JPH054976B2 - - Google Patents
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- JPH054976B2 JPH054976B2 JP58228075A JP22807583A JPH054976B2 JP H054976 B2 JPH054976 B2 JP H054976B2 JP 58228075 A JP58228075 A JP 58228075A JP 22807583 A JP22807583 A JP 22807583A JP H054976 B2 JPH054976 B2 JP H054976B2
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- vinyl chloride
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- chloride polymer
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J3/00—Processes of treating or compounding macromolecular substances
- C08J3/12—Powdering or granulating
- C08J3/16—Powdering or granulating by coagulating dispersions
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J3/00—Processes of treating or compounding macromolecular substances
- C08J3/18—Plasticising macromolecular compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J2327/00—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Derivatives of such polymers
- C08J2327/02—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
- C08J2327/04—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment containing chlorine atoms
- C08J2327/06—Homopolymers or copolymers of vinyl chloride
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
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- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)
- Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
- Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はペースト加工に適した粒状の塩化ビニ
ル系重合体（以下PVCという）の製造法に関す
る。 通常、PVCをペースト加工するに際しては、
ペースト加工用に製造されたPVCを、可塑剤、
安定剤の他、必要に応じて顔料、充てん剤等の配
合剤とともに混合し液状のプラスチゾル又はオル
ガノゾルとし、成形工程へ供する方法が採られ
る。そして液状のゾルを注形、コーテイング、浸
漬等の手段で賦型し、加熱溶融固化させることに
よつて成形品を得る。ペースト加工におけるプラ
スチゾル又はオルガノゾルの特性として最も重要
なものは、ゾルの流動特性であるが、いれ以外に
PVC粉末の液状配合剤への分散性があげられる。
PVC粉末の粗大でかつ強い凝集体がゾル中に存
在していると、ゾルの流動性に悪影響を与えるば
かりでなく、コーテイング加工時の筋引き等のト
ラブルや成形品の肌荒れ、つや消し、さらには強
度低下等の製品品質への悪影響、及びゾルの輸送
時の目づまり等のような操業性への悪影響を与え
る。 通常、ペースト加工用のPVCの製造方法とし
ては、塩化ビニル又は塩化ビニルを主体とする単
量体混合物を、ラジカル発生型重合開始剤と乳化
剤の存在下、乳化重合あるいは懸濁重合すること
によつて粒径0.05〜5μの球状樹脂の水性分散液を
得、この水性分散液をスプレー乾燥し、得られた
粉末を粉砕する方法が採られている。 ところが、この様にして得られた樹脂は、微細
な粉末であるため、製品の袋詰め時、並びに、ゾ
ルの製造に際しての開袋投入及び混合時の粉末飛
散等作業環境の低下を引き起こすばかりでなく、
粉体流動性が悪いため、自動計量、自動輸送等の
粉体ハンドリング上の合理化が困難である。 以上述べた様にペースト加工用PVCは、ペー
スト加工に必要な特性を満足させようとするがた
めに、粉体性の悪い形状にせざるを得ないという
本質的問題をかかえている。 そこで、微細粒子を適度に凝集させることによ
り粒状化して、その取扱いや飛散等の問題を解決
する方法がいろいろ試みられている。例えば、特
開昭57−49630号、特開昭57−55948号及び特開昭
57−209905号には、PVC水性分散液に、パラフ
イン系炭化水素、ナフテン系炭化水素、芳香族炭
化水素、塩素系炭化水素、可塑剤等の有機液体を
混合してPVCを有機液体相に移行せしめ、脱水
したのち、有機液体相に捕捉されたPVCを乾燥
することによつて粉体性の良好なPVCの粒状物
を得ることが開示されている。これらの方法にお
いては、この粒状物が良好なゾル分散性を維持す
るためには、乾燥工程における被乾燥物の温度を
最終的に50℃以下にすることが好ましいとされて
おり、そのためには、乾燥機における加熱媒体の
温度も50℃以下とすることが望まれる。しかし、
この様な低温の媒体での乾燥は、装置の大きさ及
び効率の面で不利であることが明らかである。 したがつて、本発明の目的は、上記の各公知方
法に従つて得られたペースト加工用PVCの粒状
物のウエツトケーキを効率よく乾燥することによ
つて、分散性の良好な粒状物を製造することにあ
る。 本発明のこの目的は、塩化ビニル系重合体の水
性分散液に、水に難溶であつてかつ塩化ビニル系
重合体を溶解又は膨潤させない有機液体を添加し
て混合することにより塩化ビニル系重合体の集合
体を調製し、この集合体を脱水し、次いで乾燥す
るに際して、該乾燥を、流動乾燥機を用いて、恒
率乾燥基においては塩化ビニル系重合体温度t1が
40℃以下となる様な条件下で行い、減率乾燥期間
においては塩化ビニル系重合体温度t2が50℃以下
でかつ、t2−t1≧７℃となる様な条件下で行うこ
とを特徴とするPVC粒状物の製造方法によつて
達成される。 本発明において用いられるPVCの水分散液は、
通常の乳化重合、懸濁重合又は微細懸濁重合によ
り製造された塩化ビニルの単独重合体又は塩化ビ
ニルを主体とした（通常は70重量％以上）、これ
と酢酸ビニル、塩化ビニリデン、エチレン、プロ
ピレン、ブテン、アクリロニトリル、アクリル酸
エステル、メタクリル酸エステル又はマレイン酸
などのオレフイン系単量体との共重合体の水分散
液のことであつて、通常の加工に供しうるもので
あれば特に制限されない。必要に応じて増量用塩
化ビニル樹脂を含むこともできる。水分散液中の
PVCの含量は10〜70重量％である。すなわち、
重合後のPVCの水分散液をそのまま使用すれば
よいので好都合であるが、必要ならば一部脱水
し、或いは水を添加して用いることも可能であ
る。水分散中のPVCの含量が10重量％未満の場
合は、廃水量が製品量に比べて多くなり過ぎるた
め不経済であり、70重量％を越える場合には、水
性分散液と有機液体の混合物の粘度が著しく上昇
してしまうため、操業が困難となる。 このPVCの水性分散液に添加される有機液体
は、水に難溶であつて、かつ20〜70℃において
PVCを溶解又は膨潤しないものである。一般に
はこの有機液体としては、融点が20℃以下、常圧
における沸点が70℃以上、好ましくは200℃以上
のものが用いられる。 有機液体が水に難溶であることが要求される理
由は以下の２点にある。第１には、水性分散液と
の混合のあと、分離すべき水相への同伴量を減少
させて、有機液体の損失を防ぎ、廃水処理の手間
を軽減させるためであり、第２には、水に分散し
たPVC粒子を有機液体を介して集合せしめるに
は、PVC粒子と水との間に有機液体が界面を持
つた液相として存在することが必要であるためで
ある。また、用いる有機液体が、PVCを溶解又
は膨潤させるものである場合には、PVC粒子が
変形、変質を起こすため不都合である。なお、本
発明で使用した有機液体は大部分が製品樹脂に残
留するため、加工性および成形品の品質に対し悪
影響を与えるものは避けなければならない。以上
の点からすれば、有機液体として通常の加工に用
いられる液状配合剤を使用するのが一番自然で合
理的である。 本発明における有機液体の例としては以下の様
なものが挙げられる。 (1) ジオクチルフタレート、ジノニルフタレー
ト、ブチルラウリルフタレート、メチルオレイ
ルフタレート等のフタル酸アルキルエステル系
可塑剤 (2) トリオクチルトリメリテート、ジエチレング
リコールジベンゾエート等の芳香族カルボン酸
エステル系可塑剤 (3) ジオクチルアジペート、ジブチルセバケー
ト、ジオクチルテトラヒドロフタレート等の脂
肪族二塩基酸エステル系可塑剤 (4) トリオクチルフオスフエート、トリクロロエ
チルフオスフエート等のリン酸エステル系可塑
剤 (5) ジエチレングリコールジカプリレート、１，
４−ブチレングリコール−ジ−２−エチルヘキ
サノエート等の脂肪酸グリコールエステル系可
塑剤 (6) ポリエステル系可塑剤 (7) オレイン酸ブチル、アセチルリシノール酸メ
チル、２，２，４−トリメチル−１，３−ペン
タンジオールジイソブチレート等の脂肪酸エス
テル系、エポキシ化大豆油、エポキシステアリ
ン酸オクチル等のエポキシ系、塩素化脂肪酸メ
チル、塩素化パラフイン等の塩素化パラフイン
系、コハク酸ジオクチル等の脂肪族二塩基酸エ
ステル系の二次可塑剤 (8) ミネラルスピリツト、ミネラルターペン等の
石油系、ドテシルベンゼン等の長鎖アルキルベ
ンゼン系の希釈剤 (9) 高級アルコール、流動パラフイン、高級脂肪
酸アルキルエステル等の液状滑剤 有機液体の使用量は、水性分散液中のPVC100
重量部に対し、通常は0.5〜20重量部、好ましく
は２〜15重量部である。0.5重量部未満ではPVC
が有機液体を介して十分に集合しえず、20重量部
を越えると、ゾル状の集合体として得られる危険
性が高く、たとえ粒状の集合体として得られたと
しても有機液体の含有量が多いため、後段の乾燥
において残留液体の除去が困難になり、生産性の
低下につながる恐れがある。 混合装置としては、所定の条件を満足するよう
なものから選べばよい。一般には、高速回転式連
続混合機や多翼型連続混合槽、回分式の攪拌槽型
混合機、容器回転型混合機、液体分割式の静止型
混合機等を用いることが可能である。また、超音
波照射による混合も可能である。 有機液体とPVC水性分散液との混合は、20〜
70℃の温度で行われるが、高温になるほど有機液
体による樹脂の膨潤速度が高まるので好ましくは
50℃以下とすべきである。70℃を越えると、有機
液体のPVCへの吸収が早まるばかりか、PVCが
軟化し合体化して最終製品がもはや加工に適合し
なくなる危険がある。 有機液体を介して集合したPVC集合体を脱水
するには、その形状に応じて、公知の方法を用い
れば良い。ただし、PVCの軟化又は合体を防ぐ
ために、温度は20〜70℃の範囲としなければなら
ない。 脱水工程によつて分離されたPVC粒子は、次
に40℃以下の温度での恒率乾燥期間と50℃以下の
温度での減率乾燥期間とから成る乾燥工程に送ら
れる。 恒率乾燥期間とはPVC粒子の表面が水膜で覆
われている状態の下で乾燥が一定速度で進行する
期間を意味する。この期間では、PVC粒子の表
面に付着している水が蒸発しているため、PVC
温度t1は、入口空気の湿球温度で決定される。例
えば、絶対湿度が0.01Kg H2Ｏ／Kgの乾燥空気
を用いた場合、湿球温度が40℃となる入口空気温
度は約130℃である。従つて、この場合には、入
口空気温度を130℃以下に制御すればPVC温度t1
は40℃以下に設定される。恒率乾燥期間における
PVC温度t1が40℃を越えると、充分なゾル分散性
が確保できない。入口空気温度の下限は、技術
上、あるいは製品品質上からは特に制限されるこ
とはないが、本発明の主旨から考えて、60℃以上
が望ましい。 減率乾燥期間とは、乾燥温度が含水率の減少と
ともに低下する期間を意味する。この期間におい
ては、PVC粒子の内側から表面への拡散水分の
補給速度が表面における水分蒸発速度より小さく
なつて表面に乾燥部分が形成され始め、その結
果、PVCの温度t2は、含水率が減少するに伴つて
上昇していき、入口空気温度に近づく。本発明で
はこの期間におけるPVC温度t2を50℃以下にする
必要があり、この温度を越えると、充分なゾル分
散性が確保できない。 PVC粉末のゾル分散性を充分良好ならしめか
つ乾燥を効率的に行うためには、t2−t1≧７℃を
満すことが必要である。t2−t1が７℃より小さい
と乾燥に要する時間が長くなり、生産性が低下し
てしまう。 なお、上記の恒率乾燥期間から減率乾燥期間へ
移行する時点における含水率は、限界含水率と称
される。 本発明においては、乾燥に供されるPVC粒状
物の粒径が数十〜数百μ、特に50〜500μの範囲
で分布しているので、乾燥機としては流動乾燥機
が使用される。流動乾燥機による乾燥工程は前段
と後段の２段に分けられ、前段で恒率乾燥が、後
段で減率乾燥が、行なわれる。限界含水率が約３
％（ウエツトベース）であるPVCの場合には、
滞留時間分布が少ない理想的な流動乾燥機では、
前段で含水率が３％になるまで乾燥してよい。し
かし、現実的には滞留時間分布は存在するし、流
動むら、壁面への付着などが起こりうる。この点
を考慮すると、前段の乾燥は含水率が限界含水率
より多少多い時期、例えば３〜７％の時点でとど
めることが好ましい。後段では１％以下の含水率
まで乾燥される。 流動乾燥機の大きさを決定する因子として乾燥
温度条件以外に空塔速度があげられる。空塔速度
が大きいほど熱容量係数は大きくなり装置の規模
は小さくなるが、大きすげると粒状物の破壊、摩
耗により微粉末が発生し、粉体性の悪化、回収サ
イクロンでの詰り等好ましくない現象を引き起こ
す。したがつて最適な空塔速度を選定することが
望ましい。好ましい空塔速度は前段においては
0.5〜1.0ｍ／sec、後段においては0.2〜0.6ｍ／sec
である。表面付着水の存在する前段では、微粉の
発生が起こりにくいため空塔速度は大きくとれる
が、後段では表面が乾いているため微粉が発生し
やすく、したがつて空塔速度は前段より小さくす
るのが望ましい。例えば、前段が入口空気温度
100℃、空塔速度0.8ｍ／sec、後段が入口空気温
度50℃、空塔速度0.4ｍ／secのときの装置の大き
さは、空塔速度はこれと同一にして温度条件を前
段、後段とも50℃としたときの装置の約2/3とな
り大幅に小さくなる。 本発明において用いられる流動層乾燥機は、一
般的に用いられているもので良い。温水チユーブ
を内蔵することは装置の規模を小さくする上で有
効である。又、ウエツトケーキが投入される分散
板上に、低速で回転する攪拌機を設置することに
より流動化をより完全なものにすることができ
る。分散板としては多孔板、多層金網板、キヤン
バス、噴射ノズル等が用いられる。 なお、乾燥温度条件を２段に分ける考え方自体
は、流動乾燥機以外の乾燥機、例えば通気乾燥
機、気流乾燥機、伝熱加熱型乾燥機等の乾燥機に
も適用できないわけではないが、それぞれ問題が
ある。すなわち、通気乾燥機特にバンド型通気乾
燥機は滞留時間分布が均一でまた粉化の程度も少
ないが、流動乾燥機に比べて熱容量係数が小さい
ため、装置の規模が大きくなる。また、気流乾燥
機を恒率乾燥期間に適用した場合は、流速が20
ｍ／sec以上と非常に大きいため、乾燥中に粉化
が激しく起こり粉体性の悪化を伴うので好ましく
ない。さらに、伝熱加熱型乾燥機の一種である溝
型攪拌タイプの乾燥機は攪拌による粉化、破壊を
伴うので望ましくない。また、真空乾燥機、凍結
乾燥機等は、装置の規模や運動効率の点で不利で
ある。 本発明によれば、効率よく乾燥PVC粉体を得
ることができ、また、この粉体は流動性が良好で
飛散性が少なく、しかも、常法によりプラスチゾ
ルとしたときの粘度特性や成形品としたときの熱
安定性等の物性も通常のペースト加工用PVCと
同等のものである。 次に実施例により本発明を具体的に説明する。 実施例 ペースト加工用塩化ビニル樹脂の水性分散液
（固形分含有量30重量％）11000ｇを内容積12の
槽型混合装置に入れ、激しく攪拌しながらジ−２
−エチルヘキシルフタレート300ｇを10分間で注
入した。注入後、さらに15分間攪拌を継続するこ
とにより、スラリー状の分散液を得た。この分散
液から80meshの金網で微小粒子を除去し、金網
上の粒状物を遠心脱水したところ、4000ｇの湿潤
粒状物（含水率30％ウエツトベース）が得られ
た。この湿潤粒状物1000ｇを内径200mmφの攪拌
機付き円筒型流動乾燥機に入れ、攪拌を実施し
た。乾燥条件は所定の含水率を境にして前段、後
段の２つに分けた。なおあらかじめこの樹脂粒状
物の限界含水率を調べたところ３％（ウエツトベ
ース）であつた。 得られた乾燥粒状物の粉体性（安息角、かさ比
重）及びゾル分散性（ノースフアインネス）を評
価した。 安息角は粉体の流動し易さを示すもので数値が
小さいほど流動性に優れる。 かさ比重は粉体の見掛の密度であつて数値が大
きいほど取扱い性が良好である。 また、ノースフアインネス値は、粒状物100ｇ
とジ−２−エチルヘキシルフタレート60ｇとを石
川式らい潰機第18号により10分間混合して得られ
るゾル中の最大凝集粒子径をグラインドメーター
で測定し、結果を０から８に至る数値で表現し
た。８が最も細かく、０が最も荒いことを意味す
る。 乾燥条件及び得られた粒状物のノースフアイン
ネス値を下表に示す。なお、PVC温度は流動層
内の温度をもつて示した。また、用いた乾燥空気
の絶対湿度は0.01Kg H2Ｏ／Kgであつた。 下表から、恒率乾燥期間におけるPVC温度が
40℃を越えた場合（実験番号４）及び減率乾燥期
間におけるPVC温度が50℃を越えた場合（実験
番号５）には、本発明例（実験番号１〜３）の場
合にくらべて、乾燥粒状物の粉体性は同等である
が、粒子の凝集度が大きく、従つて、ゾル分散性
が著しく劣る結果となることが判る。 【表】
ル系重合体（以下PVCという）の製造法に関す
る。 通常、PVCをペースト加工するに際しては、
ペースト加工用に製造されたPVCを、可塑剤、
安定剤の他、必要に応じて顔料、充てん剤等の配
合剤とともに混合し液状のプラスチゾル又はオル
ガノゾルとし、成形工程へ供する方法が採られ
る。そして液状のゾルを注形、コーテイング、浸
漬等の手段で賦型し、加熱溶融固化させることに
よつて成形品を得る。ペースト加工におけるプラ
スチゾル又はオルガノゾルの特性として最も重要
なものは、ゾルの流動特性であるが、いれ以外に
PVC粉末の液状配合剤への分散性があげられる。
PVC粉末の粗大でかつ強い凝集体がゾル中に存
在していると、ゾルの流動性に悪影響を与えるば
かりでなく、コーテイング加工時の筋引き等のト
ラブルや成形品の肌荒れ、つや消し、さらには強
度低下等の製品品質への悪影響、及びゾルの輸送
時の目づまり等のような操業性への悪影響を与え
る。 通常、ペースト加工用のPVCの製造方法とし
ては、塩化ビニル又は塩化ビニルを主体とする単
量体混合物を、ラジカル発生型重合開始剤と乳化
剤の存在下、乳化重合あるいは懸濁重合すること
によつて粒径0.05〜5μの球状樹脂の水性分散液を
得、この水性分散液をスプレー乾燥し、得られた
粉末を粉砕する方法が採られている。 ところが、この様にして得られた樹脂は、微細
な粉末であるため、製品の袋詰め時、並びに、ゾ
ルの製造に際しての開袋投入及び混合時の粉末飛
散等作業環境の低下を引き起こすばかりでなく、
粉体流動性が悪いため、自動計量、自動輸送等の
粉体ハンドリング上の合理化が困難である。 以上述べた様にペースト加工用PVCは、ペー
スト加工に必要な特性を満足させようとするがた
めに、粉体性の悪い形状にせざるを得ないという
本質的問題をかかえている。 そこで、微細粒子を適度に凝集させることによ
り粒状化して、その取扱いや飛散等の問題を解決
する方法がいろいろ試みられている。例えば、特
開昭57−49630号、特開昭57−55948号及び特開昭
57−209905号には、PVC水性分散液に、パラフ
イン系炭化水素、ナフテン系炭化水素、芳香族炭
化水素、塩素系炭化水素、可塑剤等の有機液体を
混合してPVCを有機液体相に移行せしめ、脱水
したのち、有機液体相に捕捉されたPVCを乾燥
することによつて粉体性の良好なPVCの粒状物
を得ることが開示されている。これらの方法にお
いては、この粒状物が良好なゾル分散性を維持す
るためには、乾燥工程における被乾燥物の温度を
最終的に50℃以下にすることが好ましいとされて
おり、そのためには、乾燥機における加熱媒体の
温度も50℃以下とすることが望まれる。しかし、
この様な低温の媒体での乾燥は、装置の大きさ及
び効率の面で不利であることが明らかである。 したがつて、本発明の目的は、上記の各公知方
法に従つて得られたペースト加工用PVCの粒状
物のウエツトケーキを効率よく乾燥することによ
つて、分散性の良好な粒状物を製造することにあ
る。 本発明のこの目的は、塩化ビニル系重合体の水
性分散液に、水に難溶であつてかつ塩化ビニル系
重合体を溶解又は膨潤させない有機液体を添加し
て混合することにより塩化ビニル系重合体の集合
体を調製し、この集合体を脱水し、次いで乾燥す
るに際して、該乾燥を、流動乾燥機を用いて、恒
率乾燥基においては塩化ビニル系重合体温度t1が
40℃以下となる様な条件下で行い、減率乾燥期間
においては塩化ビニル系重合体温度t2が50℃以下
でかつ、t2−t1≧７℃となる様な条件下で行うこ
とを特徴とするPVC粒状物の製造方法によつて
達成される。 本発明において用いられるPVCの水分散液は、
通常の乳化重合、懸濁重合又は微細懸濁重合によ
り製造された塩化ビニルの単独重合体又は塩化ビ
ニルを主体とした（通常は70重量％以上）、これ
と酢酸ビニル、塩化ビニリデン、エチレン、プロ
ピレン、ブテン、アクリロニトリル、アクリル酸
エステル、メタクリル酸エステル又はマレイン酸
などのオレフイン系単量体との共重合体の水分散
液のことであつて、通常の加工に供しうるもので
あれば特に制限されない。必要に応じて増量用塩
化ビニル樹脂を含むこともできる。水分散液中の
PVCの含量は10〜70重量％である。すなわち、
重合後のPVCの水分散液をそのまま使用すれば
よいので好都合であるが、必要ならば一部脱水
し、或いは水を添加して用いることも可能であ
る。水分散中のPVCの含量が10重量％未満の場
合は、廃水量が製品量に比べて多くなり過ぎるた
め不経済であり、70重量％を越える場合には、水
性分散液と有機液体の混合物の粘度が著しく上昇
してしまうため、操業が困難となる。 このPVCの水性分散液に添加される有機液体
は、水に難溶であつて、かつ20〜70℃において
PVCを溶解又は膨潤しないものである。一般に
はこの有機液体としては、融点が20℃以下、常圧
における沸点が70℃以上、好ましくは200℃以上
のものが用いられる。 有機液体が水に難溶であることが要求される理
由は以下の２点にある。第１には、水性分散液と
の混合のあと、分離すべき水相への同伴量を減少
させて、有機液体の損失を防ぎ、廃水処理の手間
を軽減させるためであり、第２には、水に分散し
たPVC粒子を有機液体を介して集合せしめるに
は、PVC粒子と水との間に有機液体が界面を持
つた液相として存在することが必要であるためで
ある。また、用いる有機液体が、PVCを溶解又
は膨潤させるものである場合には、PVC粒子が
変形、変質を起こすため不都合である。なお、本
発明で使用した有機液体は大部分が製品樹脂に残
留するため、加工性および成形品の品質に対し悪
影響を与えるものは避けなければならない。以上
の点からすれば、有機液体として通常の加工に用
いられる液状配合剤を使用するのが一番自然で合
理的である。 本発明における有機液体の例としては以下の様
なものが挙げられる。 (1) ジオクチルフタレート、ジノニルフタレー
ト、ブチルラウリルフタレート、メチルオレイ
ルフタレート等のフタル酸アルキルエステル系
可塑剤 (2) トリオクチルトリメリテート、ジエチレング
リコールジベンゾエート等の芳香族カルボン酸
エステル系可塑剤 (3) ジオクチルアジペート、ジブチルセバケー
ト、ジオクチルテトラヒドロフタレート等の脂
肪族二塩基酸エステル系可塑剤 (4) トリオクチルフオスフエート、トリクロロエ
チルフオスフエート等のリン酸エステル系可塑
剤 (5) ジエチレングリコールジカプリレート、１，
４−ブチレングリコール−ジ−２−エチルヘキ
サノエート等の脂肪酸グリコールエステル系可
塑剤 (6) ポリエステル系可塑剤 (7) オレイン酸ブチル、アセチルリシノール酸メ
チル、２，２，４−トリメチル−１，３−ペン
タンジオールジイソブチレート等の脂肪酸エス
テル系、エポキシ化大豆油、エポキシステアリ
ン酸オクチル等のエポキシ系、塩素化脂肪酸メ
チル、塩素化パラフイン等の塩素化パラフイン
系、コハク酸ジオクチル等の脂肪族二塩基酸エ
ステル系の二次可塑剤 (8) ミネラルスピリツト、ミネラルターペン等の
石油系、ドテシルベンゼン等の長鎖アルキルベ
ンゼン系の希釈剤 (9) 高級アルコール、流動パラフイン、高級脂肪
酸アルキルエステル等の液状滑剤 有機液体の使用量は、水性分散液中のPVC100
重量部に対し、通常は0.5〜20重量部、好ましく
は２〜15重量部である。0.5重量部未満ではPVC
が有機液体を介して十分に集合しえず、20重量部
を越えると、ゾル状の集合体として得られる危険
性が高く、たとえ粒状の集合体として得られたと
しても有機液体の含有量が多いため、後段の乾燥
において残留液体の除去が困難になり、生産性の
低下につながる恐れがある。 混合装置としては、所定の条件を満足するよう
なものから選べばよい。一般には、高速回転式連
続混合機や多翼型連続混合槽、回分式の攪拌槽型
混合機、容器回転型混合機、液体分割式の静止型
混合機等を用いることが可能である。また、超音
波照射による混合も可能である。 有機液体とPVC水性分散液との混合は、20〜
70℃の温度で行われるが、高温になるほど有機液
体による樹脂の膨潤速度が高まるので好ましくは
50℃以下とすべきである。70℃を越えると、有機
液体のPVCへの吸収が早まるばかりか、PVCが
軟化し合体化して最終製品がもはや加工に適合し
なくなる危険がある。 有機液体を介して集合したPVC集合体を脱水
するには、その形状に応じて、公知の方法を用い
れば良い。ただし、PVCの軟化又は合体を防ぐ
ために、温度は20〜70℃の範囲としなければなら
ない。 脱水工程によつて分離されたPVC粒子は、次
に40℃以下の温度での恒率乾燥期間と50℃以下の
温度での減率乾燥期間とから成る乾燥工程に送ら
れる。 恒率乾燥期間とはPVC粒子の表面が水膜で覆
われている状態の下で乾燥が一定速度で進行する
期間を意味する。この期間では、PVC粒子の表
面に付着している水が蒸発しているため、PVC
温度t1は、入口空気の湿球温度で決定される。例
えば、絶対湿度が0.01Kg H2Ｏ／Kgの乾燥空気
を用いた場合、湿球温度が40℃となる入口空気温
度は約130℃である。従つて、この場合には、入
口空気温度を130℃以下に制御すればPVC温度t1
は40℃以下に設定される。恒率乾燥期間における
PVC温度t1が40℃を越えると、充分なゾル分散性
が確保できない。入口空気温度の下限は、技術
上、あるいは製品品質上からは特に制限されるこ
とはないが、本発明の主旨から考えて、60℃以上
が望ましい。 減率乾燥期間とは、乾燥温度が含水率の減少と
ともに低下する期間を意味する。この期間におい
ては、PVC粒子の内側から表面への拡散水分の
補給速度が表面における水分蒸発速度より小さく
なつて表面に乾燥部分が形成され始め、その結
果、PVCの温度t2は、含水率が減少するに伴つて
上昇していき、入口空気温度に近づく。本発明で
はこの期間におけるPVC温度t2を50℃以下にする
必要があり、この温度を越えると、充分なゾル分
散性が確保できない。 PVC粉末のゾル分散性を充分良好ならしめか
つ乾燥を効率的に行うためには、t2−t1≧７℃を
満すことが必要である。t2−t1が７℃より小さい
と乾燥に要する時間が長くなり、生産性が低下し
てしまう。 なお、上記の恒率乾燥期間から減率乾燥期間へ
移行する時点における含水率は、限界含水率と称
される。 本発明においては、乾燥に供されるPVC粒状
物の粒径が数十〜数百μ、特に50〜500μの範囲
で分布しているので、乾燥機としては流動乾燥機
が使用される。流動乾燥機による乾燥工程は前段
と後段の２段に分けられ、前段で恒率乾燥が、後
段で減率乾燥が、行なわれる。限界含水率が約３
％（ウエツトベース）であるPVCの場合には、
滞留時間分布が少ない理想的な流動乾燥機では、
前段で含水率が３％になるまで乾燥してよい。し
かし、現実的には滞留時間分布は存在するし、流
動むら、壁面への付着などが起こりうる。この点
を考慮すると、前段の乾燥は含水率が限界含水率
より多少多い時期、例えば３〜７％の時点でとど
めることが好ましい。後段では１％以下の含水率
まで乾燥される。 流動乾燥機の大きさを決定する因子として乾燥
温度条件以外に空塔速度があげられる。空塔速度
が大きいほど熱容量係数は大きくなり装置の規模
は小さくなるが、大きすげると粒状物の破壊、摩
耗により微粉末が発生し、粉体性の悪化、回収サ
イクロンでの詰り等好ましくない現象を引き起こ
す。したがつて最適な空塔速度を選定することが
望ましい。好ましい空塔速度は前段においては
0.5〜1.0ｍ／sec、後段においては0.2〜0.6ｍ／sec
である。表面付着水の存在する前段では、微粉の
発生が起こりにくいため空塔速度は大きくとれる
が、後段では表面が乾いているため微粉が発生し
やすく、したがつて空塔速度は前段より小さくす
るのが望ましい。例えば、前段が入口空気温度
100℃、空塔速度0.8ｍ／sec、後段が入口空気温
度50℃、空塔速度0.4ｍ／secのときの装置の大き
さは、空塔速度はこれと同一にして温度条件を前
段、後段とも50℃としたときの装置の約2/3とな
り大幅に小さくなる。 本発明において用いられる流動層乾燥機は、一
般的に用いられているもので良い。温水チユーブ
を内蔵することは装置の規模を小さくする上で有
効である。又、ウエツトケーキが投入される分散
板上に、低速で回転する攪拌機を設置することに
より流動化をより完全なものにすることができ
る。分散板としては多孔板、多層金網板、キヤン
バス、噴射ノズル等が用いられる。 なお、乾燥温度条件を２段に分ける考え方自体
は、流動乾燥機以外の乾燥機、例えば通気乾燥
機、気流乾燥機、伝熱加熱型乾燥機等の乾燥機に
も適用できないわけではないが、それぞれ問題が
ある。すなわち、通気乾燥機特にバンド型通気乾
燥機は滞留時間分布が均一でまた粉化の程度も少
ないが、流動乾燥機に比べて熱容量係数が小さい
ため、装置の規模が大きくなる。また、気流乾燥
機を恒率乾燥期間に適用した場合は、流速が20
ｍ／sec以上と非常に大きいため、乾燥中に粉化
が激しく起こり粉体性の悪化を伴うので好ましく
ない。さらに、伝熱加熱型乾燥機の一種である溝
型攪拌タイプの乾燥機は攪拌による粉化、破壊を
伴うので望ましくない。また、真空乾燥機、凍結
乾燥機等は、装置の規模や運動効率の点で不利で
ある。 本発明によれば、効率よく乾燥PVC粉体を得
ることができ、また、この粉体は流動性が良好で
飛散性が少なく、しかも、常法によりプラスチゾ
ルとしたときの粘度特性や成形品としたときの熱
安定性等の物性も通常のペースト加工用PVCと
同等のものである。 次に実施例により本発明を具体的に説明する。 実施例 ペースト加工用塩化ビニル樹脂の水性分散液
（固形分含有量30重量％）11000ｇを内容積12の
槽型混合装置に入れ、激しく攪拌しながらジ−２
−エチルヘキシルフタレート300ｇを10分間で注
入した。注入後、さらに15分間攪拌を継続するこ
とにより、スラリー状の分散液を得た。この分散
液から80meshの金網で微小粒子を除去し、金網
上の粒状物を遠心脱水したところ、4000ｇの湿潤
粒状物（含水率30％ウエツトベース）が得られ
た。この湿潤粒状物1000ｇを内径200mmφの攪拌
機付き円筒型流動乾燥機に入れ、攪拌を実施し
た。乾燥条件は所定の含水率を境にして前段、後
段の２つに分けた。なおあらかじめこの樹脂粒状
物の限界含水率を調べたところ３％（ウエツトベ
ース）であつた。 得られた乾燥粒状物の粉体性（安息角、かさ比
重）及びゾル分散性（ノースフアインネス）を評
価した。 安息角は粉体の流動し易さを示すもので数値が
小さいほど流動性に優れる。 かさ比重は粉体の見掛の密度であつて数値が大
きいほど取扱い性が良好である。 また、ノースフアインネス値は、粒状物100ｇ
とジ−２−エチルヘキシルフタレート60ｇとを石
川式らい潰機第18号により10分間混合して得られ
るゾル中の最大凝集粒子径をグラインドメーター
で測定し、結果を０から８に至る数値で表現し
た。８が最も細かく、０が最も荒いことを意味す
る。 乾燥条件及び得られた粒状物のノースフアイン
ネス値を下表に示す。なお、PVC温度は流動層
内の温度をもつて示した。また、用いた乾燥空気
の絶対湿度は0.01Kg H2Ｏ／Kgであつた。 下表から、恒率乾燥期間におけるPVC温度が
40℃を越えた場合（実験番号４）及び減率乾燥期
間におけるPVC温度が50℃を越えた場合（実験
番号５）には、本発明例（実験番号１〜３）の場
合にくらべて、乾燥粒状物の粉体性は同等である
が、粒子の凝集度が大きく、従つて、ゾル分散性
が著しく劣る結果となることが判る。 【表】
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 塩化ビニル系重合体の水性分散液に、水に難
溶であつてかつ塩化ビニル系重合体を溶解又は膨
潤させない有機液体を添加して混合することによ
り塩化ビニル系重合体の集合体を調製し、この集
合体を脱水し、次いで乾燥するに際して、該乾燥
を流動乾燥機を用いて、恒率乾燥期間においては
塩化ビニル系重合体温度t1が40℃以下となる様な
条件下で行い、減率乾燥期間においては塩化ビニ
ル系重合体温度t2が50℃以下でかつ、 t2−t1≧７℃ となる様な条件下で行うことを特徴とする塩化ビ
ニル系重合体粒状物の製造方法。
Priority Applications (3)
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|---|---|---|---|
| JP58228075A JPS60120019A (ja) | 1983-12-02 | 1983-12-02 | 塩化ビニル系重合体粒状物の製造方法 |
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Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58228075A JPS60120019A (ja) | 1983-12-02 | 1983-12-02 | 塩化ビニル系重合体粒状物の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60120019A JPS60120019A (ja) | 1985-06-27 |
| JPH054976B2 true JPH054976B2 (ja) | 1993-01-21 |
Family
ID=16870799
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58228075A Granted JPS60120019A (ja) | 1983-12-02 | 1983-12-02 | 塩化ビニル系重合体粒状物の製造方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4721773A (ja) |
| JP (1) | JPS60120019A (ja) |
| DE (1) | DE3443800C2 (ja) |
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-
1987
- 1987-03-16 US US07/027,119 patent/US4721773A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
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|---|---|
| JPS60120019A (ja) | 1985-06-27 |
| US4721773A (en) | 1988-01-26 |
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