JP2010168444A - ポリビニルアセタール樹脂多孔質体の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】特定の構造単位を有するポリビニルアセタール樹脂及び水溶性化合物を混合し、ポリビニルアセタール樹脂混合物を調製する工程、前記ポリビニルアセタール樹脂混合物を用いて成形体を作製する工程、前記ポリビニルアセタール樹脂を架橋させる工程、及び、前記成形体を水洗する工程を有するポリビニルアセタール樹脂多孔質体の製造方法。
【選択図】なし
Description
また、これらの方法では、ポリビニルアセタール樹脂多孔質体を製造する工程において、多量のホルムアルデヒドを使用しなければならないが、特定化学物質障害予防規則等の一部を改定する省令が平成19年12月に公布、公示されたことで、従来以上に作業環境に注意や配慮をする必要があり、ホルムアルデヒドを使用せずに耐水性、耐溶剤、強靭性に優れたポリビニルアセタール樹脂多孔質体を得る方法が求められていた。
更に、アセタール化反応が極めてゆっくりと進行するため、長時間の反応を行わなければならず、多孔質体の製造に長時間を要することから、連続的にポリビニルアルコール樹脂多孔質体を製造することが困難であった。
なお、本明細書において、アセタール化度の計算方法としては、ポリビニルアセタール樹脂のアセタール基が2個の水酸基をアセタール化して得られたものであることから、アセタール化された2個の水酸基を数える方法を採用してアセタール化度のモル%を計算する。
また、上記中和工程の前後に、水等を用いて得られた変性ポリビニルアセタール樹脂を洗浄することが好ましい。なお、洗浄水中に含まれる不純物の混入を防ぐため、洗浄は純水で行うことがより好ましい。
このような工程を行うことで、上記ポリビニルアセタール樹脂が三次元網目構造となり、充分な機械的強度を有し、かつ、耐溶剤性にも優れる架橋ポリビニルアセタール樹脂が得られる。なお、上記ポリビニルアセタール樹脂を架橋させる工程は、上記成形体を水洗する工程の前に行ってもよく、上記成形体を水洗する工程の後に行ってもよい。
加熱によって架橋させる場合、加熱温度は40〜150℃であることが好ましい。
なお、上記ポリビニルアセタール樹脂混合物に架橋剤を添加する場合は、上記ポリビニルアセタール樹脂混合物を用いて成形体を作製する工程の前に加熱を行うことによって架橋させることもできる。
これにより、電子線やX線を用いることなく、架橋度の高い架橋ポリビニルアセタール樹脂を得ることができる。また、電子線やX線を照射した場合に起こるポリビニルアセタール樹脂の分解を防止できるとともに、簡易な装置でポリビニルアセタール樹脂の架橋、硬化を行うことができる。
上記水洗工程を行うことで、上記成形体中の水溶性化合物を抽出することができ、ポリビニルアセタール樹脂多孔質体を得ることができる。
上記水洗工程としては、特に限定されず、従来公知の方法を用いることができる。また、上記水洗工程の後に乾燥工程を行ってよい。
(変性ポリビニルアセタール樹脂の作製)
重合度1700、ケン化度98.8%、上記一般式(5)で表されるR2を有する構造単位(R3はCH3)の含有量が2モル%の変性ポリビニルアルコール100gを700gの蒸留水に加温溶解した後、20℃に保ち、これに70%硝酸26gを加え、更にブチルアルデヒド16gを添加した。次に、10℃まで冷却し、ブチルアルデヒド65gを加えた。樹脂が析出した後、30分間保持し、その後、硝酸93gを加え35℃に昇温して3時間保った。反応終了後、蒸留水にて10時間流水洗浄し、水酸化ナトリウムを添加して溶液のpHを8に調整した。溶液を50℃で6時間保持した後、冷却した。
得られた変性ポリビニルアセタール樹脂100g、澱粉40g、トリエチレングリコールモノブチレート20gを混練機中で100℃の温度で混練し、押出成形を行うことにより、厚さ1mmのシート状成形体を作製した。次いで、メタルハライドランプ(セン特殊光源株式会社製)を用いて波長200〜365nmの紫外線を3000mJ/cm2(照射時間30秒)照射した。
(変性ポリビニルアセタール樹脂の作製)
重合度1100、ケン化度99.2%、上記一般式(5)で表されるR2を有する構造単位(R3はCH3)の含有量が4モル%の変性ポリビニルアルコール100gを700gの蒸留水に加温溶解した後、20℃に保ち、これに70%硝酸26gを加え、更にアセトアルデヒド20gを添加した。次に、10℃まで冷却し、ブチルアルデヒド65gを加えた。樹脂が析出した後、30分間保持し、その後、硝酸93gを加え35℃に昇温して3時間保った。反応終了後、蒸留水にて10時間流水洗浄し、水酸化ナトリウムを添加して溶液のpHを8に調整した。溶液を50℃で6時間保持した後、冷却した。
得られた変性ポリビニルアセタール樹脂100g、澱粉40g、トリエチレングリコールモノブチレート20gを混練機中で100℃の温度で混練し、押出成形を行うことにより、厚さ1mmのシート状成形体を作製した。次いで、メタルハライドランプ(セン特殊光源株式会社製)を用いて波長200〜365nmの紫外線を3000mJ/cm2(照射時間30秒)照射した。
(変性ポリビニルアセタール樹脂の作製)
重合度1700、ケン化度99%、上記一般式(6)で表されるR2を有する構造単位 (R4はCH3)の含有量が4モル%の変性ポリビニルアルコール100gを700gの蒸留水に加温溶解した後、20℃に保ち、これに70%硝酸26gを加え、更にブチルアルデヒド16gを添加した。次に、10℃まで冷却し、ブチルアルデヒド65gを加えた。樹脂が析出した後、30分間保持し、その後、硝酸93gを加え35℃に昇温して3時間保った。反応終了後、蒸留水にて10時間流水洗浄し、水酸化ナトリウムを添加して溶液のpHを8に調整した。溶液を50℃で6時間保持した後、冷却した。
(変性ポリビニルアセタール樹脂の作製)
重合度1700、ケン化度98.8%、上記一般式(5)で表されるR2を有する構造単位(R3はCH3)の含有量が2モル%の変性ポリビニルアルコール100gを700gの蒸留水に加温溶解した後、20℃に保ち、これに70%硝酸26gを加え、更にブチルアルデヒド16gを添加した。次に、10℃まで冷却し、ブチルアルデヒド65gを加えた。樹脂が析出した後、30分間保持し、その後、硝酸93gを加え35℃に昇温して3時間保った。反応終了後、蒸留水にて10時間流水洗浄し、水酸化ナトリウムを添加して溶液のpHを8に調整した。溶液を50℃で6時間保持した後、冷却した。
得られた変性ポリビニルアセタール樹脂100g、澱粉40g、トリエチレングリコールモノブチレート20g、メタキシレンジアミン1gを混練機中で100℃の温度で混練し、押出成形を行うことにより、厚さ1mmのシート状成形体を作製した。
得られた成形体を水洗して成形体に含まれる澱粉、トリエチレングリコールモノブチレート、メタキシレンジアミンを除去し、連続気孔構造のポリビニルアセタール樹脂多孔質体を得た。
実施例3の(ポリビニルアセタール樹脂混合物多孔質体の作製)において、得られた変性ポリビニルアセタール樹脂100g、澱粉40g、トリエチレングリコールモノブチレート20g、メタキシレンジアミン1gを混練機中で100℃の温度で混練し、押出成形を行うことにより、厚さ1mmのシート状成形体を作製し、メタルハライドランプ(セン特殊光源株式会社製)を用いて波長200〜365nmの紫外線を3000mJ/cm2(照射時間30秒)照射しなかったこと以外は実施例3と同様にしてポリビニルアセタール樹脂多孔質体を作製した。
実施例1(ポリビニルアセタール樹脂混合物多孔質体の作製)において、成形体を水洗して成形体に含まれる澱粉を除去した後に、波長200〜365nmの紫外線を3000mJ/cm2(照射時間30秒)照射したこと以外は実施例1と同様にしてポリビニルアセタール樹脂多孔質体を作製した。
実施例3(ポリビニルアセタール樹脂混合物多孔質体の作製)において、成形体を水洗して成形体に含まれる澱粉を除去した後に、波長200〜365nmの紫外線を3000mJ/cm2(照射時間30秒)照射したこと以外は実施例3と同様にしてポリビニルアセタール樹脂多孔質体を作製した。
PVAを水中に分散し、加熱溶解してPVA水溶液を調製し、20〜30℃まで冷却した。この液を発泡機(TW−70型)中に導入して、必要量のホルムアルデヒドと界面活性剤とを添加し、圧縮ポンプにより微細気泡を送り込んでから、補助ポンプを用いて触媒である硫酸水溶液の所定量を注入し、充分に撹拌した。
この液を所定の型枠に注型した後、その型枠を約60℃の反応温度に維持した水槽中に1 0〜20時間程度静置し反応を完結した。反応が完結した後、生成物を型枠より取り出し、水洗等の手段により触媒としての硫酸や未反応のホルムアルデヒド、界面活性剤等を除去することにより、ポリビニルアセタール樹脂多孔質体を得た。
PVAを水中に分散し、加熱溶解してPVA水溶液を調製し、20〜30℃まで冷却した。この液を発泡機(TW−70型)中に導入して、必要量のブチルアルデヒドと界面活性剤とを添加し、圧縮ポンプにより微細気泡を送り込んでから、補助ポンプを用いて触媒である硫酸水溶液の所定量を注入し、充分に撹拌した。
この液を所定の型枠に注型した後、その型枠を約60℃の反応温度に維持した水槽中に1 0〜20時間程度静置し反応を完結した。反応が完結した後、生成物を型枠より取り出し、水洗等の手段により触媒としての硫酸や未反応のブチルアルデヒド、界面活性剤等を除去することにより、ポリビニルアセタール樹脂多孔質体を得た。
(ポリビニルアセタール樹脂の作製)
重合度1700、ケン化度98%のポリビニルアルコール100gを700gの蒸留水に加温溶解した後、20℃に保ち、これに70%硝酸26gを加え、更にブチルアルデヒド16gを添加した。次に、10℃まで冷却し、ブチルアルデヒド65gを加えた。樹脂が析出した後、30分間保持し、その後、硝酸93gを加え35℃に昇温して3時間保った。反応終了後、蒸留水にて10時間流水洗浄し、水酸化ナトリウムを添加して溶液のpHを8に調整した。溶液を50℃で6時間保持した後、冷却した。
得られたポリビニルアセタール樹脂100g、澱粉40g、トリエチレングリコールモノブチレート20gを混練機中で100℃の温度で混練し、押出成形を行うことにより、厚さ1mmのシート状成形体を作製した。
(1)耐薬品性
乾燥状態のポリビニルアセタール樹脂多孔質体を各溶剤(エタノール、アセトン、ミネラルスピリット)に1時間浸漬させた後、シート形状の確認を行った。
不溶(シート形状あり)である場合を○、部分的に溶解している場合を△、全体的に溶解している場合を×とした。
得られたポリビニルアセタール樹脂多孔質体の断面を走査型電子顕微鏡を使用して撮影し、10枚の写真から無作為抽出した200個の気孔径を測定した。
得られたポリビニルアセタール樹脂多孔質体から試料を採取し、JIS L 1041に準拠した方法でホルムアルデヒド残留量を測定した。
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