JP2000212214A - ペ―スト加工用塩化ビニル樹脂の消泡方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 重合後の発泡しやすい塩化ビニル系ペースト
樹脂ラテックスから未反応単量体をスチームを用いて減
圧ストリッピングする方法において、装置の安定操作と
品質の悪化を招くことなく消泡する。 【解決手段】 塩化ビニル系ペースト樹脂ラテックスか
ら未反応単量体をスチームの吹き込みもしくは加熱によ
る減圧回収する方法において生じる泡を、装置内の空間
部分、もしくは、排気配管中に設置した冷却部を通過さ
せることにより消泡する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、塩化ビニル系ペー
スト樹脂ラテックスの消泡方法に関する。さらに詳しく
は、重合後の発泡しやすい塩化ビニル系ペースト樹脂ラ
テックスから未反応単量体をスチームを用いて、また
は、加熱により減圧ストリッピングする方法において品
質の悪化を招くことなく消泡する方法に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来より、ペースト加工用塩化ビニル樹
脂は、常温で可塑剤中に分散させてプラスチゾルの形に
し、このプラスチゾルをコーティング等の工程を経て加
熱ゲル化して壁紙や床材等の加工製品にしている。通常
のペースト加工用塩化ビニル樹脂は、塩化ビニル単量体
単独または塩化ビニル単量体とこれと共重合可能なビニ
ル単量体との混合物を微細懸濁重合法、乳化重合法によ
り、得られた塩化ビニル樹脂ラテックスを噴霧乾燥して
得られる。

【０００３】しかしながら、該塩化ビニル樹脂ラテック
スには、多量の未反応の残存単量体が含まれる。ラテッ
クスから残存単量体を除去することは、これを回収し再
利用するために必要であるだけでなく、塩化ビニルモノ
マーが有害であり環境に放出される塩化ビニルモノマー
を減少させるために、乾燥前に塩化ビニルラテックス中
のモノマー濃度を低下させる必要がある。

【０００４】一般に、塩化ビニル系樹脂水性液からの未
反応単量体を除去する方法として、特公昭５３−３８１
８７号公報に記載されている重合後のスラリーに減圧下
でスチームを用いる方法や特開昭５４−８６９３号公報
に記載されているような多孔板を有した多段式ストリッ
ピング塔下部導入したスチームと向流接触させる方法が
知られている。また、タンクなどの耐圧容器槽に塩化ビ
ニル系樹脂水性液を移液し、塩化ビニル系樹脂水性液の
安定性が保てる温度まで加熱昇温したのち減圧回収する
回分式の方式がある。これらのスチームの吹き込み、も
しくは加熱による減圧回収する方法は、界面活性剤の多
いペースト用塩化ビニル樹脂ラテックスに用いる場合、
該ラテックスが発泡し、真空ポンプラインへ飛散するた
め設備上の故障、トラブルを招き、装置の安定稼働が困
難であり、連続運転を行うことができないという問題が
あった。なお、ここでいう塩化ビニル系樹脂水性液と
は、塩化ビル系単量体を懸濁重合、微細懸濁重合、乳化
重合して得られた重合スラリーまたは重合ラテックスを
いう。

【０００５】この消泡方法としては、適当な消泡剤の添
加や機械的消泡方法がある。ペースト用塩化ビニル樹脂
ラテックスへの消泡剤の添加は、数百ppm程度であれ
ば、品質に悪影響を及ぼさないが、上記の泡を消すため
には多量の消泡剤の添加が必要である。多量の消泡剤の
添加はラテックス中のＰＶＣの物理−化学的特性を変化
させるため、これより得られるプラスチゾルの特性をも
変化させ、最終製品で品質上の問題をきたす。さらに機
械的消泡の場合は、衝突、剪断等によりラテックス中の
エマルジョンが破壊され、凝集を起こして品質が劣化す
るという欠点がある。このように、いずれの方法も消泡
に関しては充分ではなく、塩化ビニル系ペースト樹脂ラ
テックスでは良好な消泡対策は提案されていなかった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、かかる実情
に鑑み、重合後の発泡しやすい塩化ビニル系ペースト樹
脂ラテックスから未反応単量体をスチームを用いて減圧
ストリッピングする方法において、装置の安定操作と品
質の悪化を招くことなく消泡する方法を提供することを
目的とし、泡の発生を無理に押さえるのではなく、発生
した泡を迅速に消泡することによって装置の安定化稼働
を可能にしようとするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
について鋭意検討した結果、ペースト加工用塩化ビニル
樹脂ラテックスから未反応単量体をスチームの吹き込み
もしくは加熱により減圧回収する方法において発生する
泡は、塩化ビニルラテックス中の粒子内部から脱離した
塩化ビニルモノマーおよび水蒸気の気泡であり、気泡中
の大部分は水蒸気であり、気泡中の水蒸気を凝縮させる
ことにより消泡可能であることを見出し本発明に至っ
た。

【０００８】すなわち、本発明は、塩化ビニル系ペース
ト樹脂ラテックスから未反応単量体をスチームの吹き込
みもしくは加熱により減圧回収する方法において生じる
泡を、回収装置内の空間部分、または、排気配管中に設
置した冷却部を通過させることにより消泡させることを
特徴とする消泡方法に関する。なお、回収装置内の空間
部分とは、装置内の気相部のことであり、ラテックス液
面より上部にある部分を言う。

【０００９】本発明の好ましい態様においては、冷却部
の温度が、回収装置内の減圧回収操作圧力の飽和水蒸気
温度より低いことである。また、本発明の好ましい態様
においては、冷却部の形状が、コイル状、ジャケット、
多管円筒式などである消泡方法である。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下に本発明を詳細に説明する。
本発明における減圧回収方法は、一般的なものでよく、
特に未反応塩化ビニル単量体の回収効率に優れることか
ら減圧下で実施するスチームストリッピングであること
が好ましい。スチームを用いた減圧回収装置としては、
塩化ビニル樹脂製造工程において一般的に未反応塩化ビ
ニル単量体の回収工程に用いられる装置でよく、例え
ば、タンクなどの耐圧容器でラテックスの安定性が保て
る温度で減圧処理する装置などが挙げられる。また、ス
チームを使用しない加熱による方法としては槽式減圧回
収方法が知られており、タンクのジャケット加熱によ
り、ラテックス温度を制御し、減圧回収する方法でもよ
い。

【００１１】以下、本発明の実施態様を示す図面に基づ
いて、本発明のペースト加工用塩化ビニル樹脂における
消泡方法について詳細に説明する。

【００１２】図１は本発明を実施するために用いられる
装置の一例を示す説明図である。図１において被処理ペ
ースト加工用塩化ビニル樹脂ラテックスは前工程より処
理温度付近の温度で処理液供給ライン２より供給され、
昇温用ジャケット８で一定温度に保たれる。装置気相部
に設置された冷却器４に冷却液を通水した状態で、飽和
水蒸気は減圧回収槽下部より蒸気導入ライン１１より導
入する。処理温度の飽和蒸気圧で一定に保持されるよう
に回収槽内の減圧度は制御され、真空ライン７より未反
応単量体が回収される。飽和水蒸気の供給を開始する
と、バブリングにより多量の泡が発生し、減圧回収槽の
空間部を満たしながら、排気ラインへと排出される。発
生した泡は冷却部に達すると気泡を形成している飽和水
蒸気が冷却され、凝縮するため消泡される。所定の時
間、減圧回収処理を行った後、処理液排出ライン３より
次工程に移送される。

【００１３】冷却器は、減圧回収槽内で発生した泡を消
泡するための装置であり、泡を形成する水蒸気を凝縮さ
せることができればよく、コイル状、ジャケット、多管
円筒式などが好ましい。また、その設置場所は、発生し
た泡を消泡し、排気ラインの閉塞による制御不良や真空
ポンプへの泡の飛散が無いようにすれば、減圧回収槽内
の空間部でも排気ライン中でもかまわない。また発生し
た泡の気泡中の大部分は処理温度における飽和水蒸気で
あるため、冷却部の温度は、その飽和水蒸気を凝縮させ
ることができればよく、操作圧力の飽和水蒸気温度より
低いことが好ましい。

【００１４】また、このような装置による未反応塩化ビ
ニル単量体の回収条件として、減圧回収温度は、被処理
塩化ビニル樹脂ラテックスのエマルジョンが安定な状
態、すなわち粒子同士の凝集が起こらない範囲の条件が
良く、８０℃以下であることが好ましい。処理温度が８
０℃を越えると、処理時間にもよるが塩化ビニル樹脂ラ
テックスのエマルジョンが凝集を起こしてしまうからで
ある。減圧条件は、被処理塩化ビニル樹脂ラテックスの
処理温度における水の水蒸気圧と同一またはそれより若
干低いことが好ましい。すなわち、減圧度が水の蒸気圧
まで達しない場合は、残留した未反応単量体の除去速度
は充分に速くならず処理時間が長くなり、生産性の低下
を引き起こし好ましくない。

【００１５】本発明に用いる減圧回収処理時のスチーム
量、およびジャケットによる加熱は、減圧回収時に気液
界面で起こる水の蒸発によって液の温度が低下しようと
するが、その液温度を一定に保持できる熱量であればよ
い。

【００１６】

【実施例】以下に、実施例を用いて本発明をより詳しく
説明する。実施例および比較例における測定、評価は、
以下の方法により行った。

【００１７】減圧回収処理の運転可否の判定は、減圧回
収ラインに設置されているサイトグラスを観察し回収ラ
インの泡飛散状況を見ながら決定した。

【００１８】塩化ビニル樹脂樹脂中の残存塩化ビニル単
量体濃度の評価は、公知のガスクロマトグラフを用いた
方法により測定した。すなわち、塩化ビニルラテックス
を乾燥重量基準で２ｇ計量し４０ｃｃのテトラヒドロフ
ランで攪拌溶解し、得られた溶解液０．５ｃｃをガスク
ロマトグラフ（株式会社島津製作所製ＧＣ−１４Ａ）に
投与し、水素イオン検出法により残存塩化ビニル単量体
濃度を分析定量した。測定した塩化ビニル単量体濃度を
塩化ビニルラテックスの固形分重量あたりに換算し、塩
化ビニル樹脂ラテックス中の残存塩化ビニル単量体濃度
とした。

【００１９】塩化ビニル樹脂の品質は、未反応単量体の
減圧回収後のラテックスを１００メッシュ、開口径１５
０μmの金網を用い湿式篩いし、乾燥樹脂量に対する１
００メッシュ以上の粗粒子量の割合を用いて評価を行っ
た。

【００２０】（実施例１）公知の方法に従って、塩化ビ
ニル単量体を水性媒体を用いて重合機で微細懸濁重合
し、その後、重合機内で減圧回収するすることにより、
平均粒径１μm、ラテックス濃度４０重量％のペースト
加工用塩化ビニル樹脂ラテックスを得た。このラテック
ス中の未反応単量体濃度は５０００ｐｐｍであった。

【００２１】次いで、得られた該塩化ビニル樹脂ラテッ
クスを図１に示す１０Lの減圧回収槽内に仕込み、６０
℃に保持したまま、減圧回収槽内を１５０ｍｍＨｇに制
御し、減圧回収槽下部より６５℃の飽和水蒸気を連続的
に供給した。また、このときの冷却コイル部に通水した
冷却水の温度は３０℃であった。飽和水蒸気によるスト
リッピングを２０分行い、未反応単量体を回収した。回
収ラインへの泡の飛散はなく、連続処理可能であった。
処理後の塩化ビニル樹脂ラテックス中の固形分当たりの
残存塩化ビニル単量体濃度は４０ｐｐｍと良好であっ
た。また、処理後の塩化ビニル樹脂ラテックス中の１０
０メッシュ以上の粗粒子量の割合は０．０１％であり、
減圧回収処理前の粗粒子量と同等であり、品質上も問題
の無いものであった。

【００２２】（比較例１）冷却器を用いなかった以外
は、実施例１と同様の方法で減圧回収を行った。その結
果、減圧回収装置内で泡がオーバーフローし、回収ライ
ンへの泡の同伴が激しい結果となり、真空ポンプの故障
が考えられたので運転を停止した。

【００２３】（比較例２）冷却器を使用せず、消泡のた
めにシリコン系消泡剤を添加した以外は、実施例１と同
様の方法で減圧回収を行った。消泡剤は、図１に示す消
泡剤添加ライン１２より塩化ビニル樹脂ラテックス中の
固形分当たり１００ｐｐｍ添加した。その結果、減圧回
収装置内で泡がオーバーフローし、回収ラインへの泡の
同伴が激しい結果となり、真空ポンプの故障が考えられ
たので運転を停止した。

【００２４】（実施例２）冷却器に流す冷却水の温度を
４５℃にした以外は、実施例１と同様の方法で減圧回収
を行った。その結果、回収ラインへの泡の飛散はなく、
連続処理可能であった。処理後の塩化ビニル樹脂ラテッ
クス中の固形分当たりの残存塩化ビニル単量体濃度は４
０ｐｐｍと良好であった。また、処理後の塩化ビニル樹
脂ラテックス中の１００メッシュ以上の粗粒子量の割合
は０．０１％であり、減圧回収処理前の粗粒子量と同等
であり、品質上も問題の無いものであった。

【００２５】（比較例３）冷却器に流す冷却水の温度を
装置内の温度と同じ６０℃とした以外は、実施例１と同
様の方法で減圧回収を行った。その結果、減圧回収装置
内で泡がオーバーフローし、回収ラインへの泡の同伴が
激しい結果となり、真空ポンプの故障が考えられたので
運転を停止した。

【００２６】（実施例３）実施例１で使用したコイル状
の冷却器ではなく、図２に示すようなジャケット状の冷
却器を排気ラインに設置し運転した以外は、実施例１と
同様の方法で減圧回収を行った。冷却器に流す冷却水の
温度は１０℃であった。その結果、ライン中に設置した
冷却器以降の回収ラインへの泡の飛散はなく、連続処理
可能であった。処理後の塩化ビニル樹脂ラテックス中の
固形分当たりの残存塩化ビニル単量体濃度は５０ｐｐｍ
と良好であった。また、処理後の塩化ビニル樹脂ラテッ
クス中の１００メッシュ以上の粗粒子量の割合は０．０
１％であり、減圧回収処理前の粗粒子量と同等であり、
品質上も問題の無いものであった。

【００２７】（実施例４）実施例１で使用した減圧回収
槽下部よりの飽和水蒸気を使用せず、減圧回収槽の加熱
ジャケットで内温を６０℃に制御し減圧回収を行った以
外は実施例１と同様の方法で行った。その結果、ライン
中に設置した冷却器以降の回収ラインへの泡の飛散はな
く、連続処理可能であった。処理後の塩化ビニル樹脂ラ
テックス中の固形分当たりの残存塩化ビニル単量体濃度
は４００ｐｐｍであった。また、処理後の塩化ビニル樹
脂ラテックス中の１００メッシュ以上の粗粒子量の割合
は０．０１％であり、減圧回収処理前の粗粒子量と同等
であり、品質上も問題の無いものであった。

【００２８】

【発明の効果】本発明のペースト用塩化ビニル樹脂の消
泡方法によれば、品質の悪化を招くことなく、スチーム
の吹き込み、もしくは加熱による減圧回収する方法にお
いて生じる泡を消泡することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の未反応単量体の除去装置を示す説明
図である。

【図２】 本発明の未反応単量体の除去装置を示す説明
図である。

【符号の説明】

１ 減圧回収槽 ２ 処理液供給ライン ３ 処理液排出ライン ４ 冷却部 ５ 冷却水供給ライン ６ 冷却水排出ライン ７ 真空ポンプ接続ライン ８ 昇温用ジャケット ９、１０ ジャケット温水ライン １１ 蒸気供給ライン １２ 消泡剤添加ライン

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 塩化ビニル系ペースト樹脂ラテックスか
   ら未反応単量体をスチームの吹き込みもしくは加熱によ
   り減圧回収する方法において生じる泡を、回収装置内の
   空間部分、または、排気配管中に設置した冷却部を通過
   させることにより消泡させることを特徴とする消泡方
   法。
2. 【請求項２】 前記冷却部の温度が、前記回収装置内の
   減圧回収操作圧力の飽和水蒸気温度より低いことを特徴
   とする請求項１記載の消泡方法。
3. 【請求項３】 前記冷却部の形状が、コイル状、ジャケ
   ットまたは多管円筒式であることを特徴とする請求項１
   または２記載の消泡方法。