JPS59102906A

JPS59102906A - 塩化ビニル樹脂の回収方法

Info

Publication number: JPS59102906A
Application number: JP21169782A
Authority: JP
Inventors: Masaaki Nishina; 仁科　正彰; Eitaro Nakamura; 栄太郎中村; Junichi Watanabe; 順一渡辺
Original assignee: Nippon Zeon Co Ltd
Current assignee: Zeon Corp
Priority date: 1982-12-02
Filing date: 1982-12-02
Publication date: 1984-06-14
Anticipated expiration: 2002-12-02
Also published as: JPH0240089B2

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】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、コーティング、浸漬等の
手段で賦型し、加熱溶融固化させることによって成形品
を得る。従って、プラスチゾルの流ｒＪｂ４？　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、配合処方上、とりわけ樹脂の品質設計上、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れる。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、コーティ
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１通常Ｊ
ＩＳふるい３２５メツシュ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って粒径
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っ
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、水分の蒸発に伴って樹脂粒子
が強固な集合体として乾燥、捕捉されるため、製品とし
て出荷するためには粉砕工程を要する場合があるし、こ
うした処理を行っ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、自動計景
、自動輸送が困ｐ［Ｌ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
状の間；原点について検討した結果、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
に難溶であっ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て水相より分離せしめた後乾燥
することによって塩化ビニル樹脂を回収するに際し、該
混合を、前段では１０〜５０００　ＫＷ／Ｍ’の混合動
力で行い、後段では前段の１／１０〜１／１０００　の
混合動力で行うことにより、粉体としての流動性が良好
で飛散性が少なく、プラスチゾル製造時には、簡単な混
合操作により均一分散を達成することが可能で、さらに
、優れた熱安定性、耐水性、透明性を有する成形品を与
える粒状塩化ビニル樹脂が極めて高い効率で得られるこ
とを確認し、本発明を完成するに至った。

本発明の方法は以下に示す基本的な工程すなわち、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（通常は７
０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、メククリル酸エステル又はマレイン
酸などのオレフィン系単量体との共重合体の水分散液の
ことであって、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合計は
１０〜７０重ｉ％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（なり過ぎる結果不経済であり、
７０重量係を越える場合には、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、水に難溶であって、かつ本発明における分離回収時
においては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１２経済的でない。むろん、単品とし又は
、以上に述べた条件を外れるものであっても混合物とし
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、廃水処理費用を軽減させるためであり、第２
ｊｌ？１．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
界面を持っ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、本発明における分離回収時の
温度において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
ールジペ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）トリオクヂルフオスフエート、トリクロロエチル
フォスフェ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シカプリレート、Ｌ４
−ブチレンクリフール−ジー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、２２４−トＩＪメチルーＬ３−ベンタンジオール
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、塩素化パラフィン等の塩素化パラ
フィン系、コノ・り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）　　ミネラルスピリット、ミネラルターペン等の
石油系、ドテ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、流動パラフィン、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２〜１
５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
い為後段の乾燥に於いて残留液体の除去が困難に１ぷり
、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は、先
に示した条件を満足することが必要である。混合の前段
で、混合の動力が所定の条件より高くなった場合、混合
物の温度上昇による樹脂の劣化を防ぐことが困難になっ
たり、回転子による混合の場合、過度な機械的剪断力に
よる樹脂の劣化が生じ易くなるといった問題点が発生す
る。又所定の条件より低い場合、効率的な樹脂の集合が
期待できない。混合の後段に於いても、所定の条件を逸
脱した場合、効率的な樹脂の集合が期待できない。混合
時間は、過度の発熱が起きない範囲で適宜決定すれはよ
いが、前段は通常数秒〜数十分、後段は一般には前段と
同程度かそれより長めである。混合装置としては、ｒ５
ｒ定の条件を満足するようなものから選べばよい。高速
１回転式連続混合機や多汎型連続混合槽を組み合せるこ
とにより所望の効果が得られるが、回分式の攪拌槽型混
合機、容器回転型混合機や液体分割式の静止型混合機も
適宜組み合せ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園脂集合体から水相を分
離するには、捕捉された樹脂混合物の形状に応じて、公
知の方法を用いれば良い。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５付）ｎ水分が除去される。この乾燥工程におい又は
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τ温度は７０”Ｃ以
下、好ましくは５０”Ｃ以下と７よる様にする。

得られた乾燥粉体は、流動性が良好で飛散性が少なく、
シかも、常法によりプシ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。

次に実施例により不発りｊの方法を説明する。

なお、攪拌動力は軸トルクの測定値から、また、粒状塩
化ビニルイ６１脂の回収効率は下記式により算出した。

また、樹脂の粉体性、ゾル（樹脂５０ｇとジー２−エチ
ル−＼キシルフタレート３（ｌとをＩ”：＋いかい磯で
混合して調製したもの）特性及びフィルム特性について
下記に説明する。

安息角粉体の流動し易さを示すもので数１１αがｌＪ・さいほ
ど流動性に優れる。

かさ比重粉体の見掛の密度であって、大きい数値であるほど取扱
い性が良好である。

付着性試料を紙の上に置き水平に振動させた後試料を捨てて紙
上に付着した樹脂量の多少を観察する。

少ないほど良い。

粘　　度ブルックフィールドＢＭ型粘度計ローター＃４により６
ｒｐｍ　　で測定したとき（初日）、及び２３℃で７日
間放置したとき（７日後）のゾル温２３℃での値。

ノースファイネスゾル中の樹脂粒子の粒度を示すもので、数値が大きい程
細かい（８が最も細かくＯが最も荒い）。

熱安定性ゾルをアルミニウム製モールドに注入し、１９０℃の熱
風雰囲気下で３０分後の色調の変化をＡ（変化小）〜Ｅ
（変化大）の５段階で表示する。

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
量３５重世係）３５００．！ｉ’とジー２−エチルへキ
シルフタレー）４０ｇを、内１１区に直径９Ｃｒｎの多
数の攪拌翼を持つ内径１０−１内容積３．８４の円筒型
ステンレス製混合機に入れ、３０００ｒｐｍで４分間混
合し、引き続き５００　ｒｐｍで２０分間混合したとこ
ろ、球状樹脂組成物の水分散液が得られた。この分散液
から６０ｍｅｓｌ＋の金網で球状樹脂組成物を分離し、
金網上のものを遠心脱水したところ１０５０．９の湿潤
粒状物が得られた。

これを熱風循環式乾燥機内で３５℃で１２時間乾燥させ
たところ、７３５ｇの樹脂量が得られた。

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
量３５重量％）とジー２−エチルへキン／Ｌ’　７タレ
ートを各々２００ｍｌ／ｍｉｎ、　４．５ｍｔ／ｍｌｎ
の供給速度で、内部に直径１５０の攪拌翼を持つ内径１
６α、内容ｆＩ１１０．２１のステンレス製連続混合機
（回転数８０Ｏｒｐｍ）に同時に供給し、排出された混
合物はただちに実施例１で用いたと同じ混合機に供給し
、５００　ｒｐｍの回転数で連続的に混合して排出させ
た。次いで、得られた混合液を５分間分取したものから
６０　ｍｅｓｈの金網で球形樹脂組成物を分離し、金網
上のものを遠心脱水したところ３９０ｇの湿潤粒状物が
得られた。

これを熱風循環式乾燥機内で３５℃で１２時間乾燥させ
たところ、２８０ｇの樹脂（Ｂ）が得られた。

実施例３ペースト加工用塩化ビニル樹脂の水性分散液（固形分含
量３０重量％）とジー２−エチルヘキシルンタレートを
各々４５０ｍｔ／ｍｉｎ％　Ｂ　ｍｅ／ｍ；　ｎの供給
速度で、内部に直径２αの攪拌翼を持つ内径４α、内容
積０．１５ｊ！のステンレス製連続混合機（回転数５０
００ｒｐｍ）　　に同時に供給し、排出された混合物は
、ただちに実施例１で用いたと同じ混合機に供給し、８
００　ｒｐｍの回転数で連続的に混合して排出させた。

次いで得られた混合液を５分間分取したものから５Ｑｍ
ｅｓｈの金網で球形樹脂組成物を分離し、金網上のもの
を遠心脱水したところ７５０９の湿司粒状物が得られた
。これを熱風循環式乾燥機内で３５℃で１２時間乾燥さ
せたところ５００ｇの樹脂（ｃ）が得られた。

実施例４ペースト加工用塩化ビニル樹脂の水性分散液（固形分含
量４５ｎ量係）とジー２−エチルへキシルフタレートを
゛各々４５０　ｍｌ　／　ｍｉｎ　、　６　ｍｅ／ｍｎ
の供給速度で、実施例３と同じ混合装置を用いて同様の
実験を行なった（但し前段の回転数は３ｏｏ。

ｒｐｍ、後段の回転数ば５００　ｒｐｍとした）ところ
７００ｇの湿潤粒状物次いで４８０．９の乾燥樹脂（Ｄ
）が得られた。

実施例５ペースト加工用塩化ビニル樹脂の水性分散液（固形分含
量３５重量％）３５０Ｍと４２４−トリメチル−１，３
−ベンタンジオールジイソブチレート７４ｇを用い実施
例１と同様の実験を行った。

得られた混同粒状物及び乾燥粒（Ｅ）の重量は、各々９
５８．９，６５２．９であった。

比較例】実施例１で用いた装置、仕込み量で混合条件のみを、以
下の様に変化させて混合操作を行ない、後工程は実施例
１と同様に行なった。結果を表１に示す。

比較例２実施例５で用いた装置、仕込み量で、混合条件のみを３
００Ｑｒｐｍ　　での４分間混合とし引続き分離、乾燥
を行なったところ、湿潤粒状物として３０７９乾燥粒（
Ｋ）として２０９ｇが得られた。

実施例６ペースト加工用塩化ビニル樹脂の水性分散液（固形分含
量４０重量％）３５００ｇとジオクチルアジペート８４
９を用い、実施例１と同様の実験を行った。得られた湿
潤粒状物及び乾燥粒（Ｌ）の重量は各々１１３４ｇ、７
８３９であった。

比較例３実施例６で用いた装置、仕込み量で混合条件のみを３０
０Ｏｒｐｍ　　での４分間混合とし、引続き分離、乾燥
を行ったところ、湿潤粒状物として３９８ｇ、乾燥粒（
財）として２７１ｇが得られた。

参考例１実施例１で用いたと同じ樹脂水性分散液を、スプレー乾
燥機により入口風温１６０℃、出口風温５６℃で乾燥し
、卓上バルベライザーで粉砕して表２に囚〜（殉の＋ｉ
ｔＪ脂の特性を示す。

Claims

【特許請求の範囲】

塩化ビニル樹脂の水性分散液に、水に難溶であってかつ
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
として水相より分離せしめた後乾燥することによって塩
化ビニル樹脂を回収するに際し、該混合を、前段では１
０〜５０００ＫＷ／Ｍ３　の混合動力で行い、後段では
前段の１／１０〜１　／　１０００の混合動力で行うこ
とを特徴とする塩化ビニル樹脂の回収方法。