(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ジメチルアセタールの共存下でビニルエステル系単量体を重合することを特徴とするビニルエステル系重合体の製造法。
【請求項２】
ジメチルアセタールの共存量が、ビニルエステル系単量体に対して０．００１〜１０重量％であることを特徴とする請求項１記載のビニルエステル系重合体の製造法。
【請求項３】
更に、重合時の温度における半減期が１０〜１８０分の重合開始剤を共存させることを特徴とする請求項１または２記載のビニルエステル系重合体の製造法。
【請求項４】
重合時の温度における半減期が１０〜１８０分の重合開始剤が、有機過酸化物であることを特徴とする請求項３記載のビニルエステル系重合体の製造法。
【請求項５】
更に、ヒドロキシカルボン酸および／または多価カルボン酸を共存させることを特徴とする請求項１〜４いずれか記載のビニルエステル系重合体の製造法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ビニルエステル系重合体の製造法に関し、更に詳しくは、平均重合度のバラツキがなく品質の安定したビニルエステル系重合体が得られるビニルエステル系重合体の製造法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、酢酸ビニル樹脂等のビニルエステル系重合体を得るに当たっては、酢酸ビニル等のビニルエステル系単量体を溶液重合、塊状重合、懸濁重合等の方法により重合されており、この際には、過硫酸カリウム等の過硫酸塩、アゾビスイソブチロニトリル等のアゾ系化合物、ベンゾイルパーオキサイド等の有機過酸化物等の重合開始剤が用いられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の如き従来の重合開始剤の共存下で、ビニルエステル系単量体の重合を行った場合には、得られる重合体に平均重合度のバラツキが発生することが判明し、特にロット間における平均重合度のバラツキをコントロールするためには、製造条件の緻密な調整が必要であることが判明し、最近の市場の更なる品質向上の要求に対する対応が望まれるところである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
そこで、本発明者は、かかる現況に鑑みて、ビニルエステル系共重合体の製造法について鋭意研究を重ねた結果、ジメチルアセタールの共存下でビニルエステル系単量体を重合することにより、上記の問題点を解決することができ、特に、重合時の温度における半減期が１０〜１８０分の重合開始剤（有機過酸化物）を共存させることにより、本発明の作用効果が顕著であることを見出して本発明を完成するに至った。
【０００５】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明を詳細に述べる。
本発明に用いられるビニルエステル系単量体としては、ギ酸ビニル、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、ステアリン酸ビニル、飽和分岐脂肪酸ビニル、安息香酸ビニル等を挙げることができ、実用的には酢酸ビニルが重要であるが、これに限定されるものではない。
【０００６】
また、これらのビニルエステル系単量体と共にこれと共重合可能な単量体を併用することも可能で、かかる単量体としては、エチレン、プロピオン、イソブチレン、α−オクテン、α−ドデセン、α−オクタデセン等のオレフィン、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、マレイン酸等の不飽和カルボン酸又はその塩或いはこれらのアルキルエステル、アクリルニトリル、メタクリルニトリル等のニトリル類、アクリルアミド、メタクリルアミド等のアミド類、エチレンスルホン酸、アリルスルホン酸、メタアリルスルホン酸等のオレフィンスルホン酸又はその塩、Ｎ−ビニルイミダゾール、２−，３−又は４−ビニルピリジン、ジメチルアミノエチルアクリレート等の塩基性単量体、モノ(２−ヒドロキシエチルアクリレート)アッシドフォスフェート、モノ(２−ヒドロキシエチルメタクリレート)アッシドフォスフェート等のリン酸含有単量体、ビニルエーテル、ビニルケトン、Ｎ−ビニルピロリドン、ハロゲン化ビニル又はハロゲン化ビニリデンなどを挙げることができ、これらの共重合可能な単量体の得られる共重合に占める割合は特に限定されないが、５０重量％以下が好ましく、特に２０重量％以下が好ましい。
【０００７】
本発明の製造法においては、アルコール、エステル、芳香族炭化水素等の有機溶剤中で重合を行う溶液重合法、水系媒体中に単量体を分散させて重合を行う乳化重合法や懸濁重合法、塊状重合法等のいずれにも適用することが可能である。
【０００８】
本発明には、かかるビニルエステル系単量体の重合時に、ジメチルアセタールを共存させることを最大の特徴とするもので、かかるジメチルアセタールを共存させることにより、発明の目的を達成することができるのである。
【０００９】
かかるジメチルアセタールの共存量は特に限定されないが、ビニルエステル系単量体に対して０．００１〜１０重量％（更には０．０１〜７重量％、特に０．１〜５重量％、殊に１〜５重量％）とすることが好ましく、かかる共存量が０．００１重量％未満では本発明の効果を得ることが困難となり、逆に１０重量％を越えると高重合度のものを得ることが困難となる恐れがあり好ましくない。
【００１０】
かかるジメチルアセタールの添加方法としては、例えば、そのまま重合系に添加する方法、重合に用いる溶媒に予め溶かしてから重合系に添加する方法、重合される単量体に予め添加しておく方法、他の添加剤に予め混合してから添加する方法、分割して添加する方法、単量体と溶媒と同時に一括で重合系に添加する方法等の方法が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【００１１】
本発明の製造法は上記の如く重合法等の制限は受けず、各種重合条件についても特に限定されないが、重合温度を４０〜７０℃（更には５５〜６５℃）とすることが好ましく、かかる温度が４０℃未満では重合に長時間を要し、逆に７０℃を越えると重合熱の除去が困難となって好ましくない。
【００１２】
また、本発明においては、上記のジメチルアセタール以外に、重合時の温度における半減期が１０〜１８０分（更には１０〜１２０分、特に２０〜１２０分）の重合開始剤を共存させることも好ましく、かかる重合開始剤としては、有機過酸化物が好ましく、具体的にはイソブチルパーオキサイド、ジイソプロピルパーオキシジカーボネート、ジアリルパーオキシジカーボネート、ジ−ｎ−プロピルパーオキシジカーボネート、ジミリスチ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（２−エトキシヘキシル）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を挙げることができる。
【００１３】
かかる半減期は、ベンゼンなどのラジカルに対して不活性な溶液を使用して、０．１mol/l濃度の重合開始剤の溶液を調整し、窒素置換を行ったガラス管に封入して、６０℃にセットした恒温槽に浸せきし、熱分解させて測定することができる。
かかる重合開始剤の共存量は、特に限定されないが、重合時間が、２〜２０時間になるようにかかる共存量を調整することが好ましい。かかる重合時間が２時間未満では、重合熱の除去が困難となり、逆に２０時間を超えると工業的生産性で不利となって好ましくない。
【００１４】
更に本発明においては、ヒドロキシカルボン酸および／または多価カルボン酸を共存させることも副生成物の発生を抑制できる点で好ましく、かかるヒドロキシカルボン酸や多価カルボン酸としては、グリコール酸、乳酸、グリセリン、リンゴ酸、酒石酸、クエン酸、サリチル酸、マロン酸、コハク酸、マレイン酸、フタル酸、蓚酸、グルタル酸等を挙げることができ、好適にはクエン酸等のカルボン酸が用いられる。
かかるヒドロキシカルボン酸や多価カルボン酸の共存量は、特に限定されないが、ビニルエステル系単量体に対して通常５〜３０ｐｐｍの範囲で添加することが好ましい。
【００１５】
上記の重合開始剤やカルボン酸化合物の添加方法も特に限定されることなく、ジメチルアセタールと同様の添加方法を採用することができる。
かくして、本発明の製造法によれば、分子量にバラツキの少ない品質に優れたビニルエステル系重合体が得られるのであるが、本発明の製造法は、バッチ重合、連続重合等のいずれの重合にも用いることができる。
【００１６】
本発明の方法で得られたビニルエステル系重合体は、そのまま製品化させることは勿論であるが、例えば酢酸ビニルを重合して得られたポリ酢酸ビニルは、ポリビニルアルコール系樹脂の原料として用いることができ、本発明の方法で得られたポリ酢酸ビニルをケン化したポリビニルアルコール系樹脂は、色相が良好（白色）で、かつ水への溶解性に優れ、各種の用途に有用である。
【００１７】
【実施例】
以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明する。
尚、実施例中「部」、「％」とあるのは特に断りのない限り重量基準を示す。
実施例１
酢酸ビニル１００部、メタノール２８部、重合開始剤（過酸化ベンゾイル；６０℃における半減期は３００分）（酢酸ビニルに対して２００ｐｐｍ）及びジメチルアセタール４部（酢酸ビニルに対して４％）をコンデンサー及びパドル式攪拌装置を備えた反応缶に仕込んで、該パドルを６０ｒｐｍで回転させながら、６０℃で６時間重合を行って酢酸ビニルの重合体を得た。
【００１８】
得られた酢酸ビニルの重合体をアルカリ触媒を用いて常法によりケン化を行ってケン化度９９．９モル％のポリビニルアルコール系樹脂を得て、かかる樹脂の平均重合度をＪＩＳ  Ｋ  ６７２６に準拠して測定したところ１８００であった。
また、上記と同様の条件で、更に２ロットの重合を行って、同様に平均重合度の測定を行ったが、それぞれ１８００と１８１０でロットによるバラツキはほとんど見られなかった。
また、最初のロットで得られた酢酸ビニルの重合体を用いて以下の評価を行った。評価結果は表１に示す。
【００１９】
（色相）
得られた酢酸ビニルの重合体をアルカリ触媒を用いて、常法でケン化を行ってケン化度９９．９モル％のポリビニルアルコール系樹脂を得て、かかるポリビニルアルコール系樹脂の色相を目視観察して、以下の通り評価した。
○  −−−  白色
×  −−−  アイボリー色（やや黄色味ががっている）
（溶解性）
上記で得られたポリビニルアルコール系樹脂１０部と水９０部をビーカーに入れて、３０℃で３０分間攪拌した（スターラー回転速度６０ｒｐｍ）後、温度を９０℃にして同じく３０分間攪拌を行って未溶解分の有無を目視観察して、以下の通り評価した。
○  −−−  未溶解物は全く認められない
△  −−−  微粒子状の未溶解物が認められる
×  −−−  未溶解物のゲルが認められる
【００２０】
実施例２
実施例１において、ジメチルアセタールの仕込量を２．２部（酢酸ビニルに対して２．２％）に変更した以外は同様に行って酢酸ビニルの重合体を得た。
得られた酢酸ビニルの重合体の平均重合度を同様に測定したところ１８００であった。
また、上記と同様の条件で、更に２ロットの重合を行って、同様に平均重合度の測定を行ったが、それぞれ１８００と１７９０でロットによるバラツキはほとんど見られなかった。
また、最初のロットで得られた酢酸ビニルの重合体を用いて実施例１と同様に評価を行った。評価結果は表１に示す。
【００２１】
実施例３
実施例１において、ジメチルアセタールの仕込量を４部（酢酸ビニルに対して４％）とし、更にクエン酸を５ｐｐｍ添加した以外は同様に行って酢酸ビニルの重合体を得た。
得られた酢酸ビニルの重合体の平均重合度を同様に測定したところ１８００であった。
また、上記と同様の条件で、更に２ロットの重合を行って、同様に平均重合度の測定を行ったが、それぞれ１８１０と１８００でロットによるバラツキはほとんど見られなかった。
また、最初のロットで得られた酢酸ビニルの重合体を用いて実施例１と同様に評価を行った。評価結果は表１に示す。
【００２２】
実施例４
実施例１において、ジメチルアセタールの仕込量を４部（酢酸ビニルに対して４％）とし、更にクエン酸を１０ｐｐｍ添加した以外は同様に行って酢酸ビニルの重合体を得た。
得られた酢酸ビニルの重合体の平均重合度を同様に測定したところ１７９０であった。
また、上記と同様の条件で、更に２ロットの重合を行って、同様に平均重合度の測定を行ったが、それぞれ１７９０と１８００でロットによるバラツキはほとんど見られなかった。
また、最初のロットで得られた酢酸ビニルの重合体を用いて実施例１と同様に評価を行った。評価結果は表１に示す。
【００２３】
実施例５
実施例１において、重合開始剤として、ジ−ｎ−プロピルパーオキシジカーボネート（６０℃における半減期は４０分）を酢酸ビニルに対して８０ｐｐｍとなるように仕込んだ以外は同様に行って酢酸ビニルの重合体を得た。
得られた酢酸ビニルの重合体の平均重合度を同様に測定したところ１８００であった。
また、上記と同様の条件で、更に２ロットの重合を行って、同様に平均重合度の測定を行ったが、それぞれ１８００と１８００でロットによるバラツキは全く見られなかった。
また、最初のロットで得られた酢酸ビニルの重合体を用いて実施例１と同様に評価を行った。評価結果は表１に示す。
【００２４】
比較例１
実施例１において、ジメチルアセタールの仕込みを行わなかった以外は同様に行って酢酸ビニルの重合体を得た。
得られた酢酸ビニルの重合体の平均重合度を同様に測定したところ１８５０であった。
また、上記と同様の条件で、更に２ロットの重合を行って、同様に平均重合度の測定を行ったが、それぞれ１８８０と１７５０でロットによるバラツキがかなり見られた。
また、最初のロットで得られた酢酸ビニルの重合体を用いて実施例１と同様に評価を行った。評価結果は表１に示す。
【００２５】
【表１】
0004112714.tif 000002
【００２６】
【発明の効果】
本発明の製造方法によれば、平均重合度の安定した良好な品質のビニルエステル系重合体を得ることができ、かかる重合体は、色相や溶解性に優れたポリビニルアルコール系樹脂を得るための原料としても有用である。