JPH02225529A - 粒子状ペースト加工用塩化ビニル樹脂の製造法 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、懸濁重合または乳化重合でえられたペースト
加工用塩化ビニル樹脂の水性分散液から、ゾル化性に優
れた粒子状ペースト加工用塩化ビニル樹脂を製造する方
法に関する。

［従来の技術・発明が解決しようとする課題］ペースト
加工用塩化ビニル樹脂の一般的な製造法は次のとおりで
ある。

イ）塩化ビニルまたは塩化ビニルを主体とするモノマー
混合物を、界面活性剤の存在下、懸濁重合または乳化重
合させ、樹脂の水性分散液をうる。

（ロ）樹脂の水性分散液を噴霧乾燥し、えられた造粒体
を微粉砕する。

ペースト加工用塩化ビニル樹脂は、樹脂を可塑剤中に分
散させてゾルにし、そののち成形加工せしめられる。微
粉砕されている理由は、樹脂を容易に可塑剤中に分散で
きるようにするためである。しかし、製品が微粉砕され
たものであるから、製品袋の開袋時の粉塵の発生などに
よる作業環境の悪化や、粉体の自動計量供給ができない
などの問題がある。

これらの問題を解決すべく、ペースト加工用塩化ビニル
樹脂を微粉砕することなく、造粒体のままで使用できる
ようにする試みがなされてきている。たとえば、樹脂の
水性分散液を噴霧乾燥するにあたり、えられる造粒体を
微粉砕しなくても容易に可塑剤中に分散するように、乾
燥用空気の供給時および排風時の温度を従来法よりも下
げて造粒体を製造する方法が提案されている。

しかし、排風温度を下げると、乾燥速度が遅（なり、造
粒体に残留する水分が多くなるという問題が生じる。

また、造粒体の平均粒径を２０譚程度に小さくすると乾
燥速度が上がり、造粒体に残留する水分が少なくなるが
（特公昭５７−５８１５号公報参照）、粉体特性がわる
くなるという欠点がある。

一方、造粒体の平均粒径を８０〜１ｏＯＡ６Ｔ１程度に
大きくすると、粉体特性はよくなるものの、造粒体に残
留する水分が多くなり、もう−段の乾燥工程を設ける必
要が生じる（特開昭６０−１２０７２８号公報参照）。

Ｃ課題を解決するための手段］ 本発明は、スプレー乾燥機を用いて前記のごとき、粉体
特性およびゾル化性に関する問題の解消されたペースト
加工用塩化ビニル樹脂を製造するためになされたもので
あり、 ペースト加工用塩化ビニル樹脂の水性分散液をスプレー
乾燥機で乾燥・造粒させる際に、絶対湿度０．００７〜
０．０１４ｋｇ水／ｋｇ空気の空気を用い、乾燥用空気
入口温度を１００℃以下、乾燥用空気出口温度を５３℃
以下とし、水分率０．１〜０．５％で、平均粒径３０〜
１ＯＯＩａの粒子状樹脂をうろことを特徴とする特許 た粒子状ペースト加工用塩化ビニル樹脂の製造法 に関する。

［実施例］ 本発明では、ペースト加工用塩化ビニル樹脂の水性分散
液がスプレー乾燥機で乾燥・造粒せしめられる。

前記ペースト加工用塩化ビニル樹脂の水性分散液は、塩
化ビニルまたは塩化ビニルを主体とするモノマー混合物
を、界面活性剤の存在下、懸濁重合または乳化重合する
ことによりえられるものであり、従来からペースト加工
用塩化ビニル樹脂を製造するために製造されている水性
分散液と同様のものであり、このようなものであるかぎ
りとくに限定はない。

このようにして調製された水性分散液を乾燥・造粒する
ために用いるスプレー乾燥機にはとくに限定はなく、一
般に使用されているものが使用されうる。このようなス
プレー乾燥機の具体例としては、たとえば「スプレィ・
ドライイング・ハンドブック（ＳＰＲＡＹ　ＤＲＹＩＮ
Ｇ　ＨＡＮＤＢＯＯＫ）　Ｊ（ケイ・マスタース（Ｋ．
　Ｍａｓｔｅｒｓ）著、３版、１９７９年、ジョージ・
ボッドウィン社（ＧｅｏｒｇｅＧｏｄｗｌｎ　Ｌｌａｌ
ｔａｄ）より出版）ｌ２１頁のｍ４．１０図に記載のご
とき各種スプレー乾燥機があげられる。

スプレー乾燥機でペースト加工用塩化ビニル樹脂の水性
分散液を造粒する際、まず水性分散液がスプレー乾燥機
内のアトマイザ−で噴霧され、ついで乾燥せしめられて
造粒体が製造され、系外に取出される。このときの乾燥
温度が高いほど、えられた造粒体を可塑剤中に分散させ
るのに要する時間は長《なる。

本発明においては、前記水性分散液をスプレー乾燥機で
乾燥・造粒させる際に、絶対湿度０、００７〜　０．０
１４ｋｇ水／ｋｇ空気、好ましくは０、００８〜０．０
１２　ｋｇ水／ｋｇ空気の空気が乾燥に用いられ、該乾
燥用空気の入口温度を１００　’Ｃ以下、好ましくは８
０℃以上、出口温度を５３℃以下、さらには５０℃以下
、好ましくは４０℃以上になるようにされる。

人口温度とは、乾燥機入口における乾燥用空気の温度の
ことであり、出口温度とは、乾燥機出口における空気の
温度のことであり、通常の温度計でＭ１定された温度で
ある。

なお、人口温度が１００℃になるように設定して１〜７
日間程度運転すると、実際の温度は１００±１℃の範囲
で変動するが、このばあいの温度は１００℃とする。ま
た、出口温度が５０℃になるように設定して１〜７日間
程度運転すると実際°の温度は５０±１℃の範囲で変動
するが、このばあいの温度は５０℃とする。

前記絶対湿度が０．００７ｋｇ水／ｋｇ空気より低い空
気のばあい、水性分散液の乾燥という点からは好ましい
が、顆粒平均径が小さいばあい乾燥しすぎる、一方、　
０．０１４ｋｇ水／ｋｇ空気より高くなると造粒体に残
留する水分が多くなり、この樹脂を用いて調製されるゾ
ルの水分率も高くなり、後述するように良好な特性を有
するゾルかえられなくなったり、そのゾルから製造する
フィルムの表面状態がわるくなったりする。

なお、前記絶対湿度は、セラミック湿度計（たとえば日
本カッマックス物製のモデル６８０２）を用いて測定す
ればよい。たとえば、絶対湿度がそれぞれ０．００８ｋ
ｇ水／ｋｇ空気および０　、０１．２ｋｇ水／ｋｇ空気
になるように設定して１〜７日間程度運転すると実際の
絶対湿度はそれぞれｏ、ｏｏｇ±　０．０００５ｋｇ水
／ｋｇ空気および０．０１２±０．０００５　ｋｇ水／
ｋｇ空気の範囲で変動するが、このばあいの絶対湿度は
それぞれ０．００８ｋｇ水／ｋｇ空気および０．０１２
ｋｇ水／ｋｇ空気とする。

前記乾燥用空気入口温度が１００℃をこえたり、出口温
度が５３℃をこえたりすると、えられる造粒体を可塑剤
中に分散させるのに要する時間が長くなる。

なお、スプレー乾燥機が大きいばあい、たとえば塔長が
５ｍをこえるようなばあいには、造粒体の滞留時間がど
うしても長くなるため、排風温度を５０℃程度におさえ
るのが、えられる造粒体の可塑剤中への分散性などの点
から好ましい。

造粒体を可塑剤中に分散させる時間を短くするという観
点からは、乾燥温度は低い方が好ましいが、これにより
乾燥に要する空気量は増大し、とくに乾燥用空気の湿度
が高いばあい、造粒体に残留する水分が多くなり、前記
と同様に良好な特性を有するゾルかえられにくくなった
りしやすくなるため、過度に低温にしない方が好ましい
。

なお、造粒体に残留する水分率と造粒体の可塑剤への分
散の難易との関係に関する本発明者らの検討の結果、造
粒体の残留水分率が０．１％未満ではゾル化性がわるく
なり、０．５％をこえると製造されるゾルの水分が多く
なり、ゾルの粘度などに悪影響がでやすくなることが判
明している。それゆえ、造粒体の水分率が０．１〜０．
５％になるように乾燥機を運転することが好ましく、こ
のようにすることによりゾル化性に優れ、物性の良好な
ゾルを与える粒子状ペースト加工用塩化ビニル樹脂（造
粒体）が安定してえられる。造粒体の水分率は、カール
フィッシャー水分計、赤外線水分計などを用いて測定す
ればよい。

・つぎに、造粒体の人きさであるが、造粒体の径は粉体
特性の向上という観点からすれば大きい方が好ましいが
、乾燥しやすくするという観点からは小さい方が好まし
く、造粒体の平均粒径が３０〜１００刷、さらには３０
〜８０ｕＭ１とくには３０〜７０Ａ５１のばあいには粉
体特性と乾燥性の両者を満足させることができる。

このようにして従来から使用されている微粉砕されたペ
ースト加工用塩化ビニル樹脂と同程度のゾル化性を有し
、該樹脂が有する開袋時の粉塵の発生などによる作業環
境の悪化や粉体の自動計量供給ができないなどの問題の
解決された平均粒径３０〜１００−１水分率０．１〜０
．５％、粉体特性の指標の一つである安息角が３０〜３
５度程度であり、後述のゾル中未分散物の大きさ測定法
で評価したばあいに、未分散物の大きさが通常５０虜程
度以下のごとき特性を有する粒子状ペースト加工用塩化
ビニル樹脂が製造される。

つぎに本発明の方法を実施例にもとづき説明する。

なお、ゾル特性、造粒体の平均粒径および安息角は下記
の方法で評価した。

（ゾル中の未分散物の大きさ） 造粒体５００ｇとジオクチルフタレート　３２５ｇとを
５ｇのホバートミキサー＜１１品川用業所製、ＳＤＭＶ
型）に入れ、２５℃でフックベラで自転１４１ｒｐｌ　
％公転６７ｒｐｗの速度でｌＯ分間混合攪拌し、ゾルを
製造する。ゾル中の未分散物の大きさをＪＩＳ　Ｋ　５
４００　　ｒ塗料一般試験方法」４．４つぶの試験の方
法で測定し、Ａ法で判定する。すなわち、つぶゲージの
みぞにゾルを注ぎ込み、スクレーパーでしごいて、みぞ
の中に厚さが１００ρからＯｔｓまで連続して変化する
ようにしてゾルの層を作り、つぶが現れた部分の層の厚
さを読んで、ゾルの中に存在するつぶの集塊の直径の大
きさを推定する。

（フィルム中の未分散物の個数） クリアランスが１５２Ａｓのフィルムアプリケータを用
い、「ゾル中の未分散物の大きさ」測定に用いたゾルを
ガラス板上にのばし、これを２００℃のオーブン中に４
分間入れてゲル化させてフィルムを作製する。このフィ
ルムから縦横３０ＩＩＸ３ＣＩ＋の試料を切取り、試料
中のフィッシュアイを肉眼で見てかぞえる。

（造粒体の平均粒径） １００−以上は篩で分級し、それ以下はコールタ−カウ
ンターで粒径分布を測定し、平均粒径を求める。

（安息角） ■細用粉体工学研究所製、パウダーテスターで測定する
。

実施例１ ドデシルベンゼンスルホン酸ソーダをペースト加工用塩
化ビニル樹脂１００部（重量部、以下同様）に対して１
部含有する固形分濃度４７％のペースト加工用塩化ビニ
ル樹脂の水性分散液を、回転円盤式のアトマイザ−（直
径８．４ｃｍ）を有するスプレー乾燥機（塔径２．７５
ｍ　、塔長は直胴部が３．０ｍ、円錐部が２．２ｍ、円
錐部角部が６０度）で乾燥・造粒した。乾燥に用いた空
気は除湿機を通して絶対湿度を０．０１ｋｇ水／ｋｇ空
気としたのち加熱し、８０℃で乾燥機に供給し、出口の
温度が４５℃になるように乾燥用空気量を設定した。ま
た、回転円盤の回転数は１２００Ｏｒｐｍとした。その
他の条件ならびに造粒体の特性、ゾル中の未分散物の大
きさ、さらに該ゾルからのフィルム中の未分散物の個数
の評価結果を第１表に示す。

なお、造粒体の水分測定は、カールフィッシャー水分計
（京都電子工業■のＸにＡ−３Ｐ型）で行なった。また
、乾燥用空気の湿度は日本カッマックス■製のモデル６
８０２により測定した。

実施例２ 乾燥に用いた空気の絶対湿度を０．０１２　ｋｇ水／ｋ
ｇ空気とした他は、実施例１と同じ方法で造粒体を製造
し、評価した。結果を第１表に示す。

実施例３ 乾燥に用いた空気の絶対湿度を０．００８ｋｇ水／ｋｇ
空気とした他は、実施例１と同じ方法で造粒体を製造し
、評価した。結果を第１表に示す。

比較例１ 乾燥に用いた空気の絶対湿度を０．０２２　ｋｇ水／ｋ
ｇ空気とした他は、実施例１と同じ方法で造粒体を製造
し、評価した。結果を第１表に示す。

第１表に示したように、えられた造粒体の水分率は１％
をこえており、この造粒体から製造したゾルは、つぶゲ
ージにのばしてもゾル層の表面′が平滑にならず、未分
散物の大きさは測定できなかった。また、このゾルから
フィルムを製造したが、正常なフィルムにならなかった
。

これはゾルを加熱した際にゾルに含まれる水が蒸発し、
その痕跡が残ったためと考えられる。

比較例２ 乾燥に用いた空気の絶対湿度を０．００８　ｋｇ水／ｋ
ｇ空気とした他は、実施例１と同じ方法で造粒体を製造
し、評価した。結果を第１表に示す。

［以下余白］ 第１表の実施例１〜３および比較例１〜２の結果から、
乾燥に用いる空気の湿度を０．００７〜０．０１．４ｋ
ｇ水／ｋｇ空気に調湿することにより、ゾル中の未分散
物の大きさを５０ρ以下にすることかでき、またフィル
ム中の未分散物をなくすことができることがわかる。ま
た、比較例２のばあい、実施例１と比べ、未分散物の数
が著しく増加していることがわかる。

実施例４ 乾燥用空気の人口温度を７０℃、出口温度を４ａ℃とし
た他は実施例１と同じ方法で造粒体を製造し、評価した
。結果を第２表に示す。

実施例５ 乾燥用空気の入口温度を９０℃、出口温度を４５℃と（
５た他は実施例１と同じ方法で造粒体を製造し、評価し
た。結果を第２表に示す。

実施例６ 乾燥用空気の入口温度を９０℃、出口温度を５０°Ｃと
した他は実施例１と同じ方法で造粒体を製造し、評龜し
た。結果を第２表に示す。

比較例３ 乾燥用空気の入口温度を１１０℃、出口温度を５５℃と
した他は実施例１と同じ方法で造粒体を製造し、評価し
た。結果を第２表に示す。

比較例４ 乾燥用空気の入口温度を８０℃、出口温度を５５℃とし
た他は実施例１と同じ方法で造粒体を製造し、評価した
。結果を第２表に示す。

比較例５ 乾燥用空気の入口温度を１１０℃、出口温度を４５℃と
した他は実施例１と同じ方法で造粒体を製造し、評価し
た。結果を第２表に示す。

［以下余白］ 第２表の実施例４〜６および比較例３〜５の結果から、
乾燥用空気の人口温度を１００℃以下、出口温度を５３
℃以下にすることにより、ゾル中の未分散物の大きさは
５０通以下にすることができ、またフィルム中の未分散
物を実質的になくすことができることがわかる。

実施例７ ラウリル硫酸ソーダをペースト加工用塩化ビニル樹脂１
００部に対して１部含有する固形分濃度４９％のペース
ト加工用塩化ビニル樹脂の水性分散液を用い、回転円盤
の回転数を８０００ｒｐｍとした他は実施例１と同じ方
法で造粒体を製造し、評価した。結果を第３表に示す。

比較例６ 回転円盤”つ回転数を２２０００ｒｐ■とした他は実施
例７と同じ方法で造粒体を製造し、評価した。

結果を第３表に示す。

比較例７ 回転円盤の回転数を６００Ｏｒｐｍとした他は実施例７
と同じ方法で造粒体を製造し、評価した。

結果を第３表に示す。

［以下余白］ 第３表の実施例７の結果から、本発明の製法こよりえら
れる造粒体は安息角が小さく、取扱いやすい造粒体であ
ることがわかる。

なお、粉体工学の分野において、安息角が粉体の取扱い
やすさの指標としてよく用いられており、粉体の自動供
給ができている塩化ビニル樹脂のばあい、安息角は３５
度以下である。したがって、粉体特性に関しては、安息
角が３５度以下のペースト加工用塩化ビニル樹脂を粉体
特性が良好であると判定した。

［発明の効果］ 本発明の方法によりえられる粒子状ペースト加工用塩化
ビニル樹脂は、ゾル化性に優れ、粉粒体であるため流れ
性がよく、微粉が少ないため１−ｉ１塑剤との混合時の
粉塵発生の問題も少ないものである。

特許出願人　　鐘淵化学工業株式会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　ペースト加工用塩化ビニル樹脂の水性分散液をスプ
   レー乾燥機で乾燥・造粒させる際に、絶対湿度０．００
   ７〜０．０１４ｋｇ水／ｋｇ空気の空気を用い、乾燥用
   空気入口温度を１００℃以下、乾燥用空気出口温度を５
   ３℃以下とし、水分率０．１〜０．５％で、平均粒径３
   ０〜１００μｍの粒子状樹脂をうることを特徴とする粒
   子状ペースト加工用塩化ビニル樹脂の製造法。 ２　粒子状ペースト加工用塩化ビニル樹脂の平均粒径が
   ３０〜７０μｍである請求項１記載の製造法。