41●低粘度ペースト塩ビ壁紙グレードの開発
南陽研究所ゴム市場開発チーム

1．はじめに

吉田 信一
松本 洋二

2．ペ一スト塩ビ樹脂の製法

特殊塩ビとして知られるペースト塩ビ樹脂は、可塑

ペースト塩ビ樹脂は、乳化重合、ミクロ懸濁重合、剤、安定剤等の薬剤とを混合することにより、ペースこれら重合法により得られた粒子を種粒子として更にト状（ペースト塩ビゾル）になるという特性から、一粒子を肥大化するシード乳化重合、シードミクロ懸濁般の樹脂とは異なり常温で賦形できるという特徴を有重合によって塩化ビニル樹脂ラテックスを製造し、そする。現在では年間約12万トンの国内需要があり、それぞれ単独であるいは各種ラテックスをブレンドしての4割を越えるのがビニル壁紙用途である 。

噴霧乾燥することにより製造される（表１参照）。

1）

図１にペースト塩ビ樹脂に求められる製品特性とポ

近年、壁紙加工メーカーでは、①収益改善のための製造コスト削減、②環境問題への対応のためのVOCリマー制御因子を示す。
このような制御因子を種々組み合わせることで、要削減という課題を抱えており、①については、高充填化、薄塗り化、②については、プラスチゾル調製時に求特性を満足するペースト塩ビ樹脂が得られる。

使用する有機溶媒のノンアロマ化、その使用量削減等、配合、加工条件の工夫で対応している。しかし、これらの対応では十分満足できるものではなく、ペースト塩ビ樹脂の性能向上、特にペースト塩ビゾルの低粘度化への要求が年々大きくなってきている。

ゾル特性（1次，2次）粒子径（1次，2次）粒子径分布

我々は、この要求に応えるべく開発を行った結果、このほどペースト塩ビ樹脂を構成する基本粒子径制御

重合用乳化剤種類、量改質剤（減粘剤等）技術及び重合制御技術を確立し、上記要求に対応可能平均重合度な新しい壁紙用グレードを開発した。
発泡特性

本稿では、ペースト塩ビ樹脂の製法、ペースト塩ビ

1次粒子：ラテックスを構成する基本粒子
2次粒子：噴霧乾燥時の凝集粒子

ゾルの低粘度化について概説し、次に開発グレードの特徴を紹介する。
図１

表１

要求物性とポリマー制御因子との関係

ペースト塩ビ樹脂の重合法比較

重合法

乳化重合

シード乳化重合

ミクロ懸濁重合開始剤

水溶性開始剤

水溶性開始剤

油溶性開始剤

粒径制御

乳化剤種類、量

シード仕込み量
乳化剤種類、量

均質化条件

シード仕込み量

平均粒径

0.1〜0.5μm

0.1〜0.5、0.5〜1.5μm

0.5〜1.5μm

0.1〜0.5、0.5〜1.5μm

粒径分布

シャープ、１ピーク

シャープ、多分散ブロード、１ピークブロード、多分散

粒子形態（ 41 ）

シードミクロ懸濁重合
油溶性開始剤（シード中）42

TOSOH Research ＆ Technology Review Vol.46（2002）

6

3．ペースト塩ビゾルの低粘度化

5
見掛粘度〔Pa・s〕

汎用壁紙加工に使用されるペースト塩ビゾルは、ゾル調製時のハンドリング性と裏打ち材へのコーティング性から、低剪断速度から高剪断速度まで幅広い範囲で低粘度であることが必要である。ペースト塩ビゾルの粘度については、ペースト塩ビ樹脂の粒子径2）や粒432TNP70
当社従来品
他社品

1

子径分布に由来する最密充填構造に影響されることが0知られている3）4）。

110100100010000

剪断速度〔sec−1〕

我々は鈴木らの提案したモデル5）6）7）から導かれた粒子の充填密度が最大となる粒径比と小粒子比率の組

図３

硬質配合における粘度挙動

み合わせ（図２参照）を、重合による粒子径制御技術の確立によって再現することに成功し、低粘度壁紙用
5

グレードTNP70を開発した。以下、TNP70の品質、特見掛粘度〔Pa・s〕

徴について紹介する。

0.500.45

粒径比
20.40

4TNP70
当社従来品
他社品

43210110100

100010000

空間率

剪断速度〔sec−1〕6

図４0.35

高充填配合における粘度挙動

8100.30粒径比＝2

図５にTNP70、当社従来品及び他社品のペースト塩

粒径比＝4ビゾルの粘度経時変化を示す。

粒径比＝60.25

粒径比＝8TNP70は、粘度経時変化が小さいことが明らかであ粒径比＝10る。

0.200図２0.20.40.6
小粒子比率0.81［3］発泡特性
壁紙は、ペースト塩ビゾルを裏打ち材へ塗布して原二成分粒子混合充填層空間率推定

反を作製した後、印刷を施し、発泡、エンボス（型押104．TNP70の特徴［1］ペースト塩ビゾル粘度挙動8

基本粒子径の制御によって広範囲の剪断速度における低粘度を実現している。図３、４にTNP70、当社従来品及び他社品の粘度挙動を示す。TNP70は、配合に依らず、また、いずれの剪断速度においても低い粘度特性を有することから、配合からコーティングに至るま

粘度〔Pa・s〕

TNP70は、重合度700の壁紙用グレードで、精密な
64TNP70
当社従来品
他社品

2での加工適性に優れた樹脂であることが分かる。
［2］ペースト塩ビゾル粘度貯蔵安定性

0

TNP70は、重合時の粒子数（重合場）の最適化によ020

り、粒子の可塑剤吸収によるゾル粘度の経時変化を抑制することに成功した。

図５（ 42 ）

4060

経過時間〔H〕

ペースト塩ビゾル貯蔵安定性80東ソー研究・技術報告 第46巻（2002）43（3）発泡体の耐パンク性し）工程を経て製品となる。
（1）発泡倍率変化

エンボス時に発生するセルパンクは、製品外観を損加工メーカーにおいて生産性向上は重要な課題の一ねる。そのため耐パンク性は重要な特性である。図８つである。TNP70は、短時間で高い発泡倍率を示すたに、再加熱エンボス後、発泡体表面に発生したパンクめ加工速度アップヘの対応が可能である。図６に、個数を当社従来品、他社品とともに示す。TNP70は、225℃での発泡時間に対する発泡倍率の変化を当社従明らかに耐パンク性に優れている。

来品、他社品とともに示す。TNP70は、短時間でも発泡倍率が高いことが分かる。

パンク個数〔個／100cm2〕

1408.07.87.6

発泡倍率

7.4
7.2
7.06.8120
10080
60402006.6

TNP70
当社従来品
他社品

6.4TNP70

図８当社従来品

他社品

エンボス後のパンク個数

6.26.020304050

5．おわりに60

発泡時間〔sec〕

ペースト塩ビ樹脂を構成する基本粒子の制御によ
図６

発泡倍率変化り、ゾル特性と発泡特性を両立した新しいグレード
TNP70を開発した。TNP70以外にも、重合度850のグ（2）発泡体の再加熱ヘタリ性レード（TNP85）、TNP70、TNP85を更に低粘度化し通常、エンボス工程に至る前に発泡体を再度加熱すたグレード（TNP70AZ、TNP70BZ、TNP85AZ）の製るが、その際発泡厚みが変化すると製品の品質低下の品化にも目処をつけており、様々な市場ニーズに対応原因となる。図７に230℃で発泡体を加熱した時の厚できる品揃えを整えつつある。

み変化を当社従来品、他社品とともに示す。TNP70は、本特性に優れた当社従来品と同等の性能を示す。

今後は、TNP70の開発で培った技術を軸として、壁紙市場のニーズに迅速に対応できるグレードの提供、更には壁紙以外の用途への新規グレードの提供も視野に入れて開発を続ける所存である。

再加熱ヘタリ性〔加熱後厚み／初期厚み〕

1.2
TNP70
当社従来品
他社品

1.1

引用文献
１）塩ビ工業・環境協会ペースト部会，塩ビペースト
樹脂に関する調査報告書，3−4（1999）
２）P．Rangnes，0．Palmgren，J. Polym. Sci. Part

1.0C, 33，181（1971）
３）R. J. Farris，Trans, Soc, Rheol., 12，281（1968）
0.9

４）A. J. Poslinski, M. E. Ryan, R. K. Gupta, S. G.
Seshadri, F. J. Frechette, J. Rheol,, 32（8），751−771（1988）

0.80102030

加熱時間〔sec〕40５）鈴木道隆，八木章，渡辺球雄，大島敏男，化学

工学論文集，10，721（1984）
図７

発泡体の再加熱ヘタリ性

６）鈴木道隆，市場久貴，長谷川勇，大島敏男，化学（ 43 ）

44TOSOH Research ＆ Technology Review Vol.46（2002）

工学論文集，11，438−443（1985）
７）鈴木道隆，化学工学，50，366−368（1986）（ 44 ）