JPS591941B2 - エチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物粒子の乾燥法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はエチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物粒子の
乾燥方法に関するものであり、その目的とするところは
長時間連続成形した場合、或いは成形原料として繰返し
使用した場合における従来のトラブルを解消したエチレ
ン−酢酸ビニル共重合体ケン化物粒子を得ることにある
、。

エチレン成分２０〜５０モル％、酢酸ビニル成分８０〜
５０モル％よりなり、かつ酢酸ビニル成分の９０モル％
以上がケン化されたエチレン−酢酸ビニル共重合体ケン
化物は酸素透過度が他の公知の合成樹脂に比較して著し
く小さいので食品包装用のフィルム、容器などの用途に
好適であり、又非帯電性、耐油・耐溶剤性、機械的強度
などにおいてすぐれているので各種機械部品、電機部品
、容器などのいわゆるエンジニアリング樹脂としても好
適である。

本発明者らはかかる共重合体ケン化物の溶融成形につい
て種々検討を重ねたか、一般にフィルムや容器などに成
形した場合フィンシュアイが多数発生し、長時間にわた
って連続成形を行なうときは時間の経過につれて部分的
に滞留した共重合体ケン化物の溶融粘度か上昇するので
良好な外観及び性能を有する成形物を円滑に得ることが
極めて困難であった。

さらに機械部品、電機器具部品などを射出成形するとき
は、スプルー、ランナー等の不要部分がかなりの体積を
占め、これの再使用が可能か否かは成形物のコスト低減
に大きな影響を及ぼすのであるが、通常の場合かかる共
重合体ケン化物の再使用をくり返すと溶融物が増粘し、
得られた成形物の着色が著しく、成形性及び得られる成
形物の外観を損なうばかりでなく、時として物性の低下
も認められる。

しかしてかかるエチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物
は、通常エチレン−酢酸ビニル共重合体をアルカリ触媒
でケン化し、得られた湿潤粒子中に残存する触媒や副生
ずる塩類等を水又は有機溶剤で洗浄除去し、必要に応じ
て適当な安定化処理を施した後空気中で乾燥することに
よりを得されるのであるが、かかる共重合体ケン化物を
溶融してフィルムやビンなどの成形物を製造する場合に
ハ前記の如くフィンシュアイが発生してその外観、酸素
遮断性、印刷性などを低下させるので、その解決策とし
て共重合体ケン化物を窒素、炭酸ガスなどの不活性ガス
、或いはその混合ガスで酸素含有率５％以下の雰囲気下
に温度９５℃以下で攪拌下に乾燥する方法が提案されて
いる（特公昭４６−３７６６５号）。

本発明者らはかかる方法についても実験を重ねたが、比
較的短時間の成形においてはフィッシュアイの発生がか
なり軽減する効果を認めたものの、成形時間が長びくに
したがってフィッシュアイが増加するようになり、又前
述の如き共重合体ケン化物の溶融粘度の経時増粘現象な
らびに再使用時の増粘、着色現象は余り改善されなかっ
た。

本発明者らはかかる事実にかんがみ、エチレン−酢酸ビ
ニル共重合体ケン化物粒子の乾燥条件について詳細な検
討を重ねた結果、乾燥機として攪拌翼と乾燥機機種との
間隔が充分にあって被乾燥物粒子に剪断力が実質的に付
与されることのない構造を有する乾燥機を使用し、該乾
燥機内の圧力を１２０ｍｉＨｇ以下の減圧とし、乾燥機
内の伝熱面温度Ｔが１００℃以下であって、かつケン化
物粒子の滞留時間をθｈｒとするときにＴ×θ°≦３２
０なる関係を満足するような範囲内で温度と滞留時間を
選択して乾燥を行なうことによって、空気中で乾燥した
場合に比しフィンシュアイの発生を著しく抑制すること
はもとより、不活性雰囲気下における乾燥法では解決し
えなかった前述の如き共重合体ケン化物の増粘現象なら
びに再使用時の増粘、着色のいずれの難点も大巾に軽減
し５ることを見出し、本発明を完成するに至った。

即ち乾燥条件として特定の構造を有する乾燥機を使用し
、かつ乾燥機内の圧力、温度ならびにケン化物粒子の滞
留時間を上記の如き特定の範囲から選択することが必須
要件であって、これらの条件がすべて満足されるならば
乾燥機内の残留雰囲気を不活性ガスで置換する必要はな
く、極端に言えば酸素雰囲気下であっても差支えないの
である。

本発明において使用すべき乾燥機としては攪拌翼と乾燥
機機種との間で被乾燥物粒子に剪断力が実質的に付与さ
れることがない構造を有する乾燥機を使用することが必
要である。

このようなタイプの乾燥機としては、具体的には本体が
水平に固定された円筒であり、攪拌翼は不連続らせん型
（扇型）をしていて翼と円筒内壁面との間隔ができるだ
け大きくなるようにされており、円筒部を加熱するタイ
プの真空乾燥機が適当であり、特に大型の場合には伝熱
面積を増すために円筒周囲のみならず翼内部にも熱媒を
通しうる構造になっているものがあげられる。

このタイプの乾燥機にあっては伝熱効果が極めて良好で
先の乾燥条件の一つであるＴ×θ°≦３２０の関係をた
やすく満たす上粒子に剪断力がかからないので、本発明
め目的達成に最適の結果をもたらす。

攪拌翼と乾燥機機種との間隔が狭くて被乾燥物粒子に剪
断力が加わる乾燥機を使用した場合はたとえ圧力、温度
、滞留時間を選択しても良い結果は得られない。

さらに本発明の方法においては、先に述べたように、乾
燥機内圧力Ｐは１２０１ｎｒＩＬＨｇ以下でなければな
らない。

Ｐが１２０ｍｍＨｇを越えるときは他の条件が満足され
てもロングラン成形性が劣り、かつフィルムに成形した
ときのフィッシュアイの個数も多い。

又乾燥機内伝熱温度Ｔは１００°Ｃ以下でなければなら
ず、１００℃を越えるときはたとえ後述のＴ×θ の値
か３２０以下となってもやはりロングラン成形性やフィ
ンシュアイの点で充分でない。

さらに乾燥機内伝熱温度Ｔ℃の原料の乾燥機内滞留時間
θ（ｈｒ）の０．６乗との積Ｔ×θ０°ち値は３２０以
下とならなければならず、３２０を越えるときには同様
にロングラン成形性、再使用性、フィッシュアイの防止
の点で不充分となる。

本発明の乾燥方法を採用することにより、従来の空気中
での乾燥方式に比し得られるフィルムのフィンシュアイ
の数は約Ｖ１０〜し１（４）にまで減じ、この効果はた
とえ約２４時間以上という長時間の連続成形によっても
ほとんど低下しない。

又長時間成形によっても溶融樹脂の粘度上昇が軽減され
るので成形当初の設定条件を変更する必要がなく、工業
的に極めて有利である。

さらに射出成形にあたっては多量のスプルーやランナー
が副生ずるが、それを粉砕して再度成形に供したり該粉
砕物を新樹脂に混じて成形する際にも新樹脂に比し溶融
粘度の上昇が小さく、かつ得られる成形物の着色も小さ
いので、再三、再四反覆再使用することが可能となる。

溶融成形法としては特に限定はなく、射出成形法、押出
成形法、圧縮成形法、中空成形法、真空成形法、回転成
形法など任意の方法が採用される。

又溶融物を他のフィルムや各種の基材にメルトコートし
てラミネート物又は塗被物を製造することも可能である
。

なお溶融成形成いはそれに先立つペレットの製造にあた
ってはエチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物に必要に
応じて安定剤、可塑剤、充填剤、着色剤、発泡剤など公
知の添加剤やガラス繊維、炭素繊維などの補強剤或いは
他の改質用樹脂又はゴムなどを配合してもよい。

次に実施例をあげて本発明の方法をさらに説明する。

以下「％」とあるのは特にこだわりのない１限り重量％
である。

なお実施例及び対照例における経時増粘、フィルムの外
観、スパイラルフロー※長、着色の判定又は測定は第２
表、第３表の後に記載した方法により行なった。

実施例 １〜２、対照例 １〜５ 水分４５％を含むエチレン含量２８．５モル％、酢酸ビ
ニル部分のケン化度９８．５モル％のエチレン−酢酸ビ
ニル共重合体ケン化物湿潤粒子（１０メッシュフルイ全
通品）を掻き揚げ型攪拌翼を有する容量２００１の横型
の乾燥機に６０ｋｇ仕込み、第１表に示した減圧乾燥条
件下に乾燥を行なった。

一方対照例として常圧で乾燥を行なった場合（対照例１
）、減圧下で乾燥したが条件が本願発明の限定範囲から
はずれた場合（対照例２．３゜４）、雰囲気を空気に代
えて窒素とし常圧下に乾燥を行なった場合（対照例５）
についても検討を行なった。

このときの乾燥条件を合わせて第１表に示す。

かくして得られた乾燥粉末をベント式押出機に供給して
一旦線条に溶融押出しした後ペレット化した。

該ペレットの含水率は０．２〜０．４％であった。

次にこのペレットを用いて下記の如き成形条件下に２４
時間連続的に押出機を運転して厚さ２０μのフィルムを
製造した。

成形条件 ４０龍径押出機使用 シリンダー各部温度（℃） Ｃ１Ｃ２Ｃ３Ｃ４Ｃ５ １９０２０５２１０２２０２３０ Ｔ−ダイ温度 ２０５°Ｃ Ｔ−ダイ有効中 ３００朋 スクリーン ５０／１００／２５０／１００メツシ
ユ スクリュータイプ ダルメージ型 坏を二２８スクリ
ュー回転数 ３Ｏｒｐｍ 結果を第２表に示す。

第２表からも明らかなように本発明の方法においてはロ
ングラン成形性が極めて良好であり、又長時間経過後も
フィッシュアイの増加が極めて少ないことがわかる。

又上記ペレットを次の条件で射出成形して渦巻状成形品
（断面は直径６ｍｍの半円）を製造し、ついでこの成形
品及び付属のスプルーを粉砕して再度射出成形に供し、
さらにこの再使用成形物を粉砕して射出成形するという
反覆再使用をくり返した。

又この際溶融粘度と相関のあるスパイラルフロー長を測
定した。

成形条件 インラインスクリュータイプ３．５オン名射出成形機使
用シリンダー前部温度 ２３０°Ｃ シリンダー後部温度 ２１０°Ｃ ノズル温度 ２２５°Ｃ 金型温度 ７０℃ 射出圧力 １３００ ｋｇ／ｃｒｙｔサイ
クル ２５秒 結果を第３表に示す。

第３表からも明らかなように本発明においては反覆再成
形しても増粘が少ないので成形作業が容易であり、かつ
着色が軽微なことと相まって再使用性が非常にすぐれて
いるので機器部品等を射出成形する際に多量に生ずるス
プルーやランナーが無駄にならず工業的に見て極めて有
利である。

実施例 ３〜５、対照例 ６〜９ 乾燥機として扇状の攪拌翼が軸に取り付けられかつ核翼
中を熱媒が通Ｊ翼そのものが伝熱面とな：；つているタ
イプの真空乾燥機（円筒周囲も加熱、容量２００１、仕
込量６０ｋｇ）を用いたほかは実施例１〜２に準じて減
圧下に乾燥を行なった。

一方対照例としてこの型の乾燥機を用いて常圧乾燥を行
なった場合（対照例６）、減圧下で行なったが条件が本
願発明の範囲からはずれた場合（対照例７〜９）につい
ても検討を行なった。

乾燥条件を第４表に示す。

かくして得られた乾燥粉末をベント式押出機に供給して
一旦線条に溶融押出しした後ペレット化しくペレットの
含水率０．２〜０．４％）、ついでこのペレットを用い
て実施例１０項で述べたと同様の条件で押出成形及び射
出成形を行なった。

結果を第５表及び第６表に示す。

実施例 ６〜８、対照例 １０ 水分４７％を含むエチレン含量３９．０モル％、酢２ビ
ニル部分のケン化度９９．０モル％のエチレン−酢酸ビ
ニル共重合体ケン化物湿潤粒子（１０メッシュフルイ全
通品）を実施例３〜５において用いた乾燥機を使用して
次の第７表の条件で減圧乾燥した。

一方対照例として上記乾燥機を使用して常圧で乾燥した
場合（対照例１０）についても検討を行なった。

かくして得られた粉末を一旦ペレット化しく含水率０．
２〜０．４％）、このペレットを用いて実施例１〜２の
場合と同じ条件で２４時間連続的に押出機を運転して厚
さ２０μのフィルムを製造した。

結果を第８表に示す。

又上記ペレットをインラインスクリュータイプ３．５オ
ンス射出成形機を使用し、シリンダー前部温度２７０℃
、後部温度２５０℃、ノズル温度２６０℃、金型温度９
０℃、射出圧力１０００ｋＶｄサイクル３０秒の条件下
に射出成形してらせん状の成形物を製造し、さらにこの
成形物及び付属のスプルーを粉砕して再使用に供すると
いう操作をくり返した。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ エチレン成分２０〜５０モル％、酢酸ビニル成分８
   ０〜５０モル％よりなるエチレン−酢酸ビニル共重合体
   の酢酸ビニル成分の９０モル％以上をケン化して得られ
   るエチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物粒子を乾燥機
   として攪拌翼と乾燥機機壁との間隔が充分にあって被乾
   燥物粒子に剪断力が実質的に付与されることのない構造
   を有する乾燥機を使用し、乾燥機内圧力が１２０ｍｉＨ
   ｇ以下、乾燥機内伝熱面温度が１００°Ｃ以下で、かつ
   前記伝熱面温度をＴ℃、ケン化物粒子の乾燥機内滞留時
   間をθｈｒとするとき ０．６ Ｔ×θ ≦３２０ となるような条件下に乾燥することを特徴とするエチレ
   ン−酢酸ビニル共重合体ケン化物粒子の乾燥法。