JPH0511131B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

〔産業上の利用分野〕 本発明は優れた粉体特性とゾル物性を併せもつ
粒状ポリ塩化ビニルペーストレジンの製造方法に
関する。 〔従来の技術〕 ポリ塩化ビニルペーストレジン（以下、ペース
トPVCと略す）は通常、可塑剤中に分散したプ
ラスチゾルあるいはこれに有機溶媒を添加したオ
ルガノゾルの形で使用される。プラスチゾルある
いはオルガノゾル中に粗粒が存在する場合には、
沈降したり、また、コーテイング加工に際して、
すじ引きを生じ表面に傷を生ずる等の問題がある
ため、ペーストPVC粒子は可塑剤と混合した速
かに分散することが必須の条件である。このた
め、現在市販されているペーストPVCは平均粒
子径10μ以下の微粉末の形で提供される。その結
果、粉体流動性の不良、低嵩比重、微粉末の飛散
等多くの問題が生じている。粉体流動性の不良は
包装袋への充填あるいは取り出す際のトラブルの
原因となり、また、計量の自動化の妨げになつて
いる。 嵩比重が小さいことは容量の大きい包装袋が必
要なことと、貯蔵や輸送に要する費用を増大させ
る原因となる。また、微粉末の飛散は製品の損失
や安全衛生上の問題の原因となる。 〔発明が解決しようとする問題点〕 このような問題点を解決する方法として微粉末
状のペーストPVCを像粒することが挙げられる。
ペーストPVCの欠点である流動性、嵩比重、飛
散性等の粉体特性を造粒により改良するために
は、造粒されたペーストPVCの粒子径を大きく
し、粒子間の凝集力を大きくし外力により崩壊し
にくく密度の大きい粒子にすることが望ましい。
しかし、粒子径を大きくする程、また、粒子間の
凝集力を大きくする程可塑剤と混合したときの分
散性が低下し、ペースト加工に要求されるゾル物
性を満たすことが困難となる。このように粉体取
扱上要求される粉体特性とペースト加工に要求さ
れるゾル物性は相矛盾する性質であり両性質を併
せもつたペーストPVCを製造することは極めて
困難なことである。 今日、微粉末を造粒し粉体特性を改良すること
は数多くの粉体で行なわれている。しかし、現
在、造粒が行なわれている粉体は、医薬、農薬、
洗剤、触媒等でこれらは水に溶解して、あるい
は、そのままの形状で使用されており、微粉末に
戻して使用される例はほとんど知られていない。
ペーストPVCの造粒に関しては、得られた粒状
体は可塑剤と混合した際微粒子に速やかに分散す
ることが必要で従来の造粒方法をそのまま適用す
ることはできない。 造粒方法としては、転動造粒法、圧縮造粒法、
流動層造粒法、押出し造粒法などが知られてい
る。本発明者らはこれらの方法についても研究を
行なつたが粉体特性とゾル物性の両方を十分満足
できる造粒方法は見出せなかつた。また、いずれ
の方法でも造粒は可能ではあるが、ペースト
PVCの流動性の悪さに起因して供給あるいは系
内の均一化が困難で操作が容易でなかつた。 本発明者らは、すぐれた粉体特性とゾル物性を
併せもつ粒状ペーストPVCの製造方法を鋭意検
討した結果、以下の方法により目的を達成できる
ことを見出し本発明に到達した。 〔問題点を解決するための手段〕 即ち、本発明はポリ塩化ビニル系ペーストラテ
ツクスを噴霧乾燥する際、液状粘結剤を添加する
ことを特徴とする粒状化ポリ塩化ビニル系ペース
トレンジの製造方法にある。 本発明で使用されるペーストPVCラテツクス
は乳化重合、あるいはミクロ懸濁重合その他のペ
ーストPVCの製造に用いられる重合方法によつ
て製造されたものであればよく、塩化ビニルホモ
ポリマーあるいは塩化ビニルを主成分とする酢酸
ビニル等との共重合体のいずれでもよい。 噴霧乾燥はラテツクスを遠心回転噴霧機を使つ
て微粒化し、熱風との接触によつて瞬時に乾燥さ
せて粉体製品を得る乾燥方法である。粒状ペース
トPVCは噴霧乾燥法により粉砕工程を経ずに得
られる。噴霧乾燥の装置は加圧ノズル式、二流体
式、回転デイスク式のいずれでもよい。乾燥温度
は熱風入口温度で100℃から150℃が好ましい。熱
風出口温度は50℃から70℃が好ましい。乾燥温度
が高いとペーストPVCの粉体特性は優れたもの
が得られるが、ゾル化時の分散性が低下し、望ま
しくない。また、乾燥温度が低いと、乾燥室内が
露結し、十分な乾燥ができず、製品物性に悪影響
を及ぼし、望ましくない。 本発明において使用される液状粘結剤として
は、多価アルコール及び／又は多価アルコールの
エーテル化合物で具体例としてエチレングリコー
ル、プロピレングリコール等のグリコール、エチ
レングリコールジベンジルエーテル、エチレング
リコールジブチルエーテル、エチレングリコール
ジエチルエーテル、エチレングリコールジメチル
エーテル等のグリコールのジエーテル系化合物、
エチレングリコールモノベンジルエーテル、エチ
レングリコールモノｎ−ブチルエーテル、エチレ
ングリコールモノエチルエーテル、エチレングリ
コールモノメチルエーテル、酢酸ブチルセルソル
ブ等のグリコールのモノエーテル系化合物があげ
られる。 それらの液状粘結剤はペーストPVCラテツク
スの固形分100重量部に対し１〜５重量部単独で
あるいは二種類以上混合して用いられる。 液状粘結剤の量がペーストPVCラテツクスの
固形分100重量部に対して１重量部より少ない場
合、添加効果があらわれずゾル分散性が悪く、ま
た、５重量部より多い場合にはラテツクスに液状
粘結剤を添加するため、安定性が低下し、ゾル物
性にも悪影響を及ぼす。液状粘結剤はペースト
PVCラテツクスに直接添加して噴霧乾燥する方
法や、液状粘結剤を水媒体に微分酸した後、ペー
ストPVCラテツクスに添加する方法、ペースト
PVCラテツクスを噴霧乾燥する際、同時に液状
粘結剤を噴霧する方法等、添加方法には特に制限
はない。 〔発明の効果〕 このようにして乾燥したペーストPVCは平均
粒子径が約30μで粒度分布がシヤープとなり、粉
体特性とゾル物性の両方を満足するものが得られ
る。また、本発明における噴霧乾燥はラテツクス
の乾燥工程では一般的なものであり、しかも粉砕
工程を必要としないのでコストダウンの面でも有
用である。 〔実施例〕 本発明を以下に実施例によりさらに詳細に説明
するが本発明はこれらの実施例のみに限定される
ものではない。 発明の実施例に先立つて実施例、比較例中で使
用されているラテツクスの製造法を示す。 参考例 １ ラテツクスＡの製造方法 ミクロ懸濁系での種材１の製造 下記のものを混合する。 塩化ビニル 40Kg 過酸化ラウロイル 0.6Kg ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウムの10重量
％水溶液塩化ビニル濃度を43重量％とするのに必
要な水 ４Kg 混合物を均質化してミクロ懸濁液とし、次にこ
れを120のオートクレーブに入る。自然発生圧
下に52℃に加熱する。圧力が下がつたとき、重合
をやめ、未反応塩化ビニルをガス抜きする。ポリ
塩化ビニル濃度40重量％のラテツクスが得られ、
その粒子は0.4μｍの平均粒径を有し、重合体に関
して1.5重量％の過酸化ラウロイルを含む。 乳化系での種材２の製造 下記のものを120オートクレーブに入る。 水 60.6Kg テトラデシルスルホン酸ナトリウムの10重量％水
溶液 2.6Kg アンモニア 0.053Kg 塩化ビニル 52Kg 混合物を自然発生圧下に52℃に加熱し、この温
度を操作中維持する。混合物が52℃になつたとき
すぐに0.035Kgの過硫酸カリウムを導入する。15
分後、テトラデシルスルホン酸ナトリウムの10％
水溶液4.75を0.5Kg／hrの速さで連続的に加え
る。52℃で９時間30分後、未反応塩化ビニルをガ
ス抜きする。得られたラテツクスは40.2重量％の
重合体濃度と0.12μｍの平均粒径を有する。これ
ら粒子は開始剤を含まない。 重 合 次のものを120オートクレープに入る。 水 33.2Kg 5.7Kgのラテツクス１、即ち過酸化ラウロイル
34.5ｇを含むポリ塩化ビニル 2.3Kg 3.5Kgのラテツクス２、即ちポリ塩化ビニル1.4Kg ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウムの10重量
％水溶液 1.5Kg 塩化ビニル 55Kg 混合物を50回転／分でかきまぜ機により撹拌
し、52℃に加熱する。３時間後、ドデシルベンゼ
ンスルホン酸ナトリウムの10重量％水溶液2.5Kg
を加える。 18時間の反応後圧力降下が観察される。圧力が
２パールに落ちたとき、未反応塩化ビニルをガス
抜きする。重合体濃度54重量％、粘度38cpのラ
テツクスが得られる。得られたラテツクスの粒度
分布は、この重合体が平均粒径0.20μｍ及び0.98μ
ｍを有する粒子の二つの母集団から成り立つこと
を示した。ラテツクス２の粒子の大きさに増加が
認められたが、これらは開始剤を含まない。細粒
は重合体の29重量％を占める。 参考例 ２ ラテツクスＢの製造方法 撹拌手段を備えた120のオートクレーブに60
Kgの水、ミクロ懸濁重合によつて製造されかつ
33.3重量％の濃度を有する種材６Kg即ち、30ｇの
過酸化ラウロイルを含有し、かつ0.4μｍの平均粒
径を有するポリ塩化ビニル２Kg、0.3Kgのドデシ
ルベンゼンスルホン酸ナトリウム、2.5ｇの硫酸
銅及び50Kgの塩化ビニルを導入した。混合物を自
然圧下で52℃で加熱し、そしてこの温度を反応中
維持した。 混合物が52℃に達するやいなや、アスコルビン
酸の４ｇ／の水溶液の導入を始めた。酸を0.33
ｇ／hrの速さで３時間、次に0.22ｇ／hrで３時
間、そして反応が完了するまで0.1ｇ／hrで添加
した。 ９時間後に、反応の終結の特徴である圧力低下
を観察した。アスコルビン酸の導入を停止し、そ
して未反応の単量体を脱気した。42.2重量％の濃
度を有する、即ち使用の塩化ビニルの89.7重量％
の実際の変換率を有する重合体分散液111Kgを得
た。得られたラテツクスの平均粒径は1.1μｍであ
つた。 実施例１、２、比較例１〜３ ペーストPVCラテツクスＡ（固形分濃度40％）
２に液状粘結剤としてエチレングリコールを第
１表に示した量添加し、撹拌しながら噴霧乾燥し
た。噴霧乾燥機は坂本技研製ラボ用スプレードラ
イヤーR2型を使用した。乾燥入口温度130℃、乾
燥出口温度60℃に設定した。得られた粒状ペース
トPVCの粉体特性とゾル物性を第１表に示す。

【表】 エンレングリコール無添加の場合の値を市販の
製品と比較すると、粉体特性は著しく向上し汎用
塩ビ並の優れた流動性、粉体としての取扱い易さ
をもつ値となつているが、これは粉砕していない
ために１次粒子が凝集し、見かけ上粒径が大きく
なつていることが原因である。エチレングリコー
ル無添加の場合は可塑剤を添加し、ミキサーで練
つてもほぐれにくく分散性が悪い。これに対し、
エチレングリコールを添加し噴霧乾燥すると実施
例に示されるように粉体特性にも優れ、可塑剤中
の分散性も良好となつた。しかし、エチレングリ
コールの添加量が増えると逆にほぐれにくく、ゾ
ル物性は悪化した。 実施例３、４、比較例４〜７ 液状粘結剤としてエチレングリコールのかわり
に第２表に示したものを使う以外は実施例２と同
様にして噴霧乾燥した。液状粘結剤の種類につい
ての結果を第２表に示す。

【表】 ペーストPVCの可塑剤として多用されている
DOP（ジ−２−エチルヘキシルフタル酸）やその
他流動パラフイン高級アルコールではゾル物性が
悪い。またポリビニルアルコールではゾル化しな
かつた。 実施例５〜７、比較例８ 噴霧乾燥温度をかえた以外は、実施例２と同様
の方法で乾燥した。結果を第３表に示す。

【表】 乾燥温度は低い方が好ましく、高いと熱履歴を
受け易く、１次粒子間の融着がおこり、可塑剤を
加えてもほぐれにくく、分散性が悪い。これら実
施例より入口温度100〜150℃、出口温度50〜70℃
で乾燥したペーストPVCは優れた粉体特性とゾ
ル物性を示すことがわかる。これらの粒状化ペー
ストPVCは成形性及び成形品の物性も良好であ
つた。 実施例 ８ ペーストPVCラテツクスとしてラテツクスＡ
のかわりにラテツクスＢを用いた外は実施例２と
同様の方法で乾燥した。結果を第４表に示す。

【表】 １シードから重合して得られたラテツクスＢを
エチレングリコールを添加し、噴霧乾燥したが、
ラテツクスＡと同様、粉体特性とゾル物性の優れ
た粒状化品が得られた。 以上の結果からペーストPVCラテツクスを噴
霧乾燥する際、液状粘結剤を添加することにより
１次粒子をゆるやかに凝集させ可塑剤中の分散性
を向上することが可能となつた。このことは、従
来微粉末で取扱いにくいペーストPVCを噴霧乾
燥法という通常の手段を用いて粒状化できるので
工業的に有益なことは明らかである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ポリ塩化ビニル系ペーストラテツクスを噴霧
   乾燥する際、グリコール及び／又はグリコールの
   エーテル系化合物を添加することを特徴とする粒
   状化ポリ塩化ビニル系ペーストレジンの製造方
   法。 ２ グリコール及び／又はグリコールのエーテル
   系化合物をポリ塩化ビニル系ペーストラテツクス
   の固形分100重量部に対して１〜５重量部添加す
   る特許請求の範囲第１項に記載の製造方法。