JPH0562126B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、塩化ビニル樹脂、特にペースト加工
に供される粒状の塩化ビニル樹脂の回収方法に関
する。

通常塩化ビニル樹脂をペースト加工するに際し
ては、ペースト加工用に製造された塩化ビニル樹
脂（以下樹脂ということがある）を、可塑剤、安
定剤の他、必要に応じて顔料、充てん剤等の配合
剤とともに混合し液状のプラスチゾルとし、成形
工程へ供する方法が採られる。そして液状のプラ
スチゾルを注形、コーテイング、浸漬等の手段で
賦型し、加熱溶融固化させることによつて成形品
を得る。従つて、プラスチゾルの流動特性はペー
スト加工の成形性に極めて重要な影響を及ぼす特
性であるため、配合処方においても、また、とり
わけ樹脂の品質設計においても多大な努力と工夫
が施されているのが実情である。一方、プラスチ
ゾルの流動特性とともに、成形品の特性とりわけ
外観、強度に与える影響の大きなものとして、粉
体配合剤の液状配合剤中への分散性があげらる。
樹脂を代表として粉体配合剤が粗大な集合体とし
てゾル中に残存していると、プラスチゾルの流動
性に影響を与えるばかりでなく、プラスチゾルの
輸送時の目づまり、コーテイング加工時の筋引き
等のトラブルや、成形品肌の荒れ、艶消し、さら
には強度低下等の問題を引き起こす。この様なペ
ースト加工上の問題を考慮して、樹脂は、通常
JISふるい325メツシユ全通の様な微細な粉体とし
て供給されているのが実情である。そのための樹
脂の製造方法としては、塩化ビニル又は塩化ビニ
ルを主体とする単量体混合物をラジカル発生型重
合開始剤と乳化剤の存在下、乳化重合あるいは懸
濁重合することによつて粒径0.05〜5μの球型樹脂
の水性分散液を得、この水性分散液をスプレー乾
燥する方法が採られている。

ところがこうした方法で得られた樹脂は、樹脂
の水性分散液中の全ての不揮発成分を含んでお
り、成形品の熱安定性、耐水性、透明性等の特性
を低下させる原因となつている。さらに、通常の
スプレー乾燥では、噴霧された水分散液中の樹脂
粒子は、水分の蒸発に伴つて樹脂粒子が強固な集
合体として乾燥、捕捉されるため、製品として出
荷するために粉砕工程を要する場合があるし、こ
うした処理を行つてもプラスチゾル製造時の簡単
な混合では集合粒子の分散を達成できないことが
多い。さらに先に述べた様に、従来の樹脂は微細
な粉体であるため、製品の袋詰め時、並びにプラ
スチゾル製造に際しての開袋投入及び混合時の粉
体飛散等、作業環境の低下を引き起こすばかりで
なく、粉体流動性が悪いため、自動計量、自動輸
送が困難である。

本発明者は、こうしたペースト加工用塩化ビニ
ル樹脂の現状の問題点について検討し、先に、塩
化ビニル樹脂、特にペースト加工用塩化ビニル樹
脂の水性分散液に、水に難溶であつてかつ該塩化
ビニル樹脂を溶解又は膨潤させない有機液体を添
加して混合することにより液化ビニル樹脂を粒状
集合体とし、これを水相より分離せしめた後乾燥
することによつて塩化ビニル樹脂を回収する方法
（特開昭57−209905号）を提供した。

この方法においては、塩化ビニル樹脂の粒状集
合体を変形及び損傷することなく、かつ次の乾燥
工程での負荷を軽減するため、極力水相を分離除
去しておくことが重要である。この水相分離に
は、通常、遠心脱水、或いは真空脱水による方法
が採用されるが、粒状集合体がしばしば分離網ま
たは布上で粘土状の塊となるため、固液分離が
不良となつて支障をきたすことが多い。

そこで本発明者は、塩化ビニル樹脂の粒状集合
体を含む水性液の固液分離について種々検討した
結果、該粒状集合体中の特定微小粒子の含有量を
制限することにより、良好な水相分離ができ、し
かも含水率が低く、塊状にならず、分散しやすい
粒状の塩化ビニル樹脂が得られることを見い出
し、本発明に到達した。

すなわち本発明は、塩化ビニル樹脂の水性分散
液に、水に難溶であつてかつ該塩化ビニル樹脂を
溶解又は膨潤させない有機液体を添加して混合す
ることにより塩化ビニル樹脂を粒状集合体とし、
次いでこれを水相より分離せしめ、乾燥すること
によつて塩化ビニル樹脂を回収するに際し、水相
分離前の粒状集合体を100μ以下の粒子の含有割
合が20重量％以下となるように調整することを特
徴とする塩化ビニル樹脂の回収方法に関するもの
である。

本発明の方法は、(1)樹脂の水性分散液と有機液
体とを混合し、樹脂を有機液体を介して集合せし
める第１工程、(2)第１工程で得られた樹脂集合体
を含む混合液から水相を分離除去する第２工程、
(3)水相を除去した樹脂集合体を乾燥する第３工
程、更に必要に応じて(4)第２工程で分離された水
相中の樹脂を、第１工程で使用する原料に混合す
る第４工程、からなる。

本発明において用いられる塩化ビニル樹脂の水
分散液は通常の乳化重合又は懸濁重合により製造
された塩化ビニルの単独重合体又は塩化ビニルを
主体とした（通常70重量％以上）、これと酢酸ビ
ニル、塩化ビニリデン、エチレン、プロピレン、
ブテン、アクリロニトリル、アクリル酸エステ
ル、メタクリル酸エステル又はマレイン酸などの
オレフイン系単量体との共重合体の水分散液のこ
とであつて、通常の加工に供しうるものであれば
特に制限されない。必要に応じて増量用塩化ビニ
ル樹脂を含むこともできる。

水分散液中の塩化ビニル樹脂の含量は10〜70重
量％である。すなわち、重合後の塩化ビニル樹脂
の水分散液をそのまま使用すればよいので好都合
であるが、必要ならば一部脱水し、或いは水を添
加して用いることも可能である。10重量％未満の
場合は廃水量が製品量に比し、多くなり過ぎる結
果不経済であり、70重量％を越える場合には、水
性分散液と有機液体の混合物の粘度が著しく上昇
してしまうため、操業が困難となる。

この塩化ビニル樹脂の水性分散液に添加される
有機液体は、水に難溶であつて、かつ樹脂を溶解
又は膨潤しないものである。一般にはこの有機液
体としては、融点が20℃以下、常圧における沸点
が本発明の分離回収時の温度以上、好ましくは
200℃以上のものが用いられる。有機液体として
沸点が分離回収時の温度未満のものを用いた場合
には、これが揮散するためこの回収に付加設備を
要し経済的でない。むろん、単品としては、以上
に述べた条件を外れるものであつても混合物とし
て上述した要件を備えているものであれば良い。

有機液体が水に難溶であることが要求される理
由は以下の２点にある。第１には、水性分散液と
の混合のあと、分離すべき水相への同伴量を減少
させて、有機液体の損失を防ぎ、廃水処理の手間
を軽減させるためであり、第２には、水に分散し
た樹脂粒子を有機液体を介して集合せしめるに
は、樹脂粒子と水との間に有機液体が界面を持つ
た液相として存在することが必要であるためであ
る。また、用いる有機液体が、樹脂を溶解又は膨
潤させるものである場合には、樹脂粒子が変形、
変質を起こすため不都合である。なお、本発明で
使用した有機液体は大部分が製品樹脂に残留する
ため、加工時の操作性、加工性および成形品の品
質に対し悪影響を与えるものは避けなければなら
ない。以上の点からすれば、有機液体として通常
の加工に用いられる液状配合剤を使用するのが一
番自然で合理的である。

本発明における有機液体の例としては以下の様
なものが挙げられる。

(1) ジオクチルフタレート、ジノニルフタレー
ト、ブチルラウリルフタレート、メチルオレイ
ルフタレート等のフタル酸アルキルエステル系
可塑剤 (2) トリオクチルトリメリテート、ジエチレング
リコールジベンゾエート等の芳香族カルボン酸
エステル系可塑剤 (3) ジオクチルアジペート、ジブチルセバケー
ト、ジオクチルテトラヒドロフタレート等の脂
肪族二塩基酸エステル系可塑剤 (4) トリオクチルフオスフエート、トリクロロエ
チルフオスフエート等のリン酸エステル系可塑
剤 (5) ジエチレングリコールジカプリレート、１，
４−ブチレングリコール−ジ−２−エチルヘキ
サノエート等の脂肪酸グリコールエステル系可
塑剤 (6) ポリエステル系可塑剤 (7) オレイン酸ブチル、アセチルリシノール酸メ
チル、２，２，４−トリメチル−１，３−ペン
タンジオールジイソブチレート等の脂肪酸エス
テル系、エポキシ化大豆油、エポキシステアリ
ン酸オクチル等のエポキシ系、塩素化脂肪酸メ
チル、塩素化パラフイン等の塩素化パラフイン
系、コハク酸ジオクチル等の脂肪族二塩基酸エ
ステル系の二次可塑剤 (8) ミネラルスピリツト、ミネラルターベン等の
石油系、ドデシルベンゼン等の長鎖アルキルベ
ンゼン系の希釈剤 (9) 高級アルコール、流動パラフイン、高級脂肪
酸アルキルエステル等の液状滑剤 有機液体の使用量は、水性分散液中の樹脂100
重量部に対し、通常は0.5〜20重量部、好ましく
は２〜15重量部である。0.5重量部未満では樹脂
が有機液体を介して十分に集合しえず、20重量部
を越えると、ゾル状の集合体として得られる危険
性が高く、たとえ粒状の集合体として得られたと
しても有機液体の含有量が多いため後段の乾燥に
おいて残留液体の除去が困難になり、生産性の低
下につながる恐れがある。

樹脂の水性分散液と有機液体を混合するに際し
て、混合時間は、過度の発熱が起きない範囲で適
宜決定すればよいが、通常は数十秒〜数十分であ
る。混合装置としては、所定の条件を満足するよ
うなものから選べばよい。高速回転式連続混合
機、多翼型連続混合層、回分式の撹拌槽型混合
機、容器回転型混合機及び液体分割式の静止型混
合機などを適宜用いることが可能である。また、
超音波照射による混合も可能である。

有機液体と樹脂の水性分散液との混合は、20〜
70℃の温度、かつ、用いる有機液体が樹脂を溶解
又は膨潤させない温度で行われるが、高温になる
ほど有機液体による樹脂の膨潤速度が高まるので
好ましくは50℃以下とすべきである。70℃を越え
ると、有機液体の樹脂への吸収が早まるばかり
か、樹脂が軟化し合体化して最終製品がもはや加
工に適合しなくなる危険がある。

次に有機液体を介して集合した樹脂の粒状集合
体から水相を分離するに際しては、粒状集合体中
に占める100μ以下の粒子の含有率を20重量％以
下、好ましくは10重量％以下となるよう調整する
ことが必要である。この含有率が20重量％を越え
た場合には水相分離後の粒状物は粘土状になりが
ちとなる。100μ以下の微小粒子の含有率の調整
は、第１工程における操作条件、すなわち水性分
散液の樹脂濃度、有機液体濃度又は混合条件等を
適宜選定することによつて、或いは水槽分離前に
ふるい等による分級などによつてなされる。水相
の分離は、捕捉された樹脂混合物の形状に応じ
て、公知の方法により行えば良く、高効率で達成
される。ただし、樹脂の軟化、合体を防ぐために
温度は20〜70℃の範囲としなければならない。

分離工程にて分離された樹脂粒子は次に乾燥工
程に送られ、付着水分が除去される。この乾燥工
程においては広く公知の乾燥装置が使用可能であ
るが、樹脂の集合、合体の強度が加工時の分散性
を損なわぬ様な条件を設定することが必要であ
る。すなわち乾燥工程中の被乾燥樹脂の温度は70
℃以下、好ましくは50℃以下となる様にする。

得られた乾燥粉体は、流動性が良好で飛散性が
少なく、しかも、常法によりプラスチゾルとした
ときの粘度特性や成形品としたときの熱安定性等
の物性も優れたものである。

次に実施例により本発明の方法を説明する。

実施例 １ ペースト加工用塩化ビニル樹脂の水性分散液
（固形分含有量30重量％）3500ｇとジ−２−エチ
ルヘキシルフタレート80ｇを、内部に直径９cmの
多数の撹拌翼を持つ、内径10cm、内容積3.8の
円筒型ステンレス製混合機に入れ、1000rpmで20
分間混合して、球状樹脂組成物の水分散液を得
た。

この分散液を目開き80μの櫛上に注ぎ、水相を
分離し、更に静かに散水しながら分級して櫛上に
湿潤粒状物を得た。なお、この湿潤粒状物の一部
をとり、静かに散水しながら目開き100μの櫛で
分級し、粒状物中に占める100μ以下の粒子の割
合を求めたところ７重量％であつた。

この80μの櫛上の湿潤粒状物700ｇをバスケツ
ト型の遠心脱水機に入れ、遠心力200Gで５分間
遠心脱水して含水率27％の粒状物520ｇを得た。
この粒状物を目開き100μの金網上に広げ40℃の
空気を通して含水率１重量％以下に乾燥した。得
られた乾燥粒状物は平均粒径360μ、安息角41°、
圧縮度17％であつて、流動性が良好であつた。ま
たこのものはプラスチゾルとしたときの粘度特性
及び成形後の熱安定性共に優れたものであつた。

比較例 １ 実施例１と同一の方法で得られた球状組成物の
水分散液を、目開き40μの櫛で水相分離と分級を
行い、櫛上に湿潤粒状物を得た。この湿潤粒状物
の一部をとり、実施例１と同様の方法で粒状物中
の100μ以下の粒子の占める割合を求めたところ
23重量％であつた。

この粒状組成物700ｇを実施例１と同様に遠心
力200Gで５分間遠心脱水したところ粘度状の塊
となり、更に遠心時間を10分間延長したが外観は
変らなかつた。このものは含水率は34％であつ
た。これを小塊にして金網上で40℃の空気で乾燥
したが殆んど小塊のままであつて球状粒子は得ら
れなかつた。

実施例 ２ ペースト加工用塩化ビニル樹脂の水性分散液
（固形分含有量35重量％）800ｇと２，２，４−ト
リメチル−１，３−ペンタンジオールジイソブチ
レート35ｇを、内部に直径12cmの撹拌翼を持つ内
径16cm、内容積１のステンレス製混合機に入
れ、800rpmで20分間混合して球状の樹脂組成物
の水分散液を得た。

この分散液を目開き80μの櫛にかけて水相を分
離し、更に静かに散水しながら分級し、櫛上に湿
潤粒状物を得た。なお、この湿潤粒状物の一部を
とり、実施例１と同様の方法で粒状物中の100μ
以下の粒子の占める割合を求めたところ10重量％
であつた。

この80μの櫛上の球状組成物300ｇを通気量80
c.c.／sec・cm²の布を用いたヌツチエに入れ、初
圧400mmHgにセツトして、３分間真空脱水し、含
水率28％の粒状物220ｇを得た。次にこの粒状物
を流動層式乾燥機に入れ40℃の空気で含水率１重
量％以下まで乾燥した。乾燥後の粒状物は平均粒
径420μ、安息角40°、圧縮度21％であつて、実施
例１と同様、粉体性、プラスチゾル時の粘度特
性、成形後の熱安定性共に優れたものであつた。

比較例 ２ 実施例２と同一方法で得られた球状樹脂組成物
の水分散液を、櫛で分級することなく、そのまま
実施例２に用いたヌツチエに入れて真空脱水を試
みたが、球状樹脂組成物はケーキ状に凝集してお
り、15分間の吸引後も含水率は42重量％であつ
た。またこのものは全く流動せず、流動層の乾燥
には不適であり、目開き100μの金網上で、40℃
の空気で乾燥したが乾燥後も殆んどが塊状のまま
であり、粒状物として得られなかつた。なお、水
分散液に含まれている粒状物中の100μ以下の粒
子の割は合は32重量％であつた。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 塩化ビニル樹脂の水性分散液に、水に難溶で
   あつてかつ該塩化ビニル樹脂を溶解又は膨潤させ
   ない有機媒体を該塩化ビニル樹脂100重量部当り
   0.5〜20重量部添加して混合することにより塩化
   ビニル樹脂を粒状集合体とし、次いでこれを温度
   20〜70℃にて水相より分離せしめ、乾燥すること
   によつて塩化ビニル樹脂を回収するに際し、水相
   分離前の粒状集合体を100μ以下の粒子の含有割
   合が20重量％以下となるよう調整することを特徴
   とする塩化ビニル樹脂の回収方法。