JPS5845442B2 - ペ−スト用塩化ビニ−ル樹脂の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、重合の後処理として限外濾過ついで噴霧乾燥
を行なうことにより、経済的に良質なペースト用塩化ビ
ニール樹脂を製造する方法に関する。

従来ペースト用塩化ビニール樹脂は、多くの場合水を分
散媒として乳化重合法あるいは懸濁重合法で重合を行な
い、生成した均質分散系（以下、ラテックスと称する）
をそのまま噴霧乾燥することにより製造されてきた。

しかし、この従来の方法によれば、ラテックス中のポリ
マー含量は通常３０〜３５重量多であるから、残りの６
５〜７０饅の水分を全量蒸発させることになり、極めて
多量の熱量を必要とする。

そのため通常の分離乾燥操作に比べて後処理費が極めて
割高になるという欠点を有している。

のみならず、添加された乳化剤は、塩化ビニール単量体
及び重合体の分散粒子表面に吸着されて懸濁質を安定化
しているが、重合の過程で分散している粒子の体積が縮
少するため、一部は表面から脱離して水中へ溶出し、こ
うしてできた余剰の乳化剤も噴霧乾燥過程で樹脂中に混
入して、樹脂物性に悪影響を与える。

これらの欠点にもかかわらずペースト用樹脂の製造に噴
霧乾燥法が採用されているのは、加工上の問題から樹脂
の粒子径が０．１〜１μという微細なものが要求されて
いるため、ラテックスそのままでは通常の懸濁重合の後
処理のように遠心脱水することは不可能であるし、また
、ラテックスに金属塩を添加して塩析凝集させて分離す
る方法を用いればポリマーの粒径が変化してしまうため
、ペースト用樹脂にならないといった理由による。

従がって、ポリマーの粒径に変化を与えることなくラテ
ックスより水を除去できれば、最終的に噴霧乾燥法を採
用するとしても乾燥時に於る大幅な熱量節減が可能とな
る。

と同時に、水に溶解した余剰の乳化剤をも除去しうろこ
とになり経済的に良質の樹脂が製造でき、従来の方法に
比べて工業的、実用的に極めて有利な方法となる。

この目的に沿う濃縮方法として限外濾過法の適用が考え
られる。

限外濾過法は殆んどの場合非対称膜を用いる膜分離法の
一種で、溶解高分子物質やコロイド物質、微細懸濁物を
水相より分離濃縮することができる。

ラテックスの場合には、水中に溶解した乳化剤は透過液
中に移って、重合体と分離される。

しかし、ラテックスの濃縮に限外濾過法を適用する場合
には次のような難点がある。

第１に、ラテックスが大きなセン断力を受けるため固化
しやすいこと、第２に、液の撹拌が充分でないとポリマ
ー濃度が局部的に高くなって固化すること、第３に、ポ
リマー濃度が高くなったとき濾過速度が小さくなって、
処理能力が低下することである。

これらの問題については、機械的安定性の増したラテッ
クス、例えば油溶性触媒を用いて重合したものを使用し
たり、膜面にポリプロピレン製の網を乱流促進機構とし
て設備することにより、膜表面での撹拌効果を向上させ
るといった対策を講ずればラテックスを限外濾過法で濃
縮することが可能である。

本発明者らは、以上の対策を講じてラテックスを限外濾
過法で濃縮したのち噴霧乾燥すれば、乾燥時の熱量の大
巾な節減が可能であると同時に、透過液とともに余剰の
乳化剤が排出されるため、樹脂の物性、殊に可塑剤と混
練したゾルの熱安定性が増すことを見出し、本発明を為
すに至った。

即ち、本発明は塩化ビニール単量体を水を分散媒として
重合させることにより生成したポリマーの均質分散系を
、膜面での線速度が１０〜２００ＣＩｒＬ／秒になる流
速で流すことにより限外濾過法で濃縮し、ついで噴霧乾
燥して樹脂粉末を得ることを特徴とするペースト用塩化
ビニール樹脂の製造方法を内容とする。

更に詳しくは、ペースト用塩化ビニール樹脂を製造する
に際し、重合反応により生成したポリマー濃度３０〜３
５φのラテックスを限外濾過法で濃縮したのち、噴霧乾
燥して良質の樹脂を経済的に有利に製造することを内容
とする。

本発明において、重合反応は水を分散媒とした重合法で
あれば懸濁重合、乳化重合いずれでも採用しうる。

懸濁重合は、ベンゾイルパーオキサイド、ラウロイルパ
ーオキサイド、イソプロピルパーオキサイド、過酸化オ
キシヘプチル、アゾビスイソブチロニトリル、アゾビス
（α、γジメチル）バレロニトリルのような油溶性触媒
を使用して行なわれる。

一方、乳化重合は過硫酸塩、過酸化水素、過ホウ酸塩の
ような水溶性触媒が用いられる。

重合の際使用される乳化剤は脂肪酸塩類、高級アルコー
ル硫酸エステル塩類、アルキルアリルスルホン酸塩類な
どが挙げられる。

これらは単独又は２種以上併せて使用される。

分散安定助剤には炭素数８以上の飽和脂肪族化合物例え
ばパルミチン酸、ステアリン酸、セチルアルコール、オ
クチルアルコール、ステアリルアルコール、オキシパル
ミチン酸などが単独又は２種以上併せて使用される。

限外濾過処理に際して、ラテックスは膜面を高速で流れ
るため大きなセン断力を受けるので、機械的安定性の良
いラテックスを用いることが必要である。

このため限外濾過処理に供するラテックスは好ましくは
油溶性触媒を用いて重合したものが用いられる。

限外濾過に関しては各種の膜材質、例えば酢酸セルロー
スポリスルフォン、塩化ビニールなど殆んどのものが使
用できる。

ラテックス中のポリマー粒子は、限外濾過法の対象とし
ては大粒子とみなされるから膜の分画性能についてはそ
れほどの厳密さを必要とせず、もっばら処理能力即ち透
過速度の点から膜材質を選択すれば良い。

濾過装置は管状、平板状、のりまき状など各種限外濾過
装置のいずれをも採用しうるが、ポリマーが濾過操作中
に固化しやすい点から管状あるいは平板状のような洗浄
容易な装置が好ましい。

濾過操作は液温１０〜６５℃の範囲内で０．５〜５ ｋ
ｇ ／ａｉＹの圧力下に、ラテックスを膜面での線速度
が１０〜２００ｃｒｒＬ／ＳｅＣになるような流量で流
しながら行なわれる。

濃縮されたラテックスの噴霧乾燥は従来と同様の方法で
実施できるが、蒸発水分が減少するため処理能力の増大
が可能となる。

透過液は無色透明であるが、１，０００ｐｙＡ近い乳化
剤を含んでいるため、そのまま放流することはできず何
らかの処理を施す必要がある。

最も良い方法としては、重合用水に循環再使用すること
である。

３５饅のラテックスを５０係まで濃縮した場合には、水
の５０％及び乳化剤の約１０優が回収再利用できる。

本発明によれば、ペースト用塩化ビニール樹脂を製造す
る際に、乾燥に要する費用が大幅に節減できる。

例えば濃度３５φのラテックスより水を除去して５０饅
まで濃縮した場合、蒸発すべき水分は約半分に減少し、
それに相当する乾燥費用が節減できることになる。

同時に重合時に添加した乳化剤のうち余剰のものが透過
液中に排出されるため、樹脂の物性、殊に可塑剤と混練
したゾルの熱安定性が著しく改良された製品が得られる
。

また、透過液が重合に再利用できるため、特別の排水処
理設備を設ける必要はなく、かえって重合用水や乳化剤
を節減できるといった利点を有している。

以下、実施例をあげて本発明を具体的に説明する。

実施例 １ 水２００部、塩化ビニール１００部、ラウロイルパーオ
キサイド０．０３部、ドデシルベンゼンスルホン酸ナト
リウム０．６部を５５°Ｃに昇温保持して重合した。

こうして得られたラテックスを図−１に示した装置を用
い、下記の条件で濃縮した。

尚、本装置の操作手順を説明すると、タンク１に仕込ま
れたラテックスはポンプ２により昇圧されたのち、濾過
装置３に入り背圧弁４、流量計８を通ってタンクに戻る
。

濃縮は、液を上記流路で循環しつつ行なわれる。

循環液流量は流量計８で、透過液の流量は流量計７で測
定される。

濾過圧力は、背圧弁４により調節される。

処理条件： 膜二 合成樹脂製、３ｍ′、膜表面に１２メツシユの網
とりつけ 液温：３０’Ｃ 濾過圧カニ 入口１．６ｋｇ／ｆｆｌ、出口０．５ｋｇ
／瀝循環流循環流量：０１７分 ラテックス仕込み量ニア１ 上記条件でポリマー濃度５２条までラテックスを濃縮し
た。

このとき無色透明の透過液２．３ｔと濃縮ラテックス４
．７ｔを得た。

透過速度は濃縮初期の４５０Ａ／ｍ・日から３００１／
ｄ・日まで次第に低下した。

ついで濃縮されたラテックスをスプレードライヤーで噴
霧乾燥した。

乾燥は従来と同様の方法で実施した。

このとき乾燥熱源としての蒸気はその使用量が、従来に
比べ約３．５１減少した。

次に、得られた樹脂１００部にジオクチルフタレート６
５部を加えて２０分間混練した。

このときのゾル粘度は１６４０ｃｐｓで、濃縮せずにそ
のまま噴霧乾燥したものは１７２０ｃｐｓで差は殆んど
認められなかった。

このゾルを１ｍｍの厚さでガラス板に塗布して１８０℃
１０分間予備ゲル化したのち、１７０℃オーブン中での
熱安定性試験を行なった。

結果を表−１に示した。

この結果から濃縮品の方が非濃縮品に比べて熱安定性の
優っていることが分った。

【図面の簡単な説明】

図−１はラテックスを限外濾過により濃縮する場合の一
系統図である。 １・・・・・・ラテックスタンク、２・・・・・・ポン
プ、３・・・・・・濾過装置、４・・・・・・背圧弁、
５・・・・・・入口圧力計、６・・・・・・出口圧力計
、Ｉ・・・・・・透過液流量計、８・・・・・・循環液
流量計。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 塩化ビニール単量体を水を分散媒として重合させる
   ことにより生成したポリマーの均質分散系を、膜面での
   線速度が１０〜２００ｃＩｒｔ／秒になる流速で流すこ
   とにより限外濾過法で濃縮し、ついで噴霧乾燥して樹脂
   粉末を得ることを特徴とするペースト用塩化ビニール樹
   脂の製造方法。