JPH0543731B2 - - Google Patents
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- JPH0543731B2 JPH0543731B2 JP19944184A JP19944184A JPH0543731B2 JP H0543731 B2 JPH0543731 B2 JP H0543731B2 JP 19944184 A JP19944184 A JP 19944184A JP 19944184 A JP19944184 A JP 19944184A JP H0543731 B2 JPH0543731 B2 JP H0543731B2
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- acrylic copolymer
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Description
〔産業上の利用分野〕
本発明は塩化ビニル樹脂の製造方法に関し、更
に詳しくは、アクリル系重合体ラテツクスに塩化
ビニルを懸濁重合法にてグラフト共重合する際に
スケールの少ない塩化ビニル樹脂の製造方法に関
する。
〔従来の技術〕
耐候性、耐衝撃性に優れた塩化ビニル樹脂を得
る方法として、アクリル系共重合体ラテツクスに
塩化ビニルをグラフト共重合させる方法が知られ
ている。
しかし、アクリル系共重合体ラテツクスに塩化
ビニルを懸濁重合法にてグラフト共重合するに際
し、重合槽内壁、逆流コンデンサー、撹拌翼、邪
魔板および各種付属配管接続部等、重合操作中に
アクリル系共重合体ラテツクスおよびモノマーが
接触する装置部分に、通常スケールと呼ばれるポ
リマーが付着するため重合槽の冷却能力が減少し
たり、あるいは一旦付着した後剥離したポリマー
が塩化ビニル樹脂中に混入して品質を低下させる
などの問題が生じる。従つて重合終了後毎回重合
槽内を清掃した後再び重合するのが通例である
が、そのためには多大の労力と時間を必要とし重
合槽の稼動率の低下やコストの増加をもたらして
いる。
従来からこのような重合槽内壁へのポリマー付
着防止に関して多くの方法が提案されているが、
それらの方法は、塩化ビニル単独重合の場合、ポ
リマー付着防止に効果はあつても、アクリル系共
重合体ラテツクスに塩化ビニルをグラフト共重合
する場合にはほとんど効果がなく、いずれも工業
的に用いる方法としては満足できるものではなか
つた。
〔発明が解決しようとする問題点〕
本発明の目的は、アクリル系共重合体ラテツク
スに塩化ビニルを懸濁重合法にてグラフト共重合
するに際して、ポリマー付着の生成量を減少させ
実用的な重合方法を提供することにある。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明者らは上記目的を達成するため鋭意研究
を重ねた結果、意外にもアクリル系共重合体ラテ
ツクスとして特定の構造のものを用いればポリマ
ーの付着が大巾に減少し、かつ少量付着したポリ
マーも水洗等によつて容易に除去でき、しかも重
合反応を遅くしたり製品の諸物性を悪化させるな
どの悪影響がないことを見い出し、本発明に到達
した。
すなわち、本発明の塩化ビニル樹脂の製造方法
は、アクリル系共重合体ラテツクスに塩化ビニル
を懸濁重合法にてグラフト共重合する際、該アク
リル系共重合体ラテツクスとしてアクリル系共重
合体60〜99重量%に単独重合体の二次転移温度が
80℃以上であるモノマー40〜1重量%をグラフト
共重合させたものを用いることを特徴とする。
本発明に使用されるアクリル系共重合体ラテツ
クスとしては、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のほかに、他の共重合
可能なモノマー類との共重合体に更に単独重合体
の二次転移温度が80℃以上であるモノマーをグラ
フト共重合させた共重合体ラテツクスである。
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、例えば、メチルアクリレート、
エチルアクリレート、n−プロピルアクリレー
ト、iso−ブチルアクリレート、n−ブチルアク
リレート、n−ヘキシルアクリレート、2−エチ
ルヘ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、n−ドデシルア
クリレート、ラウリルアクリレート等およびその
メタクリレート類があげられる。
又、共重合可能なモノマー類としては、単官能
性モノマーであるエチレン、プロピレン、ヘキセ
ン等のオレフイン類、スチレン、α−メチルスチ
レン、ビニルトルエン等の芳香族ビニル類、アク
リロニトリル、メタクリロニトリルなどの不飽和
ニトリル類、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル等
のビニルエステル類、ブチルビニルエーテル、ラ
ウリルビニルエーテル等のビニルエーテル類、多
官能性モノマーとしては、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、1.3−プロピレング
リコールジメタクリレート、1.3−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の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、トリアリルイソシアヌレート等のジもしくは
トリアリル化合物類、ジビニルベンゼン、ブタジ
エン等のジビニル化合物などがあげられる。
なお、アルキルアクリレート、アルキルメタク
リレートおよび共重合可能なモノマー類は、使用
目的にあわせて単独で、又は2種以上を組み合わ
せて共重合を行ない共重合体を得る。
本発明に使用するアクリル系共重合体は、乳化
重合により得られたものであるが、ラテツクスと
しての平均粒径は0.01〜10μmのものが好適であ
る。
一般的な乳化重合法によつて共重合体を得る方
法としては、例えば、ジヤケツト付重合反応機内
に純水、アニオン系乳化剤、水溶性重合開始剤を
装入し、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
と共重合可能なモノマー類を装入し、乳化後、缶
内をジヤケツトにより加熱し、反応を開始させ
る。反応は発熱反応であり、必要に応じてジヤケ
ツト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、アクリル系
共重合体をラテツクス状で得る。重合反応機への
装入方法は限定されるものではない。又、必要に
応じて粒径調整剤や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。
アクリル系共重合体にグラフト共重合させる単
独重合体の二次転移温度が80℃以上であるモノマ
ーとしては、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、メタクリロニトリルなどの不飽和ニトリ
ル類、メチルメタクリレート、イソプロピルメタ
クリレートなどのアルキルメタクリレート類等を
あげることができる。これらは単独で又は二種以
上の混合でグラフト共重合される。
このモノマーの使用量は、アクリル系共重合体
中0.01〜40重量%であり、より好ましくは0.1〜
30重量%であり、もつとも好ましくは1〜20重量
%である。0.01重量%未満ではスケール防止の効
果が望めず、又40重量%以上では耐衝撃性が低下
するので好ましくない。
なお、アクリル系共重合体中に単独重合体での
二次転移温度が80℃以上であるモノマーが含有さ
れておれば、グラフト共重合に用いるモノマー量
はそれに見合つた分減少させ、アクリル系グラフ
ト共重合体ラテツクス中の単独重合体での二次転
移温度が80℃以上であるモノマーの量を40重量%
以下にしておくことが望ましい。
アクリル系共重合体への単独重合体の二次転移
温度が80℃以上であるモノマーのグラフト共重合
は、アクリル系共重合体を乳化重合で重合した後
に、ラジカルが生きている間に更にグラフト共重
合すべきモノマーを添加して続行することが好ま
しい、しかしアクリル系共重合体を別途重合し、
乳化してその粒径が所定の値となるようにしたも
のに通常グラフト共重合させる方法によつてもよ
い。
また、グラフト共重合させるモノマーとしては
単独重合体の二次転移温度が80℃以上であるモノ
マーが主体であれば、他のモノマーが含まれてい
てもよく、アクリル系共重合体ラテツクスにグラ
フト共重合させて得られる塩化ビニル樹脂の性質
の改良は少量でも他のモノマーが含まれているも
のが望ましい。
アクリル系共重合体ラテツクスは、上記方法で
約50wt%の濃度まで製造可能であるが、製造上、
取り扱い上、10〜30wt%の程度のものが有利で
ある。
なお、アクリル系共重合体ラテツクスの使用量
は最終製品の使用目的により適宜決定される。
本発明ではアクリル系共重合体ラテツクスは、
そのまゝもしくは凝固して懸濁重合法にてグラフ
ト共重合を行なつてもスケール減少の効果は変わ
らないが、工業的にはアクリル系共重合体ラテツ
クスを凝固および/又は凝集させた後に塩化ビニ
ルをグラフト共重合する方法が有利に実施でき
る。
アクリル系共重合体ラテツクスを凝固および/
又は凝集させた場合、塩化ビニルを装入した後、
アクリル系共重合体凝固および/又は凝集物を塩
化ビニルに分散させるために、撹拌を行なえば更
に効果は向上する。その場合温度は0℃〜65℃ま
で自由に選択できる。
水性懸濁重合法を行なう場合、幹ポリマーの共
重合体と塩化ビニルモノマーの総計に対する水の
使用量は、1〜5倍、好ましくは1〜3倍であ
る。
本発明の懸濁重合法によつてグラフト共重合樹
脂を得る方法は、例えばジヤケツト付重合反応機
内に、純水、アクリル系共重合体ラテツクスの凝
固剤、ラジカル重合開始剤、懸濁安定剤、必要に
応じて重合度調節剤を入れ、撹拌下にアクリル系
共重合体ラテツクスを入れ凝固させ、次いで缶内
の空気を排除したのち、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、缶内をジヤケツトにより加熱しグラフト共重
合を開始する。グラフト共重合は発熱反応であ
り、必要に応じてジヤケツトより内部温度の制御
を行なう。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。なお、懸濁
安定剤は、缶内の空気を排除した後に装入しても
良い。
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、ターシヤリーブチルパー
オキシピバレート、ジイソ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等のアゾ化合物など
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
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、ヒドロキシプロピルメチルセルロー
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
ビニルピロリドン、デンプン、無水マレイン酸−
スチレン共重合体等であり、これらは単独で又は
組み合せて使用される。その添加量は、塩化ビニ
ル100重量部あたり0.01〜1.0重量部が適当であ
る。
更に、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を塩化
ビニル100重量部あたり0.001〜10重量部添加して
もよい。
〔発明の効果〕
本発明の方法でグラフト共重合を行えば、スケ
ール付着が減少するため重合槽の冷却能力の減少
もなく、又一旦付着したスケールが剥離し、撹拌
機に接触し、撹拌動力の増加をきたす心配もな
く、スケール除去の為の入缶もほとんど必要でな
く、最終製品である塩化ビニル樹脂のフイツシユ
アイも向上する。
〔実施例〕
以下、実施例によつて本発明を具体的に説明す
る。
参考例 1
〔アクリル系共重体ラテツクスの製造〕
撹拌翼を装備した内容積5m3の重合機に、脱イ
オン水2000Kg、アニオン系乳化剤7.0Kg、過硫酸
アンモニウム0.7Kg、n−ブチルアクリレート630
Kgおよび1.3−ブチレングリコールジメタクリレ
ート35Kgを入れ、内部の空気を窒素で置換した
後、60℃で重合を行なつた。重合開始から15時間
後に内温が急上昇を始めたので、ジヤケツトおよ
び逆流コンデンサーにより除熱を行なつた。その
1時間後にメチルメタクリレート35Kgを追加し、
更に10時間残モノマー反応を行ない重合反応を停
止した。
得られたラテツクスの濃度は26重量%でありそ
の粒子径は0.08μmであつた。
実施例 1
撹拌翼を装備した内容積7m3の重合機に脱イオ
ン水2700Kg、ポリビニルアルコール部分ケン化物
2.05Kg、メチルセルローズ2.05Kg、2.2′−アゾビ
スイソブチロニトリル0.075Kg、2,2′−アゾビ
ス−2,4−ジメチルバレロニトリル0.24Kgおよ
び参考例1で製造し、水で15重量%濃度に希釈し
たアクリル系共重合体ラテツクス600Kg(固型分
90Kg)を装入し、内部の空気を除去した後塩化ビ
ニルを1410Kg装入し、57℃で重合を行なつた。重
合開始から10時間後に重合機内圧が6.5Kg/cm2ま
で低下したので未反応モノマーを回収し、スラリ
ーを脱水乾燥した。
重合反応中、撹拌動力のオーバーロードもな
く、スケール量も0.7Kgと非常に少なく、又、得
られたレジンのフイツシユアイおよびシヤルビー
衝撃強度も優れていた。
実施例 2
撹拌翼を装備した内容積7m3の重合機に、脱イ
オン水2700Kg、ポリビニルアルコール部分ケン化
物0.75Kg、メチルセルローズ0.75Kg、Al2
(SO4)30.9Kg、2,2′−アゾビスイソブチロニト
リル0.075Kgおよび2,2′−アゾビス−2,4−
ジメチルバレロニトリル0.24Kgを入れ内部の空気
を真空ポンプで除去した後、重合機温度35℃で30
分間撹拌を行なつた。その中に実施例1で用いた
と同じアクリル系共重合体ラテツクス600Kg(固
型分90Kg)を撹拌下に装入し、凝固させ、その
後、塩化ビニルを1410Kg装入し、1時間撹拌後57
℃で重合を行なつた。重合開始から10時間後に重
合機内圧が6.5Kg/cm2まで低下したので未反応モ
ノマーを回収し、スラリーを脱水乾燥した。
重合反応中撹拌動力のオーバーロードもなく、
スケール量も1.2Kgと非常に少なく、又、得られ
たレジンのフイツシユアイおよびシヤルピー衝撃
強度も優れていた。
実施例 3
Al2(SO4)3をCa(OH)20.375Kgに変更した以外
は、実施例2と同様に重合を行なつた。
重合反応中撹拌動力のオーバーロードもなく、
スケール量も0.8Kgと非常に少なく、又、得られ
たレジンのフイツシユアイおよびシヤルピー衝撃
強度も優れていた。
実施例 4
アクリル系共重合体ラテツクスとして、組成が
n−ブチルアクリレート70重量%、メチルメタク
リレート15重量%、アクリロニトリル5重量%お
よびグラフト共重合させたメチルメタクリレート
が10重量%である共重合体ラテツクス(濃度25重
量%、粒子径0.07μm)840Kg(固型分210Kg)を
用い、ポリビニルアルコール部分ケン化物、メチ
ルセルロースおよび2,2′−アゾビスイソブチロ
ニトリルをそれぞれ2.325Kg、2.325Kgおよび0.45
Kgに増し、塩化ビニルを1290Kgに減らし、2,
2′−アゾビス−2,4−ジメチルバレロニトリル
を用いず、かつ、重合温度を60℃にする以外は実
施例1と同様に重合を行なつた。重合開始から11
時間後に重合機内圧が6.5Kg/cm2まで低下したの
で、未反応モノマーを回収し、スラリーを脱水乾
燥した。
重合反応中、撹拌動力のオーバーロードもな
く、スケール量も1.0Kgと非常に少なく、又、得
られたレジンのフイツシユアイおよびシヤルピー
衝撃強度も優れていた。
実施例 5
実施例4で用いたと同一のアクリル系共重合体
を用い、ポリビニルアルコール部分ケン化物およ
びメチルセルローズを各0.9Kgと減らし、クエン
酸カルシウム0.45Kgを添加してアクリル系共重合
体ラテツクスを実施例2と同様に凝固させたのち
に、塩化ビニルを添加し、1時間撹拌してから重
合を開始する以外は、実施例4と同様にして重合
を行なつた。
重合反応中撹拌動力のオーバーロードもなく、
スケール量も1.1Kgと非常に少なく、又、得られ
たレジンのフイツシユアイおよびシヤルピー衝撃
強度も優れていた。
実施例 6
実施例4で用いたと同一のアクリル系共重合体
ラテツクス840Kg(固形分210Kg)を撹拌下に冷却
して凝固させたものを、脱イオン水2700Kg、ポリ
ビニルアルコール部分ケン化物1.0Kgおよびメチ
ルセローズ1.0Kgと共に反応機に装入し、内部の
空気を除去した後、60℃に昇温して30分撹拌し
た。次いで塩化ビニル1290Kgを装入し、3時間撹
拌したのち、2,2′−アゾビスイソブチロニトリ
ル0.45Kgをアセトンに溶かしたものを装入し、重
合を開始した。重合開始から11時間後に重合機内
圧が6.5Kg/cm2まで低下したので未反応モノマー
を回収し、スラリーを脱水乾燥した。
重合反応中撹拌動力のオーバーロードもなくス
ケール量も1.2Kgと非常に少なく、又、得られた
レジンのフイツシユアイおよびシヤルピー衝撃強
度も優れていた。
比較例 1〜3
アクリル系共重合体ラテツクスとして、実施例
1と同じ組成になるようにランダム共重合させた
ものを用い、実施例1〜3と同様の操作を行なつ
た。重合開始して8.5〜9時間後から撹拌動力の
オーバーロードが起こり、スケール量は夫々10
Kg、13Kg、12Kgと非常に多く、又、得られたレジ
ンのシヤルピー衝撃強度は問題なかつたがフイツ
シユアイは悪かつた。
比較例 4〜6
アクリル系共重合体ラテツクスとして、実施例
4と同じ組成になるようにランダム共重合させた
ものを用い、実施例4〜6と同様の操作を行なつ
た。重合開始して9.5〜10時間後から撹拌動力の
オーバーロードが起こり、スケール量は夫々15
Kg、6Kg、18Kgと非常に多く、又、得られた製品
のシヤルピー衝撃強度は問題なかつたが、フイツ
シユアイは悪かつた。
比較例 7
アクリル系共重合体ラテツクスとして、n−ブ
チルアクリレート94.999重量%、1,3−ブチレ
ングリコールジメタクリレート5重量%およびグ
ラフト共重合させたメチルメタクリレートが
0.001重量%であるものを用いる他は実施例2と
同様の操作を行なつた。重合開始して9.5時間後
から撹拌動力のオーバーロードが起こり、スケー
ル量は13Kgと非常に多く、又、得られたレジンの
フイツシユアイも悪かつた。
比較例 8
アクリル系共重合体ラテツクスとして、n−ブ
チルアクリレート54重量%、アクリルニトリル5
重量%およびグラフト共重合させたメチルメタク
リレート41重量%であるものを用いる他は実施例
2と同様の操作を行なつた。
重合反応中撹拌動力のオーバーロードもなく、
スケール量も1.2Kgと少なく、又、得られたレジ
ンのフイツシユアイも優れていたが、シヤルピー
衝撃値がが低かつた。
以上の実施例及び比較例の重合時間、収量、ス
ケール量と得られたレジンの各種物性の測定結果
を第1表にまとめて示した。
なお、粒度分布、平均粒径およびフイツシユア
イ試験は下記によつた。
(1) 粒度分布はJIS標準篩を上から60、80、100、
150、200、270メツシユおよび受皿の順に重ね、
最上部に位置する篩上に50gの試料を入れ、15
分間篩振とう機によつて振動を与えた後、各篩
上および受皿上に存在する樹脂の割合を調べ重
量%で表わした。
(2) 平均粒径は正規確率表の横軸に各メツシユの
残%の累計を縦軸に各メツシユの目の開き(μ
m)をプロツトし、累計が50%の目の開き(μ
m)で表わした。
(3) フイツシユアイ試験法
PVC 100g
ジ−2−エチルヘキシルフタレート 50g
東亜理化製安定剤アドバスタブBC−1゜000J
5g
上記の混合物を150℃の2本ロールを用いてロ
ール面間隔0.3mmで5分間混練したのちシートを
作製する。このシートの10cm×10cmの面積中に存
在するフイツシユアイの個数を透視して数える。
[Industrial Field of Application] The present invention relates to a method for producing vinyl chloride resin, and more specifically, the present invention relates to a method for producing vinyl chloride resin, and more specifically, when graft copolymerizing vinyl chloride onto an acrylic polymer latex by a suspension polymerization method, it is possible to produce a vinyl chloride resin with less scale. Regarding the manufacturing method. [Prior Art] As a method for obtaining a vinyl chloride resin having excellent weather resistance and impact resistance, a method of graft copolymerizing vinyl chloride onto an acrylic copolymer latex is known. However, when graft-copolymerizing vinyl chloride onto acrylic copolymer latex by suspension polymerization, the acrylic copolymer may Polymer called scale usually adheres to the parts of the equipment that come into contact with the copolymer latex and monomer, reducing the cooling capacity of the polymerization tank, or once the polymer adheres and peels off, it gets mixed into the vinyl chloride resin, causing quality problems. Problems such as a decrease in Therefore, it is customary to clean the inside of the polymerization tank each time after completion of polymerization and then perform polymerization again, but this requires a great deal of labor and time, resulting in a decrease in the operating rate of the polymerization tank and an increase in cost. Many methods have been proposed to prevent polymers from adhering to the inner walls of polymerization tanks.
Although these methods are effective in preventing polymer adhesion in the case of vinyl chloride homopolymerization, they are almost ineffective in graft copolymerization of vinyl chloride to acrylic copolymer latex, and neither method is used industrially. The method was not satisfactory. [Problems to be Solved by the Invention] An object of the present invention is to reduce the amount of polymer adhesion produced when graft copolymerizing vinyl chloride to an acrylic copolymer latex by a suspension polymerization method, thereby achieving practical polymerization. The purpose is to provide a method. [Means for solving the problem] The present inventors have conducted extensive research to achieve the above object, and have surprisingly found that if an acrylic copolymer latex with a specific structure is used, polymer adhesion can be reduced. The inventors have discovered that even a small amount of attached polymer can be easily removed by washing with water, etc., and that there are no adverse effects such as slowing down the polymerization reaction or deteriorating various physical properties of the product, and the present invention has been achieved. . That is, in the method for producing a vinyl chloride resin of the present invention, when graft copolymerizing vinyl chloride to an acrylic copolymer latex by a suspension polymerization method, acrylic copolymer 60 to 60 is used as the acrylic copolymer latex. The second-order transition temperature of the homopolymer is 99% by weight.
It is characterized by using a material obtained by graft copolymerizing 40 to 1% by weight of monomers at a temperature of 80°C or higher. In addition to alkyl acrylate and/or alkyl methacrylate, the acrylic copolymer latex used in the present invention is a copolymer with other copolymerizable monomers and also has a homopolymer secondary transition temperature. This is a copolymer latex obtained by graft copolymerizing monomers at a temperature of 80°C or higher. Examples of alkyl acrylate and alkyl methacrylate include methyl acrylate,
Ethyl acrylate, n-propyl acrylate, iso-butyl acrylate, n-butyl acrylate, n-hexyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, n-octyl acrylate, n-decyl acrylate, n-dodecyl acrylate, lauryl acrylate, etc., and their methacrylates can be given. In addition, copolymerizable monomers include monofunctional monomers such as olefins such as ethylene, propylene, and hexene, aromatic vinyls such as styrene, α-methylstyrene, and vinyltoluene, and acrylonitrile and methacrylonitrile. Unsaturated nitriles, vinyl esters such as vinyl acetate and vinyl propionate, vinyl ethers such as butyl vinyl ether and lauryl vinyl ether, polyfunctional monomers such as ethylene glycol diacrylate, diethylene glycol diacrylate, triethylene glycol diacrylate,
Mono- or polyalkylene glycol acrylates or methacrylates such as ethylene glycol dimethacrylate, diethylene glycol dimethacrylate, triethylene glycol dimethacrylate, 1.3-propylene glycol dimethacrylate, 1.3-butylene glycol dimethacrylate, 1.4-butylene glycol dimethacrylate, diallyl phthalate , di- or triallyl compounds such as diallyl maleate, diallyl fumarate, diallyl succinate, and triallyl isocyanurate, and divinyl compounds such as divinylbenzene and butadiene. The alkyl acrylate, alkyl methacrylate, and copolymerizable monomers may be used alone or in combination of two or more to obtain a copolymer. The acrylic copolymer used in the present invention is obtained by emulsion polymerization, and preferably has an average particle diameter of 0.01 to 10 μm as a latex. To obtain a copolymer using a general emulsion polymerization method, for example, pure water, an anionic emulsifier, and a water-soluble polymerization initiator are charged into a jacketed polymerization reactor, and the air inside the can is expelled. Next, monomers copolymerizable with alkyl acrylate and/or alkyl methacrylate are charged, and after emulsification, the inside of the can is heated with a jacket to start the reaction. The reaction is exothermic, and the internal temperature is controlled by the jacket as necessary. After the reaction is complete,
Unreacted monomers are removed from the can to obtain an acrylic copolymer in the form of a latex. The method of charging into the polymerization reactor is not limited. Further, if necessary, a particle size adjusting agent and a catalyst decomposition accelerator may be added to control the reaction. Examples of monomers whose secondary transition temperature of the homopolymer to be graft copolymerized to the acrylic copolymer is 80°C or higher include styrene, α-methylstyrene, aromatic vinyls such as vinyltoluene, acrylonitrile, methacrylonitrile, etc. Unsaturated nitrites, alkyl methacrylates such as methyl methacrylate and isopropyl methacrylate, and the like can be mentioned. These may be graft copolymerized alone or in combination of two or more. The amount of this monomer used is 0.01 to 40% by weight in the acrylic copolymer, more preferably 0.1 to 40% by weight.
30% by weight, most preferably 1 to 20% by weight. If it is less than 0.01% by weight, no scale prevention effect can be expected, and if it is more than 40% by weight, impact resistance will decrease, which is not preferable. In addition, if the acrylic copolymer contains a monomer whose secondary transition temperature in the homopolymer is 80°C or higher, the amount of monomer used in the graft copolymerization is reduced accordingly, and the acrylic graft copolymer is The amount of monomers with a homopolymer secondary transition temperature of 80°C or higher in the copolymer latex is 40% by weight.
It is desirable to keep the following. Graft copolymerization of a monomer with a homopolymer secondary transition temperature of 80°C or higher to an acrylic copolymer involves polymerizing the acrylic copolymer by emulsion polymerization, and then further grafting while the radicals are still alive. It is preferred to proceed by adding the monomers to be copolymerized, but the acrylic copolymer is separately polymerized,
A method may also be used in which emulsified particles having a predetermined particle size are subjected to graft copolymerization. In addition, as long as the monomer to be graft copolymerized is mainly a monomer whose homopolymer has a secondary transition temperature of 80°C or higher, other monomers may be included, and the acrylic copolymer latex may be graft copolymerized. In order to improve the properties of the vinyl chloride resin obtained by polymerization, it is desirable that other monomers be contained even in small amounts. Acrylic copolymer latex can be produced up to a concentration of approximately 50 wt% by the above method, but during production,
In terms of handling, it is advantageous to have a content of about 10 to 30 wt%. The amount of acrylic copolymer latex to be used is appropriately determined depending on the intended use of the final product. In the present invention, the acrylic copolymer latex is
The scale reduction effect remains the same even if graft copolymerization is carried out as is or after coagulation using suspension polymerization, but industrially, acrylic copolymer latex is coagulated and/or aggregated before chlorination. A method of graft copolymerizing vinyl can be carried out advantageously. Coagulates and/or coagulates acrylic copolymer latex.
Or in the case of agglomeration, after charging vinyl chloride,
The effect will be further improved if stirring is performed to disperse the coagulated and/or aggregated acrylic copolymer in the vinyl chloride. In that case, the temperature can be freely selected from 0°C to 65°C. When carrying out the aqueous suspension polymerization method, the amount of water used is 1 to 5 times, preferably 1 to 3 times, the total amount of the copolymer of the backbone polymer and the vinyl chloride monomer. The method of obtaining a graft copolymer resin by the suspension polymerization method of the present invention is, for example, in a jacketed polymerization reactor, pure water, a coagulant for acrylic copolymer latex, a radical polymerization initiator, a suspension stabilizer, If necessary, add a polymerization degree regulator, add the acrylic copolymer latex under stirring, and solidify it. Then, after removing the air inside the can, vinyl chloride is charged together with other vinyl compounds as necessary. do. Thereafter, the inside of the can is heated with a jacket to start graft copolymerization. Graft copolymerization is an exothermic reaction, and the internal temperature is controlled by the jacket as necessary. After the reaction is completed, unreacted vinyl chloride is removed from the can to obtain a slurry of graft copolymer resin. The slurry is dehydrated and dried in a conventional manner to obtain a graft copolymer resin. Note that the suspension stabilizer may be added after removing the air inside the can. In carrying out the present invention, it is advantageous to carry out the graft copolymerization by a radical polymerization method, and the radical polymerization initiators used for this purpose include lauroyl peroxide, tert-butyl peroxypivalate, diisopropyl peroxydi carbonate, organic peroxides such as dioctyl peroxydicarbonate, 2,2'-azobisisobutyronitrile, 2,2'-azobis-2,
Examples include oil-soluble polymerization initiators such as azo compounds such as 4-dimethylvaleronitrile, and water-soluble polymerization initiators such as potassium persulfate and ammonium persulfate. The amount of these polymerization initiators used is
The amount is preferably 0.005 to 1.0 parts by weight per 100 parts by weight. Dispersants include methylcellulose, ethylcellulose, hydroxypropylmethylcellulose, hydroxyethylcellulose, polyvinyl alcohol and partially saponified products thereof, gelatin, polyvinylpyrrolidone, starch, maleic anhydride.
Styrene copolymers, etc., and these may be used alone or in combination. The amount added is suitably 0.01 to 1.0 parts by weight per 100 parts by weight of vinyl chloride. Furthermore, in the present invention, a chain transfer agent used in conventional methods for polymerizing vinyl monomers may be added in an amount of 0.001 to 10 parts by weight per 100 parts by weight of vinyl chloride. [Effects of the Invention] If graft copolymerization is carried out by the method of the present invention, scale adhesion is reduced, so there is no decrease in the cooling capacity of the polymerization tank, and once attached scale peels off and comes into contact with the stirrer, reducing the stirring power. There is no need to worry about an increase in water content, there is almost no need for canning to remove scale, and the final product, the vinyl chloride resin, has improved firmness. [Example] Hereinafter, the present invention will be specifically explained with reference to Examples. Reference Example 1 [Production of acrylic copolymer latex] In a polymerization machine with an internal volume of 5 m 3 equipped with a stirring blade, 2000 kg of deionized water, 7.0 kg of anionic emulsifier, 0.7 kg of ammonium persulfate, and 630 kg of n-butyl acrylate were added.
Kg and 35 Kg of 1.3-butylene glycol dimethacrylate were put therein, and after replacing the internal air with nitrogen, polymerization was carried out at 60°C. Fifteen hours after the start of polymerization, the internal temperature began to rise rapidly, so heat was removed using a jacket and a backflow condenser. One hour later, 35 kg of methyl methacrylate was added.
The remaining monomer reaction was continued for another 10 hours to terminate the polymerization reaction. The concentration of the obtained latex was 26% by weight, and the particle size was 0.08 μm. Example 1 2700 kg of deionized water and partially saponified polyvinyl alcohol were placed in a polymerization machine with an internal volume of 7 m 3 equipped with a stirring blade.
2.05Kg, 2.05Kg of methylcellulose, 0.075Kg of 2.2'-azobisisobutyronitrile, 0.24Kg of 2,2'-azobis-2,4-dimethylvaleronitrile, and 15% concentration by weight of water produced using Reference Example 1. 600 kg of acrylic copolymer latex diluted with
After removing the air inside, 1410 kg of vinyl chloride was charged and polymerization was carried out at 57°C. Ten hours after the start of polymerization, the internal pressure of the polymerization machine decreased to 6.5 Kg/cm 2 , so unreacted monomers were collected and the slurry was dehydrated and dried. During the polymerization reaction, there was no overload of stirring power, the amount of scale was very small at 0.7 kg, and the resulting resin had excellent fissure eye and shear ruby impact strength. Example 2 In a polymerization machine with an internal volume of 7 m 3 equipped with a stirring blade, 2700 kg of deionized water, 0.75 kg of partially saponified polyvinyl alcohol, 0.75 kg of methyl cellulose, and Al 2 were added.
(SO 4 ) 3 0.9Kg, 2,2'-azobisisobutyronitrile 0.075Kg and 2,2'-azobis-2,4-
After adding 0.24 kg of dimethylvaleronitrile and removing the internal air with a vacuum pump, the polymerization machine was heated at a temperature of 35℃ for 30 minutes.
Stirring was performed for a minute. 600 kg of the same acrylic copolymer latex (solid content: 90 kg) as used in Example 1 was charged into it while stirring, and solidified. Thereafter, 1410 kg of vinyl chloride was charged, and after stirring for 1 hour, 57 kg of
Polymerization was carried out at °C. Ten hours after the start of polymerization, the internal pressure of the polymerization machine decreased to 6.5 Kg/cm 2 , so unreacted monomers were collected and the slurry was dehydrated and dried. There is no overload of stirring power during the polymerization reaction.
The amount of scale was very small at 1.2 kg, and the resulting resin had excellent fiber eye and sharpie impact strength. Example 3 Polymerization was carried out in the same manner as in Example 2, except that 0.375 kg of Ca(OH) 2 was used instead of Al 2 (SO 4 ) 3 . There is no overload of stirring power during the polymerization reaction.
The amount of scale was very small at 0.8 kg, and the resulting resin had excellent mechanical strength and sharpie impact strength. Example 4 A copolymer latex having a composition of 70% by weight of n-butyl acrylate, 15% by weight of methyl methacrylate, 5% by weight of acrylonitrile, and 10% by weight of graft copolymerized methyl methacrylate was used as an acrylic copolymer latex. Using 840 kg (solid content: 210 kg) (concentration 25% by weight, particle size 0.07 μm), 2.325 kg, 2.325 kg, and 0.45 kg of partially saponified polyvinyl alcohol, methylcellulose, and 2,2'-azobisisobutyronitrile, respectively.
Kg, and reduced vinyl chloride to 1290Kg, 2,
Polymerization was carried out in the same manner as in Example 1, except that 2'-azobis-2,4-dimethylvaleronitrile was not used and the polymerization temperature was 60°C. 11 from the start of polymerization
After a period of time, the internal pressure of the polymerization machine decreased to 6.5 Kg/cm 2 , so unreacted monomers were collected and the slurry was dehydrated and dried. During the polymerization reaction, there was no overload of stirring power, the amount of scale was very small at 1.0 kg, and the resulting resin had excellent fissure eye and sharpie impact strength. Example 5 Using the same acrylic copolymer as used in Example 4, the partially saponified polyvinyl alcohol and methyl cellulose were reduced to 0.9 kg each, and 0.45 kg of calcium citrate was added to produce an acrylic copolymer latex. Polymerization was carried out in the same manner as in Example 4, except that after coagulating in the same manner as in Example 2, vinyl chloride was added and the polymerization was started after stirring for 1 hour. There is no overload of stirring power during the polymerization reaction.
The amount of scale was very small at 1.1 kg, and the resulting resin had excellent fiber eye and sharpie impact strength. Example 6 840 kg of the same acrylic copolymer latex (solid content 210 kg) used in Example 4 was cooled and solidified with stirring, and mixed with 2700 kg of deionized water, 1.0 kg of partially saponified polyvinyl alcohol, and methyl cellulose. After charging the reactor with 1.0 kg and removing the air inside, the temperature was raised to 60°C and stirred for 30 minutes. Next, 1290 kg of vinyl chloride was charged, and after stirring for 3 hours, 0.45 kg of 2,2'-azobisisobutyronitrile dissolved in acetone was charged, and polymerization was started. Eleven hours after the start of polymerization, the internal pressure of the polymerization machine decreased to 6.5 Kg/cm 2 , so unreacted monomers were collected, and the slurry was dehydrated and dried. There was no overload of stirring power during the polymerization reaction, the amount of scale was very small at 1.2 kg, and the resulting resin had excellent fissure eye and sharpie impact strength. Comparative Examples 1-3 An acrylic copolymer latex randomly copolymerized to have the same composition as in Example 1 was used, and the same operations as in Examples 1-3 were carried out. Overload of stirring power occurred 8.5 to 9 hours after the start of polymerization, and the amount of scale decreased to 10
Kg, 13Kg, 12Kg, and the resulting resin had no problem in shear py impact strength, but its impact strength was poor. Comparative Examples 4 to 6 An acrylic copolymer latex randomly copolymerized to have the same composition as in Example 4 was used, and the same operations as in Examples 4 to 6 were carried out. Overload of stirring power occurred 9.5 to 10 hours after the start of polymerization, and the amount of scale decreased to 15
Kg, 6 Kg, and 18 Kg, and although the resulting products had no problem with the mechanical impact strength, the impact strength was poor. Comparative Example 7 As an acrylic copolymer latex, 94.999% by weight of n-butyl acrylate, 5% by weight of 1,3-butylene glycol dimethacrylate, and graft copolymerized methyl methacrylate were used.
The same operation as in Example 2 was carried out except that 0.001% by weight was used. An overload of the stirring power occurred 9.5 hours after the start of polymerization, and the amount of scale was as large as 13 kg, and the resulting resin had poor firmness. Comparative Example 8 As an acrylic copolymer latex, 54% by weight of n-butyl acrylate, 5% by weight of acrylonitrile
The same procedure as in Example 2 was carried out except that 41% by weight of graft copolymerized methyl methacrylate was used. There is no overload of stirring power during the polymerization reaction.
The amount of scale was as low as 1.2 kg, and the resulting resin had excellent firmness, but the shear py impact value was low. Table 1 summarizes the measurement results of polymerization time, yield, scale amount, and various physical properties of the obtained resins for the above Examples and Comparative Examples. The particle size distribution, average particle diameter and fish eye test were as follows. (1) Particle size distribution is JIS standard sieve 60, 80, 100,
Stack 150, 200, 270 meshes and saucers in that order,
Place 50g of sample on the sieve located at the top, and
After being vibrated with a sieve shaker for a minute, the proportion of resin present on each sieve and on the tray was determined and expressed in weight percent. (2) The average particle size is calculated by plotting the cumulative total of the remaining percentage of each mesh on the horizontal axis of the normal probability table and the opening of each mesh (μ) on the vertical axis.
m), and the cumulative total is 50% eye opening (μ
m). (3) Fisher Eye test method PVC 100g Di-2-ethylhexyl phthalate 50g Toa Rika stabilizer Adbastab BC-1゜000J
5g The above mixture is kneaded for 5 minutes using two rolls at 150°C with a roll spacing of 0.3mm, and then a sheet is prepared. Count the number of fish eyes present in the 10 cm x 10 cm area of this sheet by looking through it.
【表】【table】
Claims (1)
を懸濁重合法にてグラフト共重合してグラフト共
重合体を製造するに際し、該アクリル系共重合体
ラテツクスがアクリル系共重合体60〜99重量%
に、単独重合体の二次転移温度が80℃以上である
モノマーを40〜1重量%をグラフト共重合させた
ものであることを特徴とする塩化ビニル樹脂の製
造方法。1. When producing a graft copolymer by graft copolymerizing vinyl chloride onto an acrylic copolymer latex by a suspension polymerization method, the acrylic copolymer latex contains 60 to 99% by weight of the acrylic copolymer.
A method for producing a vinyl chloride resin, characterized in that 40 to 1% by weight of a monomer whose homopolymer has a secondary transition temperature of 80° C. or higher is graft copolymerized.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19944184A JPS6178812A (en) | 1984-09-26 | 1984-09-26 | Production of vinyl chloride resin |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19944184A JPS6178812A (en) | 1984-09-26 | 1984-09-26 | Production of vinyl chloride resin |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6178812A JPS6178812A (en) | 1986-04-22 |
| JPH0543731B2 true JPH0543731B2 (en) | 1993-07-02 |
Family
ID=16407866
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19944184A Granted JPS6178812A (en) | 1984-09-26 | 1984-09-26 | Production of vinyl chloride resin |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6178812A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3885400A1 (en) | 2020-03-27 | 2021-09-29 | Innograaf B.V. | A polymeric foam material for shock pads in artificial grass systems |
-
1984
- 1984-09-26 JP JP19944184A patent/JPS6178812A/en active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3885400A1 (en) | 2020-03-27 | 2021-09-29 | Innograaf B.V. | A polymeric foam material for shock pads in artificial grass systems |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6178812A (en) | 1986-04-22 |
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