クラレポバール
塩ビ懸濁重合用銘柄ⓇJapanese塩ビ懸濁重合用ポバール
はじめに塩ビ樹脂の製造方法

塩ビ樹脂は、経済性、耐久性、自己消火性等の特長から、水道管、電線、建具、壁紙、窓枠、農業資材、自動車部品、合成皮革、ラップフィルム等幅広い用途で使用され、人々の生活を支える有用な樹脂です。
また近年では、他の汎用樹脂に比べて石油使用率が少なく省資源樹脂としても注目されています。この塩ビ樹脂は、主に懸濁重合法という合成法で製造されており、この製造方法において、ポバールは、無くてはならない分散剤として使用されています。

塩ビ樹脂の重合法には、懸濁重合法、乳化重合法、塊状重合法などがありますが、多くは懸濁重合法で製造されています。重合槽に水、分散剤であるポバール、塩ビモノマー、開始剤などを投入し、高速で撹拌しながら懸濁重合することにより、粒径80～200μm程度の微小な塩ビ樹脂を製造することができます。塩ビ樹脂の製造では、微小な粒子を安定的に製造することに加え、その粒子形状、嵩比重、粒子内部のモルフォロジーなどの品質をコントロールすることが求められます。
分散剤としてポバールはこれらの特性に大きく関与し、塩ビ樹脂の生産性と品質を左右する重要な添加剤であると言えます。
ポバールの物性は、図1に示すように、主にけん化度と重合度によって決まります。塩ビの重合において分散剤として重要な物性である界面活性がけん化度、保護コロイド性が重合度に関連しています。

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保護コロイド性

低高100
低DH88%
DH80%

DH70%-78%
L series60

界面活性けん化度 (mol %)

80

主分散剤
DH35%-55%
LM series

20

二次分散剤

高40

0250

550750

重合度

100020002800

図1 〈クラレポバール Ⓡ〉塩ビ懸濁重合用銘柄の界面活性と保護コロイド性成すると言われています。これによって粒子内部に空隙ができ多孔質で可塑剤を吸収しやすく加工性のよい塩ビ樹脂粒子ができます。

塩ビの懸濁重合におけるポバールに求められる役割は、大きく分けて、塩ビモノマーの重合率が0.1%未満、0.1%以上30%未満、30%以上の段階で異なってきます。この3段階に分けてポバールに求められる物性を以下に説明します。

この段階では、分散剤として、合一再分散を活発にするため界面活性が高いポバールが求められます。
〈クラレポバール Ⓡ〉銘柄では、Lシリーズ、LMシリーズが最適です。

図2のように重合率が0.1%未満の段階では、撹拌により開始剤がモノマー液滴中に取り込まれ、更にそれらモノマー液滴どうしが合一再分散することで、より均一に開始剤とモノマーが混合されていきます。この段階で混合が不十分の場合、モノマー液滴間の到達重合率が不均一となり、フィッシュアイの原因の一つになります。
この段階では、分散剤として、このモノマー液滴の合一再分散を活発にする界面活性が高いポバールが求められます。
〈クラレポバール Ⓡ〉
銘柄では、LMシリーズ、Lシリーズが最適です。

重合率30%以上のモノマー液滴の凝集により塩ビ樹脂粒子が形成されていく段階では、重合率の上昇によりモノマー液滴間の合一再分散が起こりにくくなり、適度な凝集により最終粒子が形成されていきます。この凝集の程度をコントロールするのが分散剤の保護コロイド性です。保護コロイド性が十分に有ると凝集は穏やかで重合は安定に推移します。保護コロイド性が不十分だと激しい凝集が起こって粗粒が生成する等、重合が不安定になってしまいます。

図2に示すように、重合率が30%未満の段階では、モノマー液滴の内部で塩ビの重合が進行して行きます。生成した塩ビ樹脂はモノマーに溶解しないため、モノマー液滴中に粒径1μm程度の一次粒子となって析出して行きます。この時モノマー液滴間の合一再分散が頻繁に起こることで各モノマー液滴内部の一次粒子が適度な網目構造を形

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この段階では、分散剤として、保護コロイド性の高いポバールが求められます。
〈クラレポバール®〉銘柄では、DH80シリーズ、Ｌシリーズが最適です。
分散剤としてのポバールに求められる性能は重合の段階により異なります。しかし、実際にはポバールは重合開始前に一括仕込みされる場合が多く、安定な重合、目標品質が得られるように重合槽の大きさ、撹拌方式、外部コンデンサー有無等も考慮し、それぞれの設備に適したポバールを幾つか組み合わせる重合処方作りが重要です。
一般的に 塩ビ樹脂の粒子径をコントロールし重合を安定化させる
保護コロイド性の高いポバールは一次分散剤（主分散剤）、塩ビ樹脂のポロシティーを高め品質や脱モノマー性を向上させる界面活性の高いポバールは二次分散剤と呼ばれています。

重合率0.1%未満

開始剤が塩ビモノマー液滴内に均一に分散される。

合一

分散

重合率0.1%以上30%未満
編目構造形成合一

編目構造形成分散

一次粒子 (-1µm)

図2

界面活性

保護コロイド性

低＝液滴粒径大

低＝凝集大

高＝液滴粒径小

重合率30%以上

重合機構

高＝凝集小

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凝集塩ビ懸濁重合用銘柄のご紹介
銘柄名

粘度(1)

[mPa•s]DH 80シリーズ

けん化度 [mol%]

不揮発分(2) [%]灰分(3) [%]

pH

主分散剤

32-80

29.0 - 35.0

79.0 - 81.0

97.5 ± 2.5≤ 0.4

5.0 - 7.0

35-80

32.0 - 38.0

79.0 - 81.0

97.5 ± 2.5≤ 0.4

5.0 - 7.040-80E

37.0 - 45.0

79.0 - 81.0

97.5 ± 2.5≤ 0.4

5.0 - 7.0

48-80

45.0 - 51.0

78.5 - 80.5

97.5 ± 2.5≤ 0.2

5.0 - 7.0L8

5.0 - 5.8

69.5 - 72.5

98.5 ± 1.5≤ 1.1

5.0 - 7.0

L95.5 - 6.1

69.5 - 72.5

98.5 ± 1.5≤ 1.1

5.0 - 7.0

L 9-78

6.0 - 6.7

76.5 - 79.0

98.5 ± 1.5≤ 1.2

5.0 - 7.0

L9P

6.2 - 7.2

71.5 - 73.5

97.5 ± 2.5≤ 0.5

5.0 - 7.0L 10

5.0 - 7.0

71.5 - 73.5

98.5 ± 1.5≤ 1.0

5.0 - 7.0

L 11

5.5 - 7.5

71.5 - 73.5

97.5 ± 2.5≤ 0.4

5.0 - 7.0

L 508W

6.0 - 7.0

71.5 - 73.5

97.5 ± 2.5≤ 0.4

5.0 - 7.0

44-88

40.0 - 48.0

87.0 - 89.0

97.5 ± 2.5≤ 0.4

5.0 - 7.0

49-88

45.0 - 52.0

87.0 - 89.0

97.5 ± 2.5≤ 0.4

5.0 - 7.0

55-95

50.0 - 60.0

95.0 - 96.0

97.5 ± 2.5≤ 0.4

5.0 - 7.0

Lシリーズ

(1) 4%水溶液 (20℃) DIN 53015 / JIS K 6726

銘柄名LMシリーズ(2) 3時間乾燥後 (105℃) DIN 53189 / JIS K 6726

粘度(1)[mPa•s](3) Na2Oとして計算

けん化度 [mol%]

不揮発分(2) [%]灰分(3) [%]pHLM 10 HD

4.5 - 5.7

38.0 - 42.0

98.5 ± 1.5≤ 0.6

NALM 20

3.0 - 4.0

38.0 - 42.0

98.5 ± 1.5≤ 1.0NALM 30

9.3 - 10.3(4)45.0 - 51.0

98.5 ± 1.5≤ 0.6

NALM 40 HT

3.1 - 4.3

38.0 - 42.0

98.5 ± 1.5

≤ 1.5

NA

(1) 4%水溶液 (20℃) DIN 53015 / JIS K 6726

(2) 3時間乾燥後 (105℃) DIN 53189 / JIS K 6726

5(3) Na２Oとして計算(4) 10%混合液 (20℃)

塩ビ懸濁重合用銘柄各シリーズの特長
主分散剤：DH80シリーズ

DH80シリーズは、クラレの主分散剤の中で比較的高けん化度かつ高重合度のタイプです。この銘柄を使用した場合、懸濁重合がより安定に進行します。特に、二次分散剤との併用処方において重合安定性を比較的容易にコントロールすることができます。

粘度-濃度曲線

主分散剤：Lシリーズ

32-80

48-80

35-8040-80E

2.04.01000.0粘度 (mPa•s)

Lシリーズは、クラレの主分散剤の中で比較的低けん化度かつ低重合度のタイプです。DH80シリーズと比べ懸濁重合に必要なポバールの添加量を減らすことができ、更に添加量の加減により塩ビ樹脂の粒子径コントロールが容易にできます。また比較的高い嵩比重を維持したまま高いポロシティーの塩ビ樹脂を得ることができ、可塑剤吸収性フィッシュアイ、残存モノマーの除去性等が向上します。加えて粒子径分布がシャープになると同時に個々の粒子形状が球状に近くなります。

100.010.00.06.0

水溶液の濃度(%)

高BD用銘柄（けん化度88 - 95 MOL%)

これらの銘柄は、高けん化度かつ高重合度タイプです。DH80シリー
ズやLシリーズと併用すると、嵩比重の高い塩ビ樹脂が得られます。

L-508W

L-11L-9P

L-8L-9L-10L-9-78

粘度 (mPa•s)

二次分散剤：LMシリーズ

LMシリーズは、低けん化度かつ低重合度の二次分散剤用ポバールです。主分散剤と併用することで、可塑剤吸収性の向上、ゲル化時間の短縮、フィッシュアイの減少、脱モノマー性の向上など塩ビ品質と生産性を向上させることができます。併用処方を工夫することで高いポロシティーを維持したまま嵩比重の高い塩ビ樹脂を製造することも可能です。LMシリーズは主分散用ポバールと同様粉末顆粒です。溶液化には有機溶剤（メタノール等）を一切必要とせず水のみで分散溶液を調製することができる環境にもやさしい二次分散剤です。

40.01.02.04.06.08.0

水溶液の濃度(%)

610.0

49-8844-8855-95

1000.0LM-10HDLM-20

2.06.0LM-40HT

512256
粘度 (mPa•s)

粘度 (mPa•s)

128100.010.06432168421.01.02.013.0

水溶液の濃度(%)

4.08.010.0

水溶液の濃度(%)(水/メタノール=1/1, w/w)

LM-30

粘度 (mPa•s)

12.0

8.0

4.0

0.0
1.0

2.0

3.04.0水溶液の濃度(%)

5.0(水/メタノール=1/1, w/w)

ポバール溶液調製方法

調製方法2

調製方法1

溶解操作は調製方法1と同様ですが、昇温時の温度を70-80°Cまで上げ、冷却後の溶解を約1時間継続してください。

仕込み時に大きな塊状物やママコを生成しやすいので注意が必要です。仕込む時の水温は室温、好ましくは25°C以下にし、よく撹拌しながらできるだけゆっくりポバールを仕込みます。全てのポバールを仕込み終わった後に、発泡を防ぐため撹拌速度を若干遅くしてください。撹拌を継続しながら90°Cまで昇温し、約1時間その温度を維持す
ると完溶します。その後、撹拌速度を更に遅くし徐々に冷却をして曇点以下まで温度を下げ、さらに約1.5時間溶解を継続した後に保存タンクへ移送してください。調製した溶液は保管中に分離しないよう曇点以下の温度で保存してください。

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調製方法3

調製方法4

溶解操作は調製方法1と同様ですが、昇温時の温度を95°Cまで上げ、冷却後の溶解を約1時間継続してください。

投入方法など操作は調製方法1と同様ですが、20°C前後の水を使用し、そのまま昇温せず1時間から2時間溶解（分 散）をしてください。20°C以下で保管し約2週間で使い切りください。詳しくは、お問
い合わせください。

銘柄

調製方法

推奨濃度

銘柄

調製方法

推奨濃度

L-8

14-6%

40-80E

24-5%

L-9

24-6%

48-80

24-5%

L-9P

14-6%

44-88

34-5%

L-9-78

24-6%

49-88

34-5%

L-10

14-6%

55-95

34-5%

L-11

14-6%

LM-10 HD

42-4%

L-508W14-6%

LM-20

43-7%

35-80

24-5%

LM-40 HT

42-5%8曇点

曇点とは、ポバール水溶液を加熱した際に低濃度相と高濃度相に相分離し始める温度で、その温度以上では2相の屈折率の差により溶液が濁って見えます。低けん化度のポバールは疎水性が高く低温で曇点を示します。けん化度が上がるにつれてポバールの疎水性が低下し親水性が増加するため、曇点は高温になる傾向があります。

けん化度の異なる ポバールの曇点を下図に示します。水溶液を撹拌せずに曇点以上の温度で保存すると、高濃度相の沈降が起こります。
したがって、DH80シリーズの水溶液は45°C以下、Lシリーズの水溶液は25 - 30°C以下で保存する必要があります。

<クラレポバール®> Lシリーズの曇点
8070L-8

曇点 °C

60L-9L-9P

50L-10L-1140L-9-78L-508 W

30200.010.115水溶液の濃度 (%)

DH80シリーズの曇点
656040-80E55
曇点 °C32-8035-805048-8045400.010.1

15水溶液の濃度 (%)

9取り扱い・保管方法

安全性

変質を防止するため、直射日光、水漏れ、湿気、熱を避けて常温で保管ください。
水溶液を保存する場合、清潔な容器内にて適切に攪拌、または循環ポンプを使用しながら、溶液が曇点以上にならないよう冷却する必要があります。また、水質や保存容器の材質などによって、腐敗したりカビや錆が発生する可能性があります。状況に応じ、対策として防腐剤、防カビ剤、防錆剤の使用もご検討ください。

微粉を含んでおり、溶解槽への仕込み時に粉塵が立つ可能性があるため、適切な保護具を着用ください。包装袋から取り出す際は、静電気が発生する可能性がありますのでご注意下さい。また、容器や設備に関しても確実に接地を行い静電気の発生を防いでください。

記載内容は現時点で入手できる資料・情報・データに基づき作成し、正確を期していますが保証するものではありません。注意事項は通常の取り扱いを対象としたもので、必ずしもすべての状況、用途、用法に適合するものではありません。従って、使用者各位の責任において安全な管理・使用条件を設定しご使用ください。
詳しい情報は、安全データシートをご参照ください。

10Adding value toyour products –worldwide
ポバールは化学名をポリビニルアルコールといい、粉末あるいは顆粒状の形態をした合成樹脂です。また、合成樹脂でありながら水に溶けるというユニークな性質を持っています。
この性質を生かし、合成繊維ビニロンやビニロンフィルムの原料、繊維加工剤、紙加工剤、接着剤、無機物のバインダー、塩化ビニルの重合用分散剤など、幅広い用途で利用されています。
〈クラレポバール Ⓡ〉は日本、シンガポール、ドイツ、米国で生産されています。

株式会社クラレ〒100-0004
東京都千代田区大手町2-6-4
常盤橋タワー
TEL: 03-6701-1000
infopoval.jp@kuraray.com
クラレトレーディング株式会社
ポバール事業部 樹脂販売部〒100-0004
東京都千代田区大手町2-6-4常盤橋タワー
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