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JP4611157B2 - Modified polyvinyl alcohol and method for producing the same - Google Patents

Modified polyvinyl alcohol and method for producing the same Download PDF

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JP4611157B2
JP4611157B2 JP2005260826A JP2005260826A JP4611157B2 JP 4611157 B2 JP4611157 B2 JP 4611157B2 JP 2005260826 A JP2005260826 A JP 2005260826A JP 2005260826 A JP2005260826 A JP 2005260826A JP 4611157 B2 JP4611157 B2 JP 4611157B2
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modified polyvinyl
ethylenically unsaturated
suspension polymerization
monomer
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一慶 櫻井
聡 渡辺
弘寿 小竹
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Denka Co Ltd
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Description

本発明は、主鎖に特定モノマー由来の二重結合を有する変性ポリビニルアルコールおよびその製造方法に関するものである。 The present invention relates to a modified polyvinyl alcohol having a double bond derived from a specific monomer in the main chain and a method for producing the same.

分子内に反応性の不飽和二重結合を導入したポリビニルアルコールとしては、ポリビニルアルコールまたは変性ポリビニルアルコールを、重合性二重結合を含有する反応性分子で後変性(post−modification)することによりポリビニルアルコール側鎖に不飽和二重結合を導入して得られたもの(例えば、特許文献1参照)や、保護されたエチレン性不飽和二重結合を有するポリビニルエステル系共重合体を得た後で保護を外して得られたもの(例えば、特許文献2参照)、アルデヒド類を連鎖移動剤として用いてポリビニルアルコール分子末端に不飽和二重結合を導入させたもの(例えば、特許文献3参照)などが知られている。
特開平04−283749号公報 特開2001−072720号公報 特開2004−250695号公報
As the polyvinyl alcohol having a reactive unsaturated double bond introduced into the molecule, polyvinyl alcohol or modified polyvinyl alcohol can be modified by post-modification with a reactive molecule containing a polymerizable double bond. After obtaining a product obtained by introducing an unsaturated double bond into an alcohol side chain (for example, see Patent Document 1) or a polyvinyl ester copolymer having a protected ethylenically unsaturated double bond. Those obtained by removing the protection (for example, see Patent Document 2), those obtained by introducing an unsaturated double bond at the end of the polyvinyl alcohol molecule using an aldehyde as a chain transfer agent (for example, see Patent Document 3), etc. It has been known.
JP 04-283749 A JP 2001-072720 A JP 2004-250695 A

本発明は、分子内の主鎖に特定モノマー由来の不飽和二重結合を有する変性ポリビニルアルコールおよびその製造方法を提供することを課題とする。 This invention makes it a subject to provide the modified polyvinyl alcohol which has the unsaturated double bond derived from a specific monomer in the principal chain in a molecule | numerator, and its manufacturing method.

特定のモノマーを重合させてケン化反応をさせて得られた変性ポリビニルアルコールにより、上記の課題を解決できる。 The above-mentioned problems can be solved by modified polyvinyl alcohol obtained by polymerizing a specific monomer to cause a saponification reaction.

すなわち本発明は、分子主鎖中に、一般式(化9)で表される結合単位とアニオン性基を有する結合単位を含有する変性ポリビニルアルコールである。この場合において、0.2質量%の、水溶液、メタノール溶液または水メタノール混合溶液の紫外線吸収スペクトルによる270nmの吸光度は0.05以上が好ましい。

Figure 0004611157
(式中、X1とX2は、炭素数1〜12の低級アルキル基、水素原子または金属塩を表す。gは、0〜3の整数を表す。hは、0〜12の整数を表す。Y1は、カルボン酸、カルボン酸エステル、カルボン酸金属塩または水素原子を表す。) That is, the present invention is a modified polyvinyl alcohol containing a binding unit represented by the general formula (Formula 9) and a binding unit having an anionic group in the molecular main chain. In this case, the absorbance at 270 nm according to the ultraviolet absorption spectrum of 0.2% by mass of an aqueous solution, methanol solution, or aqueous methanol mixed solution is preferably 0.05 or more.
Figure 0004611157
(In formula, X1 and X2 represent a C1-C12 lower alkyl group, a hydrogen atom, or a metal salt. G represents the integer of 0-3. H represents the integer of 0-12. Y1. Represents a carboxylic acid, a carboxylic acid ester, a carboxylic acid metal salt or a hydrogen atom.)

分子内の主鎖に特定モノマー由来の不飽和二重結合およびアニオン性基を有する変性ポリビニルアルコールが得られる。 A modified polyvinyl alcohol having an unsaturated double bond derived from a specific monomer and an anionic group in the main chain in the molecule is obtained.

変性ポリビニルアルコールは、エチレン性不飽和二重結合を有するモノマーと、ビニルエステル単位を有するモノマーを共重合させた後に、ケン化させてカルボニル基含有ポリビニルアルコールを得、洗浄、乾燥を行って得られるものであり、主鎖にカルボキシル基を起点とする不飽和二重結合をランダムに導入させたものである。 The modified polyvinyl alcohol is obtained by copolymerizing a monomer having an ethylenically unsaturated double bond and a monomer having a vinyl ester unit, followed by saponification to obtain a carbonyl group-containing polyvinyl alcohol, washing and drying. In this case, an unsaturated double bond starting from a carboxyl group is randomly introduced into the main chain.

エチレン性不飽和二重結合を有するモノマーとしては、一般式(化10)で表されるものを好適に使用出来る。

Figure 0004611157
(式中、X3とX4は、炭素数1〜12の低級アルキル基または水素原子を表す。iは、0〜12の整数を表す。Y2は、カルボン酸、カルボン酸エステル、カルボン酸金属塩または水素原子を表す。)
これらモノマーとしては、例えば、マレイン酸ジメチル、マレイン酸ジエチル等がある。 As the monomer having an ethylenically unsaturated double bond, those represented by the general formula (Formula 10) can be suitably used.
Figure 0004611157
(Wherein X3 and X4 represent a lower alkyl group having 1 to 12 carbon atoms or a hydrogen atom. I represents an integer of 0 to 12. Y2 represents a carboxylic acid, a carboxylic acid ester, a carboxylic acid metal salt, or Represents a hydrogen atom.)
Examples of these monomers include dimethyl maleate and diethyl maleate.

また、一般式(化11)で表されるモノマーも好適に使用出来る。

Figure 0004611157
(式中、X5とX6は、炭素数1〜12の低級アルキル基または水素原子を表す。jは、0〜12の整数を表す。Y3は、カルボン酸、カルボン酸エステル、カルボン酸金属塩または水素原子を表す。)
これらモノマーとしては、例えば、フマル酸ジメチル、フマル酸モノエチル、フマル酸ジエチル、シトラコン酸ジメチル等がある。 Moreover, the monomer represented by the general formula (Chemical Formula 11) can also be suitably used.
Figure 0004611157
(In the formula, X5 and X6 represent a lower alkyl group having 1 to 12 carbon atoms or a hydrogen atom. J represents an integer of 0 to 12. Y3 represents a carboxylic acid, a carboxylic acid ester, a carboxylic acid metal salt, or Represents a hydrogen atom.)
Examples of these monomers include dimethyl fumarate, monoethyl fumarate, diethyl fumarate, and dimethyl citraconic acid.

また、一般式(化12)で表されるモノマーも好適に使用出来る。

Figure 0004611157
(式中、kは、0〜12の整数を表す。Y4は、カルボン酸、カルボン酸エステル、カルボン酸金属塩または水素原子を表す。)
これらモノマーとしては、例えば、無水マレイン酸、無水シトラコン酸等がある。 Moreover, the monomer represented by the general formula (Chemical Formula 12) can also be suitably used.
Figure 0004611157
(In the formula, k represents an integer of 0 to 12. Y4 represents a carboxylic acid, a carboxylic acid ester, a carboxylic acid metal salt, or a hydrogen atom.)
Examples of these monomers include maleic anhydride and citraconic anhydride.

これらモノマーの含有量(共重合量)は、特に限定するものではないが、分子内の不飽和二重結合量と水溶性を確保する観点から、0.1〜50モル%が好ましく、0.1〜10モル%がより好ましい。 The content (copolymerization amount) of these monomers is not particularly limited, but is preferably 0.1 to 50 mol% from the viewpoint of ensuring the amount of unsaturated double bonds in the molecule and water solubility, 1-10 mol% is more preferable.

ビニルエステル単位を有するモノマーとしては、特に限定するものではないが、ギ酸ビニル、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、バレリン酸ビニル、カプリン酸ビニル、ラウリン酸ビニル、ステアリン酸ビニル、安息香酸ビニル、ピバリン酸ビニルおよびバーサティック酸ビニル等があり、安定して重合を行えるという観点から酢酸ビニルが好ましい。 The monomer having a vinyl ester unit is not particularly limited, but vinyl formate, vinyl acetate, vinyl propionate, vinyl valelate, vinyl caprate, vinyl laurate, vinyl stearate, vinyl benzoate, vinyl pivalate In addition, vinyl acetate is preferable from the viewpoint of stable polymerization.

アニオン性基を有する結合単位を分子中に導入するには、特に限定するものではないが、変性ポリビニルアルコールを重合する際にアニオン性基を有するモノマーを共重合させたり、ポリビニルアルコール中の水酸基との反応性を利用して後変性させる方法がある。分子中のアニオン性基の含有量は、変性ポリビニルアルコール自体の分散性を確保する観点から、分子中の0.05〜10モル%が好ましく、0.1〜3モル%がより好ましい。
アニオン性基を有するモノマーとしては、特に限定するものではないが、カルボン酸基含有ビニル単量体やスルホン酸基含有ビニル単量体等があり、操作性の観点から、カルボン酸基含有ビニル単量体を用いることが好ましい。
カルボン酸基含有ビニル単量体としては、例えば、(メタ)アクリル酸、クロトン酸及びイソクロトン酸等の重合性モノカルボン酸やそのエステル、マレイン酸、フマル酸及びイタコン酸等の重合性ジカルボン酸、無水マレイン酸等の重合性ジカルボン酸無水物、脂肪族ビニルエステル等があり、得られる変性ポリビニルアルコールの分散性を向上させるという観点からイタコン酸を用いることが好ましい。
スルホン酸基含有ビニル単量体としては、例えば、エチレンスルホン酸、アリルスルホン酸等のオレフィンスルホン酸、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸、2−アクリルアミド−1−メチルスルホン酸、2−メタクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸等がある。
In order to introduce a bond unit having an anionic group into the molecule, there is no particular limitation. However, when the modified polyvinyl alcohol is polymerized, a monomer having an anionic group is copolymerized, or a hydroxyl group in the polyvinyl alcohol is combined. There is a method of post-modification using the reactivity of From the viewpoint of ensuring the dispersibility of the modified polyvinyl alcohol itself, the content of the anionic group in the molecule is preferably 0.05 to 10 mol%, more preferably 0.1 to 3 mol%.
The monomer having an anionic group is not particularly limited, and examples thereof include a carboxylic acid group-containing vinyl monomer and a sulfonic acid group-containing vinyl monomer. It is preferable to use a monomer.
Examples of the carboxylic acid group-containing vinyl monomer include polymerizable monocarboxylic acids such as (meth) acrylic acid, crotonic acid and isocrotonic acid and esters thereof, polymerizable dicarboxylic acids such as maleic acid, fumaric acid and itaconic acid, There are polymerizable dicarboxylic acid anhydrides such as maleic anhydride, aliphatic vinyl esters and the like, and itaconic acid is preferably used from the viewpoint of improving the dispersibility of the resulting modified polyvinyl alcohol.
Examples of the sulfonic acid group-containing vinyl monomer include olefin sulfonic acids such as ethylene sulfonic acid and allyl sulfonic acid, 2-acrylamido-2-methylpropane sulfonic acid, 2-acrylamido-1-methylsulfonic acid, and 2-methacrylic acid. Amido-2-methylpropanesulfonic acid and the like.

また、必要に応じて、これらのモノマーと共重合可能なモノマーを共重合させてもよい。共重合可能なモノマーとしては、特に限定するものではないが、例えば、エチレン、プロピレン、1−ブテン、イソブテン等のオレフィン類、アクリル酸塩、メタクリル酸塩、クロトン酸塩、フタル酸塩、マレイン酸塩などの不飽和酸の塩類、炭素数1〜18のモノアルキルエステル類もしくはジアルキルエステル類、アクリルアミド、炭素数1〜18のN−アルキルアクリルアミド、N,N−ジアルキルアクリルアミド、ジアセトンアクリルアミド、アクリルアミドプロピルジメチルアミンおよびその塩またはその4級塩などのアクリルアミド類、メタクリルアミド、炭素数1〜18のN−アルキルメタクリルアミド、N,N−ジアルキルメタクリルアミド、ジアセトンメタクリルアミド、メタクリルアミドプロピルジメチルアミンおよびその塩またはその4級塩などのメタクリルアミド類、炭素数1〜18のアルキル鎖長を有するアルキルビニルエーテル、ヒドロキシアルキルビニルエーテル、アルコキシアルキルビニルエーテル等のビニルエーテル類、N−ビニルピロリドン、N−ビニルホルムアミド、N−ビニルアセトアミドなどのN−ビニルアミド類、アクリロニトリル、メタクリロニトリル等のシアン化ビニル類、塩化ビニル、塩化ビニリデン、フッ化ビニル、フッ化ビニリデン、臭化ビニル、臭化ビニリデン等のハロゲン化ビニル類、トリメトキシビニルシランなどのビニルシラン類、酢酸アリル、塩化アリル、アリルアルコール、ジメチルアリルアルコール等のアリル化合物、ビニルトリメトキシシラン等のビニルシリル化合物、酢酸イソプロペニル等がある。これら共重合可能なモノマーの使用量は、特に限定するものではないが、使用する全モノマーに対して0.001〜20モル%が好ましい。 Moreover, you may copolymerize the monomer which can be copolymerized with these monomers as needed. Although it does not specifically limit as a monomer which can be copolymerized, For example, olefins, such as ethylene, propylene, 1-butene, and isobutene, acrylate, methacrylate, crotonic acid salt, phthalate, maleic acid Salts of unsaturated acids such as salts, monoalkyl esters or dialkyl esters having 1 to 18 carbon atoms, acrylamide, N-alkyl acrylamide, N, N-dialkyl acrylamide, diacetone acrylamide, acrylamide propyl having 1 to 18 carbon atoms Acrylamides such as dimethylamine and its salts or quaternary salts thereof, methacrylamide, N-alkyl methacrylamide having 1 to 18 carbon atoms, N, N-dialkyl methacrylamide, diacetone methacrylamide, methacrylamide propyl dimethylamine and Or quaternary salts thereof, vinyl ethers such as alkyl vinyl ethers having an alkyl chain length of 1 to 18 carbon atoms, hydroxyalkyl vinyl ethers, alkoxyalkyl vinyl ethers, N-vinylpyrrolidone, N-vinylformamide, N -N-vinylamides such as vinylacetamide, vinyl cyanides such as acrylonitrile and methacrylonitrile, vinyl halides such as vinyl chloride, vinylidene chloride, vinyl fluoride, vinylidene fluoride, vinyl bromide, vinylidene bromide, Examples include vinylsilanes such as trimethoxyvinylsilane, allyl compounds such as allyl acetate, allyl chloride, allyl alcohol, and dimethylallyl alcohol, vinylsilyl compounds such as vinyltrimethoxysilane, and isopropenyl acetate. Although the usage-amount of these copolymerizable monomers is not specifically limited, 0.001-20 mol% is preferable with respect to all the monomers to be used.

変性ポリビニルアルコールの数平均分子量(以下Mnと略記する。)は、特に限定するものではないが、一般に使用されている1900〜66500の範囲がよく、水溶性、保護コロイド性のバランスを向上させる観点から3800〜28500の範囲がより好ましい。 The number average molecular weight (hereinafter abbreviated as Mn) of the modified polyvinyl alcohol is not particularly limited, but is generally in the range of 1900 to 66500 which is generally used, and the viewpoint of improving the balance between water solubility and protective colloid properties. To 3800-28500 is more preferable.

モノマーの重合方法は、特に限定するものではないが、公知の重合方法が用いられ、通常、メタノール、エタノールあるいはイソプロピルアルコールなどのアルコールを溶媒とする溶液重合が行なわれる。バルク重合、乳化重合、懸濁重合を行なうことも可能である。かかる溶液重合において、連続重合でもバッチ重合でもよく、モノマーは、分割して仕込んでもよいし、一括で仕込んでもよく、あるいは連続的にまたは断続的に添加するなど任意の手段を用いてよい。 The polymerization method of the monomer is not particularly limited, and a known polymerization method is used, and solution polymerization is usually performed using an alcohol such as methanol, ethanol or isopropyl alcohol as a solvent. Bulk polymerization, emulsion polymerization, and suspension polymerization can also be performed. Such solution polymerization may be continuous polymerization or batch polymerization, and the monomer may be charged in a divided manner, may be charged all at once, or any means such as adding continuously or intermittently may be used.

溶液重合において使用する重合開始剤は、特に限定するものではないが、アゾビスイソブチロニトリル、アゾビス−2,4−ジメチルパレロニトリル、アゾビス(4−メトキシ−2,4−ジメチルパレロニトリル)等のアゾ化合物、アセチルパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド、ラウロイルパーオキサイド、アセチルシクロヘキシルスルホニルパーオキシド、2,4,4−トリメチルペンチル−2−パーオキシフェノキシアセテート等の過酸化物、ジイソプピルパーオキシジカーボネート、ジ−2−エチルヘキシルパーオキシジカーボネート、ジエトキシエチルパーオキシジカーボネート等のパーカーボネート化合物、t−ブチルパーオキシネオデカネート、α−クミルパーオキシネオデカネート、t−ブチルパーオキシネオデカネート等のパーエステル化合物、アゾビスジメチルバレロニトリル、アゾビスメトキシバレロニトリルなどの公知のラジカル重合開始剤を使用することができる。重合反応温度は、通常30℃〜90℃程度の範囲から選択される。 The polymerization initiator used in the solution polymerization is not particularly limited, but azobisisobutyronitrile, azobis-2,4-dimethylpareronitrile, azobis (4-methoxy-2,4-dimethylpareronitrile). ) And other azo compounds, acetyl peroxide, benzoyl peroxide, lauroyl peroxide, acetylcyclohexylsulfonyl peroxide, peroxides such as 2,4,4-trimethylpentyl-2-peroxyphenoxyacetate, and diisopropylpropyl Percarbonate compounds such as dicarbonate, di-2-ethylhexyl peroxydicarbonate, diethoxyethyl peroxydicarbonate, t-butylperoxyneodecanate, α-cumylperoxyneodecane, t-butylperoxyneo Decanate The perester compound, azobisdimethylvaleronitrile can be used a known radical polymerization initiator such as azo-bis-methoxy valeronitrile. The polymerization reaction temperature is usually selected from the range of about 30 ° C to 90 ° C.

ケン化は、モノマーを共重合させて得られた共重合体をアルコールに溶解し、アルカリ触媒又は酸触媒の存在下で分子中のエステルを加水分解するものである。アルコールとしては、例えば、メタノール、エタノール、ブタノール等がある。アルコール中の共重合体の濃度は、特に限定するものではないが、10〜80重量%の範囲から選ばれる。アルカリ触媒としては、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、ナトリウムメチラート、ナトリウムエチラート、カリウムメチラート等のアルカリ金属の水酸化物やアルコラートの如きアルカリ触媒を用いることができ、酸触媒としては、例えば、塩酸、硫酸等の無機酸水溶液、p−トルエンスルホン酸等の有機酸を用いることができる。これら触媒の使用量は、共重合体に対して1〜100ミリモル当量にすることがよい。ケン化温度は、特に限定するものではないが、10〜70℃、好ましくは30〜40℃の範囲がよい。反応時間は、特に限定するものではないが、30分〜3時間にわたって行われる。 In saponification, a copolymer obtained by copolymerizing monomers is dissolved in alcohol, and an ester in the molecule is hydrolyzed in the presence of an alkali catalyst or an acid catalyst. Examples of the alcohol include methanol, ethanol, butanol and the like. The concentration of the copolymer in the alcohol is not particularly limited, but is selected from a range of 10 to 80% by weight. As the alkali catalyst, for example, alkali catalysts such as alkali metal hydroxides and alcoholates such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium methylate, sodium ethylate and potassium methylate can be used. For example, an inorganic acid aqueous solution such as hydrochloric acid or sulfuric acid, or an organic acid such as p-toluenesulfonic acid can be used. The amount of these catalysts used is preferably 1 to 100 mmol equivalents relative to the copolymer. The saponification temperature is not particularly limited, but is in the range of 10 to 70 ° C, preferably 30 to 40 ° C. Although reaction time is not specifically limited, It is performed over 30 minutes-3 hours.

変性ポリビニルアルコールの吸光度は、特に限定するものではないが、0.2質量%の、水溶液、メタノール溶液または水メタノール混合溶液の紫外線吸収スペクトルによる270nmの吸光度が、0.05以上のものが好ましい。この吸光度は、ケン化工程において使用する触媒の量、ケン化時間、ケン化温度を変更することによって任意の値に調整することができる。 The absorbance of the modified polyvinyl alcohol is not particularly limited, but it is preferable that the absorbance at 270 nm according to the ultraviolet absorption spectrum of 0.2% by mass of an aqueous solution, a methanol solution or a water-methanol mixed solution is 0.05 or more. This absorbance can be adjusted to any value by changing the amount of catalyst used in the saponification step, the saponification time, and the saponification temperature.

ここで、紫外線吸収スペクトルの帰属については、特開2004−250695公報等に、215nmの吸収はポリビニルアルコール中の−CO−CH=CH−の構造に帰属し、280nmの吸収はポリビニルアルコール中の−CO−(CH=CH)−の構造に帰属し、320nmの吸収はポリビニルアルコール中の−CO−(CH=CH)−の構造に帰属に関するという記載がある。 Here, regarding the attribution of the ultraviolet absorption spectrum, in JP-A-2004-250695, etc., the absorption at 215 nm is attributed to the structure of —CO—CH═CH— in polyvinyl alcohol, and the absorption at 280 nm is − There is a description that the absorption at 320 nm is related to the structure of —CO— (CH═CH) 3 — in polyvinyl alcohol, belonging to the structure of CO— (CH═CH) 2 —.

一般的なアルデヒド類を連鎖移動剤として用いたポリビニルアルコールの不飽和二重結合の二連鎖構造(−CO−(CH=CH)−)由来の紫外線吸収スペクトルは、280nm近傍にピークトップがくるが、本発明の変性ポリビニルアルコールにおける、一般式(化13)の構造に由来し270nm中心で265〜275nmの範囲に含まれるピークを有するものである。

Figure 0004611157
The UV absorption spectrum derived from the double-chain structure (—CO— (CH═CH) 2 —) of an unsaturated double bond of polyvinyl alcohol using a general aldehyde as a chain transfer agent has a peak top in the vicinity of 280 nm. Is derived from the structure of the general formula (Chemical Formula 13) in the modified polyvinyl alcohol of the present invention and has a peak included in the range of 265 to 275 nm at the center of 270 nm.
Figure 0004611157

変性ポリビニルアルコールのケン化度は、特に限定するものではないが、十分な不飽和二重結合を生成させるという観点から30モル%〜99.9モル%がよい。 The saponification degree of the modified polyvinyl alcohol is not particularly limited, but is preferably 30 mol% to 99.9 mol% from the viewpoint of generating sufficient unsaturated double bonds.

本発明の分散剤は、例えば、エチレン性不飽和モノマーを重合する際に好適に使用されるものである。ここでいうエチレン性不飽和モノマーとは、例えば、エチレン性不飽和二重結合を有するモノマー、ビニルエステル単位を有するモノマー、スチレンモノマー、ブタジエンモノマー及び(メタ)アクリル酸モノマーや、これらのモノマーと共重合可能なモノマーなどがあり、これらは単独で重合させてもよく、複数のモノマーを共重合させてもよい。
重合方法としては、懸濁重合や乳化重合が挙げられる。
The dispersant of the present invention is suitably used, for example, when polymerizing an ethylenically unsaturated monomer. The ethylenically unsaturated monomer here means, for example, a monomer having an ethylenically unsaturated double bond, a monomer having a vinyl ester unit, a styrene monomer, a butadiene monomer, and a (meth) acrylic acid monomer, and these monomers. There are polymerizable monomers and the like, and these may be polymerized alone or a plurality of monomers may be copolymerized.
Examples of the polymerization method include suspension polymerization and emulsion polymerization.

以下、本発明について実施例を挙げて更に詳しく説明する。
尚、特に断りがない限り、「部」及び「%」は「質量部」及び「質量%」を意味する。
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples.
Unless otherwise specified, “parts” and “%” mean “parts by mass” and “mass%”.

実施例1
〈変性ポリビニルアルコールの製造〉
酢酸ビニル17部、メタノール14部、マレイン酸ジメチル0.023部、イタコン酸0.257部及び酢酸ビニルに対して0.10%のアゾビスイソブチロニトリルを重合缶に仕込み、窒素置換後加熱して沸点まで昇温し、更に、酢酸ビニル6部、メタノール5部及びマレイン酸ジメチル0.207部の混合液を重合率75%に達するまで連続的に添加して重合させ、重合率90%に達した時点で重合を停止した。次いで常法により未重合の酢酸ビニルを除去し、得られた重合体を水酸化ナトリウムで常法によりケン化した。その後、90℃で90分熱風乾燥し、分子量(Mn)11000、ケン化度88.0モル%、マレイン酸ジメチル0.6モル%、イタコン酸1.0モル%、0.2%水溶液の波長270nmにおける吸光度1.0、無変性ポリビニルアルコール量12%の変性ポリビニルアルコールを得た。
Example 1
<Production of modified polyvinyl alcohol>
17 parts of vinyl acetate, 14 parts of methanol, 0.023 part of dimethyl maleate, 0.257 part of itaconic acid and 0.10% azobisisobutyronitrile with respect to vinyl acetate were charged into the polymerization vessel, and heated after purging with nitrogen. The mixture was heated to the boiling point, and a mixture of 6 parts of vinyl acetate, 5 parts of methanol and 0.207 parts of dimethyl maleate was continuously added and polymerized until the polymerization rate reached 75%, and the polymerization rate was 90%. The polymerization was stopped when the value reached. Subsequently, unpolymerized vinyl acetate was removed by a conventional method, and the resulting polymer was saponified with sodium hydroxide by a conventional method. Thereafter, it was dried in hot air at 90 ° C. for 90 minutes, and the molecular weight (Mn) was 11000, the saponification degree was 88.0 mol%, dimethyl maleate 0.6 mol%, itaconic acid 1.0 mol%, and the wavelength of 0.2% aqueous solution A modified polyvinyl alcohol having an absorbance at 270 nm of 1.0 and an unmodified polyvinyl alcohol amount of 12% was obtained.

〈分析方法〉
マレイン酸ジメチル及びイタコン酸の含有量はNMRにより測定したものである。変性ポリビニルアルコールのケン化度は、JIS K 6276「3.5ケン化度」に準じて測定したものであり、変性ポリビニルアルコールの分子量は、GPCを使用し、試料濃度0.25w/v%水溶液を40℃で測定し、標準ポリエチレングリコール換算でMnを計算しものである。無変性ポリビニルアルコールの含有量は、変性ポリビニルアルコールをメタノール中でアルカリ触媒にて完全ケン化し、ソックスレー抽出した試料を濃度0.01w/v%水溶液に調整し、イオン排除のHPLCを使用し、IR検出器の面積比で計算したものである。270nm吸光度は、変性ポリビニルアルコールを0.2質量%の水溶液に調整し、270nmの紫外線の吸光度を測定したものである。
<Analysis method>
The contents of dimethyl maleate and itaconic acid were measured by NMR. The degree of saponification of the modified polyvinyl alcohol is measured according to JIS K 6276 “3.5 degree of saponification”. The molecular weight of the modified polyvinyl alcohol is GPC and the sample concentration is 0.25 w / v% aqueous solution. Is measured at 40 ° C., and Mn is calculated in terms of standard polyethylene glycol. The content of the unmodified polyvinyl alcohol was determined by completely saponifying the modified polyvinyl alcohol with an alkali catalyst in methanol, adjusting the Soxhlet-extracted sample to a 0.01 w / v% aqueous solution, using ion exclusion HPLC, IR It is calculated by the area ratio of the detector. The absorbance at 270 nm is obtained by adjusting the absorbance of ultraviolet rays at 270 nm by adjusting the modified polyvinyl alcohol to a 0.2% by mass aqueous solution.

〈酢酸ビニルの懸濁重合〉
還流冷却器、滴下ロート、温度計、窒素導入口を備えたガラス製重合容器にイオン交換水270部を加え、ポリビニルアルコール0.010部を添加して、加熱攪拌し溶解した。その後、重合容器内温度を58℃にして、重合開始剤として過酸化ラウロイル0.08部と酢酸ビニルモノマー100部を添加し6時間重合した。得られた酢酸ビニル樹脂の物性を下記の方法に従い測定した。
<Suspension polymerization of vinyl acetate>
270 parts of ion-exchanged water was added to a glass polymerization vessel equipped with a reflux condenser, a dropping funnel, a thermometer, and a nitrogen inlet, 0.010 parts of polyvinyl alcohol was added, and the mixture was heated and stirred to dissolve. Thereafter, the temperature in the polymerization vessel was set to 58 ° C., 0.08 part of lauroyl peroxide and 100 parts of vinyl acetate monomer were added as polymerization initiators, and polymerization was performed for 6 hours. The physical property of the obtained vinyl acetate resin was measured according to the following method.

〈平均粒子径〉
ローラータップ式振動篩を用いて測定した粒子径分布より、メジアン径(50%重量径)を求めて平均粒子径とした。
<Average particle size>
From the particle size distribution measured using a roller tap type vibrating sieve, the median diameter (50% weight diameter) was determined and used as the average particle size.

実施例2〜6、比較例1〜2
ケン化度、分子量(Mn)、エチレン性不飽和二重結合を有するモノマーの種類、変性量、酢酸ビニル懸濁重合時のポリビニルアルコールの添加量をそれぞれ表1に記載したように変えた以外は、実施例1と同様にして変性ポリビニルアルコールを作成し、実施例1と同様に評価を行った。
本発明の変性ポリビニルアルコールをエチレン性不飽和類重合体の懸濁重合用分散剤として用いる時、得られる重合体粒子の平均粒子径は小さいので、分散性に優れることが分かる。
Examples 2-6, Comparative Examples 1-2
Except for changing the degree of saponification, molecular weight (Mn), the type of monomer having an ethylenically unsaturated double bond, the amount of modification, and the amount of polyvinyl alcohol added during suspension polymerization of vinyl acetate as shown in Table 1, respectively. A modified polyvinyl alcohol was prepared in the same manner as in Example 1 and evaluated in the same manner as in Example 1.
When the modified polyvinyl alcohol of the present invention is used as a dispersant for suspension polymerization of an ethylenically unsaturated polymer, it can be seen that the resulting polymer particles are excellent in dispersibility because the average particle size of the polymer particles is small.

Figure 0004611157
Figure 0004611157

変性ポリビニルアルコールは、必要に応じて、光開始剤、重合性モノマー等と組み合わせることにより、紫外線、電子線等のエネルギー線で容易に硬化させることが可能であり、塗料、インキ、接着剤、印刷版、エッチングレジスト、ソルダーレジスト、懸濁重合時の分散剤、酢酸ビニルエマルジョン重合時の保護コロイド剤、アクリルエマルジョン重合時の保護コロイド剤、スチレンエマルジョン重合時の保護コロイド剤等に有効に用いることができる。
Modified polyvinyl alcohol can be easily cured with energy rays such as ultraviolet rays and electron beams by combining with a photoinitiator, a polymerizable monomer, etc., if necessary. Effectively used for plates, etching resists, solder resists, dispersants during suspension polymerization, protective colloids during vinyl acetate emulsion polymerization, protective colloids during acrylic emulsion polymerization, protective colloids during styrene emulsion polymerization, etc. it can.

Claims (6)

酢酸ビニルとマレイン酸ジメチルとを、又は、酢酸ビニルと無水マレイン酸とを、重合缶に連続的に添加して共重合させた共重合体をケン化して得られる変性ポリビニルアルコールであって、分子主鎖中に、マレイン酸ジメチルまたは無水マレイン酸に由来する一般式(化1)で表される結合単位と、イタコン酸またはマレイン酸またはマレイン酸モノメチルに由来するアニオン性基を有する結合単位を含有する変性ポリビニルアルコールからなるエチレン性不飽和モノマーの懸濁重合用分散剤
Figure 0004611157
(式中、X1とX2は、炭素数1〜12の低級アルキル基、水素原子または金属塩を表す。gは、0〜3の整数を表す。hは、0の整数を表す。Y1は、水素原子を表す。)
A modified polyvinyl alcohol obtained by saponifying a copolymer obtained by continuously adding vinyl acetate and dimethyl maleate or vinyl acetate and maleic anhydride to a polymerization vessel, In the main chain, a linking unit represented by the general formula (formula 1) derived from dimethyl maleate or maleic anhydride and a linking unit having an anionic group derived from itaconic acid, maleic acid or monomethyl maleate is contained. A dispersant for suspension polymerization of an ethylenically unsaturated monomer comprising a modified polyvinyl alcohol.
Figure 0004611157
(In the formula, X1 and X2 represent a lower alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, a hydrogen atom or a metal salt. G represents an integer of 0 to 3. h represents an integer of 0. Y1 represents Represents a hydrogen atom.)
0.2質量%の、水溶液、メタノール溶液または水メタノール混合溶液の紫外線吸収スペクトルによる270nmの吸光度が、0.05以上であることを特徴とする請求項1記載の変性ポリビニルアルコールからなるエチレン性不飽和モノマーの懸濁重合用分散剤0.2 wt%, aqueous solution, the absorbance of 270nm by UV absorption spectrum of a methanol solution or water methanol mixed solution, ethylenically unsaturated consists modified polyvinyl alcohol according to claim 1, wherein a is 0.05 or more Dispersant for suspension polymerization of saturated monomers . 一般式(化2)で表される不飽和二重結合由来の紫外線吸収スペクトルのピークトップが、265〜275nmの間にあることを特徴とする請求項1または請求項2記載の変性ポリビニルアルコールからなるエチレン性不飽和モノマーの懸濁重合用分散剤
Figure 0004611157
From the modified polyvinyl alcohol according to claim 1 or 2, wherein the peak top of the ultraviolet absorption spectrum derived from the unsaturated double bond represented by the general formula (Chemical Formula 2) is between 265 and 275 nm. A dispersant for suspension polymerization of an ethylenically unsaturated monomer .
Figure 0004611157
ケン化度が71.0〜88.0モル%であることを特徴とする請求項1〜3いずれか一項に記載した変性ポリビニルアルコールからなるエチレン性不飽和モノマーの懸濁重合用分散剤The saponification degree is 71.0-88.0 mol%, The dispersing agent for suspension polymerization of the ethylenically unsaturated monomer which consists of the modified polyvinyl alcohol as described in any one of Claims 1-3 characterized by the above-mentioned. 請求項1〜4いずれか一項に記載した変性ポリビニルアルコールを、75質量%以上含有することを特徴とするエチレン性不飽和モノマーの懸濁重合用分散剤A dispersant for suspension polymerization of an ethylenically unsaturated monomer , comprising 75% by mass or more of the modified polyvinyl alcohol according to any one of claims 1 to 4. エチレン性不飽和モノマーが、酢酸ビニルモノマーであることを特徴とする請求項1〜5に記載した懸濁重合用分散剤。 The dispersant for suspension polymerization according to claim 1 , wherein the ethylenically unsaturated monomer is a vinyl acetate monomer .
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