JPH0632821A - 塩素化塩化ビニル系樹脂の後処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 塩素化塩化ビニル樹脂の製造工程で必要な後
処理において、流動乾燥器中での乾燥を能率よく行える
ようにすることを目的とする。 【構成】 塩素化塩化ビニル樹脂の粉末を水性スラリに
し、これに液状の塩化ビニル樹脂用可塑剤又は安定剤を
加えてこれを樹脂粉末に付着させ、次いで樹脂粉末を分
離し脱水して得られた樹脂を流動乾燥器に入れる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、塩素化塩化ビニル系
樹脂の後処理方法に関するものであり、とくに脱水後に
なお水を含んだ塩素化塩化ビニル系樹脂を迅速に乾燥す
る方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】塩素化塩化ビニル系樹脂（以下、これを
ＣＰＶＣという）は、塩化ビニル系樹脂（以下、これを
ＰＶＣという）を塩素化して作られる。ＣＰＶＣは、Ｐ
ＶＣの持つすぐれた耐候性、耐火災性、耐薬品性をその
まま保持し、耐熱性が足りないというＰＶＣの欠点を補
っているので、広い用途が期待される。

【０００３】ＣＰＶＣを作るには、ＰＶＣを塩素化して
ＣＰＶＣとした後、生成物を中和し、水洗し、その中か
らＣＰＶＣを分離して脱水し、最後にＣＰＶＣを乾燥し
て粉末とすることが必要とされる。それは、ＣＰＶＣが
粉末として加工業者に販売されるものだからである。従
って、ＣＰＶＣの製造では、ＣＰＶＣを脱水したのち、
これを乾燥する工程を避けることができない。

【０００４】ＣＰＶＣの脱水は色々な方法で行うことが
できる。例えば、遠心力を利用したり、気体を通した
り、濾布を通して圧縮したり、振動させたりして行うこ
とができる。しかし、何れにしてもＣＰＶＣは脱水され
たあとで水分をまだ多量に含んだケーキ状の塊となって
いる。このケーキ状の塊を乾燥して粉末とすることが、
最終的に必ず必要とされる。

【０００５】上述の乾燥には、一般に流動乾燥器が使用
された。流動乾燥器は、その中に多数の孔のあけられた
底が設けられていて、底上に乾燥すべき粉末又はその塊
を乗せると、孔の下から熱風が送られて乾燥すべき粉末
又は塊を浮上させ、流動層を形成しながら粉末又は塊を
乾燥する機構のものである。実用される流動乾燥器は、
多段又は多室とされ、乾燥が進むに従って熱風が粉末を
入口から出口へと運ぶように構成された。従って、入口
から湿った粉末を投入すると、自動的に出口から乾燥さ
れた粉末が取り出されることとなった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、流動乾燥器
を使用してＣＰＶＣのケーキを乾燥すると、乾燥するこ
とはできるが、能率よく乾燥することができないという
欠点があった。そこで、この欠点を改良する必要があっ
た。

【０００７】

【課題解決のための手段】この発明者は、上記欠点の原
因を追究した。その結果、この発明者は、ＣＰＶＣのケ
ーキが流動乾燥器内で、乾燥の初期に流動層を形成しに
くいという特性を持っていることを突き止めた。すなわ
ち、ＣＰＶＣは、流動乾燥器の入口近くに堆積して熱風
により容易に浮上しないので、これが隘路となって乾燥
が円滑に進行しないことを突き止めた。だから、乾燥の
初期だけ円滑に流動層を形成するように仕向ければ、そ
れ以後はＣＰＶＣを円滑に流動させることができ、従っ
てこれまでよりも能率よく乾燥できることとなると考え
た。

【０００８】この発明者は、上記の考えに基づいて種々
実験を試みた結果、ＣＰＶＣを水洗するとき、洗浄水の
中にジブチル錫マレートのような安定剤を少量加えてお
くと、これがＣＰＶＣに付着して、その結果洗浄後脱水
して得られたＣＰＶＣのケーキが、流動乾燥器内で流動
し易くなることを見出した。この発見を契機に、さらに
実験を重ねた結果、ＣＰＶＣの初期の流動性を改善でき
るのは安定剤だけではなくて、可塑剤もその能力を持
ち、ＣＰＶＣを水洗するときの温度において、液状とな
るようなＰＶＣ用の安定剤と可塑剤とを用いると、ＣＰ
ＶＣの乾燥時の流動化が促進されることを見出した。こ
の発明は、このような知見に基づいて完成されたもので
ある。

【０００９】この発明は、ＰＶＣの粉末を塩素化して得
られたＣＰＶＣの水性スラリを撹拌しながら、これに液
状のＰＶＣ用可塑剤又は安定剤を加えてＣＰＶＣに付着
させ、その後スラリからＣＰＶＣを分離して脱水し、脱
水したＣＰＶＣを流動乾燥器に入れて乾燥することを特
徴とする、ＣＰＶＣの後処理方法を要旨とするものであ
る。

【００１０】この発明要旨を要件ごとに分説すると、次
のとおりである。

【００１１】この発明は、ＰＶＣの粉末を塩素化して得
られたＣＰＶＣの粉末を材料とする。このＰＶＣは、塩
化ビニルの単独重合体に限らず、塩化ビニルと他の単量
体との共重合体であってもよい。他の単量体としては、
塩化ビニリデン、エチレン、プロピレン、アクリロニト
リル、酢酸ビニル、アクリル酸エステル、メタクリル酸
エステル、アルキルビニルエーテルなどを用いることが
できる。また、ＰＶＣは、それがどのような重合方法で
作られたものであってもよい。例えば、懸濁重合法によ
って作られたＰＶＣでも、乳化重合法によって作られた
ＰＶＣでも、塊状重合法によって作られたＰＶＣでもよ
い。

【００１２】ＰＶＣの塩素化は、気相で行ったもので
も、液相で行ったものでもよい。液相で行う場合には、
液体として水を使うか、有機液体を使うかによってさら
に２つに分けられるが、その何れであってもよい。水を
媒体とした場合には、塩素化の直後にＣＰＶＣが水性媒
体中へ分散された状態でスラリとして得られるが、気相
状態や有機溶媒中で塩素化した場合には、塩素化の直後
にそのままではＣＰＶＣが水性媒体中に分散した状態で
は得られない。しかし、この場合にも残留する塩素ガス
を除くためにＣＰＶＣが水洗されまた中和される。水洗
及び中和がなされると、ＣＰＶＣは水性媒体中に分散さ
れた状態で得られることになる。こうして、気相状態や
有機溶媒中で塩素化した場合にも、ＣＰＶＣが水性媒体
中でスラリ状にされる段階があるから、この段階でこの
発明方法を適用することができる。

【００１３】この発明では、液状の塩化ビニル系樹脂用
可塑剤を用いる。液状とはスラリの温度において液状と
なるものであればよい。可塑剤としては色々なものを用
いることができる。大きく分けると、フタル酸エステル
系、リン酸エステル系、脂肪酸系、エポキシ系の４種類
に分けられる。フタル酸エステル系としては、ジブチル
フタレート、ジオクチルフタレート、ブチルフタリルブ
チルグリコレート等を用いることができ、リン酸エステ
ル系としては、トリクレジルホスフェート、トリオクチ
ルホスフェート等を用いることができ、脂肪酸系として
は、ジオクチルアジペート、ジオクチルセバケート等を
用いることができ、エポキシ系としては、アルキルエポ
キシステアレート等を用いることができる。

【００１４】この発明では、上記の可塑剤の代わりに、
液状の塩化ビニル系樹脂用安定剤を用いることができ
る。この場合の液状という限定も、スラリの温度におい
て液状となるものであればよい。安定剤としては色々な
ものを用いることができる。例を挙げれば、ジブチル錫
マレート、ジオクチル錫マレート、ジブチル錫ラウレー
トなどの有機錫化合物、ジフェニルノニルフェニルホス
ファイトなどの亜リン酸エステル類、エポキシ化大豆油
などのエポキシ化合物などを用いることができる。

【００１５】上記可塑剤及び安定剤を添加するときのＣ
ＰＶＣスラリの温度には、格別制限がない。可塑剤又は
安定剤の融点に応じて、その融点以上の温度にすること
もできる。しかし、好ましいスラリの温度は１５−８０
℃の温度である。

【００１６】可塑剤及び安定剤の添加量は、ＣＰＶＣの
重量を基準として１０−１００００ｐｐｍとするのが適
している。添加した可塑剤及び安定剤がすべてＣＰＶＣ
に吸収されるとは限らないから、上述の添加量はおおよ
その標準を示したに過ぎない。しかし、ＰＶＣ用の可塑
剤と安定剤とは、すべてのＣＰＶＣによく付着する。従
って添加した可塑剤と安定剤とは大体ＣＰＶＣに付着す
ると考えてよい。可塑剤と安定剤の添加量が不足すると
きは、その効果が充分に現れないことになり、逆に添加
量が多すぎると、ＣＰＶＣの熱変形温度が低下すること
になる。しかし、上述の１０−１００００ｐｐｍの範囲
内では、通常そのような不足も起こらない。

【００１７】可塑剤及び安定剤の添加は、少量ずつ時間
をかけて行うことが好ましい。それは、一時に大量を添
加すると、一部のＣＰＶＣだけが局部的に可塑剤及び安
定剤を吸収又は吸着することとなって、可塑剤及び安定
剤が全体に均等に付着しないことになるからである。ま
た、可塑剤及び安定剤を添加している間及び添加後暫く
の間、通常５分間以上スラリをよく撹拌することが好ま
しい。

【００１８】こうして、可塑剤又は安定剤を付着せしめ
られたＣＰＶＣは、次いでスラリから分離され、その後
脱水される。脱水は、前述のように色々な方法で行うこ
とができるが、その中では濾布に向かって圧力を加える
か又は遠心力を加えて濾過するのが適している。その結
果、ＣＰＶＣは相当の水分を含んだケーキ状の塊とな
る。このケーキ状の塊は次いで流動乾燥器に入れられ
る。

【００１９】流動乾燥器に入れられたＣＰＶＣのケーキ
状の塊は、入口付近の孔あき底上に堆積する。堆積した
塊は孔から吹き上げられる熱風によって表面から水分を
奪われて乾燥される。このとき、ＣＰＶＣは、その表面
に可塑剤又は安定剤が付着しているので、水分を容易に
揮散させて乾燥される。それとともに、水による凝集が
解けて塊は分散されて粉末となり容易に浮上するに至
る。

【００２０】ＣＰＶＣに可塑剤及び安定剤が付着する
と、ＣＰＶＣが流動乾燥器の中で乾燥の初期に、なぜ浮
上して流動し易くなるかは、よくわからない。しかし、
可塑剤及び安定剤が付着すると、ＣＰＶＣが流動乾燥器
の中で早く浮上して、流動するに至ることだけは確かで
ある。

【００２１】

【発明の効果】この発明によると、ＣＰＶＣの水性スラ
リを撹拌しながらこれに液状のＰＶＣ用可塑剤又は安定
剤を加えるので、ＣＰＶＣがＰＶＣに類似した性質を持
つために、可塑剤又は安定剤はＣＰＶＣによく付着し、
従って均等に付着させることができる。その後スラリか
らＣＰＶＣを分離し脱水するので、脱水によって得られ
たＣＰＶＣは、可塑剤又は安定剤を付着させているた
め、水分を揮散させ易くなっている。そこで、脱水によ
って得られたＣＰＶＣを流動乾燥器に入れて乾燥する
と、ＣＰＶＣは流動乾燥の初期に熱風によって早く水を
失い、塊が分解して浮上し易くなる。このために、流動
乾燥器内で初期に早く流動するに至り、従って流動乾燥
器による乾燥を能率よく行うことができる。しかも、付
着した可塑剤又は安定剤は、もともとＰＶＣ用のもので
あるから、付着していてもＣＰＶＣの使用に悪影響を与
えるものでなく、しかもその使用量が少量でよいから、
ＣＰＶＣの使用には全く悪い影響を与えない。従って、
この発明方法によれば、能率よくＣＰＶＣを処理するこ
とができ、しかも得られたＣＰＶＣは良質のものであ
る。この点で、この発明の効果は大きい。

【００２２】以下に実施例と比較例とを挙げて、この発
明のすぐれている所以を具体的に説明する。その場合、
実用される流動乾燥器を用いてＣＰＶＣを乾燥したので
は、乾燥の初期に浮上して流動するに至るまでの時間を
正確に測定することが困難である。そこで、乾燥初期の
流動し易さを明確にするために、ガラス製の流動乾燥器
を作成して、これにケーキ状のＣＰＶＣを入れて、ＣＰ
ＶＣが流動を開始するのが外部から確認できるようにし
て、ＣＰＶＣが流動を開始するまでの時間を測定するこ
ととした。

【００２３】図１は、用いたガラス製流動乾燥器の内側
寸法を示している。この乾燥器は、ケーキ状の塊を入れ
る空所が、上部で円筒状をなし下部で下ほど狭まる円錐
台状をなしていた。その円筒状部分は、直径が１３０ｍ
ｍ、高さが２２０ｍｍであり、円錐台状部分は上端直径
が１３０ｍｍ、下端直径が８０ｍｍ、高さが３００ｍｍ
であった。下端直径８０ｍｍのところには多孔板が付設
され、多孔板の下方からは温度９５℃の空気を１分間に
４０リットルの割合で吹き上げることができるようにさ
れた。このような流動乾燥器を用いて、ＣＰＶＣの塊が
流動を開始するのが外からはっきり確認できるようにし
て、流動開始までの時間を測定した。

【００２４】

【実施例１】 （ＣＰＶＣの製造）３００リットル容量のガラスライニ
グ反応槽に、脱イオン水１５０ＫｇとＰＶＣ粉末３０Ｋ
ｇ（平均重合度１０００）とを入れ、撹拌してＰＶＣを
水中に分散させた。次いで反応槽を加熱して槽内温度を
７０℃に上昇させた。その後、反応槽内に窒素ガスを吹
き込み、反応槽内の空気を窒素で置換した。次いで、反
応槽内に塩素ガスを吹き込み水銀ランプから紫外線を照
射しながらＰＶＣの塩素化を行った。反応槽内の塩酸濃
度を測定し、これによって塩素化反応の進行状況を確認
して、生成したＣＰＶＣの塩素含有量が約６５重量％に
達した時点で、塩素ガスの供給を停止し、塩素化反応を
終了させた。

【００２５】その後、反応槽内に窒素ガスを吹き込んで
反応槽内を窒素ガスで置換し、未反応塩素を除去した。
得られた水性分散物を苛性ソーダで中和し、中和後のＣ
ＰＶＣを乾燥時の重量に換算して約２００ｇ分だけ取り
出し、これを２リットルのガラスビーカーに入れ、蒸留
水１リットルを加えて撹拌してこれをスラリとした。こ
のスラリにＰＶＣ用可塑剤のジオクチルフタレート０．
０８ｇを添加し、３０分間撹拌した。このとき加えたジ
オクチルフタレートは、ＣＰＶＣに対し４００ｐｐｍに
該当していた。このスラリをフィルタークロスで包んで
５分間遠心脱水した。こうして、なお水を含んでケーキ
状となったＣＰＶＣの塊を得た。

【００２６】上記のＣＰＶＣのケーキ状塊を上で説明し
たガラス製流動乾燥器に入れ、多孔板の下から９５℃の
空気を１分間に４０リットルの割合で吹き上げて、ケー
キ状塊を乾燥し、塊が分解して粉末となって、ＣＰＶＣ
の全部が均一に流動を開始するまでの時間を測定した。
その結果、流動開始までに６０秒を要した。

【００２７】

【実施例２】この実施例では、苛性ソーダで中和後のＣ
ＰＶＣ約２００ｇ分をガラスビーカーに入れ、蒸留水１
リットルを加えて撹拌してスラリとするまでは、実施例
１と全く同様に実施した。このスラリに、ＰＶＣ用安定
剤のジブチル錫マレート０．０８ｇを添加し、３０分間
撹拌した。このとき加えたジブチル錫マレートは、ＣＰ
ＶＣに対し４００ｐｐｍに該当していた。このスラリを
フィルタークロスに包んで、５分間遠心脱水してＣＰＶ
Ｃのケーキ状塊を得た。

【００２８】その後、このＣＰＶＣのケーキ状塊をガラ
ス製流動乾燥器に入れ、実施例１と全く同様にして流動
開始までの時間を測定したところ、その時間は４０秒で
あった。

【００２９】

【比較例１】この比較例は、実施例１においてジオクチ
ルフタレートを用いないこととした以外は、実施例１と
全く同様に実施して流動開始までの時間を測定した。そ
の結果、流動開始までに３００秒かかった。

【００３０】この比較例１の結果を実施例１及び２の結
果と比較すると、実施例１では流動開始までの時間が比
較例１の時間の５分の１、実施例２ではその時間が比較
例１の７．５分の１に短縮されている。これによって、
この発明の効果の顕著であることが明らかである。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例と比較例とにおいて用いたガラス製流動
乾燥器の内法寸法を示したものである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 塩化ビニル系樹脂の粉末を塩素化して得
   られた塩素化塩化ビニル系樹脂の水性スラリを撹拌しな
   がら、これに液状の塩化ビニル系樹脂用可塑剤又は安定
   剤を加えて塩素化塩化ビニル系樹脂に付着させ、その後
   スラリから塩素化塩化ビニル系樹脂を分離して脱水し、
   脱水した塩素化塩化ビニル系樹脂を流動乾燥器に入れて
   乾燥することを特徴とする、塩素化塩化ビニル系樹脂の
   後処理方法。