TW201500391A - 氯化氯乙烯系樹脂之製造裝置及製造方法 - Google Patents
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Abstract
本發明係藉由如下氯化氯乙烯系樹脂之製造裝置而有效率地製造氯化氯乙烯系樹脂,該氯化氯乙烯系樹脂之製造裝置係具備使導入有氯之氯乙烯系樹脂之懸浮液(12)流通之配管(20)與光源(19)者,且配管(20)之寬度方向之至少紫外線照射區間α內之剖面形狀為橢圓或矩形。
Description
本發明係關於一種氯化氯乙烯系樹脂之製造裝置及製造方法。更詳細而言,本發明係關於一種使用光氯化法之氯化氯乙烯系樹脂之製造裝置及製造方法。
氯化氯乙烯系樹脂之耐熱溫度因經氯化而變得高於氯乙烯系樹脂之耐熱溫度。因此,氯化氯乙烯系樹脂被用於耐熱管、耐熱工業板、耐熱膜及耐熱片材等各種領域中。
氯化氯乙烯系樹脂通常係藉由對使氯乙烯系樹脂粒子懸浮於水性介質中而獲得之水性懸浮液一面供給氯,一面將氯乙烯系樹脂氯化而製造。通常,於藉由光氯化法進行氯化之情形時,為了生成氯自由基,藉由水銀燈進行紫外線照射(專利文獻1)。
[專利文獻1]日本公開專利公報「日本專利特開平10-279627號公報(1998年10月20日公開)」
為了製造氯化氯乙烯系樹脂,重要的是有效率地對導入有氯之
氯乙烯系樹脂之水性懸浮液整體照射紫外線。然而,專利文獻1中所記載之製造方法中,雖攪拌水性懸浮液,但無法有效率地對反應器內之氯乙烯系樹脂之水性懸浮液整體照射紫外線。即,因無法有效率地對氯乙烯系樹脂照射紫外線,故存在製造氯化氯乙烯系樹脂時之反應效率較差之問題。
為了解決上述課題,本發明之氯化氯乙烯系樹脂之製造裝置之特徵在於:其係藉由照射紫外線使氯乙烯系樹脂氯化而製造氯化氯乙烯系樹脂之裝置,且其具備:金屬配管,其具有使導入有氯之氯乙烯系樹脂之懸浮液流通之玻璃配管及/或玻璃窗;以及光源,其介隔該玻璃配管及/或該玻璃窗對上述懸浮液照射紫外線,上述具有玻璃配管及/或玻璃窗之金屬配管之寬度方向之剖面形狀於至少紫外線照射區間內為橢圓或矩形。
為了解決上述課題,本發明之氯化氯乙烯系樹脂之製造方法之特徵在於包括如下照射步驟:於寬度方向之至少紫外線照射區間內之剖面形狀為橢圓或矩形且具有玻璃配管及/或玻璃窗的金屬配管中,一面使導入有氯之氯乙烯系樹脂之懸浮液流通,一面對該懸浮液照射紫外線。
根據本發明之氯化氯乙烯系樹脂之製造裝置及製造方法,因有效率地對氯乙烯系樹脂照射紫外線,故例如發揮製造氯化氯乙烯系樹脂時之反應效率提高之效果。
即,若具有玻璃配管及/或玻璃窗之金屬配管之寬度方向之至少紫外線照射區間內的剖面形狀為橢圓或矩形,則可提高懸浮液中之紫外線到達距離相對於具有玻璃配管及/或玻璃窗之金屬配管的內徑之長度之比率。若上述比率變高,則可更高效率地對懸浮液(具體而
言,懸浮液中之氯乙烯系樹脂)照射紫外線。而且,其結果為可提高製造氯化氯乙烯系樹脂時之反應效率。
1‧‧‧氯導入部
2‧‧‧氯導入槽
3‧‧‧漿料抽出部
4‧‧‧減壓閥
5‧‧‧漿料循環泵
6‧‧‧反應器
7‧‧‧漿料循環管線
8‧‧‧止回閥
9‧‧‧攪拌部
10‧‧‧夾套部
11‧‧‧氯化氯乙烯系樹脂之製造裝置
12‧‧‧懸浮液(氯乙烯系樹脂之懸浮液)
15‧‧‧氯導入部
19、19a、19b‧‧‧光源
20‧‧‧配管(具有玻璃配管及/或玻璃窗之金屬配管)
22、22a、22b‧‧‧紫外線照射區域
23‧‧‧感測器
24‧‧‧保護管
25‧‧‧光源控制單元
26‧‧‧攪拌翼
30‧‧‧槽
100、100a、100b‧‧‧紫外線LED光源裝置
110、110a、110b‧‧‧紫外線LED元件
200、200a‧‧‧支持體
300、300a、300b‧‧‧圓筒狀容器
400、400a‧‧‧溫水
500、500a‧‧‧水浴
600、600a、600b‧‧‧反應器
610、610a‧‧‧渦輪翼
620、620a、620b‧‧‧蓋
700、700a、700b‧‧‧氯乙烯系樹脂之水性懸浮液
A‧‧‧距離
a、a'‧‧‧點
B、d1、d2、d3、D1、D2、D3‧‧‧長度
b‧‧‧紫外線之最長到達點
C‧‧‧箭頭
c‧‧‧光源中心
S‧‧‧接線
α‧‧‧紫外線照射區間
β‧‧‧未照射紫外線之區間
圖1係模式性地表示本發明之一實施形態之氯化氯乙烯系樹脂之製造裝置的圖。
圖2係表示本發明之一實施形態之氯化氯乙烯系樹脂之製造裝置之主要部分之概略剖面圖。
圖3(a)~(f)係表示本發明之一實施形態之氯化氯乙烯系樹脂之製造裝置之其他主要部分之概略剖面圖。
圖4(a)~(f)係表示本發明之一實施形態之氯化氯乙烯系樹脂之製造裝置之進而其他主要部分之概略剖面圖。
圖5(a)~(f)係表示本發明之一實施形態之氯化氯乙烯系樹脂之製造裝置之進而其他主要部分之概略剖面圖。
圖6係模式性地表示參考例1中所使用之包含紫外線LED光源裝置及反應器之氯化氯乙烯系樹脂之製造裝置的側剖面圖。
圖7係表示參考例1中所使用之紫外線LED之發光光譜之一例的圖。
圖8係模式性地表示參考例2中所使用之紫外線LED光源裝置之側剖面圖。
圖9係模式性地表示參考例2中所使用之包含紫外線LED光源裝置及反應器之氯化氯乙烯系樹脂之製造裝置的側剖面圖。
圖10係模式性地表示參考例2中所使用之包含紫外線LED光源裝置及反應器之氯化氯乙烯系樹脂之製造裝置的平剖面圖。
圖11係模式性地表示參考例3中所使用之紫外線LED光源裝置之側剖面圖。
圖12係模式性地表示參考例3中所使用之包含紫外線LED光源裝
置及反應器之氯化氯乙烯系樹脂之製造裝置的側剖面圖。
圖13係表示參考例4中所使用之紫外線LED之發光光譜之一例的圖。
圖14係模式性地表示參考例5中所使用之包含紫外線LED光源裝置及反應器之氯化氯乙烯系樹脂之製造裝置的側剖面圖。
圖15(a)~(e)係表示本發明之一實施形態之氯化氯乙烯系樹脂之製造裝置之主要部分之概略剖面圖。
圖16(a)~(d)係表示本發明之一實施形態之氯化氯乙烯系樹脂之製造裝置之其他主要部分之概略剖面圖。
圖17(a)~(d)係表示本發明之一實施形態之氯化氯乙烯系樹脂之製造裝置之進而其他主要部分之概略剖面圖。
圖18(a)~(d)係說明導入有氯之氯乙烯系樹脂之懸浮液中之紫外線到達距離之測定方法之一例的圖。
圖19係說明導入有氯之氯乙烯系樹脂之懸浮液中之紫外線到達距離之測定方法之概略的圖。
圖20(a)、(b)係說明本發明之作用效果之圖。
以下,對本發明之氯化氯乙烯系樹脂之製造裝置及製造方法詳細地進行說明,但本發明之範圍並不受該等說明之限制,關於以下之例示以外,亦可於不損及本發明之主旨之範圍內進行適當變更、實施。具體而言,本發明並不限定於下述實施形態,可於申請專利範圍所示之範圍內進行各種變更,關於將不同實施形態中分別揭示之技術手段適當組合而獲得之實施形態,亦包括在本發明之技術範圍內。再者,於本說明書中,只要未特別記載,則表示數值範圍之「A~B」係指「A以上且B以下」。
本發明之氯化氯乙烯系樹脂之製造裝置係藉由照射紫外線使氯
乙烯系樹脂氯化而製造氯化氯乙烯系樹脂之裝置,且其具備:金屬配管,其具有使導入有氯之氯乙烯系樹脂之懸浮液流通之玻璃配管及/或玻璃窗;以及光源,其介隔該玻璃配管及/或該玻璃窗對上述懸浮液照射紫外線,且上述具有玻璃配管及/或玻璃窗之金屬配管之寬度方向之剖面形狀於至少紫外線照射區間內為橢圓或矩形。
再者,於本說明書中,所謂「寬度方向」,意指相對於在金屬配管之內部流通之懸浮液之流動方向相交的方向(例如為相對於在金屬配管之內部流通之懸浮液之流動方向垂直地相交的方向)。
具體而言,上述具有玻璃配管及/或玻璃窗之金屬配管、及上述光源亦可以上述懸浮液中之紫外線到達距離相對於上述具有玻璃配管及/或玻璃窗之金屬配管之內徑之長度的比率成為30~100%之方式構成。
更具體而言,關於上述具有玻璃配管及/或玻璃窗之金屬配管之寬度方向之至少紫外線照射區間內的剖面形狀、及上述光源之強度,亦可以上述懸浮液中之紫外線到達距離相對於上述具有玻璃配管及/或玻璃窗之金屬配管之內徑之長度的比率成為30~100%之方式構成。
本發明之氯化氯乙烯系樹脂之製造方法包括如下照射步驟:於寬度方向之至少紫外線照射區間內之剖面形狀為橢圓或矩形且具有玻璃配管及/或玻璃窗的金屬配管中,一面使導入有氯之氯乙烯系樹脂之懸浮液流通,一面對該懸浮液照射紫外線。
具體而言,上述照射步驟亦可為以上述懸浮液中之紫外線到達距離相對於上述具有玻璃配管及/或玻璃窗之金屬配管之內徑之長度的比率成為30~100%之方式對上述懸浮液照射紫外線之步驟。
本發明中製造之氯化氯乙烯系樹脂係藉由對導入有氯之氯乙烯系樹脂之懸浮液照射紫外線,即,使用光氯化法將該氯乙烯系樹脂氯
化而獲得者。
若為本發明之氯化氯乙烯系樹脂之製造裝置、及本發明之氯化氯乙烯系樹脂之製造方法,則可高效率地對在玻璃配管中、及/或具有玻璃窗之金屬配管中流通的懸浮液照射紫外線,因此可提高製造氯化氯乙烯系樹脂時之反應效率。
首先,使用圖20(a)及圖20(b)簡單地說明本發明之作用效果。
如上所述,本發明之氯化氯乙烯系樹脂之製造裝置、及本發明之氯化氯乙烯系樹脂之製造方法中,具有玻璃配管及/或玻璃窗之金屬配管之寬度方向之剖面形狀於至少紫外線照射區間內為橢圓或矩形。
如圖20(a)所示,本發明之紫外線照射區間包括配管20之寬度方向之剖面形狀成為橢圓(或矩形)的區域。即,於本發明之紫外線照射區間內形成有配管20變薄之區域。再者,圖20(a)所示之構成僅為一例,對各構成之詳細情況於下文中進行說明。
若於上述配管20變薄之區域內配置光源19,則自光源19照射之紫外線可自經紫外線照射之側之配管20的壁面朝向與該壁面對向之另一壁面而到達該另一壁面之附近。即,若於上述配管20變薄之區域內配置光源19,則可形成如下剖面:其係配管20之寬度方向之剖面,且經紫外線照射之區域之面積相對於未經紫外線照射之區域之面積的比率較大。具體而言,於圖20(a)中,可提高中空部分(換言之,經紫外線照射之區域)之面積於配管20之內部空間之寬度方向的剖面之總面積中所占的比率。再者,若將懸浮液12中之紫外線到達距離之比率設為30~100%,則可進一步提高上述比率。
於該情形時,於懸浮液12通過該剖面時,對懸浮液12之大部分照射紫外線,於經紫外線照射之大部分之懸浮液12中產生光氯化反應。其結果為,若為本發明,則可進一步提高製造氯化氯乙烯系樹脂
時之反應效率。
另一方面,如圖20(b)所示,若配管20之寬度方向之剖面形狀為圓(或正方形等正多邊形),則不會形成配管20變薄之區域。因此,若與配管20之寬度方向之剖面形狀為橢圓(或矩形)之情形相比較,則自光源19照射之紫外線到達配管20之內部淺處。
即,若與配管20之寬度方向之剖面形狀為橢圓(或矩形)之情形相比較,則若配管20之寬度方向之剖面形狀為圓(或正方形等正多邊形),則於圖20(b)中,中空部分(換言之,經紫外線照射之區域)之面積於配管20之內部空間之寬度方向的剖面之總面積中所占的比率降低。
於該情形時,若懸浮液12通過該剖面,則與配管20之寬度方向之剖面形狀為橢圓(或矩形)之情形相比,經紫外線照射之懸浮液之量相對於懸浮液12之總量之比減小。並且,未經紫外線照射之懸浮液12中不產生光氯化反應。例如,於懸浮液12通過該剖面(圓或正多邊形)之中心附近之情形時,未對該懸浮液12照射紫外線,於該懸浮液12中不產生光氯化反應。
因此,就進一步提高製造氯化氯乙烯系樹脂時之反應效率之觀點而言,可認為,與配管20之寬度方向之剖面形狀為圓(或正方形等正多邊形)之構成相比較,配管20之寬度方向之剖面形狀為橢圓(或矩形)之構成為更佳構成。
以下,對各構成詳細地進行說明。
<氯化氯乙烯系樹脂之製造裝置及製造方法>
以下對本發明之氯化氯乙烯系樹脂之製造裝置及製造方法進行說明。
首先,以下對具備具有玻璃配管及/或玻璃窗之金屬配管的氯化氯乙烯系樹脂之製造裝置進行詳細說明。如圖1所示,本發明之製造
方法中可利用之氯化氯乙烯系樹脂之製造裝置11係藉由照射紫外線使氯乙烯系樹脂氯化而製造氯化氯乙烯系樹脂的裝置,其具備如下構件:氯導入部1,其係用以導入氯氣;氯導入槽2,其係用以於氯乙烯系樹脂之懸浮液12中導入氯;漿料抽出部3,其係用以將導入有氯之懸浮液12自氯導入槽2輸送至具備具有玻璃配管及/或玻璃窗之金屬配管之反應器6中;減壓閥4,其係用以降低自氯導入槽2中取出之懸浮液12之壓力;反應器6,其係用以對懸浮液12照射紫外線而進行光氯化反應;漿料循環管線7,其係用以使懸浮液12自反應器6向氯導入槽2循環;漿料循環泵5,其係用以將導入有氯之懸浮液12自反應器6輸送至氯導入槽2中;止回閥8,其係用以防止來自氯導入槽2之懸浮液12之逆流;攪拌部9,其係用以於氯導入槽2中攪拌懸浮液12;以及夾套部10,其包覆氯導入槽2。
氯導入槽2只要為可密閉之耐壓容器即可,並無特別限制,可利用各種反應容器,對具體之構成並無限定。例如,可適宜地利用公知之用以製造氯化氯乙烯系樹脂之槽。於氯導入槽2中加入分散有氯乙烯系樹脂之懸浮液12,藉由配置於氯導入槽2內之攪拌部9進行攪拌。自氯導入部1向經攪拌之懸浮液12中供給氯氣。配置於氯導入槽2之攪拌部9並無特別限制,可利用攪拌翼等。例如,作為攪拌翼,可為螺旋槳翼等軸流式,亦可為槳式翼、渦輪翼等幅流式。
包覆氯導入槽2之夾套部10係具有控制氯導入槽2之內溫之功能的構件。例如可例示用以將反應器之內溫冷卻之冷卻用夾套。藉由利用冷卻用夾套來取得排熱量與發熱量之平衡,可控制氯導入槽2之內溫。
進而,本製造裝置11較佳為具備用以對氯導入槽2進行加壓之加壓部(加壓機構)。藉此,可對氯導入槽2內進行加壓。藉由加壓,於懸浮液12中之氯溶解量提高,例如可提高製造氯化氯乙烯系樹脂時之
反應效率。氯導入槽2中之壓力並無特別限定,例如亦可為0.02~2.00MPa。更具體而言,較佳為加壓至0.05~2.00MPa,更佳為0.06~1.80MPa,更佳為0.06~1.50MPa,進而較佳為加壓為0.08~1.20MPa。並且,更佳為加壓至0.10~1.00MPa,尤佳為加壓至0.12~0.50MPa。若壓力為上述範圍內,則可提高氯溶解量。
氯導入槽2較佳為具有可耐受上述壓力之強度。例如,氯導入槽2較佳為具有可將內壓設定為0.02~2.00MPa之範圍之強度。更具體而言,氯導入槽2較佳為具有可將內壓設定為0.05~2.00MPa之範圍之強度,更佳為具有可將內壓設定為0.06~1.80MPa之範圍之強度,更佳為具有可將內壓設定為0.06~1.50MPa之範圍之強度,進而較佳為具有可將內壓設定為0.08~1.20MPa之範圍之強度。並且,氯導入槽2更佳為具有可將內壓設定為0.10~1.00MPa之範圍之強度,尤佳為具有可將內壓設定為0.12~0.50MPa之範圍之強度。
被供給氯之懸浮液12係自設置於氯導入槽2之槽底部之漿料抽出部3取出,經由用以降低懸浮液12之壓力的減壓閥4而被輸送至反應器6。作為減壓閥4及後述漿料循環泵5,可利用各種構成,並無特別限定。作為漿料循環泵5之泵材質,例如可使用陶瓷、鈦鈀等。再者,泵材質較佳為滿足耐濕氯、耐氯化氫之材質。
導入至反應器6之懸浮液12於具有玻璃配管及/或玻璃窗之金屬配管內流通,自光源照射紫外線,藉由光氯化反應而經氯化。其後,自反應器6導出之懸浮液12經由漿料循環管線7、漿料循環泵5、止回閥8而回到氯導入槽2中。
此時,反應器6中,懸浮液12中之氯因光氯化反應而被消耗。因此,較佳為自氯導入部15對自反應器6中取出之懸浮液12供給氯氣。氯導入部15較佳為於自反應器6中取出之懸浮液12回到氯導入槽2之前,對懸浮液12導入氯氣者。又,氯導入部15較佳為以漿料循環管線
7內不成為負壓之方式,換言之以漿料循環管線7內成為負壓以上之方式對自反應器6中取出之懸浮液12供給氯氣者。
如此,本製造裝置11較佳為具備循環部(循環機構),該循環部(循環機構)係使於反應器6中經紫外線照射之懸浮液12向氯導入槽2循環,就本發明之製造方法而言,較佳為使於反應器6中經紫外線照射之懸浮液12向氯導入槽2循環。再者,於本實施形態中,作為循環部(循環機構),可列舉:漿料循環管線7、漿料循環泵5、止回閥8等。藉由本構成,可反覆進行氯之供給與藉由紫外線照射進行之氯化,故而可容易地生產氯化氯乙烯系樹脂。
關於反應器6,於圖1中圖示了一個之情形,但設置數量並無特別限定,亦可設置複數個反應器6。於設置複數個反應器6之情形時,可將各反應器6串列設置,或亦可並列設置,若考慮到反應效率,則較佳為並列設置。
較佳為於使懸浮液12自反應器6向氯導入槽2循環時,以於氯導入槽2內部高效率地混合之方式使該懸浮液12循環。例如可列舉:於使懸浮液12自反應器6向氯導入槽2循環時,將該懸浮液12導入至氯導入槽2之氣相部或液面附近之方法。換言之,循環部較佳為成為將懸浮液12導入至氯導入槽2之氣相部或氣液界面附近之構成。其中,於使懸浮液12自反應器6向氯導入槽2循環時,只要可使該懸浮液12於氯導入槽2內部高效率地混合,則亦可使懸浮液12於任何部位循環。
又,亦可設定為以下構成:代替使懸浮液12自反應器6向氯導入槽2循環,而將通過反應器6之懸浮液12排出至未圖示之受液槽中。
繼而,以下對具有玻璃配管及/或玻璃窗之金屬配管(以下存在簡稱為配管之情形)進行詳細說明。如圖2中表示主要部分般,於反應器6中具備:配管20,其使導入有氯之氯乙烯系樹脂之懸浮液12流通;及至少一個光源19,其經由玻璃配管及/或該玻璃窗對上述懸浮液12
照射紫外線。即,上述配管20及光源19係收容於圖1所示之製造裝置11之反應器6中。
而且,配管20之內部可進行真空脫氣及氮氣置換。於配管20中之未照射紫外線之區間內裝備有溫度調節用之夾套。於配管20中,例如通過氯導入槽2(圖1)將導入有氯之氯乙烯系樹脂之懸浮液12連續地導入。
光源19之個數只要根據配管20之長度、及配管20之寬度等任意設定即可。就有效率地對懸浮液12照射紫外線之觀點而言,光源19之個數較佳為複數個。
於設置複數個光源19之情形時,光源19之配置並無特別限定,可沿著配管20之長度方向(換言之,配管20之軸方向)配置,亦可沿著配管20之寬度方向配置。
就有效率地對懸浮液12照射紫外線之觀點而言,複數個光源19較佳為沿著配管20之寬度方向配置。
若為該構成,則於配管20之寬度方向之紫外線照射區間內之剖面中,可形成經紫外線照射之區域之面積相對於未經紫外線照射之區域的比率較大之剖面。於該情形時,於懸浮液12通過該剖面時,對懸浮液12之大部分照射紫外線。即,若為上述構成,則可進一步提高製造氯化氯乙烯系樹脂時之反應效率。
作為光源19之形態,可為面光源,亦可為點光源,就有效率地對懸浮液12整體照射紫外線之觀點而言,較佳為面光源。
於光源19為面光源之情形時,該面光源可為覆蓋紫外線照射區間之一部分之形狀,亦可為覆蓋整個紫外線照射區間之形狀。就有效率地對懸浮液12整體照射紫外線之觀點而言,光源19較佳為覆蓋整個紫外線照射區間之形狀之面光源。
上述配管20之寬度方向之至少紫外線照射區間內之剖面形狀為
橢圓或矩形,較佳為上述配管20之至少紫外線照射區間α之寬度方向之剖面形狀與未照射紫外線之區間β之寬度方向的剖面形狀相比較呈扁平形狀。再者,圖2中,圖示了配管20之寬度方向之剖面形狀為橢圓或矩形之情形。又,懸浮液12內之中空部分表示經紫外線照射之區域(圖3~5亦同樣)。
例如,紫外線照射區間α之寬度方向之剖面形狀為橢圓(或矩形),且將該橢圓(或矩形)之長軸(或長邊)之長度設為「L1」,將該橢圓(或矩形)之短軸(或短邊)之長度設為「L2」。
另一方面,未照射紫外線之區間β之寬度方向之剖面形狀亦為橢圓(或矩形),且將該橢圓(或矩形)之長軸(或長邊)之長度設為「L3」,將該橢圓(或矩形)之短軸(或短邊)之長度設為「L4」。
此時,於本說明書中,所謂「紫外線照射區間α之寬度方向之剖面形狀與未照射紫外線之區間β之寬度方向的剖面形狀相比較呈扁平形狀」,意指「L1/L2>L3/L4」(以下,稱為關係式A)。
再者,未照射紫外線之區間β之寬度方向之剖面形狀亦可為圓(或正多邊形)。此時,可認為「L3=L4」,且上述關係式A成為「L1/L2>1」。
又,圖2係沿著配管20之延伸方向的配管20之剖面圖。並且,圖2中,沿著配管20之延伸方向(換言之,配管20之長度方向)配置有複數個光源19。因此圖2中,例如懸浮液12自紙面左側朝向紙面右側移動,或自紙面右側朝向紙面左側移動。又,圖2中,所謂「寬度方向」,意指自紙面近前朝向紙面裏側之方向、或自紙面裏側朝向紙面近前之方向。
再者,於本說明書中,所謂「經紫外線照射之區域」,係指經每單位面積之光量為1μw/cm2以上之紫外線照射之區域。於本說明書中,每單位面積之紫外線之光量係指於光量測定器(TOPCON公司製
造,型號「UVR-2」)上安裝感測器(TOPCON公司製造,型號「UD-36」)進行測定而得之值。
此處,於本發明中,所謂「紫外線照射區間」,包括配管20中之經來自光源19之紫外線照射之區域(長度方向之照射區域),係指將該照射區域之長度方向之兩端部設為邊界線之區間α,所謂「未照射紫外線之區間」,係指包括配管20中之不包括在上述紫外線照射區間α中之區域(長度方向之非照射區域)之長度方向的區間β。具體而言,例如於存在複數個紫外線照射區間α之情形時,未照射紫外線之區間β係指相互鄰接之紫外線照射區間α與紫外線照射區間α間之區域、及配管20中之端部之紫外線照射區間α與反應器6之入口或出口間的區域,於紫外線照射區間α為1個之情形時,未照射紫外線之區間β係指配管20中之紫外線照射區間α與反應器6之入口或出口間之區域。
配管20中之紫外線照射區間α之寬度方向之剖面積(懸浮液12所流通之部分之剖面積)可與未照射紫外線之區間β之寬度方向的剖面積(懸浮液12所流通之部分之剖面積)相同,又,可小於亦可大於未照射紫外線之區間β之寬度方向之剖面積,較佳為相同或較小。
配管20之至少紫外線照射區間α中之寬度方向之剖面形狀如圖3所示為橢圓,或如圖4所示為矩形。較佳為配管20之至少紫外線照射區間α之寬度方向之剖面形狀與未照射紫外線之區間β之寬度方向的剖面形狀相比較呈扁平形狀。具體而言,作為通常之配管部分的未照射紫外線之區間β之寬度方向的剖面形狀為圓,與此相對,紫外線照射區間α之寬度方向之剖面形狀呈扁平形狀(較佳為橢圓或矩形)。寬度方向之剖面形狀為圓之先前之配管中,僅對該配管內之光源側之一部分區域照射紫外線,與此相對,藉由將配管20之至少紫外線照射區間α之寬度方向之剖面形狀設為橢圓或矩形(或扁平形狀),可提高對氯乙烯系樹脂之懸浮液12之紫外線之照射效率。
於紫外線照射區間α中之配管20之寬度方向的剖面形狀為橢圓之情形時,該橢圓之長軸之長度(A)與短軸之長度(B)之比並無特別限定,例如「A/B」只要大於1即可,較佳為2以上,更佳為5以上,更佳為10以上,更佳為100以上,最佳為1000以上。
又,於紫外線照射區間α中之配管20之寬度方向的剖面形狀為矩形之情形時,該矩形之長邊之長度(C)與短邊之長度(D)之比並無特別限定,例如「C/D」只要大於1即可,較佳為2以上,更佳為5以上,更佳為10以上,更佳為100以上,最佳為1000以上。
若為上述比,則可高效率地對懸浮液照射紫外線,因此可進一步提高製造氯化氯乙烯系樹脂時之反應效率。
紫外線照射區間α之寬度方向之剖面積之大小並無特別限定,於本發明中,由於具有玻璃配管及/或玻璃窗之金屬配管之寬度方向之至少紫外線照射區間內的剖面形狀為橢圓或矩形,因此即便紫外線照射區間α之寬度方向之剖面積較大,亦可提高對氯乙烯系樹脂之懸浮液12之紫外線之照射效率。
即,若為本發明,則可高效率地對大量之氯乙烯系樹脂照射紫外線,因此可提高製造氯化氯乙烯系樹脂時之反應效率。
作為光源19,可列舉照射紫外線之光源,具體而言,例如紫外線LED、有機EL(Electro Luminescence,電致發光)、無機EL、紫外線雷射、及水銀燈(mercury lamp),較佳為選自由紫外線LED、有機EL、無機EL及紫外線雷射所組成之群中之至少1種光源。
並且,關於光源19針對配管20之設置位置,例如於配管20之紫外線照射區間α之寬度方向的剖面形狀為橢圓之情形時,可如圖3(a)、(b)、(e)、(f)所示,以朝向配管20之短徑方向照射紫外線之方式設置,亦可如圖3(c)所示,以朝向配管20之長徑方向照射紫外線之方式設置,或亦可如圖3(d)所示,以朝向配管20之短徑方向及長徑方向
以外之方向照射紫外線之方式設置。又,光源19亦可如圖3(a)所示,以光源19與配管20接觸之方式進行設置,亦可如圖3(b)所示,使光源19遠離配管20而設置。
再者,雖未圖示,但於圖3(c)及圖3(d)之情形時,可藉由複數個光源形成光源19,亦可形成複數個光源19。又,於該情形時,形成光源19之光源之數量、及光源19之數量並未進行限定。
同樣地,例如於配管20之紫外線照射區間α中之寬度方向之剖面形狀為矩形之情形時,可如圖4(a)、(b)、(e)、(f)所示,以朝向配管20之短邊方向照射紫外線之方式設置,亦可如圖4(c)所示,以朝向配管20之長邊方向照射紫外線之方式設置,或亦可如圖4(d)所示,以朝向配管20之短邊方向及長邊方向以外之方向照射紫外線之方式設置。又,光源19亦可如圖4(a)所示,以光源19與配管20接觸之方式進行設置,亦可如圖4(b)所示,使光源19遠離配管20而設置。
再者,雖未圖示,但於圖4(c)及圖4(d)之情形時,可藉由複數個光源形成光源19,亦可形成複數個光源19。又,於該情形時,形成光源19之光源之數量、及光源19之數量並未進行限定。
於配管20之寬度方向之剖面形狀為矩形之情形時,其四角未必需要形成為直角,為了維持配管20之機械強度,亦可形成為具有某曲率(R)之曲線狀。
又,關於配管20之製作方法,例如只要藉由將相當於紫外線照射區間α之玻璃配管、與相當於未照射紫外線之區間β之鈦-鈀合金等金屬配管交替連接而進行製作即可,並無特別限定,可藉由先前公知之各種方法製作。進而,關於具有玻璃窗之金屬配管之製作方法,例如只要藉由切下鈦-鈀合金等金屬配管之一部分,並於該部分中嵌入玻璃而進行製作即可,並無特別限定,可藉由先前公知之各種方法製作。
關於紫外線照射區間α之寬度方向之剖面中之懸浮液12之流通部的直徑、較佳為懸浮液12之流通部之短徑或短邊,只要為對氯乙烯系樹脂之懸浮液12充分地照射紫外線之長度即可,並無特別限定。又,沿著配管20配設之光源19之個數只要為可對氯乙烯系樹脂之懸浮液12充分地照射紫外線之個數即可,並無特別限定。再者,於本發明中,所謂「懸浮液之流通部」,係指由配管20之內周面所包圍之區域。
進而,於在寬度方向上隔著配管20中之紫外線照射區間α而設置複數個光源19之情形時,可如圖5(a)、(c)所示,相對於寬度方向之剖面形狀為橢圓之配管20而配置成點對稱或線對稱,亦可如圖5(b)、(d)所示,相對於寬度方向之剖面形狀為矩形之配管20而配置成點對稱或線對稱。藉由在寬度方向上隔著配管20中之紫外線照射區間α而設置複數個光源19,而對在紫外線照射區間α內流通之懸浮液12更有效率地照射紫外線。再者,圖5例示了以兩個光源19於寬度方向上隔著配管20而進行設置之情形,但亦可以三個以上之光源19於寬度方向上隔著配管20而進行設置。又,於本發明中,「以光源於寬度方向上隔著配管」中,除了於以配管20之寬度方向之剖面進行觀察之情形時,相對於配管20將複數個光源19配置成點對稱或線對稱之情形以外,包括以包圍配管20之方式進行配置之情形。
又,亦可將圖3(a)~圖3(f)、或圖4(a)~圖4(f)中所記載之各構成與圖5(a)~圖(d)中所記載之各構成組合。將該組合之一例示於圖5(d)及圖5(e),但本發明中之組合並不限定於圖5(d)及圖5(e)所示之組合。
於使用上述構成之配管20製造氯化氯乙烯系樹脂時,一面於配管20中連續地供給氯乙烯系樹脂之懸浮液12,一面自光源19介隔配管20對該懸浮液12照射紫外線(照射步驟)。即,一面於配管20內使導入有氯之氯乙烯系樹脂之懸浮液12流通,一面自光源19對該懸浮液12照射紫外線。藉此開始氯化反應。又,於照射步驟之期間中,配管20內
之溫度較佳為藉由使溫水於夾套中流通而加以控制。再者,氯乙烯系樹脂之懸浮液12較佳為水性懸浮液。
又,上述照射步驟中,更佳為使氯乙烯系樹脂之懸浮液12循環,對該懸浮液12照射複數次紫外線。藉此,可更有效率地對氯乙烯系樹脂照射紫外線。再者,使懸浮液12循環之次數例如只要根據光源19之個數或配管20之粗細、所需之氯化氯乙烯系樹脂之氯含量等而適當地設定即可,並無特別限定。
於進行氯化反應而氯化氯乙烯系樹脂之氯含量達到所需之值時,結束利用光源19之紫外線照射而結束氯化反應。其後,例如自氯導入槽2(圖1)中取出包含氯化氯乙烯系樹脂之懸浮液12,利用氮氣將氯化氯乙烯系樹脂中之未反應之氯驅出後,將殘留之鹽酸水洗而去除,並使其乾燥(洗淨步驟、乾燥步驟)。藉此,可製造氯化氯乙烯系樹脂。
<光源>
繼而,對光源19進行詳細說明。本發明者等人發現,較佳為使用選自由紫外線LED、有機EL、無機EL及紫外線雷射所組成之群中之至少1種光源,更佳為使用紫外線LED,對導入有氯之氯乙烯系樹脂之懸浮液照射紫外線,將該氯乙烯系樹脂氯化,藉此可更有效率地獲得氯化氯乙烯系樹脂。又發現,若反應槽內之攪拌性、或紫外線對氯乙烯系樹脂之照射範圍為相同程度,則藉由使用選自由紫外線LED、有機EL、無機EL及紫外線雷射所組成之群中之至少1種光源進行紫外線之照射,將氯乙烯系樹脂氯化之步驟中之總耗電量減小,可降低生產成本。而且,選自由紫外線LED、有機EL、無機EL及紫外線雷射所組成之群中之至少1種光源、尤其是紫外線LED與水銀燈相比較,由長期使用所引起之亮度之降低較少,因此可減少光源之更新(更換)次數,從而可提高氯化氯乙烯系樹脂之生產性。又,選自由紫
外線LED、有機EL、無機EL及紫外線雷射所組成之群中之至少1種光源若總耗電量為相同程度,則與水銀燈相比較可縮短反應時間。於本發明中,關於總耗電量,於將光源之電流值設為I(A)、光源之電壓值設為V(V)、氯化之反應時間設為t(h)之情形時,可藉由下述數式(1)而算出。
總耗電量(W.h)=I×V×t×(光源之個數) (1)
紫外線LED只要為可照射紫外線之LED即可,其構成並無特別限定。例如,作為紫外線LED,可使用將AlN、AlGaN、AlInGaN等氮化物半導體材料用於發光層之半導體發光元件,或將金剛石薄膜用於發光層之半導體發光元件等。更佳為使用峰值波長為1個之紫外線LED。又,紫外線LED所照射之紫外線之峰值波長可藉由變更發光層之各組成的比率而加以調整。例如,於在紫外線LED之發光層中使用氮化物半導體材料之情形時,可藉由增加Al之含量而縮短紫外線之峰值波長。紫外線之照射時,除了紫外線LED以外,可使用可照射紫外線之有機EL、無機EL及紫外線雷射等光源。其中,較佳為使用紫外線LED作為光源。又,更佳為有機EL、無機EL及紫外線雷射等光源亦可照射與紫外線LED所照射之紫外線同樣之峰值波長及/或波長範圍之紫外線。紫外線LED所照射之紫外線之峰值波長或波長範圍如下所述。
關於紫外線LED所照射之紫外線之峰值波長,就抑制加熱成形時之初期著色及提高熱穩定性之觀點而言,較佳為290nm以上且400nm以下。又,就反應槽之耐久性之觀點而言,紫外線LED所照射之紫外線之峰值波長較佳為340nm以上且400nm以下。再者,峰值波長為315nm以上且400nm以下之紫外線亦被稱為UVA(Ultra Violet A,超紫外線)。於本發明中,可適宜地使用照射峰值波長為365nm之紫外線之紫外線LED或照射峰值波長為385nm之紫外線的紫外線LED。
紫外線LED所照射之紫外線之波長範圍較佳為260nm以上且430nm以下。於本發明中,所謂「紫外線之波長範圍」,係指於發光光譜中,相對於峰值波長之相對發光強度而具有2%以上之相對發光強度之波長的範圍。例如,於圖7所示之紫外線之發光光譜中,波長範圍為350nm至392nm,於圖13所示之紫外線之發光光譜中,波長範圍為355nm至415nm。
又,就熱穩定性之觀點而言,較佳為使用照射波長範圍為300nm以上且430nm以下、峰值波長為350nm以上且400nm以下之紫外線之紫外線LED。或者就氯化之反應效率較高之觀點而言,較佳為照射波長範圍為350nm以上且392nm以下、峰值波長為365nm之紫外線之紫外線LED。關於本發明中之氯化之反應效率,於使用相同程度之組成之氯乙烯系樹脂製造相同程度之氯含量的氯化氯乙烯系樹脂之情形時,可根據所需之總光量及/或反應時間進行評價。因此,所需之總光量越少,且反應時間越短,氯化之反應效率越高。
於本發明中,「總光量」係藉由以下方法測定、算出之值。於光量測定器(TOPCON公司製造,型號「UVR-2」)上安裝感測器(TOPCON公司製造,型號「UD-36」),於進行氯化反應時存在於反應槽內之氯乙烯系樹脂與光源之距離變得最近之位置,測定自光源照射之紫外線之每單位面積之光量。又,於進行氯化反應時存在於反應槽內之氯乙烯系樹脂與光源之距離變得最近之位置,測定自光源照射之紫外線與氯乙烯系樹脂接觸之照射面積。繼而,將上述測定中所獲得之照射面積之值乘以每單位面積之光量之值而得的值作為總光量。例如,於氯化氯乙烯系樹脂之製造中使用作為參考例之圖6所示的製造裝置之情形時,於反應器600之內壁之位置測定每單位面積之光量及照射面積,又,於氯化氯乙烯系樹脂之製造中使用作為參考例之圖12所示的製造裝置之情形時,於插入有紫外線LED光源裝置之圓筒狀
容器300b之外壁的位置測定每單位面積之光量及照射面積。再者,上述測定中,每單位面積之光量及照射面積之測定係於空氣環境下且反應器內為空之狀態下進行。
此處,所謂「紫外線LED」,係指紫外線LED元件、及具有複數個紫外線LED元件之紫外線LED光源裝置兩者。再者,代替使用選自由紫外線LED、有機EL、無機EL及紫外線雷射所組成之群中之至少1種光源,視需要亦可使用水銀燈(mercury lamp)作為光源。
用於氯乙烯系樹脂之氯化的紫外線LED之個數可為一個,亦可為複數個。於使用複數個紫外線LED之情形時,可分別組合使用所照射之紫外線之峰值波長相同之紫外線LED,亦可分別組合使用所照射之紫外線之峰值波長互不相同之紫外線LED。
本發明中所使用之氯乙烯系樹脂係以懸浮液、更佳為水性懸浮液之形式導入至反應槽(具有玻璃配管及/或玻璃窗之金屬配管)中。氯乙烯系樹脂之水性懸浮液可藉由使氯乙烯系樹脂懸浮於水性介質中而獲得。具體而言,例如若使用水作為水性介質,並將氯乙烯系樹脂與水混合,則可獲得氯乙烯系樹脂之水性懸浮液。
用作氯化氯乙烯系樹脂之原料之氯乙烯系樹脂為氯乙烯單體的均聚物、或氯乙烯單體與其他可共聚合之單體之共聚物。作為其他可共聚合之單體,並無特別限定,例如可列舉:乙烯、丙烯、乙酸乙烯酯、烯丙基氯、烯丙基縮水甘油醚、丙烯酸酯、乙烯醚等。
於使氯乙烯單體均聚合時,或於使氯乙烯單體與其他可共聚合之單體共聚合時,可使用分散劑及油溶性聚合起始劑等。再者,於進行上述聚合時,進而亦可使用聚合調整劑、鏈轉移劑、pH值調整劑、防靜電劑、交聯劑、穩定劑、填充劑、抗氧化劑、防垢劑等。
作為分散劑,例如可列舉:部分皂化聚乙酸乙烯酯、甲基纖維素、羥丙基甲基纖維素等。作為油溶性聚合起始劑,例如可列舉:過
氧化月桂醯、過氧化新癸酸二-2-乙基己酯、過氧化新癸酸第三丁酯、α,α'-偶氮雙-2,4-二甲基戊腈等。
氯乙烯系樹脂之粒徑並無特別限定,平均粒徑較佳為0.1~350μm,更佳為80~200μm。於本發明中,氯乙烯系樹脂之平均粒徑係依據JIS-K0069而進行測定。
氯乙烯系樹脂之水性懸浮液並無特別限定,例如可藉由將氯乙烯系樹脂與水混合,使氯乙烯系樹脂懸浮於水中而獲得。氯乙烯系樹脂之水性懸浮液較佳為於導入至具有玻璃配管及/或玻璃窗之金屬配管中之前,於設置於該等配管之上游側之混合槽內製作。即,氯乙烯系樹脂之水性懸浮液較佳為預先於混合槽內製作後,導入至具有玻璃配管及/或玻璃窗之金屬配管中。所獲得之氯乙烯系樹脂之水性懸浮液係導入至反應槽(具有玻璃配管及/或玻璃窗之金屬配管)中,藉由配置於反應槽內之攪拌翼、或視需要配置於具有玻璃配管及/或玻璃窗之金屬配管內之靜態混合器加以攪拌。對於混合槽內之氯乙烯系樹脂之水性懸浮液,一面攪拌一面供給氯。混合槽內之氯乙烯系樹脂之水性懸浮液視需要進而一面被供給氯,一面導入至具有玻璃配管及/或玻璃窗之金屬配管中,由紫外線LED照射紫外線。藉由自紫外線LED開始紫外線之照射,而開始氯乙烯系樹脂之氯化反應。
水性懸浮液中之氯乙烯系樹脂經氯化直至成為所需之氯含量。氯化反應係藉由結束紫外線之照射而結束。氯化反應結束後,藉由氮氣等驅出氯化氯乙烯系樹脂中之未反應之氯,進而,使用氯化氯乙烯系樹脂之Tg(玻璃轉移溫度)以下之溫度之溫水,去除殘留於氯化氯乙烯系樹脂中之鹽酸。其後,經過脫水、乾燥步驟,而獲得氯化氯乙烯系樹脂。
就生產性、水性懸浮液之黏度穩定性及攪拌時之均一混合性之觀點而言,水性懸浮液中之氯乙烯系樹脂之濃度亦取決於該氯乙烯系
樹脂之分子量,通常較佳為10重量%以上且40重量%以下,更佳為20重量%以上且35重量%以下。
於向混合槽供給氯之情形時,氯亦可為氣體狀及液體狀之任一種,就操作之容易性之觀點而言,更佳為氣體狀。氯之供給方法只要為可於水性懸浮液中供給氯之方法即可,並無特別限定。例如,作為氯之供給方法,可列舉如下方法等:於氯化反應開始前(初期)一次性添加氯之方法、於氯化反應中間斷地供給氯之方法、於氯化反應中連續地供給氯之方法、於氯化反應開始前(初期)添加氯之一部分且於氯化反應中間斷或連續地供給剩餘之氯之方法。
又,亦可成為於混合槽中供給粉體或粒子狀之氯乙烯系樹脂、水、及氯之構成。本發明中之製造裝置只要於照射紫外線之時點,於反應槽(具有玻璃配管及/或玻璃窗之金屬配管)內存在導入有氯之氯乙烯系樹脂之水性懸浮液即可,因此,水性懸浮液或氯之供給方法並無特別限定。如上所述,於本發明中,氯化反應係藉由開始紫外線之照射而開始,且藉由結束紫外線之照射而結束。
氯化反應時之最高反應溫度並無特別限定,較佳為90℃以下,更佳為88℃以下,進而較佳為86℃以下。若最高反應溫度為90℃以下,則抑制氯乙烯系樹脂之劣化,且抑制所獲得之氯化氯乙烯系樹脂之著色。關於氯化反應時之最低反應溫度,就使具有玻璃配管及/或玻璃窗之金屬配管內之水性懸浮液的流動變得容易之觀點而言,較佳為超過0℃。又,就縮短反應時間之觀點而言,最低反應溫度較佳為30℃以上,更佳為50℃以上。
以下,對本發明中之照射步驟、及具有玻璃配管及/或玻璃窗之金屬配管之進一步之例子進行說明。再者,本發明並不限定於以下將說明之照射步驟、及具有玻璃配管及/或玻璃窗之金屬配管。又,以下將說明之照射步驟、及具有玻璃配管及/或玻璃窗之金屬配管之構
成亦可與已說明之照射步驟、及具有玻璃配管及/或玻璃窗之金屬配管的構成組合。
<照射步驟>
於本發明之製造方法中,照射步驟亦可為如下步驟:以懸浮液中之紫外線到達距離相對於具有玻璃配管及/或玻璃窗之金屬配管之內徑的長度之比率成為30~100%之方式,對懸浮液照射紫外線。
懸浮液中之紫外線到達距離相對於具有玻璃配管及/或玻璃窗之金屬配管之內徑的長度之比率進而較佳為40~100%,進而較佳為50~100%,進而較佳為60~100%,進而較佳為70~100%,進而較佳為80~100%,最佳為90~100%。
由於懸浮液中之紫外線到達距離相對於具有玻璃配管及/或玻璃窗之金屬配管之內徑的長度之比率越大,越可對懸浮液高效率地照射紫外線(換言之,由於可對大多數之氯乙烯樹脂照射較強之紫外線),因此可提高製造氯化氯乙烯系樹脂時之反應效率。
再者,若具有玻璃配管及/或玻璃窗之金屬配管之寬度方向之至少紫外線照射區間內的剖面形狀為橢圓或矩形,則可容易地將懸浮液中之紫外線到達距離相對於具有玻璃配管及/或玻璃窗之金屬配管之內徑的長度之比率調節至上述範圍內。
此處,以下對本發明之製造方法中之照射步驟加以詳述。圖15係表示作為本發明之參考例之氯化氯乙烯系樹脂之製造裝置的主要部分之概略剖面圖,圖15(a)為配管20之長度方向的剖面圖,圖15(b)~(e)為配管20之寬度方向的剖面圖。
又,圖16及17係表示本發明之氯化氯乙烯系樹脂之製造裝置之主要部分之概略剖面圖,圖16及17(a)~(d)為配管20之寬度方向的剖面圖。
如圖15(a)所示,導入有氯之氯乙烯系樹脂之懸浮液12於配管20
內流通。光源19係與配管20對向地配置。
於圖15(a)~(e)中,懸浮液12內之中空部分表示經紫外線照射之區域(以下稱為「紫外線照射區域22」)。再者,於本說明書中,上述「紫外線照射區域」係指經每單位面積之光量為1μw/cm2以上之紫外線照射之區域。於本說明書中,每單位面積之紫外線之光量係於光量測定器(TOPCON公司製造,型號「UVR-2」)上安裝感測器(TOPCON公司製造,型號「UD-36」)而測定者。
又,於圖15(a)中,點b表示於紫外線照射區域22中距光源19之距離最長之地點、即每單位面積之光量為1μw/cm2以上之紫外線到達距光源19最遠處之地點。再者,於本說明書中,為了方便起見,將該點b稱為「紫外線之最長到達點」。
於本說明書中,所謂上述「具有玻璃配管及/或玻璃窗之金屬配管之內徑」,例如於配管20中之懸浮液12之流通部之寬度方向的剖面形狀為如圖15(b)~(e)所示之圓之情形時,係指該圓之直徑之長度D1。又,例如於懸浮液12之流通部之寬度方向的剖面形狀為如圖16(a)~(d)所示之橢圓之情形時,係指該橢圓之短徑之長度D2。又,例如於懸浮液12之流通部之寬度方向的剖面形狀為如圖17(a)~(d)所示之矩形之情形時,係指該矩形之短邊之長度D3。又,雖未圖示,但例如於懸浮液12之流通部之寬度方向的剖面形狀為正方形之情形時,係指該正方形之一邊之長度。又,例如於懸浮液12之流通部之寬度方向的剖面形狀為矩形及正方形以外之多邊形之情形時,係指內接於該多邊形之圓之直徑之長度。再者,所謂上述「懸浮液之流通部」,係指由配管20之內周面所包圍之區域。
又,所謂上述「懸浮液中之紫外線到達距離」,係指於懸浮液中每單位面積之光量為1μw/cm2以上之紫外線所到達之距離的最大值。即,如圖15(b)所示,係指於將連結光源19之中心(以下稱為「光源中
心」。)(例如,圖15(b)等所示之點c)與紫外線照射區域22中之紫外線之最長到達點b的直線cb、與配管20之內周面之接點中接近光源19的點設為點a之情形時的直線ab之長度d1。再者,於本說明書中,上述「光源中心」係指光源19之發光區域之中心,更具體而言,係指對應於該光源之發光區域中之發光強度分佈的峰值之位置。
因此,所謂以懸浮液中之紫外線到達距離相對於配管20之內徑的比率成為30~100%之方式對懸浮液12照射紫外線,例如,如圖15(b)所示,於懸浮液12之流通部之寬度方向的剖面形狀為圓之情形時,係指以紫外線到達距離相對於該圓之直徑之長度D1(直線ab之長度d1)的比率成為30~100%之方式對懸浮液12照射紫外線。
又,例如,如圖16(a)所示,於懸浮液12之流通部之寬度方向的剖面形狀為橢圓之情形時,係指以紫外線到達距離相對於該橢圓之短徑之長度D2(直線ab之長度d2)的比率成為30~100%之方式對懸浮液12照射紫外線。
又,例如,如圖17(a)所示,於懸浮液12之流通部之寬度方向的剖面形狀為矩形之情形時,係指以紫外線到達距離相對於該矩形之短邊之長度D3(直線ab之長度d3)的比率成為30~100%之方式對懸浮液12照射紫外線。
此處,根據圖18將上述「懸浮液中之紫外線到達距離」之測定方法之一例說明如下。圖18(a)~(c)係懸浮液中之紫外線到達距離之測定時所使用之模型裝置的縱剖面圖,圖18(d)為模型裝置之橫剖面圖。
懸浮液中之紫外線到達距離可根據於如圖18(a)所示之模型裝置中預先獲得之資料算出。該模型裝置係實際模仿製造氯化氯乙烯系樹脂之裝置及反應條件(光源及配管之種類、氯乙烯系樹脂之濃度、溫度、光輸出等)而設計。槽30係實際模仿製造氯化氯乙烯系樹脂之裝
置之配管而製作者。再者,該模型裝置中,光源19係容納於保護管(casing pipe)24中。
圖19中示出本測定方法之概略。本測定方法之目的在於,根據對導入有氯之懸浮液照射之紫外線的強度(紫外線強度)算出光源距離(懸浮液中之紫外線到達距離)。由於紫外線之強度因有無氯而發生變化,故而無法直接進行實驗1至實驗3之計算。因此,實驗3至目標之計算必須根據實驗1與2之關係而加以考慮。
若具體地進行說明,則首先,作為實驗1,如圖18(a)所示,於模型裝置中,一面使光源19與感測器23之距離A產生變化,一面測定各距離之紫外線強度。由於感測器23係以與槽30之外周面接觸之方式設置,因此藉由使光源19之位置於槽30之內徑方向上移動而使距離A變化。例如,於使用如圖18(d)所示之剖面形狀為圓之槽30之情形時,使光源19之位置於該圓之直徑方向上移動。測定係設為一面藉由攪拌翼26攪拌懸浮液12一面進行。實驗1中,未於氯乙烯系樹脂之懸浮液12中導入氯。藉此確認電流值(Amp)一定之情形時之距離A與紫外線強度的關係。再者,由於距離A包括槽30之壁之厚度,因此實際之懸浮液中之紫外線到達距離(圖18(d)所示之長度d)成為由距離A減去槽30之壁的厚度而得之值。
繼而,作為實驗2,如圖18(b)所示,於模型裝置中測定如下電流值:於固定光源19並將距離A設為一定之情形時,可獲得與實驗1之各距離時之紫外線強度相同之強度的電流值。光源19之電流值係藉由光源控制單元25進行控制。一面藉由攪拌翼26攪拌懸浮液12一面進行測定。實驗2中亦與實驗1同樣地,未於氯乙烯系樹脂之懸浮液12中導入氯。藉此確認距離A為一定之情形時之紫外線強度與電流值之關係。
繼而,作為實驗3,如圖18(c)所示,於模型裝置中,一面於氯乙
烯系樹脂之懸浮液12中導入氯,一面測定與各距離相對應之電流值下之紫外線強度。光源19之電流值係藉由光源控制單元25進行控制。一面藉由攪拌翼26攪拌懸浮液12一面進行測定。藉此確認導入有氯之懸浮液12中之電流值與紫外線強度之關係。
根據以上述方式獲得之實驗1~3之結果,可根據於實際之製造裝置中所測定之導入有氯之懸浮液12中之紫外線強度間接地算出紫外線到達距離。
再者,於實際之製造裝置中使用具有如圖16及圖17所示之剖面形狀的配管之情形時,取得如下預備資料即可:用以對模型裝置中使用之槽30使用與實際之製造裝置中之配管的剖面形狀相同形狀者,根據導入有氯之懸浮液12中之紫外線強度而間接地算出紫外線到達距離的預備資料。
因此,於本發明之製造方法中,為了以紫外線到達距離相對於配管之內徑之比率成為30~100%之方式照射紫外線,只要考慮影響如上所述之氯乙烯系樹脂之懸浮液中之紫外線到達距離的各種因素、光源之條件(種類、位置、輸出等)、配管之條件(形狀、材質等)等,且適當地設定如紫外線到達距離相對於配管之內徑之比率成為30~100%般之最佳紫外線照射條件即可。再者,測定紫外線到達距離之方法並不限定於上述方法。
若紫外線到達距離相對於配管之內徑之比率為30~100%,則與紫外線到達距離相對於配管之內徑之比率低於30%之情形相比較,可謂對存在於懸浮液中之氯乙烯系樹脂照射之紫外線之量較多。如上所述,氯乙烯系樹脂之氯化係藉由紫外線之照射而開始,且藉由結束紫外線之照射而停止。因此,若紫外線到達距離相對於配管之內徑之比率為30~100%,則與紫外線到達距離相對於配管之內徑之比率低於30%之情形相比較,理論上可謂開始氯化之氯乙烯系樹脂之比率較
高。由於開始氯化之氯乙烯系樹脂之比率越高則可謂反應效率越高,因此若紫外線到達距離相對於配管之內徑之比率為30~100%,則與紫外線到達距離相對於配管之內徑之比率低於30%之情形相比較,可謂反應效率更高。於本發明中,就進一步提高氯乙烯系樹脂之反應效率之觀點而言,更佳為以使紫外線到達距離相對於配管之內徑之比率成為70~100%之方式照射紫外線,更佳為以紫外線到達距離相對於配管之內徑之比率成為90~100%之方式照射紫外線。
又,上述照射步驟中,更佳為使氯乙烯系樹脂之懸浮液12循環,並對該懸浮液12照射複數次紫外線。藉此,可更有效率地對氯乙烯系樹脂照射紫外線。再者,使懸浮液12循環之次數例如只要根據光源19之個數或配管20之粗細、所需之氯化氯乙烯系樹脂之氯含量等而適當地設定即可,並無特別限定。
再者,若可以懸浮液12中之紫外線到達距離相對於配管之內徑之比率成為30~100%的方式對懸浮液照射紫外線,則於本發明之製造裝置中,設置光源19之位置、配管20與光源19之距離、光源19對配管20之紫外線照射方向、光源19之輸出、配管20之大小、形狀等並無特別限定,可適當設定。
<具有玻璃配管及/或玻璃窗之金屬配管>
繼而,以下對具有玻璃配管及/或玻璃窗之金屬配管(以下存在簡稱為配管之情形)加以詳述。本發明之製造方法及本發明之製造裝置中使用之配管20的形狀並無特別限定,較佳為懸浮液12之流通部之寬度方向之剖面形狀呈扁平形狀。所謂懸浮液12之流通部之寬度方向的剖面形狀為扁平形狀,例如係指如圖16及圖17所示,懸浮液12之流通部之寬度方向的剖面形狀為橢圓或矩形。若懸浮液12之流通部之寬度方向的剖面形狀為扁平形狀,則可容易地將懸浮液中之紫外線到達距離相對於具有玻璃配管及/或玻璃窗之金屬配管之內徑的比率設為30
~100%。即,於配管20之寬度方向之剖面積相同之情形時,若懸浮液12之流通部之寬度方向的剖面形狀為扁平形狀,則與懸浮液12之流通部之寬度方向的剖面形狀為圓之情形相比,配管20之內徑進一步縮短。因此,可進一步減少用以照射將懸浮液中之紫外線到達距離相對於配管20之內徑的比率設為30~100%所必需之紫外線之照射能量,故可更高效率地製造氯化氯乙烯系樹脂。
再者,於配管20之寬度方向之剖面形狀為矩形之情形時,其四角未必需要形成為直角,為了維持配管20之機械強度,亦可形成為具有某曲率(R)之曲線狀。
關於懸浮液12之流通部之寬度方向的剖面之徑(亦簡稱為「配管之內徑」),只要為可以懸浮液中之紫外線到達距離相對於該徑之比率成為30~100%之方式照射紫外線的長度即可,並無特別限定。如上所述,於配管20之寬度方向之剖面積相同之情形時,配管20之內徑更短之情況下,可進一步減少用以照射將懸浮液中之紫外線到達距離相對於該內徑的比率設為30~100%所必需之紫外線之照射能量,因此可更高效率地製造氯化氯乙烯系樹脂。
又,配管20之製作方法並無特別限定,可藉由先前公知之各種方法而製作。例如,只要藉由將相當於紫外線照射區間之玻璃配管、與相當於未照射紫外線之區間之鈦-鈀合金等金屬配管交替地連接而進行製作即可。進而,具有玻璃窗之金屬配管之製作方法例如只要藉由切下鈦-鈀合金等金屬配管之一部分並於該部分中嵌入玻璃而進行製作即可,並無特別限定,可藉由先前公知之各種方法而製作。
此處,於本發明中,所謂上述「紫外線照射區間」,包括配管20中之經來自光源19之紫外線照射之區域(長度方向之照射區域),係指將該照射區域之長度方向之兩端部設為邊界線之區間α(圖15(a)),包括配管20中之不包括在上述紫外線照射區間α中之區域(長度方向之非
照射區域)之長度方向的區間β係作為「未照射紫外線之區間」而與紫外線照射區間α相區分。具體而言,例如於存在複數個紫外線照射區間α之情形時,未照射紫外線之區間β係指相互鄰接之紫外線照射區間α與紫外線照射區間α間之區域、及配管20中之端部之紫外線照射區間α與反應器6(圖1)之入口或出口間的區域,於紫外線照射區間α為1個之情形時,未照射紫外線之區間β係指配管20中之紫外線照射區間α與反應器6(圖1)之入口或出口間之區域。
於本發明之製造方法中,較佳為於照射步驟中,於具有玻璃配管及/或玻璃窗之金屬配管20之內徑方向、且通過該配管之寬度方向之剖面形狀之中心的方向上照射紫外線。
又,於本發明之製造裝置中,光源19較佳為以可於具有玻璃配管及/或玻璃窗之金屬配管20之內徑方向、且通過該配管之寬度方向之剖面形狀之中心的方向上照射紫外線之方式設置。
此處,所謂上述「具有玻璃配管及/或玻璃窗之金屬配管之內徑方向」,例如於懸浮液12之流通部之寬度方向的剖面形狀為圓之情形時,係指相對於該圓之直徑而平行之方向,於懸浮液12之流通部之寬度方向的剖面形狀為橢圓之情形時,係指相對於該橢圓之短徑而平行之方向,於懸浮液12之流通部之寬度方向的剖面形狀為矩形之情形時,係指相對於該矩形之短邊而平行之方向。
又,所謂上述「通過配管之寬度方向之剖面形狀之中心的方向」,係指通過懸浮液12之流通部之寬度方向的剖面形狀之中心之方向,即,例如於懸浮液12之流通部之寬度方向的剖面形狀為圓之情形時,係指通過該圓之中心之方向,於懸浮液12之流通部之寬度方向的剖面形狀為橢圓之情形時,係指通過該橢圓之中心之方向,於懸浮液12之流通部之寬度方向的剖面形狀為矩形之情形時,係指通過該矩形之中心之方向。
因此,所謂上述「於具有玻璃配管及/或玻璃窗之金屬配管之內徑方向、且通過該配管之寬度方向之剖面形狀的中心之方向上照射紫外線」,如圖15(b)~(c)所示,於懸浮液12之流通部之寬度方向的剖面形狀為圓之情形時,係指以連結光源中心c與紫外線之最長到達點b之直線cb的朝向、與該圓之直徑之朝向一致之方式照射紫外線。又,如圖16(a)~(c)所示,於懸浮液12之流通部之寬度方向的剖面形狀為橢圓之情形時,係指以連結光源中心c與紫外線之最長到達點b之直線cb的朝向、與該橢圓之短徑之朝向一致之方式照射紫外線。
藉此,對配管20之外周面於垂直方向上照射紫外線,因此與對配管20於傾斜方向上照射紫外線之情形(例如,圖15(d)、圖16(d)及圖17(d))相比較,可減少與配管20之外周面接觸而反射之紫外線之量。進而,由於在通過配管之寬度方向之剖面形狀的中心之方向上照射紫外線,因此可更高效率地以懸浮液中之紫外線到達距離相對於配管之內徑的比率成為30~100%之方式對懸浮液照射紫外線。再者,所謂上述「相對於配管之外周面之垂直方向」,如圖15(b)所示,於將連結光源中心c與紫外線照射區域22中之紫外線之最長到達點b的直線cb與配管20之外周面之接點之中,接近光源19之點設為點a'之情形時,係指直線cb與通過點a'之配管20之寬度方向之剖面存在於同一平面上,且直線cb相對於點a'之配管20之寬度方向之剖面形狀的外周之接線S而垂直。
於本發明之製造方法及本發明之製造裝置中,光源19較佳為設置於與具有玻璃配管及/或玻璃窗之金屬配管20之距離成為最短之位置。具體而言,光源19較佳為如圖15(b)、圖16(a)及圖17(a)所示,以配管20與光源19接觸之方式設置。藉此,與使光源19遠離配管20而進行設置之情形相比較,可更高效率地以懸浮液12中之紫外線到達距離相對於配管之內徑的比率成為30~100%之方式對懸浮液照射紫外
線。
進而,光源19之個數並不限定於1個。光源19之個數只要為可對氯乙烯系樹脂之懸浮液12充分地照射紫外線之個數即可,只要根據配管20之長度、粗細等任意設定即可。
於使用複數個光源19照射紫外線之情形時,相對於配管20之光源19之配置並無特別限定。於設置複數個光源19之情形時,例如,如圖15(e)所示,可相對於寬度方向之剖面形狀為圓之配管20配置成點對稱或線對稱。藉由在寬度方向上隔著配管20而設置複數個光源19,而更有效率地對在配管20內流通之懸浮液12照射紫外線。再者,於本發明中,「以光源於寬度方向上隔著配管」中,除了於以配管20之寬度方向之剖面進行觀察之情形時相對於配管20將複數個光源19配置成點對稱或線對稱之情形以外,包括以包圍配管20之方式進行配置之情形。
又,於使用複數個光源19照射紫外線之情形時,只要至少1個光源的懸浮液中之紫外線到達距離相對於配管之內徑之比率達成30~100%即可,更佳為所有光源的懸浮液中之紫外線到達距離相對於配管之內徑之比率達成30~100%。藉此,可更有效率地對在配管20內流通之懸浮液12照射紫外線,且可更均勻地對懸浮液12照射紫外線。
本發明並不限定於上述各實施形態,可於申請專利範圍所示之範圍內進行各種變更,將不同實施形態中分別揭示之技術手段適當地組合而獲得之實施形態亦包括在本發明之技術範圍內。
<本發明之構成-1>
本發明例如可如以下般構成。
<1>
一種氯化氯乙烯系樹脂之製造裝置,其特徵在於:其係藉由照射紫外線使氯乙烯系樹脂氯化而製造氯化氯乙烯系樹脂之裝置,且具
備:金屬配管,其具有使導入有氯之氯乙烯系樹脂之懸浮液流通之玻璃配管及/或玻璃窗;以及光源,其介隔該玻璃配管及/或該玻璃窗對上述懸浮液照射紫外線,且上述具有玻璃配管及/或玻璃窗之金屬配管之寬度方向之剖面形狀於至少紫外線照射區間內為橢圓或矩形。
<2>
如上述<1>之氯化氯乙烯系樹脂之製造裝置,其特徵在於:上述具有玻璃配管、及/或玻璃窗之金屬配管中之紫外線照射區間之寬度方向的剖面形狀與未照射紫外線之區間之寬度方向之剖面形狀相比較呈扁平形狀。
<3>
如上述<1>或<2>之氯化氯乙烯系樹脂之製造裝置,其特徵在於:上述光源係以於寬度方向上隔著具有玻璃配管及/或玻璃窗之金屬配管中之紫外線照射區間之方式設置。
<4>
如上述<1>至<3>中任一項之氯化氯乙烯系樹脂之製造裝置,其特徵在於:上述光源係選自由紫外線LED、有機EL、無機EL及紫外線雷射所組成之群中之至少1種光源。
<5>
如上述<1>至<4>中任一項之氯化氯乙烯系樹脂之製造裝置,其特徵在於:上述具有玻璃配管及/或玻璃窗之金屬配管、及上述光源係以上述懸浮液中之紫外線到達距離相對於上述具有玻璃配管及/或玻璃窗之金屬配管之內徑的長度之比率成為30~100%之方式,對上述懸浮液照射紫外線者。
<6>
一種氯化氯乙烯系樹脂之製造方法,其特徵在於包括如下照射步驟:於寬度方向之至少紫外線照射區間內之剖面形狀為橢圓或矩形
且具有玻璃配管及/或玻璃窗的金屬配管中,一面使導入有氯之氯乙烯系樹脂之懸浮液流通,一面對該懸浮液照射紫外線。
<7>
如上述<6>之氯化氯乙烯系樹脂之製造方法,其特徵在於使用如下金屬配管,該金屬配管具有紫外線照射區間之寬度方向之剖面形狀與未照射紫外線之區間之寬度方向的剖面形狀相比較呈扁平形狀之玻璃配管、及/或玻璃窗。
<8>
如上述<6>或<7>之氯化氯乙烯系樹脂之製造方法,其特徵在於:於上述照射步驟中,使氯乙烯系樹脂之懸浮液循環,對該懸浮液照射複數次紫外線。
<9>
如上述<6>至<8>中任一項之氯化氯乙烯系樹脂之製造方法,其特徵在於:於上述照射步驟中,自選自由紫外線LED、有機EL、無機EL及紫外線雷射所組成之群中之至少1種之光源照射紫外線。
<10>
如上述<6>至<9>中任一項之氯化氯乙烯系樹脂之製造方法,其特徵在於:於上述照射步驟中,以上述懸浮液中之紫外線到達距離相對於上述具有玻璃配管及/或玻璃窗之金屬配管之內徑的長度之比率成為30~100%之方式,對上述懸浮液照射紫外線。
<本發明之構成-2>
本發明例如可如以下般構成。
<11>
一種氯化氯乙烯系樹脂之製造方法,其特徵在於:其係藉由照射紫外線使氯乙烯系樹脂氯化而製造氯化氯乙烯系樹脂之方法,且包
括如下照射步驟:於具有玻璃配管及/或玻璃窗之金屬配管中,一面使導入有氯之氯乙烯系樹脂之懸浮液流通,一面對該懸浮液照射紫外線,且於上述照射步驟中,以上述懸浮液中之紫外線到達距離相對於上述具有玻璃配管及/或玻璃窗之金屬配管之內徑的比率成為30~100%之方式對上述懸浮液照射紫外線。
<12>
如上述<11>之氯化氯乙烯系樹脂之製造方法,其特徵在於:於上述照射步驟中,使氯乙烯系樹脂之懸浮液循環,對該懸浮液照射複數次紫外線。
<13>
如上述<11>或<12>之氯化氯乙烯系樹脂之製造方法,其特徵在於:於上述照射步驟中,於上述具有玻璃配管及/或玻璃窗之金屬配管之內徑方向、且通過該配管之寬度方向之剖面形狀的中心之方向上照射紫外線。
<14>
如上述<13>之氯化氯乙烯系樹脂之製造方法,其特徵在於:光源係設置於與上述具有玻璃配管及/或玻璃窗之金屬配管之距離成為最短之位置。
<15>
如上述<11>至<14>中任一項之氯化氯乙烯系樹脂之製造方法,其特徵在於:上述具有玻璃配管及/或玻璃窗之金屬配管之寬度方向之剖面形狀為橢圓或矩形。
<16>
如上述<11>至<15>中任一項之氯化氯乙烯系樹脂之製造方法,其特徵在於:於上述照射步驟中,自選自由紫外線LED、有機EL、無機EL及紫外線雷射所組成之群中之至少1種之光源照射紫外
線。
<17>
一種氯化氯乙烯系樹脂之製造裝置,其特徵在於:其係藉由照射紫外線使氯乙烯系樹脂氯化而製造氯化氯乙烯系樹脂之裝置,且其具備:金屬配管,其係使導入有氯之氯乙烯系樹脂之懸浮液流通,且具有玻璃配管及/或玻璃窗;以及光源,其介隔該玻璃配管及/或該玻璃窗對上述懸浮液照射紫外線,且上述具有玻璃配管及/或玻璃窗之金屬配管及上述光源係以如下方式構成:可以上述懸浮液中之紫外線到達距離相對於上述具有玻璃配管及/或玻璃窗之金屬配管之內徑的比率成為30~100%之方式對上述懸浮液照射紫外線。
<18>
如上述<17>之氯化氯乙烯系樹脂之製造裝置,其特徵在於:上述光源係以可於上述具有玻璃配管及/或玻璃窗之金屬配管之內徑方向、且通過該配管之寬度方向之剖面形狀的中心之方向上照射紫外線之方式設置。
<19>
如上述<18>之氯化氯乙烯系樹脂之製造裝置,其特徵在於:上述光源係設置於與上述具有玻璃配管及/或玻璃窗之金屬配管之距離成為最短之位置。
<20>
如上述<17>至<19>中任一項之氯化氯乙烯系樹脂之製造裝置,其特徵在於:上述具有玻璃配管及/或玻璃窗之金屬配管之寬度方向之剖面形狀為橢圓或矩形。
<21>
如上述<17>至<20>中任一項之氯化氯乙烯系樹脂之製造裝置,其特徵在於:上述光源係選自由紫外線LED、有機EL、無機EL
及紫外線雷射所組成之群中之至少1種。
[參考例]
此處,示出以下情形之效果作為參考例:代替使用水銀燈(mercury lamp)作為光源,而使用選自由紫外線LED、有機EL、無機EL及紫外線雷射所組成之群中之至少1種光源、具體而言使用紫外線LED作為光源之情形之效果,即,使用紫外線LED作為光源之情形之效果。下述參考例及比較例中,「份」及「%」只要未特別說明,則為重量基準。
(參考例1)
<氯化氯乙烯系樹脂之製作>
如圖6所示,準備UV-LED光源單元(Sentec股份有限公司製造,型號「OX223」)作為紫外線LED光源裝置100。紫外線LED光源裝置100具有3個峰值波長為365nm之紫外線LED元件110(日亞化學工業股份有限公司製造,型號「NC4U133」,順向電流500mA,順向電壓14.9V)。
參考例1中所使用之紫外線LED元件之發光光譜如圖7所示。如圖7所示,紫外線LED元件110所照射之紫外線之波長範圍為350nm至392nm,峰值為1個,峰值波長為365nm。此處,如上所述,波長範圍係指於發光光譜中,相對於峰值波長之相對發光強度具有2%以上之相對發光強度之波長的範圍。
於將紫外線LED光源裝置100配置於縱長20mm、橫長20mm、高度300mm之鋁製之支持體200上後,插入至內徑75mm、高度400mm、厚度2.5mm之透明之玻璃製之圓筒狀容器300(PYREX(註冊商標))中。
於加入有60℃之溫水400之水浴500中,配置已放入至圓筒狀容器300中之紫外線LED光源裝置100、與作為厚度3.6mm之透明玻璃製
之容器的反應器600(容量3L,PYREX(註冊商標))。具體而言,配置於水浴500中之紫外線LED光源裝置100係以與反應器600對向、且3個紫外線LED元件110於高度方向上以15mm之等間隔排列成1列之狀態配置。此時,反應器600與紫外線LED元件110之距離A係設為80mm。再者,水浴500中,設置有用以將溫水400維持於特定溫度之熱源(未圖示)。
繼而,於反應器600中投入純水1.8kg及K值為66.7、平均粒徑為170μm、視密度為0.568g/ml之氯乙烯系樹脂(Kaneka股份有限公司製造)0.2kg,利用蓋620將反應器600內密閉。再者,氯乙烯系樹脂之K值係依據JIS-K7367-2而求出之值,平均粒徑係根據JIS-K0069而求出之值,視密度係根據JIS-K7365而求出之值(關於以下之值亦相同)。然後,使用反應器600之渦輪翼610,以轉速340rpm攪拌作為純水與氯乙烯系樹脂之混合液之氯乙烯系樹脂之水性懸浮液700。
將反應器600內進行真空脫氣及氮氣置換。其後,將氯氣吹入至氯乙烯系樹脂之水性懸浮液700中。同時,一面利用渦輪翼610攪拌氯乙烯系樹脂之水性懸浮液700,一面自紫外線LED元件110向氯乙烯系樹脂之水性懸浮液700照射紫外線而開始氯化反應。再者,於吹入氯氣時,注意不使反應器600內減壓。氯化反應中,將水浴500中之溫水400之溫度維持於60℃。
於氯化氯乙烯系樹脂之氯含量達到66.3%時,結束利用紫外線LED元件110之紫外線之照射,而使氯化反應結束。氯化氯乙烯系樹脂之氯含量係藉由氯化反應中副生之鹽酸的中和滴定值而算出(關於以下之值亦相同)。作為氯化氯乙烯系樹脂之氯含量達到66.3%所需之時間的氯化反應之反應時間、即自紫外線之照射開始至照射結束之時間為96分鐘。然後,藉由氮氣將氯化氯乙烯系樹脂中之未反應之氯驅出後,將殘留之鹽酸水洗而去除,然後使氯化氯乙烯系樹脂乾燥。藉
此獲得氯化氯乙烯系樹脂。
(比較例1)
代替經支持體200支持之1台紫外線LED光源裝置100,而使用一盞100W之高壓水銀燈(Toshiba Lighting & Technology股份有限公司製造,電流值1.3A,電壓值100V),除此以外,以與參考例1相同之方式獲得氯化氯乙烯系樹脂。
比較例1中,作為氯化氯乙烯系樹脂之氯含量達到66.3%所需之時間的氯化反應之反應時間、即自紫外線之照射開始至照射結束之時間為120分鐘。
參考例1及比較例1中獲得之氯化氯乙烯系樹脂之加熱成形時之初期著色、熱穩定性測定及評價係以如下方式進行。又,以如下方式測定及評價維氏軟化點,藉此進行耐熱性之測定及評價。
<加熱成形時之初期著色>
相對於氯化氯乙烯系樹脂100重量份,調配甲基丙烯酸甲酯/丁二烯/苯乙烯(MBS,Methylmethacrylate-Butadiene-Styrene)樹脂(Kaneka股份有限公司製造,型號「Kanes(註冊商標)B31」)10重量份、液狀之錫系穩定劑(日東化成股份有限公司製造,型號「TVS # 8831」)1重量份、粉末狀之錫系穩定劑(日東化成股份有限公司製造,型號「TVS # 8813」)1重量份、作為潤滑劑之硬脂酸(花王股份有限公司製造,型號「Lunac(註冊商標)S-90V」)1重量份、及聚乙烯蠟(三井化學股份有限公司製造,型號「Hiwax220MP」)0.3重量份後,利用8吋輥於195℃下進行5分鐘混練,製作厚度0.6mm之片材。
將重疊有15片所獲得之片材者夾持於對鋼板實施鍍鉻並進行鏡面拋光而成之上光板(ferrotype plate)間後,於200℃之條件下,將壓力調整至3MPa~5MPa之範圍內進行10分鐘壓製,製作厚度5mm之板。使用色差計(日本電色工業股份有限公司製造,型號「ZE-
2000」),依據JIS-K7373對所獲得之板之黃色指數(以下亦稱為「YI」)進行測定。
<熱穩定性>
相對於氯化氯乙烯系樹脂100重量份,調配甲基丙烯酸甲酯/丁二烯/苯乙烯(MBS)樹脂(Kaneka股份有限公司製造,型號「Kanes(註冊商標)B31」)10重量份、液狀之錫系穩定劑(日東化成股份有限公司製造,型號「TVS # 8831」)1重量份、粉末狀之錫系穩定劑(日東化成股份有限公司製造,型號「TVS # 8813」)1重量份、作為潤滑劑之硬脂酸(花王股份有限公司製造,型號「Lunac(註冊商標)S-90V」)1重量份、及聚乙烯蠟(三井化學股份有限公司製造,型號「Hiwax220MP」)0.3重量份後,利用8吋輥於195℃下進行5分鐘混練,製作厚度0.6mm之片材。
將所獲得之片材切割成縱長3cm、橫長5cm,藉由200℃之烘箱進行加熱,測定直至片材黑化為止之時間。所謂黑化,係指片材之L值為20以下。L值係使用色差計(日本電色工業股份有限公司製造,型號「ZE-2000」)進行測定。
<維氏(Vicat)軟化點>
相對於氯化氯乙烯系樹脂100重量份,調配甲基丙烯酸甲酯/丁二烯/苯乙烯(MBS)樹脂(Kaneka股份有限公司製造,型號「Kanes(註冊商標)B31」)10重量份、液狀之錫系穩定劑(日東化成股份有限公司製造,型號「TVS # 8831」)1重量份、粉末狀之錫系穩定劑(日東化成股份有限公司製造,型號「TVS # 8813」)1重量份、作為潤滑劑之硬脂酸(花王股份有限公司製造,型號「Lunac(註冊商標)S-90V」)1重量份、及聚乙烯蠟(三井化學股份有限公司製造,型號「Hiwax220MP」)0.3重量份後,利用8吋輥於195℃下進行5分鐘混練,製作厚度0.6mm之片材。
將重疊有15片所獲得之片材者夾持於對鋼板實施鍍鉻並進行鏡面拋光而成之上光板間後,於200℃之條件下,將壓力調整至3MPa~5MPa之範圍內進行10分鐘壓製,製作厚度5mm之板。使用所獲得之板,依據JIS-K7206進行氯化氯乙烯系樹脂之維氏軟化點(Vicat軟化點)之測定。其中,將荷重設為5kg,升溫速度係設為50℃/h(B50法)。
進行上述測定,結果參考例1中獲得之氯化氯乙烯系樹脂之YI為136,黑化所需之時間為40分鐘,維氏軟化點為112.3℃。與此相對,比較例1中獲得之氯化氯乙烯系樹脂之YI為142,黑化所需之時間為30分鐘,維氏軟化點為111.6℃。將該等結果匯總示於下述表1中。
由上述表1之資料可知,參考例1中獲得之氯化氯乙烯系樹脂與比較例1中獲得之氯化氯乙烯系樹脂相比較,由於YI更低,故加熱成形時之初期著色性良好,且由於黑化所需之時間更長,故熱穩定性亦良好。又,參考例1中獲得之氯化氯乙烯系樹脂與比較例1中獲得之氯化氯乙烯系樹脂相比較,由於維氏軟化點更高,因此耐熱性亦良好。於製造氯含量為相同程度之氯化氯乙烯系樹脂之情形時,使用紫外線
LED進行紫外線之照射之參考例1與使用水銀燈進行紫外線之照射之比較例1相比較,氯化反應所需之總耗電量特別少,有節能之效果,成本得到降低。
(參考例2)
<氯化氯乙烯系樹脂之製作>
如圖8所示,準備UV-LED光源單元(Sentec股份有限公司製造,型號「OX224」)作為紫外線LED光源裝置100a。紫外線LED光源裝置100a具有12個照射峰值波長為365nm之紫外線之紫外線LED元件110a(日亞化學工業股份有限公司製造,型號「NC4U133」,順向電流500mA,順向電壓14.9V)。再者,參考例2中所使用之紫外線LED元件之發光光譜如圖7所示。
如圖8所示,於將紫外線LED光源裝置100a支持配置於支持體200a上後,插入至內徑74mm、高度600mm、厚度7mm之透明玻璃製之圓筒狀容器300a(PYREX(註冊商標))中。
如圖9、圖10所示,於附夾套之反應器600a(容量100L)中配置1台已放入至圓筒狀容器300a中之紫外線LED光源裝置100a。具體而言,紫外線LED光源裝置100a係以俯視時圓筒狀之反應器600a之中心與圓筒狀容器300a之中心的距離、即圖10中以點劃線所表示之B之長度成為210mm之方式配置。此時,12個紫外線LED元件110a為於高度方向上以15mm之等間隔排列成1列之狀態。又,配置於最低位置之紫外線LED元件110a位於距反應器600a之底面之距離為132mm的位置。並且,將紫外線LED元件110a配置成紫外線之照射方向與攪拌之流動方向(圖10之箭頭C之方向)對向之朝向。
繼而,於反應器600a中投入純水45kg及K值為57.1、平均粒徑為125μm、視密度為0.496g/ml之氯乙烯系樹脂(Kaneka股份有限公司製造)5kg,蓋上蓋620a而將反應器600a內密閉。然後,使用反應器600a
之渦輪翼610a(直徑180mm),以轉速590rpm攪拌作為純水與氯乙烯系樹脂之混合液之氯乙烯系樹脂之水性懸浮液700a。
將反應器600a內進行真空脫氣及氮氣置換後,再次進行真空脫氣。繼而,將氯氣吹入至氯乙烯系樹脂之水性懸浮液700a中。同時,一面利用渦輪翼610a攪拌氯乙烯系樹脂之水性懸浮液700a,一面自紫外線LED元件110a對氯乙烯系樹脂之水性懸浮液700a照射紫外線而開始氯化反應。反應器600a內之溫度係於氮氣置換開始後以25分鐘升溫至50℃,自氯化反應開始(紫外線照射開始)起以15分鐘冷卻至40℃,其後之氯化反應中(紫外線照射中)係維持於40℃。
於氯化氯乙烯系樹脂之氯含量達到64.4%時,結束利用紫外線LED元件110a之紫外線之照射,使氯化反應結束。作為氯化氯乙烯系樹脂之氯含量達到64.4%所需之時間的氯化反應之反應時間、即自紫外線之照射開始至照射結束之時間為147分鐘。然後,藉由氮氣將氯化氯乙烯系樹脂中之未反應之氯驅出後,藉由水洗去除殘留之鹽酸並使氯化氯乙烯系樹脂乾燥。藉此獲得氯化氯乙烯系樹脂。
(比較例2)
代替經支持體200a支持之1台紫外線LED光源裝置100a,而使用一盞100W之高壓水銀燈(Sunenergy股份有限公司製造,型號「SEH1002J01」,順向電流1.1±0.1A,順向電壓110±10V),除此以外,以與參考例2相同之方式獲得氯化氯乙烯系樹脂。
比較例2中,作為氯化氯乙烯系樹脂之氯含量達到64.4%所需之時間的氯化反應之反應時間、即自紫外線之照射開始至照射結束之時間為234分鐘。
參考例2及比較例2中獲得之氯化氯乙烯系樹脂之加熱成形時之初期著色、熱穩定性、耐熱性(維氏軟化點)的測定及評價係以如下方式進行。
<加熱成形時之初期著色>
相對於氯化氯乙烯系樹脂100重量份,調配甲基丙烯酸甲酯/丁二烯/苯乙烯(MBS)樹脂(Kaneka股份有限公司製造,型號「Kanes(註冊商標)B11A」)5重量份、液狀之錫系穩定劑(日東化成股份有限公司製造,型號「N2000C」)3重量份、PMMA(Polymethyl Methacrylate,聚甲基丙烯酸甲酯)樹脂(Kaneka股份有限公司製造,型號「Kanes(註冊商標)PA-20」)1重量份、及複合潤滑劑(川研精細化學股份有限公司製造,型號「VLTN-4」)1重量份,利用8吋輥於180℃下進行3分鐘混練,製作厚度0.6mm之片材。
將重疊有15片所獲得之片材者夾持於對鋼板實施鍍鉻並進行鏡面拋光而成之上光板間後,於190℃之條件下,將壓力調整至3MPa~5MPa之範圍內進行10分鐘壓製,製作厚度5mm之板。使用色差計(日本電色工業股份有限公司製造,型號「ZE-2000」),依據JIS-K7373對所獲得之板測定YI。
<熱穩定性>
相對於氯化氯乙烯系樹脂100重量份,調配甲基丙烯酸甲酯/丁二烯/苯乙烯(MBS)樹脂(Kaneka股份有限公司製造,型號「Kanes(註冊商標)B11A」)5重量份、液狀之錫系穩定劑(日東化成股份有限公司製造,型號「N2000C」)3重量份、PMMA樹脂(Kaneka股份有限公司製造,型號「Kanes(註冊商標)PA-20」)1重量份、及複合潤滑劑(川研精細化學股份有限公司製造,型號「VLTN-4」)1重量份,利用8吋輥於180℃下進行3分鐘混練,製作厚度0.6mm之片材。將所獲得之片材切割成縱長3cm、橫長3.5cm,藉由200℃之烘箱進行加熱,測定直至片材黑化為止之時間。所謂黑化,係指片材之L值為20以下。L值係使用色差計(日本電色工業股份有限公司製造,型號「ZE-2000」)進行測定。
<維氏軟化點>
相對於氯化氯乙烯系樹脂100重量份,調配甲基丙烯酸甲酯/丁二烯/苯乙烯(MBS)樹脂(Kaneka股份有限公司製造,型號「Kanes(註冊商標)B11A」)5重量份、液狀之錫系穩定劑(日東化成股份有限公司製造,型號「N2000C」)3重量份、PMMA樹脂(Kaneka股份有限公司製造,型號「Kanes(註冊商標)PA-20」)1重量份、及複合潤滑劑(川研精細化學股份有限公司製造,型號「VLTN-4」)1重量份,利用8吋輥於180℃下進行3分鐘混練,製作厚度0.6mm之片材。將重疊有15片所獲得之片材者夾持於對鋼板實施鍍鉻並進行鏡面拋光而成之上光板間後,於200℃之條件下,將壓力調整至3MPa~5MPa之範圍內進行10分鐘壓製,製作厚度5mm之板。使用所獲得之板,依據JIS-K7206進行氯化氯乙烯系樹脂之維氏軟化點之測定。其中,將荷重設為5kg,升溫速度係設為50℃/h(B50法)。
進行上述測定,結果參考例2中獲得之氯化氯乙烯系樹脂之YI為77.6,黑化所需之時間為80分鐘,維氏軟化點為98.6℃。比較例2中獲得之氯化氯乙烯系樹脂之YI為87.1,黑化所需之時間為70分鐘,維氏軟化點為97.2℃。將該等結果匯總示於下述表2中。
由上述表2之資料可知,參考例2中獲得之氯化氯乙烯系樹脂與比較例2中獲得之氯化氯乙烯系樹脂相比較,由於YI更低,故加熱成形時之初期著色性良好,且由於黑化所需之時間更長,故熱穩定性亦良好。又,參考例2中獲得之氯化氯乙烯系樹脂與比較例2中獲得之氯化氯乙烯系樹脂相比較,由於維氏軟化點更高,因此耐熱性亦良好。於製造氯含量為相同程度之氯化氯乙烯系樹脂時,使用紫外線LED進行紫外線照射之參考例2與使用水銀燈進行紫外線照射之比較例2相比較,氯化反應所需之總耗電量特別少,有節能之效果,成本得到降低。
(參考例3)
<氯化氯乙烯系樹脂之製作>
如圖11所示,準備UV-LED光源單元(Sentec股份有限公司製造,型號「OX558」)作為紫外線LED光源裝置100b。紫外線LED光源裝置100b具有3個峰值波長為365nm之紫外線LED元件110b(日亞化學工業股份有限公司製造,型號「NC4U133A」,順向電流500mA,順向電壓14.9V)。
參考例3中所使用之紫外線LED元件之發光光譜如圖7所示。如圖7所示,紫外線LED元件110b所照射之紫外線之波長範圍為350nm至392nm,峰值為1個,峰值波長為365nm。
將紫外線LED光源裝置100b插入至內徑25mm、高度360mm、厚度2.5mm之透明玻璃製之圓筒狀容器300b(PYREX(註冊商標))中。
如圖12所示,於加入有25℃之溫水400a之水浴500a中,配置作為透明玻璃製之容器的反應器600b(容量10L,PYREX(註冊商標)),於反應器600b中配置一台已放入至圓筒狀容器300b中之紫外線LED光源裝置100b。此時,3個紫外線LED元件110b為於高度方向上以15mm
之等間隔排列成1列之狀態。又,配置於最低位置之紫外線LED元件110b位於距反應器600b之底面90mm的位置。並且,將紫外線LED元件110b配置成紫外線之照射方向與攪拌之流動方向對向之朝向。再者,水浴500a中,設置有用以將溫水400a維持於特定溫度之熱源(未圖示)。
繼而,於反應器600b中投入純水5.4kg及K值為66.7、平均粒徑為170μm、視密度為0.568g/ml之氯乙烯系樹脂(Kaneka股份有限公司製造)0.6kg,蓋上蓋620b將反應器600b內密閉。然後,使用反應器600b之渦輪翼610,以轉速800rpm攪拌作為純水與氯乙烯系樹脂之混合液之氯乙烯系樹脂之水性懸浮液700b。
於將反應器600b內進行真空脫氣及氮氣置換後,將氯氣吹入至氯乙烯系樹脂之水性懸浮液700b中。同時,一面藉由渦輪翼610攪拌氯乙烯系樹脂之水性懸浮液700b,一面自紫外線LED元件110b對水性懸浮液700b照射紫外線,開始氯化反應。再者,於吹入氯氣時,注意不使反應器600b內減壓。氯化反應中,將水浴500a中之溫水400a維持於70℃。
於氯化氯乙烯系樹脂之氯含量達到67.1%時,結束利用紫外線LED元件110b之紫外線之照射,使氯化反應結束。作為氯化氯乙烯系樹脂之氯含量達到67.1%所需之時間的氯化反應之反應時間、即自紫外線之照射開始至照射結束之時間為120分鐘。然後,藉由氮氣將氯化氯乙烯系樹脂中之未反應之氯驅出後,藉由水洗去除殘留之鹽酸,然後使氯化氯乙烯系樹脂乾燥。藉此獲得氯化氯乙烯系樹脂。
(參考例4)
代替紫外線LED光源裝置100b,而使用1盞UV-LED光源單元(Sentec股份有限公司製造,型號「OX559」)作為紫外線LED光源裝置,除此以外,以與參考例3相同之方式獲得氯化氯乙烯系樹脂。紫
外線LED光源裝置具有3個峰值波長為385nm之紫外線LED元件(日亞化學工業股份有限公司製造,型號「NC4U134A」,順向電流500mA,順向電壓14.8V)。
參考例4中所使用之紫外線LED之發光光譜如圖13所示。如圖13所示,紫外線LED元件所照射之紫外線之波長範圍為355nm至415nm,峰值為1個,峰值波長為385nm。此處,如上所述,波長範圍係指於發光光譜中,相對於峰值波長之相對發光強度具有2%以上之相對發光強度之波長的範圍。
參考例4中,作為氯化氯乙烯系樹脂之氯含量達到67.2%所需之時間的氯化反應之反應時間、即自紫外線之照射開始至照射結束之時間為135分鐘。
(比較例3)
代替紫外線LED光源裝置100b,而使用1盞100W之高壓水銀燈(Toshiba Lighting & Technology股份有限公司製造,順向電流1.3A,順向電壓100V),除此以外,以與參考例3相同之方式獲得氯化氯乙烯系樹脂。
比較例3中,作為氯化氯乙烯系樹脂之氯含量達到67.1%所需之時間的氯化反應之反應時間、即自紫外線之照射開始至照射結束之時間為93分鐘。
對於參考例3、參考例4及比較例3中獲得之氯化氯乙烯系樹脂,以與參考例1相同之方式進行氯化氯乙烯系樹脂之加熱成形時之初期著色、熱穩定性、維氏軟化點之測定及評價。
其結果為,參考例3中獲得之氯化氯乙烯系樹脂之YI為91.1,黑化所需之時間為60分鐘,維氏軟化點為117.8℃。參考例4中獲得之氯化氯乙烯系樹脂之YI為93.3,黑化所需之時間為50分鐘,維氏軟化點為115.2℃。比較例3中獲得之氯化氯乙烯系樹脂之YI為132.3,黑化所
需之時間為20分鐘,維氏軟化點為114.3℃。將該等結果匯總示於下述表3中。
又,以如下方式測定、算出參考例3、參考例4及比較例3中之總光量。於光量測定器(TOPCON公司製造,型號「UVR-2」)上安裝感測器(TOPCON公司製造,型號「UD-36」),於進行氯化反應時存在於反應器內之氯乙烯系樹脂與光源之距離變得最近之位置,測定自光源照射之紫外線之每單位面積之光量。又,於進行氯化反應時存在於反應器內之氯乙烯系樹脂與光源之距離變得最近之位置,測定自光源照射之紫外線與氯乙烯系樹脂接觸之照射面積。將對上述測定中所獲得之照射面積之值乘以每單位面積之光量之值而得的值作為總光量。再者,上述測定中,每單位面積之光量與照射面積之測定係於空氣環境下且反應器內為空之狀態下進行。將其結果示於下述表3中。
由上述表3之資料可知,參考例3、參考例4中獲得之氯化氯乙烯系樹脂與比較例3中獲得之氯化氯乙烯系樹脂相比較,由於YI值更
低,故加熱成形時之初期著色性良好,且由於黑化所需之時間更長,故熱穩定性亦良好。又,參考例3、參考例4中獲得之氯化氯乙烯系樹脂與比較例3中獲得之氯化氯乙烯系樹脂相比較,由於維氏軟化點更高,因此耐熱性亦良好。於製造氯含量為相同程度之氯化氯乙烯系樹脂時,使用紫外線LED進行紫外線照射之參考例3、參考例4與使用水銀燈進行紫外線照射之比較例3相比較,氯化反應所需之總耗電量特別少,有節能之效果,成本得到降低。
由表3之資料可知,相對於使用照射峰值波長為385nm之紫外線之紫外線LED之參考例4,使用照射峰值波長為365nm之紫外線之紫外線LED之參考例3可獲得加熱成形時之初期著色性及熱穩定性進一步提高的氯化氯乙烯系樹脂。又可知,於製造氯含量為相同程度之氯化氯乙烯系樹脂時,相對於使用照射峰值波長為385nm之紫外線之紫外線LED之參考例4,使用照射峰值波長為365nm之紫外線之紫外線LED之參考例3所需的總光量更少,而且反應時間亦更短,反應效率更高。
(參考例5)
<氯化氯乙烯系樹脂之製作>
與參考例3同樣地使用紫外線LED光源裝置100b。
如圖14所示,將紫外線LED光源裝置100b插入至內徑75mm、高度400mm、厚度2.5mm之透明玻璃製之圓筒狀容器300(PYREX(註冊商標))中。雖未圖示,但以聚光為目的而利用鋁箔包圍LED光源裝置100b之周圍,將紫外線LED元件110b之正面裁切為縱長50mm、橫長50mm,以使不會自該部分以外漏光。
如圖14所示,於加入有25℃之溫水400a之水浴500a中,配置已放入至圓筒狀容器300中之紫外線LED光源裝置100b、及作為透明玻璃製之容器的反應器600b(容量10L,PYREX(註冊商標))。具體而言,
配置於水浴500a中之紫外線LED光源裝置100b係以與反應器600b對向、且3個紫外線LED元件110b於高度方向上以15mm之等間隔排列成1列之狀態配置。此時,反應器600b與紫外線LED元件110b之距離A係設為60mm。再者,水浴500a中設置有用以將溫水400a維持於特定溫度之熱源(未圖示)。
繼而,於反應器600b中投入純水5.4kg及K值為66.7、平均粒徑為170μm、視密度為0.568g/ml之氯乙烯系樹脂(Kaneka股份有限公司製造)0.6kg,蓋上蓋620b將反應器600b內密閉。然後,使用反應器600b之渦輪翼610,以轉速800rpm攪拌作為純水與氯乙烯系樹脂之混合液之氯乙烯系樹脂之水性懸浮液700b。
於將反應器600b內進行真空脫氣及氮氣置換後,將氯氣吹入至氯乙烯系樹脂之水性懸浮液700b中。同時,一面藉由渦輪翼610攪拌氯乙烯系樹脂之水性懸浮液700b,一面自紫外線LED元件110b對水性懸浮液700b照射紫外線,開始氯化反應。再者,於吹入氯氣時,注意不使反應器600b內減壓。氯化反應中,將水浴500a中之溫水400a維持於70℃。
於氯化氯乙烯系樹脂之氯含量達到67.2%時,結束利用紫外線LED元件110b之紫外線之照射,使氯化反應結束。作為氯化氯乙烯系樹脂之氯含量達到67.2%所需之時間的氯化反應之反應時間、即自紫外線之照射開始至照射結束之時間為309分鐘。然後,藉由氮氣將氯化氯乙烯系樹脂中之未反應之氯驅出後,藉由水洗去除殘留之鹽酸,然後使氯化氯乙烯系樹脂乾燥。藉此獲得氯化氯乙烯系樹脂。
(參考例6)
使用一盞與參考例4相同之紫外線LED光源裝置作為紫外線LED光源裝置,除此以外,以與參考例5相同之方式獲得氯化氯乙烯系樹脂。
參考例6中,作為氯化氯乙烯系樹脂之氯含量達到67.2%所需之時間的氯化反應之反應時間、即自紫外線之照射開始至照射結束之時間為300分鐘。
對於參考例5及參考例6中獲得之氯化氯乙烯系樹脂,以與參考例1相同之方式進行氯化氯乙烯系樹脂之加熱成形時之初期著色、熱穩定性、維氏軟化點的測定及評價。
其結果為,參考例5中獲得之氯化氯乙烯系樹脂之YI為91.9,黑化所需之時間為90分鐘,維氏軟化點為117.1℃。參考例6中獲得之氯化氯乙烯系樹脂之YI為93.8,黑化所需之時間為90分鐘,維氏軟化點為117.1℃。將該等結果匯總示於下述表4中。
又,以與參考例3相同之方式測定、算出參考例5及參考例6中之總光量。將其結果示於下述表4中。
由表4之資料可知,相對於使用照射峰值波長為385nm之紫外線之紫外線LED之參考例6,使用照射峰值波長為365nm之紫外線之紫外線LED之參考例5可獲得加熱成形時之初期著色性更良好的氯化氯
乙烯系樹脂。又可知,於製造氯含量為相同程度之氯化氯乙烯系樹脂時,相對於使用照射峰值波長為385nm之紫外線之紫外線LED之參考例6,使用照射峰值波長為365nm之紫外線之紫外線LED之參考例5的反應時間大致相同,但所需之總光量大致為一半,反應效率更高。於總耗電量方面,參考例5與參考例6不存在差異。
[產業上之可利用性]
根據本發明,由於有效率地對氯乙烯系樹脂照射紫外線,因此例如可製造於製造氯化氯乙烯系樹脂時之反應效率提高之氯化氯乙烯系樹脂。藉由本發明而獲得之氯化氯乙烯系樹脂具有氯乙烯系樹脂之較高之機械強度、耐候性、耐化學品性等優異特徵,而且進而耐熱性優於氯乙烯系樹脂,因此可利用於各種產業領域中。具體而言,氯化氯乙烯系樹脂可利用於耐熱管、耐熱工業板、耐熱膜及耐熱片材等各種用途。
12‧‧‧懸浮液(氯乙烯系樹脂之懸浮液)
19‧‧‧光源
20‧‧‧配管(具有玻璃配管及/或玻璃窗之金屬配管)
Claims (10)
- 一種氯化氯乙烯系樹脂之製造裝置,其特徵在於:其係藉由照射紫外線使氯乙烯系樹脂氯化而製造氯化氯乙烯系樹脂之裝置,且其具備:金屬配管,其具有使導入有氯之氯乙烯系樹脂之懸浮液流通之玻璃配管及/或玻璃窗;以及光源,其介隔該玻璃配管及/或該玻璃窗對上述懸浮液照射紫外線,且上述具有玻璃配管及/或玻璃窗之金屬配管之寬度方向之剖面形狀於至少紫外線照射區間內為橢圓或矩形。
- 如請求項1之氯化氯乙烯系樹脂之製造裝置,其中上述具有玻璃配管及/或玻璃窗之金屬配管中之紫外線照射區間之寬度方向的剖面形狀與未照射紫外線之區間之寬度方向之剖面形狀相比較呈扁平形狀。
- 如請求項1之氯化氯乙烯系樹脂之製造裝置,其中上述光源係以於寬度方向上隔著具有玻璃配管及/或玻璃窗之金屬配管中之紫外線照射區間之方式設置。
- 如請求項1之氯化氯乙烯系樹脂之製造裝置,其中上述光源係選自由紫外線LED、有機EL、無機EL及紫外線雷射所組成之群中之至少1種光源。
- 如請求項1之氯化氯乙烯系樹脂之製造裝置,其中上述具有玻璃配管及/或玻璃窗之金屬配管、及上述光源係以上述懸浮液中之紫外線到達距離相對於上述具有玻璃配管及/或玻璃窗之金屬配管之內徑的長度之比率成為30~100%之方式,對上述懸浮液照射紫外線者。
- 一種氯化氯乙烯系樹脂之製造方法,其特徵在於包括如下照射 步驟:於寬度方向之至少紫外線照射區間內之剖面形狀為橢圓或矩形且具有玻璃配管及/或玻璃窗的金屬配管中,一面使導入有氯之氯乙烯系樹脂之懸浮液流通,一面對該懸浮液照射紫外線。
- 如請求項6之氯化氯乙烯系樹脂之製造方法,其使用如下金屬配管,該金屬配管具有紫外線照射區間之寬度方向之剖面形狀與未照射紫外線之區間之寬度方向的剖面形狀相比較呈扁平形狀的玻璃配管、及/或玻璃窗。
- 如請求項6之氯化氯乙烯系樹脂之製造方法,其中於上述照射步驟中,使氯乙烯系樹脂之懸浮液循環,對該懸浮液照射複數次紫外線。
- 如請求項6之氯化氯乙烯系樹脂之製造方法,其中於上述照射步驟中,自選自由紫外線LED、有機EL、無機EL及紫外線雷射所組成之群中之至少1種之光源照射紫外線。
- 如請求項6之氯化氯乙烯系樹脂之製造方法,其中於上述照射步驟中,以上述懸浮液中之紫外線到達距離相對於上述具有玻璃配管及/或玻璃窗之金屬配管之內徑的長度之比率成為30~100%之方式,對上述懸浮液照射紫外線。
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