JP5034957B2

JP5034957B2 - 脱水フッ素ゴム粒子の製造方法

Info

Publication number: JP5034957B2
Application number: JP2008001760A
Authority: JP
Inventors: 博幸栴檀; 良幸田中; 久治北畠; 阜裕原口
Original assignee: Daikin Industries Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd
Priority date: 2008-01-09
Filing date: 2008-01-09
Publication date: 2012-09-26
Anticipated expiration: 2028-01-09
Also published as: JP2009161677A

Description

本発明は、脱水フッ素ゴム粒子の製造方法に関する。

過去に「傾斜設置されたウェッジワイヤースクリーンを用いて固液を分離する方法」が提案されている（例えば、特許文献１、２及び３参照）。

また、過去に「周方向にワイヤースクリーンが配設された濾過円筒体にフッ素樹脂含有含水凝集粒子を投入した後、その濾過円筒体を回転させてフッ素樹脂含有含水凝集粒子を転動させることにより脱水する方法」が提案されている（例えば、特許文献４参照）。
特開昭５９−５２５０５号公報特開昭６０−５２０７号公報特開２００６−３４１２２７号公報特開２００３−８２１１１号公報

ところで、従前から、粘着性の高い含水フッ素ゴム粒子の脱水を効率的に行う方法が模索されている。そこで、本願発明者らは、上述の脱水方法を含水フッ素ゴム粒子に適用してみたが、前者の方法では含水フッ素ゴム粒子の高い粘着性により含水フッ素ゴム粒子がウェッジワイヤースクリーンに付着したり含水フッ素ゴム粒子同士が凝集したりする問題が生じた。一方、後者の方法では、樹脂を堆積状態にしたりすくい取ったりする操作中に含水フッ素ゴム粒子が凝集するという問題が生じた。

本発明の課題は、粘着性の高い含水フッ素ゴム粒子同士を凝集させることなく高効率で脱水させて脱水フッ素ゴム粒子を得る方法を提供することにある。

第１発明に係る脱水フッ素ゴム粒子の製造方法では、スクリーン上を含水フッ素ゴム粒子が飛び跳ねながら搬送方向に搬送されるようにスクリーンに振動を加えて含水フッ素ゴム粒子の脱水が行われ、脱水フッ素ゴム粒子が製造される。具体的には、スクリーンに、スクリーン面に交差する方向に沿って振動が加えられる。なお、スクリーン（篩い）としては、ウェッジワイヤースクリーンやパンチングメタルプレート等を用いることができる。また、スクリーン面が鉛直方向と直交するようにスクリーンが設置される場合、つまり、スクリーンを傾斜設置させない場合においてスクリーン面に直交する方向にのみ振動が加えられると、含水フッ素ゴム粒子が搬送方向に搬送されない。したがって、かかる場合、振動は、スクリーン面に交差する方向であってスクリーン面に直交する方向以外の方向に沿って加えられることになる。また、振動は含水フッ素ゴム粒子の搬送方向上流側から下流側に向かって加えられるのが好ましい。また、スクリーンが傾斜して設置されスクリーンに上下方向の振動が加えられる場合、振動源の配置は特に限定されない。かかる場合、含水フッ素ゴム粒子は重力によりスクリーン上を自発的に搬送方向に転がるからである。

この脱水フッ素ゴム粒子の製造方法では、スクリーン上を含水フッ素ゴム粒子が飛び跳ねながら搬送方向に搬送されるようにスクリーンに振動を加えて含水フッ素ゴム粒子の脱水が行われ、脱水フッ素ゴム粒子が製造される。このため、この脱水フッ素ゴム粒子の製造方法を利用すれば、振動によりスクリーンに対するフッ素ゴム粒子の接触時間が短縮されると共にフッ素ゴム粒子同士の接触によるフッ素ゴム粒子同士の凝集を抑制することができる。したがって、この脱水フッ素ゴム粒子の製造方法を利用すれば、フッ素ゴム粒子のスクリーンへの付着を抑制することができると共に含水フッ素ゴム粒子を脱水しながら定量的に搬送することができる。よって、この脱水フッ素ゴム粒子の製造方法を利用すれば、脱水フッ素ゴム粒子の製造効率を向上させることができる。

第２発明に係る脱水フッ素ゴム粒子の製造方法は、第１発明に係る脱水フッ素ゴム粒子の製造方法であって、スクリーンには、スクリーン面に交差する方向に沿って振動が加えられる。

第３発明に係る脱水フッ素ゴム粒子の製造方法は、第１発明又は第２発明に係る脱水フッ素ゴム粒子の製造方法であって、振動は、搬送方向上流側から下流側に向かって加えられる。

このため、スクリーンが傾斜していない場合、含水フッ素ゴム粒子を搬送方向に向かって搬送することができる。一方、スクリーンが傾斜している場合、含水フッ素ゴム粒子の搬送速度を向上させることができる。

第４発明に係る脱水フッ素ゴム粒子の製造方法は、第１発明から第３発明のいずれかに係る脱水フッ素ゴム粒子の製造方法であって、スクリーンは、スクリーン面が鉛直方向となす角が７０°〜８５°となるように傾斜して設置されている。そして、含水フッ素ゴム粒子は、スクリーンの高位置側からスクリーン上に供給される。

本願発明者らが鋭意検討した結果、スクリーン面が鉛直方向となす角が７０°〜８５°となるようにスクリーンが傾斜して設置されると、含水フッ素ゴム粒子の凝集を有効に防ぐことができると共に含水フッ素ゴム粒子の乾燥度や搬送速度を適切に保つことができることが判明した。このため、この脱水フッ素ゴム粒子の製造方法を利用すれば、含水フッ素ゴム粒子の凝集を有効に防ぐことができると共に含水フッ素ゴム粒子の乾燥度や搬送速度を適切に保つことができる。

第５発明に係る脱水フッ素ゴム粒子の製造方法は、第１発明から第３発明のいずれかに係る脱水フッ素ゴム粒子の製造方法であって、スクリーンは、スクリーン面が鉛直方向と直交するように設置される。また、このスクリーンには、スクリーン面に交差する方向であってスクリーン面に直交する方向以外の方向に沿って振動が加えられる。

このため、この脱水フッ素ゴム粒子の製造方法を利用すれば、振動方向や振動周波数等のパラメータのみで搬送速度を決定することができる。特に、搬送速度を遅くしたい事情がある場合、この脱水フッ素ゴム粒子の製造方法は好適である。

第６発明に係る脱水フッ素ゴム粒子の製造方法は、第１発明から第５発明のいずれかに係る脱水フッ素ゴム粒子の製造方法であって、スクリーンは、ウェッジワイヤースクリーンである。

ウェッジワイヤースクリーンは、他のスクリーンに比べて脱水処理の効率がよいことで広く知られている。このため、この脱水フッ素ゴム粒子の製造方法を利用すれば、効率的に脱水フッ素ゴム粒子を得ることができる。

第７発明に係る脱水フッ素ゴム粒子の製造方法は、第６発明に係る脱水フッ素ゴム粒子の製造方法であって、ウェッジワイヤースクリーンは、スリットラインが搬送方向に直交するように設置される。

本願発明者らが鋭意検討したところ、ウェッジワイヤースクリーンをスリットラインが搬送方向に平行となるように配置するよりもスリットラインが搬送方向に直交するように配置する方が脱水効率が向上することが明らかとなった。このため、この脱水フッ素ゴム粒子の製造方法を利用すれば、さらに効率的に脱水フッ素ゴム粒子を製造することができる。

第１発明に係る脱水フッ素ゴム粒子の製造方法では、スクリーン上を含水フッ素ゴム粒子が飛び跳ねながら搬送方向に搬送されるようにスクリーンに振動を加えて含水フッ素ゴム粒子の脱水が行われ、脱水フッ素ゴム粒子が製造される。このため、この脱水フッ素ゴム粒子の製造方法を利用すれば、振動によりスクリーンに対するフッ素ゴム粒子の接触時間が短縮されると共にフッ素ゴム粒子同士の接触によるフッ素ゴム粒子同士の凝集を抑制することができる。したがって、この脱水フッ素ゴム粒子の製造方法を利用すれば、フッ素ゴム粒子のスクリーンへの付着を抑制することができると共に含水フッ素ゴム粒子を脱水しながら定量的に搬送することができる。よって、この脱水フッ素ゴム粒子の製造方法を利用すれば、脱水フッ素ゴム粒子の製造効率を向上させることができる。

第３発明に係る脱水フッ素ゴム粒子の製造方法を利用すれば、スクリーンが傾斜していない場合、含水フッ素ゴム粒子を搬送方向に向かって搬送することができ、また、スクリーンが傾斜している場合、含水フッ素ゴム粒子の搬送速度を向上させることができる。

第４発明に係る脱水フッ素ゴム粒子の製造方法を利用すれば、含水フッ素ゴム粒子の凝集を有効に防ぐことができると共に含水フッ素ゴム粒子の乾燥度や搬送速度を適切に保つことができる。

第５発明に係る脱水フッ素ゴム粒子の製造方法を利用すれば、振動方向や振動周波数等のパラメータのみで搬送速度を決定することができる。特に、搬送速度を遅くしたい事情がある場合、この脱水フッ素ゴム粒子の製造方法は好適である。

第６発明に係る脱水フッ素ゴム粒子の製造方法を利用すれば、効率的に脱水フッ素ゴム粒子を製造することができる。

第７発明に係る脱水フッ素ゴム粒子の製造方法を利用すれば、さらに効率的に脱水フッ素ゴム粒子を製造することができる。

以下、本発明の一実施形態に係る脱水フッ素ゴム粒子の製造方法について説明する。

＜含水フッ素ゴム粒子＞
ここでは、先ず、本発明に係る脱水フッ素ゴム粒子の製造方法を利用する対象となる含水フッ素ゴム粒子について以下に詳述する。

含水フッ素ゴム粒子は、乳化重合により得られるフッ素ゴムを含むディスパージョン中に分散している状態であってもよいし、フッ素ゴムを含むディスパージョンを凝析して得られるものであってもよいし、凝析後のディスパージョンを濾過して得られるものであってもよい。また、この含水フッ素ゴム粒子は、懸濁重合により得られる乾燥前の原粉末であってもよいし、原粉末を造粒する工程において水分を含む状態になったものでもよい。

含水フッ素ゴム粒子の粒子径は、特に限定されるものではないが、ウェッジワイヤースクリーンの目開きより大きく、脱水効率を良くするという点で１００μｍ以上であることが好ましく、１５０μｍ以上であることがより好ましい。また、上限は１５ｍｍであることが好ましく７ｍｍであることがより好ましい。

また、含水フッ素ゴム粒子中のフッ素ゴムとしては、ビニリデンフルオライド系フッ素ゴム、プロピレン／テトラフルオロエチレン系フッ素ゴム、テトラフルオロエチレン／パーフルオロアルキルビニルエーテル系フッ素ゴム、熱可塑性フッ素ゴム、フルオロシリコーンゴム、フルオロホスファンゼンゴム、ニトロソゴム、含フッ素トリアジンエラストマー等が挙げられる。なお、これらのフッ素ゴムのうち本脱水フッ素ゴム粒子の製造方法を好適に利用することができるものは、ビニリデンフルオライド系フッ素ゴム、プロピレン／テトラフルオロエチレン系フッ素ゴム、テトラフルオロエチレン／パーフルオロアルキルビニルエーテル系フッ素ゴム等である。

＜ウェッジワイヤースクリーン＞
次に、本発明に係る脱水フッ素ゴム粒子の製造方法を実現する必須の構成要素であるウェッジワイヤースクリーンについて以下に詳述する。なお、本発明において、ウェッジワイヤースクリーンの代わりにパンチメタル等の他のスクリーンが採用されてもかまわない。

ウェッジワイヤースクリーンとしては、断面が楔形の線状部材（ウェッジワイヤー）を目開きが０．０２〜２．０ｍｍの範囲となるように並列に配置させて構成されたものが好ましい。なお、目開きは、０．０５〜１ｍｍであることがより好ましい。

なお、ウェッジワイヤースクリーンの面積や搬送方向の長さ等は特に限定されず、含水フッ素ゴム粒子の含水率やフッ素ゴムの種類によって適宜選択される。

また、ウェッジワイヤースクリーンはスクリーン面が水平方向に沿うように設置されてもよいが、スクリーン面が鉛直方向となす角（以下「傾斜角」という）が７０°〜８５°となるように傾斜して設置されるのが好ましく、傾斜角が７５〜８３°となるように傾斜して設置されるのがより好ましい。ウェッジワイヤースクリーンの設置角度が小さすぎるとフッ素ゴム粒子が凝集するおそれがあり、ウェッジワイヤースクリーンの設置角度が大きすぎると脱水が不充分となるおそれがある。なお、本実施形態において、ウェッジワイヤースクリーンは、スリットラインが搬送方向に直交するように配置されるのが好ましいが、スリットラインが搬送方向と平行となるように配置されてもかまわない。

＜ウェッジワイヤースクリーンを振動させる手段＞
続いて、ウェッジワイヤースクリーンを振動させる手段について以下に詳述する。

ウェッジワイヤースクリーンを振動させる手段としては特に限定されず、振動モーターＭをウェッジワイヤースクリーンと直接的に又は間接的に接続する手段が挙げられる。

また、含水フッ素ゴム粒子の搬送方向の振幅が１〜１０ｍｍとなり、同搬送方向の振動数が５００〜２０００サイクル／分となるようにウェッジワイヤースクリーンを振動させることが好ましい。振動が小さすぎると含水フッ素ゴム粒子の脱水が不充分となったり、含水フッ素ゴム粒子が凝集しやすくなったりする傾向があるからである。

このようにウェッジワイヤースクリーンを振動させると、１５００％以上の水と含水フッ素ゴム粒子との混合液から、含水率が２００％ＤＢ（ドライベース、つまり「乾燥基準」）以下の脱水フッ素ゴム粒子を得ることができる。なお、本明細書において、含水率は、含水フッ素ゴム粒子に含有される水分の質量を乾燥フッ素ゴム粒子の質量で除することにより得られる値である。なお、乾燥フッ素ゴム質量とは、１５０度Ｃで８時間乾燥した後のフッ素ゴム粒子の質量をいう。

＜振動するウェッジワイヤースクリーンによる含水フッ素ゴム粒子の脱水＞
ウェッジワイヤースクリーン上に含水フッ素ゴム粒子を供給すると、含水フッ素ゴム粒子が搬送方向に搬送されながら含水フッ素ゴム粒子の脱水が行われ、脱水されたフッ素ゴム粒子を得ることができる。含水フッ素ゴム粒子から分離された水分は、ウェッジワイヤースクリーンを通過して液受け部で集水され、その後排水される。

以下に実施例を挙げて本発明についてさらに詳細に説明するが、本発明はこれら実施例のみに限定されるものではない。

本実施例に係る脱水フッ素ゴム粒子製造装置１０は、図１に示されるように、主に、トラフ２、振動機３及びウェッジワイヤースクリーン１から構成される。トラフ２は、図１に示されるように、漏斗状の部材であって、主に、略逆円錐筒形の本体部２ａと、本体部２ａの下端から延びる足部２ｂとから構成されている。振動機３は、トラフ２の本体部２ａの足部２ｂ側であって、含水フッ素ゴム粒子ＷＰの供給パイプ６側、つまり、含水フッ素ゴム粒子ＷＰの搬送方向Ｄｃの上流側Ｓｕに付着されている。ウェッジワイヤースクリーン１は、幅が３００ｍｍとされ、長さが９００ｍｍとされ、クリアランスが０．５ｍｍとされている。そして、このウェッジワイヤースクリーン１は、図１に示されるように、トラフ２の本体部２ａの大径開口を覆うように設置される。なお、このとき、ウェッジワイヤースクリーン１は、図１に示されるように、スクリーン面Ｐｓが鉛直方向Ｄｇに直交するように設置される。また、このウェッジワイヤースクリーン１は、スリットラインが搬送方向Ｄｃに直交するように配置されている。

そして、振動機３の振幅を６ｍｍに設定して、振動方向Ｄｉがウェッジワイヤースクリーン１のスクリーン面Ｐｓに対して略３０°の角度をなすように振動機３を設定してウェッジワイヤースクリーン１に振動を加えながら、供給パイプ６から凝析後の含水フッ素ゴム粒子ＷＰと水とをそれぞれ１５：８５の割合で供給した。すると、含水フッ素ゴム粒子ＷＰは振動によってウェッジワイヤースクリーン１上を跳ね転がりながら搬送方向Ｄｃに向かって搬送され、最終的にウェッジワイヤースクリーン１の搬送方向Ｄｃの下流側Ｓｄの端部から転がり落ちて行った。一方、ウェッジワイヤースクリーン１を通り抜けた水ＷＴはトラフ２の足部２ｂから排出された。なお、このとき、含水フッ素ゴム粒子ＷＰと水の供給量は全量で５７ｋｇ／ｍｉｎであった。つまり、含水フッ素ゴム粒子の供給量は８．５ｋｇ／ｍｉｎＤＢとなる。また、この含水フッ素ゴム粒子ＷＰの粒径は３〜５ｍｍであった。

そして、最後に、ウェッジワイヤースクリーン１を観察したところ、ウェッジワイヤースクリーン１には、含水フッ素ゴム粒子ＷＰがほとんど付着していなかった。なお、脱水後のフッ素ゴム粒子ＤＰの含水率は８０％ＤＢであった。また、含水フッ素ゴム粒子ＷＰがウェッジワイヤースクリーン１上を脱水されながら搬送される際含水フッ素ゴム粒子ＷＰ同士の接触により若干の粒子同士の凝集がみられた。

なお、本実施例における主要な特徴点を表１にまとめたので参照されたい。

実施例１に示される脱水フッ素ゴム粒子製造装置１０におけるウェッジワイヤースクリーン１を、図２に示されるように、搬送方向上流側Ｓｕから下流側Ｓｄに向かって１０度の下り勾配がつくように傾斜させた以外は、実施例１と同一条件にて脱水フッ素ゴム粒子ＷＰの製造を行った。なお、本実施例に示される脱水フッ素ゴム粒子製造装置１０Ａでは、図２に示されるように、ウェッジワイヤースクリーン１の高位置側Ｓｈに供給パイプ６が配置されることになる。この結果、ウェッジワイヤースクリーン１上で含水フッ素ゴム粒子ＷＰを実施例１よりさらに高効率的に搬送することができ、含水フッ素ゴム粒子ＷＰ同士が凝集するのを防止することができた。また、脱水後のフッ素ゴム粒子ＤＰの含水率は８０％ＤＢであり、実施例２に示される脱水フッ素ゴム粒子製造装置１０Ａが、実施例１に示される脱水フッ素ゴム粒子製造装置１０と同等の脱水能力を有することが確認された。また、最後に、ウェッジワイヤースクリーン１を観察したところ、ウェッジワイヤースクリーン１への含水フッ素ゴム粒子ＷＰの付着は、実施例１と比較するとさらに少なくなっていた。

（比較例１）
実施例１と同様のウェッジワイヤースクリーン１を、図３に示されるように、搬送方向上流側Ｓｕから下流側Ｓｄに向かって７０度の下り勾配がつくように傾斜させること及び振動を与えないこと以外は、実施例１と同一条件にて脱水フッ素ゴム粒子ＷＰの製造を行った（図３参照）。なお、本実施例に示される脱水フッ素ゴム粒子製造装置１０Ｂでは、図３に示されるように、ウェッジワイヤースクリーン１の高位置側Ｓｈに供給パイプ６が配置されることになる。この結果、ウェッジワイヤースクリーン１上の含水フッ素ゴム粒子ＷＰの搬送状態は均一でなく、含水フッ素ゴム粒子ＷＰ同士の凝集が多量に発生した。また、最後に、ウェッジワイヤースクリーン１を観察したところ、ウェッジワイヤースクリーン１への含水フッ素ゴム粒子ＷＰの付着も多かった。脱水後のフッ素ゴム粒子ＤＰの含水率は１４０％ＤＢであり、実施例１及び実施例２に比較して十分な脱水効果が得られなかった。

本発明に係る脱水フッ素ゴム粒子の製造方法は、含水フッ素ゴム粒子のウェッジワイヤースクリーンへの付着を抑制することができると共に含水フッ素ゴム粒子を脱水しながら定量的に搬送することができるという特徴を有しており、脱水フッ素ゴム粒子の製造に非常に有効である。

実施例１に係る脱水フッ素ゴム粒子製造装置の簡易構成図である。実施例２に係る脱水フッ素ゴム粒子製造装置の簡易構成図である。比較例１に係る脱水フッ素ゴム粒子製造装置の簡易構成図である。

符号の説明

１ウェッジワイヤースクリーン
Ｄｃ搬送方向（特定方向）
Ｄｇ鉛直方向
Ｄｉスクリーン面に交差する方向
Ｐｓスクリーン面
Ｓｈウェッジワイヤースクリーンの高位置側
Ｓｕ含水フッ素ゴム粒子の搬送方向上流側
Ｓｄ含水フッ素ゴム粒子の搬送方向下流側
ＷＰ含水フッ素ゴム粒子

Claims

スクリーン（１）上を含水フッ素ゴム粒子（ＷＰ）が飛び跳ねながら搬送方向（Ｄｃ）に搬送されるように前記スクリーンに振動を加えて前記含水フッ素ゴム粒子の脱水を行い脱水フッ素ゴム粒子を製造する
脱水フッ素ゴム粒子の製造方法。
前記スクリーンには、スクリーン面（Ｐｓ）に交差する方向（Ｄｉ）に沿って振動が加えられる
請求項１に記載の脱水フッ素ゴム粒子の製造方法。
前記振動は、前記搬送方向上流側（Ｓｕ）から下流側（Ｓｄ）に向かって加えられる、
請求項１又は２に記載の脱水フッ素ゴム粒子の製造方法。
前記スクリーンは、スクリーン面が鉛直方向（Ｄｇ）となす角が７０°〜８５°となるように傾斜して設置されており、
前記含水フッ素ゴム粒子は、前記スクリーンの高位置側（Ｓｈ）から前記スクリーン上に供給される、
請求項１から３のいずれかに記載の脱水フッ素ゴム粒子の製造方法。
前記スクリーンは、スクリーン面が鉛直方向と直交するように設置され、
前記スクリーンには、スクリーン面に交差する方向であってスクリーン面に直交する方向以外の方向に沿って振動が加えられる
請求項１から３のいずれかに記載の脱水フッ素ゴム粒子の製造方法。
前記スクリーンは、ウェッジワイヤースクリーンである
請求項１から５のいずれかに記載の脱水フッ素ゴム粒子の製造方法。
前記ウェッジワイヤースクリーンは、スリットラインが前記搬送方向に直交するように設置される
請求項６に記載の脱水フッ素ゴム粒子の製造方法。