JP2003160610A - 塩化ビニル系樹脂の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 主に重合工程中で生成する粗粒子を効率的に
除去し、高品質の塩化ビニル系樹脂を製造する方法及び
これを用いて得られる塩化ビニル系樹脂を提供する。 【解決手段】 塩化ビニル単量体またはこれと共重合す
る単量体との混合物を乳化重合若しくは微細懸濁重合し
て得られる塩化ビニル系重合体ラテックスを、遠心式分
離装置を用いて処理した後に、固液分離する塩化ビニル
系樹脂の製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、塩化ビニル系樹脂
の製造方法並びにこれを用いた塩化ビニル系樹脂に関
し、詳しくは、塩化ビニル単量体またはこれと共重合し
得る単量体との混合物を乳化重合若しくは微細懸濁重合
して得た塩化ビニル系重合体ラテックスを、遠心分離装
置を用いて処理した後に、固液分離する塩化ビニル系樹
脂の製造方法並びにこれを用いた高品質の塩化ビニル系
樹脂に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】塩化ビニル系樹脂はその優れた物性によ
り硬質から軟質まで広範囲な用途に使用されている。こ
の内、粉体粒径が数μｍから数十μｍにある樹脂に代表
されるペースト加工用塩化ビニル樹脂はその特異な加工
方法により壁紙、床材等各種分野に使用されている。

【０００３】しかしながら塩化ビニル系樹脂は水性媒体
中で重合するため、例えばその重合工程中で凝集等が発
生し、塩化ビニル系重合体水性分散液中に粗粒子を生成
することがある。特にペースト加工用塩化ビニル系樹脂
は、一般に乳化重合或いは微細懸濁重合で重合され、そ
の生成粒子が不安定であることから凝集物が混入しやす
い傾向にある。これら粗粒子が塩化ビニル系樹脂に混入
すると、例えば成型品表面の粒状突起物発生或いは表面
のスジ引き等による品質の低下を招く。またペースト加
工用塩化ビニル系樹脂組成物は成形段階でペーストゾル
の形態を取るため、これら粗粒子が原因となり成型品の
製造工程中でのライン閉塞トラブルを引き起こす場合が
ある。

【０００４】これら粗粒子を除去する方法としては、例
えば重合後の塩化ビニル系重合体水性分散液を濾過して
粗粒子を濾別する、固液分離後の塩化ビニル系樹脂をふ
るい分ける、或いは得られた塩化ビニル系重合体水性分
散液がラテックスの場合には、これを一定時間静置して
粗粒子を沈降させた後に上層部を取り分けて固液分離処
理する等の処方が施されてきた。

【０００５】例えば特開平１０−２７９６２２号公報に
は塩化ビニル系重合体を固液分離工程前に振動式湿式分
級装置を用いて処理することが記されている。この方法
では粗粒子の除去は出来るものの最終的な除去の度合い
は分級金網の目開きで決まるものであり、従ってより細
かな粗粒子を除去するためには、より目開きの小さい分
級金網が必要となることとなり、単位時間当たりでの処
理量が大きく制限されることになる。

【０００６】総じて従来技術による方法では粗粒子の除
去が不完全であり、依然として前述の様な成形品の品質
低下を来す恐れがあった。この様な現状から粗粒子の少
ない塩化ビニル系樹脂製造方法及び塩化ビニル樹脂の開
発は強く望まれるところであった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、かかる現状
に鑑み、粗粒子の少ない高品質の塩化ビニル系樹脂の製
造方法を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決すべく鋭意検討した結果、遠心分離装置を用いる
ことにより粗粒子が除去出来ることに着目し、高品質の
塩化ビニル系樹脂の製造方法を開発し、目的とする塩化
ビニル系樹脂を得るに至った。即ち本発明は、塩化ビニ
ル単量体またはこれと共重合し得る単量体との混合物を
乳化重合若しくは微細懸濁重合して得た塩化ビニル系重
合体ラテックスを遠心分離装置で処理した後に固液分離
することを特徴とする塩化ビニル系樹脂の製造方法に関
する。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明を更に詳細に説明す
る。本発明による塩化ビニル系樹脂とは、塩化ビニル単
量体またはこれと共重合し得る単量体との混合物を重合
して得られる。ここで共重合し得る単量体としては、塩
化ビニルと共重合するものであれば何でも良く、例えば
酢酸ビニル等のアルキルビニルエステル類、エチレン、
プロピレン等のオレフィン系不飽和化合物、アクリル
酸、メタクリル酸等の不飽和カルボン酸、アクリル酸メ
チル、アクリル酸エチル、アクリル酸−２−ヒドロキシ
エチル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メ
タクリル酸−２−ヒドロキシエチル等の不飽和モノカル
ボン酸エステル等が挙げられる。

【００１０】これら単量体の重合方法は、通常塩化ビニ
ル系樹脂を製造するために用いられている重合方法であ
れば特に限定されない。本発明は特に乳化重合法や微細
懸濁重合で得られる塩化ビニル系樹脂の製造において有
用で、平均重合粒子径が５μｍ以下の塩化ビニル系樹脂
の製造において多大な効果を示すものである。上記重合
は通常水若しくは水性分散液中で行われ、これにより得
られた塩化ビニル系樹脂は通常水性分散液中に乳化或い
は微細懸濁した状態で得られる。この塩化ビニル系重合
体ラテックスは噴霧乾燥等の固液分離工程を経た後に最
終的な塩化ビニル系樹脂となる。本発明はこの塩化ビニ
ル系重合体ラテックスを遠心分離装置で処理した後に固
液分離することを特徴とする。

【００１１】本発明で用いる遠心分離装置は、一般には
遠心力を利用して固体と液体を分離する装置である。本
発明はこの遠心分離装置を従来とは異なる発想の基に応
用したものであり、塩化ビニル系重合体水性分散液中の
粗粒子を除去し良好な品質を有する塩化ビニル系樹脂を
製造するものである。遠心分離装置にはその利用に応じ
て各種形態があるが、本塩化ビニル系重合体水性分散液
の処理には遠心沈降機、特にデカンタ型遠心沈降機が優
れた品質の塩化ビニル系樹脂を提供するものとして挙げ
ることができる。

【００１２】塩化ビニル系樹脂に製造工程でデカンタ型
遠心沈降機を使用することは従前にも行われているもの
である。しかしながらこれは特に懸濁重合により得られ
るサスペンジョンレジンの製造において多用されている
ものであり、更にこの用法としては重合した塩化ビニル
系重合体水性分散液から水を除去することを目的とする
ものであり、本発明に於ける技術とは全く発想を異にす
るものである。

【００１３】本発明による遠心分離装置による処理を行
って、粗粒子を分離、除去する工程は重合工程後、固液
分離工程前の中であればどの部分で行っても構わない
が、特に最終製品の品質を良好に保つためには噴霧乾燥
を代表とする固液分離工程直前に行うことが望ましい。
例えば、重合工程後、残留塩化ビニルモノマー除去、添
加剤添加、の各工程を経た後に、本発明による遠心分離
装置による処置を行い、粗粒子を分離、除去し、その後
噴霧乾燥等による固液分離を行い最終的な塩化ビニル系
樹脂を得る製造方法が挙げられる。分離、除去する粗粒
子の大きさは、成形品とした時に表面を荒らしたり、ペ
ーストレジンにした時の品質の低下を招いたり、ライン
の閉塞をおこすような大きさであり、通常３０μｍ以上
の粒子、特に１００μｍ以上の粒子である。

【００１４】一般に遠心分離装置による処理においては
遠心力の大きさで分離効率が決定される。本発明による
遠心分離においては１００から５０００Ｇ、望ましくは
５００から５０００Ｇ、更に望ましくは１０００から３
０００Ｇの遠心力を掛けることが必要である。１００Ｇ
以下においては充分な分離効果が得られず、５０００Ｇ
以上においてはそれ以上の品質向上は望まれないばかり
か、ラテックスの不安定さ故にラテックス構造が破壊さ
れてしまい正常な塩化ビニル系樹脂が得られない場合が
ある。

【００１５】遠心分離装置によるラテックスの処理量
は、その装置の大きさに応じて決められるもので一概に
規定されるものではないが、特に連続式遠心分離装置を
用いる場合では処理量が多い場合に充分な分離効果が得
られない場合があるため適切な処理量を設定する必要が
ある。また連続式遠心分離装置では粗粒子含有ラテック
スの排出量が運転に大きく影響する。充分な品質の塩化
ビニル系樹脂を得るための排出量は元のラテックス中の
性質や粗粒子量により変化するものである。連続式遠心
分離装置からの排出量は差速により規定されることにな
り、例えばデカンタ型遠心沈降機を用いる場合には差速
は１から１００ｒｐｍが望ましい。また処理するラテッ
クスの濃度も通常想定される濃度であれば特に規定され
るものではないが、６０重量％以下、好ましくは２０か
ら５５重量％が望ましい。なお、デカンタ型遠心沈降機
においては粗粒子除去後のラテックスの流出口（ダム）
のオーバーフロー高さを調節することによっても粗粒子
の分離の程度を調整することができる。

【００１６】固液分離は、普通に使用されているスプレ
イドライヤーなどを用い常法に従って行われる。以下本
発明による塩化ビニル系樹脂製造方法及び塩化ビニル系
樹脂を実施例を以て詳細に説明するが、これら実施例は
本発明を何ら制限するものではない。 実施例１ 公知の方法に従い、塩化ビニル単量体を水中、アニオン
系乳化剤を用いて重合を行った。得られた塩化ビニル系
樹脂重合体混合物は平均重合度１４００の塩化ビニル系
ラテックスであり、平均粒子径は１．３μｍ、ラテック
ス濃度は４８重量％であった。

【００１７】このラテックスを処理条件１に示す条件
下、デカンタ型遠心沈降機（巴工業株式会社製：ＰＴＭ
００６型）で処理した。 処理条件１ 遠心力：５００Ｇ（回転速度：２５００ｒｐｍ） 差 速：１０ｒｐｍ ダ ム：１ 処理温度：２３℃ 供給量：１０００ｌ／時 処理により得られたラテックス（固形分濃度４８重量
％）１ｋｇをそのまま篩（１４５メッシュ）に通し、篩
上に残った残留物を５００ｇの蒸留水で２度洗った後
に、濾紙上に取り集め、６０℃の乾燥機中で４時間乾燥
させ秤量した。これを１００μｍ以上の粗粒子とみな
し、固形分濃度からその含有量を算出した。結果を表１
に示す。

【００１８】処理により得られたラテックスを凍結乾燥
した後に塩化ビニル樹脂を得た。この塩化ビニル樹脂１
００ｇ及び可塑剤（ＤＯＰ）５０ｇを秤量し、へらで塩
化ビニル樹脂が濡れる程度に混ぜ合わせた後に、通常の
一軸ミキサーで３９０ｒｐｍの回転数で１０分間攪拌し
た。攪拌後のゾルを用いてつぶゲージ試験を行った。
（ＪＩＳ Ｋ５４００に準拠。つぶゲージ試験Ｂ法で３
本目のスジの出たポイントの１０回実施した平均値を以
て試験値とした。）結果を表１に示す。 実施例２ 遠心力を１０００Ｇにした以外は実施例１と同じ条件下
で試験を行った。結果を表１に示す。

【００１９】実施例３ 遠心力を３０００Ｇにした以外は実施例１と同じ条件で
評価を行った。結果を表１に示す。 比較例１ 実施例１の重合により得られたラテックスをデカンタ型
遠心沈降機で処理することなく実施例１と同様に評価を
行った。結果を表１に示す。 比較例２ 実施例１の重合により得られたラテックス５Ｌを内径９
ｃｍの円筒形容器に入れ、そのまま８時間の沈降処理を
施した。その後上面から深さ３０ｃｍの部分に取り付け
た抜き取り口からラテックス１Ｌを抜き出し同様の評価
を行った。

【００２０】

【表１】

【００２１】表１の結果から明らかな様に、本発明によ
る製造方法で得られた塩化ビニル系樹脂は、本発明に従
って遠心分離装置による処置を施さない塩化ビニル系樹
脂に比較して粗粒子の含有量、つぶゲージ試験結果共に
良好な結果を示している。また従来から粗粒子を除去す
る目的で行われている沈降処理により得られた塩化ビニ
ル系樹脂に比較しても、より良好な結果を示している。

【００２２】

【発明の効果】上述の通り、本発明による製造方法によ
り得られた塩化ビニル樹脂は、従来の塩化ビニル樹脂に
比較して、特に粗粒子の含有量が少なく、優れた品質を
保持するものであり、産業上の多大な貢献をすることが
期待されるものである。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 塩化ビニル単量体またはこれと共重合し
   得る単量体との混合物を乳化重合若しくは微細懸濁重合
   して得た塩化ビニル系重合体ラテックスを、遠心式分離
   装置を用いて処理した後に、固液分離する塩化ビニル系
   樹脂の製造方法。
2. 【請求項２】 遠心式分離装置が遠心沈降機である請求
   項１記載の塩化ビニル樹脂の製造方法。
3. 【請求項３】 遠心式分離装置がデカンタ式遠心沈降機
   である請求項１記載の塩化ビニル樹脂の製造方法。
4. 【請求項４】 遠心分離装置を用いる処理において付加
   される遠心力が１００〜５０００Ｇである請求項１記載
   の塩化ビニル系樹脂の製造方法。