JPS5880328A - ペレツト状成形物の製造法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は乳化ラテックスから直接ペレット状成形物を製
造する方法に関する。

乳化重合により得られる乳化ラテックスは粒子径１μ購
以下の固体粒子が乳化剤ＫＷｉ＋）れて電セルとして水
に分散し浮遊した状態であり、粒子が小さすぎるのでそ
のまま固体粒子を分離し、固形分を散り出すことはむず
かしい。従来は、主に噴霧乾燥機を使用して粉粒体とし
て直接分離するか、乳化ラテックスに塩又は酸を混合し
て凝析させ昇温加熱して固化後、脱水乾燥して粉粒体と
して敗り出す゛かする方法が用いられている。このよう
にして得られた粉粒体は、単独で又は種々の重合体とブ
レンドして押出機によりペレット状成形物を製造し、更
に射出成形機やカレンダー′等に供せられる。

しかしながら、前者の噴霧乾燥機を使用する方法は多量
の水を伴った乳化ラテックスをそのまま乾燥させる為に
蒸発させるべき水の量が多（乾燥エネルギーを多量に必
要とする、粒子の大きさや嵩比重を制御することがむず
かしい・装置コストが高い等々、粉粒体の形状を商品価
値としない場合には不向きな点か多々ある。後者の凝析
し固化させる方法は酸、塩等の添加剤を必要とする１、
外水乾燥など多様の工程を必要とする、工程中のロスが
大きい、故障が多い、労力を多く必要とする等好ましく
ない点が多々ある。さらに両者の方法とも、射出成形機
やカレンダー等に供給するのにペレット状であることが
望ましく、前処理として粉粒体を押出機でペレット化す
る工程な必要とする。

これらの欠点を改善するために、■重合体ラテックスに
凝固剤を加えてペースト状にし、このペースト状物を固
化させる方法、■スクリュータイプの脱水乾燥機で機械
的に圧搾脱水し、溶融後ペントロより残りの水分を排気
し溶融重合体を連続的に回収する方法、■噴霧乾燥の機
構を利用し凝固性雰囲気中に乳化ラテックスの液滴を分
散させて半凝固させ、さらに凝固液中で固化させその後
脱水乾燥させる方法などが提案されている。

しかしながら、■の方法は凝固剤を加えてペースト状に
する為に高粘性となり、その散り扱いにスクリュー、混
線機などの機器を必要とし省エネルギーの観点からも改
善の余地が°ある。

■の方法は脱水、可塑化、乾燥を連続的に行う点で優′
れているか三個の機能を同時に行うため運転が安定せず
生産性が上りにクク、すべてスクリューによる為に機器
として太き（制御もむずかしい欠点かある。■の方法は
噴霧乾燥の機構と同じである故に球型の粉粒体を得やす
いが粒子の大きさや嵩比重の大きさに限度かあり、気相
を利用しての凝固故に装置か大きくなり、脱水、乾燥、
押出機等多（の工程を必要とし労力も多（なるなどの欠
点を有している。

本発明は、これらの欠点を解決し乳化ラテックスより直
接ペレット状物を脱水機、乾燥機、押出機などを使用せ
ず、製造する方法を見い出すことを目的としたものであ
り、乳化ラテックスをレイノルズ数（Ｒ・）が２００以
下、好ましくは１００以下の条件でＬ／ｐ≧０．ＩＲ＠
（Ｌ＝細管の長さ、Ｄ＝細管の和尚直径）を満す細管よ
り、凝固液中にストランド状に吐出させ、固化後切断し
てペレット状物を得ることを特徴とするペレット状成形
物の製造法である。

本発明において、先ず乳化ラテックスを細管中より凝固
１１に静かに吐出することＫより乳化ラテックスのスト
ランド状物を得る。このストランド状物は使用する細管
内のレイノルズ数をとすることにより再現よく得られる
。レイノルズ数が２００を越えるかまたはＬ／Ｄ　＜　
０．　Ｉ　Ｒ＠の場合には乳化ラテックスは凝固液中に
一部噴出しストランド状物を得ることができない。得ら
れたストランド状−はそのまま切断してペレット状成形
物としてもよいし、必ｌ！に応じ更に温度を上げたり、
凝固条件を強化したりしてストランドを固化させ、さら
Ｋは一部溶融状態として切断してペレット状成形物とす
ることができる。

第１図はペレット状成形物を製造する為の工程の例を示
すものであり、図中（１）は乳化ラテックスの供給管、
（２）は乳化ラテックスをストランド状に吐出させる吐
出用細管、（３）は凝析℃た乳化ラテックスのストラン
ド状物、（４）は凝析槽、（５）はストランドのガイド
、（６）は凝析−たストランドをさらに固化させる為の
固化槽、ｆｆ）は固化したストランドをさらに加熱して
一部溶融状態とする加熱機、（８）はストランド状物を
切断しペレット状にするストランドカッターである。（
２）の吐出用細管は細管の長さと内径に　Ｌ／Ｄ≧０，
１罠・　（Ｒ・≦２００．好ましくはＲ・≦１００）の
関係を満足させる必要かあり、さらに凝析槽での凝析速
度との関連で細管の長さを制御する必要がある。固化槽
、加熱機の条件は、求めるペレットとしての硬さ、形状
により制御され、また加熱方法は蒸気による直接加熱や
伝熱加熱、輻射加熱、赤外線加熱など一般に使用される
方法が用いられる。なお、乳化ラテックスの特性から洗
浄や中和が必要な場合には洗浄工程や中和工程を加える
ことも可能である。

第２図は吐出用細管の例である。

本発明に使用する乳化ラテックスは、乳化重合で得られ
る回収しうる高分子ラテックスのほとんど全てに適用可
能である。４Ｈｏ効果を発揮する乳化ラテックスとして
は、エチレン性単量体の乳化重合によって得られたラテ
ックス、ゴム状重合体ラテックス、ゴム状重合体にエチ
レン性単量体をグラフト重合させたラテックスおよびこ
れらの混合体などがあけられる。

エチレン性単量体としては、スチレン、α−メチルスチ
レン、〇−エチルスチレン、Ｏ−クロルスチレン、ｐ−
クロルスチレン、ジビニルベンゼンなどのスチレン系単
量体、アクリロニトリル、シア／化ビニリデンなどのア
クリロニトリル系単量体、アクリル酸やアクリル酸メチ
ル、アクリル酸エチルなどのアクリル酸エステル、メタ
クリル酸やメタクリル酸メチル、メタクリル酸エチルな
どのメタクリル酸エステル、酢酸ビニルなどのビニルエ
ステル、塩化ビニリデンなどのビニリデン、塩化ビニル
などの／Ｓロゲン化ビニルなどや他にビニルケトン、ア
クリル酸ア建ド、無水マレイン酸などが挙げられ、これ
らの単量体は単独で、または混合して使用される。

ゴム状重合体としては、天然ゴム、ブタジェンゴム、ス
チレン−ブタジェン共重合体、アクリロニトリル−ブタ
ジェン共重合体、インプレンゴム、クロロプレンゴム、
アクリルゴム、エテＶンー酢酸ビニル共重合体などの天
然または合成ゴム状重合体があげられる。

乳化ラテックスに予め分散剤、滑剤、増粘剤、界面活性
剤、可塑剤、酸化防止剤、着色剤、発泡剤などの公知の
添加物を添加することもできる。分散剤としては乳化ｉ
合や懸濁重合の安定剤として通常使用される無機系分散
剤や有機系分散剤が使用可能である。無機系分散剤とし
ては炭酸マグネシウム、第三リン酸カルシウムなどが、
また有機系分散剤のうち、天然及び合成高分子分散剤と
してはデ／プン、ゼラチン、アクリルアずド、部分ケン
化ポリビニルアルコール、部分ケン化ポリメタクリル駿
メチル、ポリアクリル酸及びその塩、セルロース、メチ
ルセルロース、ポリアルキレンオキシド、ポリビニルｌ
’　ｏ　１３　）”ン、ポリビニルイ（ダゾール、スル
ホン化ポリスチレンなどが挙げられ、また低分子分散剤
としては、例えばアルキルベンゼンスルフォン酸塩、脂
肪酸塩などの通常の乳化剤も使用可能である。

また増粘剤として水アメ、カルボキシメチルセルロース
、パラフィン等を添加することによりストランドの状態
を制御することも可能である。゛ 本発明に用いられる乳化ラテックスの凝固剤としては、
通常使用される酸または水溶性無機塩等が使用される。

酸としては硫酸、塩酸等の鉱酸、酢酸等の解離定数１０
ｍｏｌ向以上の有横酸（安息香酸、サルチル酸、ギ酸、
酒石酸を含む）、塩としては硫酸マグネシウム、硫酸ナ
トリウム等の硫酸塩や塩化物、酢酸塩を含み、これらの
混合智も使用可能である。

細管より吐出される凝析槽の凝固剤濃度は、通常゛の凝
固処決により使用されている濃度範囲でよいが、凝固剤
濃度か過少であればス０トランド状物が出来Ｋ＜＜、過
多であると洗浄がむずかしく製品性能を低下させるので
凝固剤浸度を量も適蟻な条件に制御すべきである。例え
ば固形分３０〜５０重量−の、ポリブタジェンにスチレ
ンとアクリロニトリルをグラフト共重合させた乳化ラテ
ックスな硫酸で凝固させる場合には０．Ｏ１〜５重量嘩
、好ましくは０．１〜３．０重量−水溶液を、また凝固
剤が硫酸マグネシウムであれば０．１−１０重量−１好
ましくは１〜５重量嘔の水溶液を凝固剤として用いるべ
きである。固形分３０〜５０重量％の、ポリブタジェン
にスチレンとメチルメタクリレートをグラフト共重合さ
せた乳化ラテックスを硫酸で凝固させる場合には０．０
０５〜２重量饅、好ましくは０．０１〜０．５重量慢の
水溶液を、また凝固剤が硫酸マグネシウムであれば０．
０１〜５重量−１好ましくは０．１〜０．５重量慢の水
溶液を凝固剤として使用すべきである。

凝析槽の温度は凝固可能な温度範囲であればよいが、一
般には１０〜８０℃で凝固させ、その後３０〜９８℃に
予備固化を、さらに樹脂の熱変形温度より５〜２０℃高
い温度範囲で固化をさせる通常の方法が用いられ、必要
とあれば更に加熱することができる。

下記実施例中、嘩は重量−である。

ｌＩ麹例１ ポリブタジェン４５慢にスチレン３９．１１Ｇ　ドアク
リ獄ニトリル１５．９％をグラフト共重合させて得られ
た乳化ラテックス（固形分４５嗟、粘度０．ｌホイス、
１１１７度Ｉ　Ｐｌａｎ”　）　ｋ内径１　ｗｍ、長さ
１９０ｍの一細管より線速度２５　ｃＩＬ／ｓ＠ｅ　　
で２５℃の１９１硫酸水溶液中に吐出させた。この時の
細管内のレイノルズ数は２５であり、Ｌ／Ｄ＞　０．１
　Ｒ・　の偶係を充分に満足している。このように吐出
させた乳化ラテックスのストランド状物を９０℃まで昇
温した熱水中で固化させ、更に５　ｋｐ／ｃｍ”の蒸気
を使用して過熱蒸気乾燥を行い、カッターで切断してペ
レット状物を得た。

実施例２ ポリプタジエ７４５％にスチレン３９．’１−とアクリ
ａニトリル１５．９−をグラフト共重合させて得られた
乳化ラテックス（固形分４５嘔、粘度Ｏ０ｌホイス、密
度Ｉ　１７ｃｍ”　）　ｔ’　内１１０．８　ｖｍ、長
さ１０ｍの細管より、Ｉｌ速度１０　Ｇ　（＠／＠ｅ＠
て２５℃の１１１硫酸水溶液中に吐出させた。この時の
細管内のレイノルズ数は８０であり　Ｌ／Ｄ）０．ＩＲ
・　の関係を満足していた。このようＫして得られたス
トランド状物を９０℃に加熱し固化後切断してペレット
状−を得た。

参考例１ ポリブタジェン４５嘩にスチＶ・ン３９．１−とアクリ
ロニトリル１５．９−をグラフト共重合して得られた乳
化ラテックス（固形分４５９６、粘度０．１ボイズ、密
度１ｐ／ｃｍ”　）を内径１ｍ、長さ１１５ＩＯＩＩの
細管より線速度１８０２／　ｓｅｅで２５℃の１ｇｋ硫
酸水溶液中和吐出させたが、硫酸水溶液中でのラテック
スの拡散が大きくストランド状物は得られなかった。こ
の時の細管内のレイノルズ数は１８０で、細管長さ／細
管径＝１５であり１本発明の条件は満たされていなかっ
た。

実施例３ スチレンとブタジェンの共重合体にスチレンとメチルメ
タクリレートをグラフト共重合させブタジェン成分５０
％、スチレン成分２０嘔、メチルメタクリレート成分３
０ｓよりなる乳化ラテックス（固形分４５−１粘度０．
１ボイズ、密度１　ｐ７ｃｍ”　）を内径０．８　ｍ、
長さ１２０ｍ５＋の細管を使用して０．３１１の硫酸水
溶液中ＫＩＩ速度３５α／ａ＠−で吐出させ、ストラン
ド状に凝析させた。この時の細管内のレイノルズ数は２
４でＬ／ｐ＝１５０であり、充分に本発明の条件を満足
している。このようｋして得られたストランド状物を８
０℃の熱水中で加熱固化させ、さらに赤外線ヒーターに
より加熱半溶融状態にし、冷却後切断機によりペレット
状物を得た。得られたペレット状物は直径約１諺、長さ
５■の円筒状物であり、射出成形機でのペレットとして
の供給状態は極めて良好であった。

実施例４ スチレンとブタジェンの共重合体にスチレンとメチルメ
タクリレートをグラフト共重合させブタジェン成分５０
慢、スチレン成分２０１Ｇ、度１　／／ｍ”　）を内径
１８１１％長さ２０絽の細管を使用して、ｏ、３ｑｂ（
Ｏ郷酸水溶液中に線速度１８０ｃＭＬ／ｌ＠Ｃで吐出さ
せた０この”時の細管内のレイノルズ数は１８０であり
、Ｌ／Ｄ　＞　０．１　Ｒ・の関係を満足していたが若
干の微粉を生じた。得られたストランド状物を８０℃の
温水中で固化し切断してペレット状物を得た。

参考例２ スチレンとブタジェンの共重合体にスチレンとメチルメ
タクリレートをグラフト共重合させブタジェン成分５０
％、スチレン成分２０−、メチルメタクリレート成分３
０ｓよりなる乳化ラテックス（固形分４５　Ｉｓ、粘旋
０．１ボイズ、密度Ｉ　Ｐｉｃａ”　）を内径１ｍ、長
さ６０簡の細管を使用して、０．３−の硫酸水溶液中に
線速度２５０　Ｃ１ｌ／Ｉ＠ＩＩで吐出させてみたが、
硫酸水溶液中でのラテックスの拡散か太き（ストランド
は得られなかった。この時の細管内のレイノルズ数は２
５０であり、本発明の条件は満たされていなかった。

実施例５ 乳化重合により、得られた塩化ビニルの乳化ラテックス
（固形分３５１６、粘度０．２ボイズ、密度１１／ａｍ
”、平均粒子径０．１　ｓｗａ　）を内径１ｍｓ＋、長
さ２００簡の細管より線速度２０傷／ｍ・Ｃで３０℃の
１−硫酸水溶液中に吐出させストランド状物を得た。こ
のストランド状物を９０℃の温水中で加熱固化し、さら
Ｋ　５　ｋｇ／ｌ♂の水蒸気により蒸気乾燥を行い切断
機で切断してペレット状物を得た。得られたベレット状
物は直径約１ｍ、長さ５簡の円筒状であった。細管内の
流れはし実施例６ 固形分５０−１平均粒子径０．ｌＪ溝のポリブタジェン
の乳化ラテックス（粘度０！１ポ°イズ、密度Ｉ　Ｐ／
傷１）を内径１．２諺、長さ２００■の細管より線速度
３０億７−・偕で７０℃の１０１６硫酸水溶液中に吐出
させストランド状物を得た。

この時の細管内の流れのレイノルズ数は３６であり、Ｌ
／Ｄは０．ｌＲ・より充分忙大きく本発明の条件を満し
ている。この上うにし工得られたストランド状物を温水
中で７０℃に加熱し、さらに８０℃の蒸気乾燥−で固化
転像し、切断機で切断してベレット状物を得た。

【図面の簡単な説明】

第１図は乳化ラテックスから直接ペレット状成形物を製
造する工程図であり、第２図は吐出用細管である。 （１）乳化ラテックス供給管 （２）　　吐出用細管 （３）ストランド状物 （４）凝析槽 （５）　　ガイド （６）　　固化槽 （７）加熱機 （８）　　ストランドカッター 才ｆ図 防￥ワ２銀 ＋　２　図 手続補正書 昭和５７年航亀■８１１ 特許庁長官　島田春樹　殿 １、事件の表示 特願昭５６−１８０００２号 ２、弗明の名称 ペレット状成形物の製造法 ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 東京都中央区京橋二丁目３番１９号 （６０３）三菱レイヨン株式会社 取締役社長　金　澤　脩　三 ４、代理人 東京都中央区京橋二丁目３番１９号 （自発補正） 別紙 ｒ（１）　　乳化ラテックスをレイノルズ数（Ｒ＠　）
　　が２００以下の条件でＬ／Ｄ≧０．ＩＲ＠（Ｌ＝細
管の長さ、Ｄ＝細管の相当直径）を満たす細管より凝固
液中にストランド状に吐出させ、得られたストランド状
物を必’ＩＩＩＫ応じ加熱せしめたのち、切断してペレ
ット状物を得ることを特徴とするペレット状成形物の製
造法（２）　　ストランド状物を３０〜９８℃で加熱固
化せしめることを特徴とする特許請求の範囲第１項記戦
のペレット状成形物の製造法 （３）　　ストランド状物を３０〜９８℃で加熱固化し
、更に該スト−ランド状物を構成する樹脂の融点以下且
つ熱変形温度以上の温度で加熱処理することを特徴とす
る特許請求の範囲第１項記載のペレット状成形物の製造
法」 手続補正書 昭和５７年３月１２［］ 特許庁長官　島田春樹　殿 １、事件の表示 特許＠５６−１８０００２号 ２、発明の名称 ぺＶット状成形物の製造法 ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 東京都中央区京橋二丁目３番１９号 （６０３）ミ菱レイヨシ株式会社 取締役社長　金　澤　脩　三 ４、代理　人 東京都中央区京橋二丁目３番１９号 （１）　　％許請求の範囲の暮 別紙のとおり （２）発明の詳細な説明の欄 （イ）　４頁１２行、５貞１行、３行、６頁３〜４行、
１１頁ｌＯ行、１２頁３行、１４頁４行。 １５頁１２行および１６頁１行の １’−０，１Ｒ・」　を　「２０」と訂正する。 （ロ）　　１１貰終行の［０闘」を「１００ｍ」と訂正
する。 （ハ）１４頁１行の「２０謹」を「２００■」と訂正す
る。 別紙 ｒ　（１）　　乳化ラテックスをレイノルズ数（Ｒ・）
が２００以下の条件でＬ／ｎ≧２０（Ｌ冨細管の長さ、
Ｄ＝細管の相当直径）を満たす細管より凝固液中にスト
ランド状に吐出させ、得られたストランド状物を必要に
応じ加熱せしめたのち、切断してペレット状物を得るこ
とを特徴とするペレット状成形物の製造法（２）　　ス
トランド状物を３０〜９８℃で加熱固化せしめることを
特徴とする特許請求の範囲第１項記載のペレット状成形
物の製造法 （３）ストランド状物を３０〜９８℃で加熱固化し、更
に該ストランド状物を構成する樹脂の融点以下且つ熱変
形温度以上の温度で加熱処理することを特徴とする特許
請求の範囲第１項記載のペレット状成形物の製造法」

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 乳化ラテックスをレイノルズ数（Ｒ・）が２００以下の
   条件で　Ｌ／Ｉ）≧０．１Ｒ・　（Ｌ＝細管の長さ、Ｄ
   ＝細管の相轟直１１）を満す細管より凝固液中にストラ
   ンド状に吐出させ、切断してペレット状物を得ることを
   特徴とするペレット状成形物の製造法。