(57)【要約】【課題】水溶性樹脂であるポリビニルアルコール系樹脂のペレット化を可能とするポリビニルアルコール系樹脂製ペレットの製法を提供する。【解決手段】ポリビニルアルコール系樹脂を溶融押出機１にて溶融押出してストランド５を形成する工程と、上記ストランド５をペレット状に切断する工程とを備えたポリビニルアルコール系樹脂製ペレットの製法であって、上記ストランド５をペレット状に切断する工程が、ストランド５の温度が３５〜９５℃において、その含水量が０．１重量％未満の条件で行なわれることを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリビニルアルコール系樹脂を溶融押出してストランドを形成する工程と、上記ストランドをペレット状に切断する工程とを備えたポリビニルアルコール系樹脂製ペレットの製法であって、上記ストランドをペレット状に切断する工程が、ストランドの温度が３５〜９５℃において、その含水量が０．１重量％未満の条件で行なわれることを特徴とするポリビニルアルコール系樹脂製ペレットの製法。
【請求項２】
ストランドをペレット状に切断する工程において、切断部分に冷却ガスを供給することを特徴とする請求項１記載のポリビニルアルコール系樹脂製ペレットの製法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、各種成形品の成形材料として用いることのできるポリビニルアルコール系樹脂（以下「ＰＶＡ」という）製ペレットの製法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、疎水性の熱可塑性樹脂は、上記熱可塑性樹脂を溶融混練にてストランドに押し出して水接触冷却（水流浸漬）した後、切断装置にてペレット形状に切断することによりペレット化することが行なわれており、得られたペレットは各種成形材料に供されている。このように、疎水性を示す熱可塑性樹脂に関しては、上記のように水接触冷却方法により冷却することが可能であり、ペレットも容易に製造することができる。しかしながら、水溶性樹脂であるＰＶＡは、上記のようにストランドに押出した後、水接触冷却により冷却しようとすると溶解してしまうこととなり、効果的に冷却することができず、溶融押出したストランドをペレット形状に切断することが困難であった。
【０００３】
このため、水溶性樹脂であるＰＶＡのペレット化が検討されている。例えば、揮発成分を除去したＰＶＡを準備し、これをベルト上にストランド形状に押出成形した後、上記ベルト上に押し出されたＰＶＡを空冷あるいは風冷して、ペレタイザー等の切断装置にてペレット化することが提案されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−１４９１４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献１の製法では、溶融混練して押し出された高温のストランドの冷却方法として空冷あるいは風冷により冷却したものを切断して所望のペレットを製造するというものであるが、通常、実用的な空冷あるいは風冷時間内ではストランドは充分に冷却することができず、また、空冷時間等を充分に長くとったとしても効率良く所望のペレットに切断することは困難であった。このように、水溶性樹脂であるＰＶＡを原料としてペレット化するという製造方法に関しては現実的な製造方法が未だ確立されていないのが実情である。
【０００６】
本発明は、このような事情に鑑みなされたもので、水溶性樹脂であるＰＶＡのペレット化を可能とするＰＶＡ製ペレットの製法の提供をその目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者は、上記事情に鑑み、従来は工業的に生産することが困難であった水溶性樹脂であるＰＶＡのペレットを得るために一連の研究を行なった。そして、水溶性樹脂であるＰＶＡ粉末を溶融押出してなる高温状態のストランドを問題なくペレット状に切断することを可能にするストランドの切断条件を中心に研究を進めた。その結果、上記ストランドの温度を３５〜９５℃にするとともに、その含水量が０．１重量％未満にすることによって、不具合が生じることなく、ストランドを良好な形状のペレットに切断することが可能となることを見出し、本発明に到達した。
【０００８】
すなわち、上記目的を達成するため、本発明のＰＶＡ製ペレットの製法は、ＰＶＡを溶融押出してストランドを形成する工程と、上記ストランドをペレット状に切断する工程とを備えたＰＶＡ製ペレットの製法であって、上記ストランドをペレット状に切断する工程が、ストランドの温度が３５〜９５℃において、その含水量が０．１重量％未満の条件で行なわれるという構成をとる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明のＰＶＡ製ペレットの製法を用いることにより、ストランドの切断時に不具合が生じることなく、ストランドを良好な形状のペレットに切断することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明のＰＶＡ製ペレットの製法の一例を模式的に示す工程図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
つぎに、本発明の実施の形態について詳しく説明する。ただし、本発明は、この実施の形態に限られるものではない。
【００１２】
本発明のＰＶＡ製ペレットの製法は、
（１）ＰＶＡを溶融押出してストランドを形成する工程と、
（２）上記ストランドをペレット状に切断する工程
とを備えたＰＶＡ製ペレットの製法である。そして、本発明においては、このような製法において、上記ストランドをペレット状に切断する工程を、前述のように、特定の条件（ストランドの温度および含水量）下において行なうことを特徴とするものである。
【００１３】
まず、本発明のＰＶＡ製ペレットの製法において、原料として使用されるＰＶＡについて説明する。
《ＰＶＡ》
本発明のＰＶＡ製ペレットの製法に用いられるＰＶＡは、通常、粉末状であり、未変性のＰＶＡおよび変性ＰＶＡのいずれでもよい。上記変性ＰＶＡとしては、例えば、アセトアセチル化ＰＶＡ、オキシアルキレン基含有ＰＶＡ、側鎖に１，２−ジオール構造単位を有するＰＶＡ、カルボン酸変性ＰＶＡ等があげられる。中でも、融点が低く、溶融成形する際に比較的低温で溶融できるという点から、上記側鎖に１，２−ジオール構造単位を有するＰＶＡが特に好ましい。
【００１４】
上記ＰＶＡのケン化度は、通常、７０〜１００モル％、好ましくは８０〜９９．９モル％、特に好ましくは９０〜９９モル％である。上記ケン化度が高過ぎると成形温度が高くなり、溶融成形温度範囲が狭くなり、溶融成形が困難になる傾向があり、低すぎると、柔軟性が高くなりすぎて、表面がべたつく成形物ができる傾向がある。
【００１５】
そして、上記ＰＶＡの平均重合度（ＪＩＳ  Ｋ６７２６に準拠）は、通常、３００〜１１００、特には３５０〜８００、さらには４００〜６５０であることが好ましい。平均重合度が大きすぎると、溶融成形時にせん断発熱が発生しやすく、樹脂が熱分解する傾向がみられ、逆に、平均重合度が小さすぎると、得られる成形物の強度が低く、もろい成形物ができる傾向がみられる。
【００１６】
さらに、上記ＰＶＡは、通常粉末状であり、その平均粒子径は、通常５０〜２０００μｍ、好ましくは１００〜１７００μｍ、特に好ましくは１５０〜１５００μｍである。
【００１７】
ここで、平均粒子径とは、ＰＶＡ粒子を、目開き、１７００μｍ、１０００μｍ、８５０μｍ、５００μｍ、２５０μｍ、１５０μｍの篩を用い、篩振とう機にて粒径が１７００μｍ以上、１０００μｍ以上１７００μｍ未満、８５０μｍ以上１０００μｍ未満、５００μｍ以上８５０μｍ未満、２５０μｍ以上５００μｍ未満、１５０μｍ以上２５０μｍ未満のものに分別し、各々の重量から求めた粉体粒度分布の累積値が５０重量％となる粒子径をいう。
【００１８】
上記原料であるＰＶＡ中には通常揮発成分を含有しており、その揮発成分とは、ＰＶＡの製造過程にて生成する反応生成物、あるいはＰＶＡの製造に使用される原料の残存物に由来するものであり、例えば、水、メチルアルコール、酢酸メチル等があげられる。上記揮発成分の含有量は、通常、原料であるＰＶＡ中、３〜５重量％程度である。
【００１９】
上記ＰＶＡはビニルエステル系モノマーを重合し、更にそれをケン化することにより製造される。上記ビニルエステル系モノマーとしては、例えば、ギ酸ビニル、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、バレリン酸ビニル、酪酸ビニル、イソ酪酸ビニル、ピバリン酸ビニル、カプリン酸ビニル、ラウリン酸ビニル、ステアリン酸ビニル、バーサチック酸ビニル、トリフロロ酢酸ビニル等の脂肪族ビニルエステル、安息香酸ビニル等の芳香族ビニルエステル等があげられ、通常炭素数３〜２０、好ましくは炭素数４〜１０、特に好ましくは炭素数４〜７の脂肪族ビニルエステルである。経済的な点から、特に好ましくは酢酸ビニルが用いられる。これらは通常単独で用いるが、必要に応じて複数種を同時に用いてもよい。
【００２０】
また、上記変性ＰＶＡは、ビニルエステル系モノマーと他の不飽和単量体との重合体をケン化して製造されたり、ポリビニルアルコールを後変性したりして製造される。
【００２１】
上記他の不飽和単量体としては、例えば、エチレン、プロピレン、イソブチレン、α−オクテン、α−ドデセン、α−オクタデセン等のオレフィン類、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、マレイン酸、無水マレイン酸、イタコン酸等の不飽和酸類あるいはその塩あるいはモノ又はジアルキルエステル等、アクリロニトリル、メタクリロニトリル等のニトリル類、アクリルアミド、メタクリルアミド等のアミド類、エチレンスルホン酸、アリルスルホン酸、メタアリルスルホン酸等のオレフィンスルホン酸あるいはその塩、アルキルビニルエーテル類、Ｎ−アクリルアミドメチルトリメチルアンモニウムクロライド、アリルトリメチルアンモニウムクロライド、ジメチルアリルビニルケトン、Ｎ−ビニルピロリドン、塩化ビニル、塩化ビニリデン、ポリオキシエチレン（メタ）アリルエーテル、ポリオキシプロピレン（メタ）アリルエーテル等のポリオキシアルキレン（メタ）アリルエーテル、ポリオキシエチレン（メタ）アクリレート、ポリオキシプロピレン（メタ）アクリレート等のポリオキシアルキレン（メタ）アクリレート、ポリオキシエチレン（メタ）アクリルアミド、ポリオキシプロピレン（メタ）アクリルアミド等のポリオキシアルキレン（メタ）アクリルアミド、ポリオキシエチレン（１−（メタ）アクリルアミド−１，１−ジメチルプロピル）エステル、ポリオキシエチレンビニルエーテル、ポリオキシプロピレンビニルエーテル、ポリオキシエチレンアリルアミン、ポリオキシプロピレンアリルアミン、ポリオキシエチレンビニルアミン、ポリオキシプロピレンビニルアミン等があげられる。
【００２２】
また、上記後変性の方法としては、ＰＶＡをアセト酢酸エステル化、アセタール化、ウレタン化、エーテル化、グラフト化、リン酸エステル化、オキシアルキレン化する方法等があげられる。
【００２３】
そして、先に述べたように、本発明に用いられるＰＶＡとしては、融点が低く、溶融成形する際に比較的低温で溶融できるという点から、側鎖に１，２−ジオール構造単位を有するＰＶＡを用いることが好ましい。
【００２４】
＜側鎖に１，２−ジオール構造単位を有するＰＶＡ＞
上記側鎖に１，２−ジオール構造単位を有するＰＶＡは、具体的には、下記の一般式（１）で表わされる、側鎖に１，２−ジオール構造単位を有するＰＶＡであり、式（１）において、Ｒ1、Ｒ2、及びＲ3はそれぞれ独立して水素原子または炭素数１〜４のアルキル基を示し、Ｘは単結合または結合鎖を示し、Ｒ4、Ｒ5、及びＲ6はそれぞれ独立して水素原子または炭素数１〜４のアルキル基を示す。
【００２５】
【化１】
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【００２６】
なお、上記側鎖に１，２−ジオール構造単位を有するＰＶＡの上記式（１）で表わされる１，２−ジオール構造単位の含有量は、通常、０．３〜２０モル％、好ましくは１〜１０モル％、特に好ましくは４〜８モル％である。残る部分は、通常のＰＶＡ系樹脂と同様、ビニルアルコール構造単位と若干量の酢酸ビニル構造単位からなる。
【００２７】
上記式（１）で表わされる１，２−ジオール構造単位中のＲ1〜Ｒ3、及びＲ4〜Ｒ6は、すべて水素原子であることが好ましいが、樹脂特性を大幅に損なわない程度の量であれば炭素数１〜４のアルキル機基で置換されていてもよく、例えば、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基等が好ましく、必要に応じて、ハロゲン基、水酸基、エステル基、カルボン酸基、スルホン酸基等の置換基を有していてもよい。
【００２８】
また、上記式（１）で表わされる１，２−ジオール構造単位中のＸは代表的には単結合であり、熱安定性の点で単結合であるものが最も好ましいが、本発明の効果を阻害しない範囲であれば結合鎖であってもよく、かかる結合鎖としては特に限定されないが、アルキレン、アルケニレン、アルキニレン、フェニレン、ナフチレン等の炭化水素（これらの炭化水素はフッ素、塩素、臭素等のハロゲン等で置換されていても良い）の他、−Ｏ−、−（ＣＨ2Ｏ）m−、−（ＯＣＨ2）m−、−（ＣＨ2Ｏ）mＣＨ2−、−ＣＯ−、−ＣＯＣＯ−、−ＣＯ（ＣＨ2）mＣＯ−、−ＣＯ（Ｃ6Ｈ4）ＣＯ−、−Ｓ−、−ＣＳ−、−ＳＯ−、−ＳＯ2−、−ＮＲ−、−ＣＯＮＲ−、−ＮＲＣＯ−、−ＣＳＮＲ−、−ＮＲＣＳ−、−ＮＲＮＲ−、−ＨＰＯ4−、−Ｓｉ（ＯＲ）2−、−ＯＳｉ（ＯＲ）2−、−ＯＳｉ（ＯＲ）2Ｏ−、−Ｔｉ（ＯＲ）2−、−ＯＴｉ（ＯＲ）2−、−ＯＴｉ（ＯＲ）2Ｏ−、−Ａｌ（ＯＲ）−、−ＯＡｌ（ＯＲ）−、−ＯＡｌ（ＯＲ）Ｏ−等があげられ（Ｒは各々独立して任意の置換基であり、水素原子、アルキル基が好ましく、またｍは自然数である）、その中でも製造時あるいは使用時の安定性の点で炭素数６以下のアルキレン基、特にメチレン基、あるいは−ＣＨ2ＯＣＨ2−が好ましい。
【００２９】
上記側鎖に１，２−ジオール構造単位を有するＰＶＡは、例えば、特開２００８−１６３１７９号公報の段落［００１４］〜［００３７］に記載の公知の方法で製造することができる。
【００３０】
《ＰＶＡ製ペレットの製法》
本発明のＰＶＡ製ペレットの製法は、上記粉末状のＰＶＡを用いて、つぎのようにして行なわれる。
本発明のＰＶＡ製ペレットの製法は、先に述べたように、
（１）ＰＶＡを溶融押出してストランドを形成する工程と、
（２）上記ストランドをペレット状に切断する工程
とを備えた製法であって、上記ストランドをペレット状に切断する工程を、ストランドの温度が３５〜９５℃で、かつ、ストランドの含水量が０．１重量％未満という特定の条件下において行なうものである。
【００３１】
本発明のＰＶＡ製ペレットの製法の工程の一例を、図１に示す工程図に基づき順を追って説明する。ただし、本発明のＰＶＡ製ペレットの製法では、ストランドをペレット状に切断する工程が、上記特定の条件下にて行なわれればよく、図１に示す工程に限定されるものではない。
【００３２】
＜溶融押出工程＞
図１に示す溶融押出機１の投入口２に、粉末状のＰＶＡを投入し、溶融混練して単数あるいは複数の略棒状のストランド５に押出成形する。このとき押出されるストランド５の直径は、溶融押出機１の押出口に取り付けられる金型の孔の大きさによって適宜設定されるが、通常、０．５〜４ｍｍであり、好ましくは１〜３ｍｍ、特に好ましくは１．５〜２．５ｍｍである。
【００３３】
上記溶融混練の温度条件としては、２５０℃以下に設定することが好ましく、より好ましくは１５０〜２４０℃、特に好ましくは１８０〜２３０℃である。溶融混練の温度が高すぎると、ＰＶＡが熱分解してしまい所望のストランド５を押出成形することが困難となる。
【００３４】
上記溶融押出機１としては、外観等特に限定されるものではなく２軸スクリュー式であってもホッパー下が２軸スクリューで、その後、先端に向かって１軸スクリュー式になっている通常１．５軸といわれる押出機であってもよいが、通常、２軸スクリュー式の溶融押出機が用いられる。
中でも、投入したＰＶＡに含有される揮発成分を脱気するためのベント３が設置されているものが好ましい。ベント３は、１つでも複数でも設けられていればよいが、好ましくは１つである。
【００３５】
また、上記ベント３の設置位置は、ＰＶＡが溶融し始めた後から完全に溶融する前の位置に設置すればよいが、好ましくは半分程度溶融した状態から完全溶融直前の位置である。上記ベント３の設置位置が溶融状態の前であれば、未溶融の原料が吹き出す可能性があり、完全に溶融した後の設置位置では発生した揮発成分が逆流し、バックプレッシャーとして投入口から吹き出す可能性があり、原料が投入できない恐れがある。
【００３６】
また、かかるベント３の開口部（口）の形状は、通常、円形、楕円形や三角形、四角形、五角形などの多角形があげられ、好ましくは円形または四角形である。かかる口の大きさは、通常１〜１５０ｃｍ2、好ましくは２〜８０ｃｍ2、特に好ましくは３〜１０ｃｍ2である。かかる口が大きすぎると未溶融の粉末ＰＶＡ原料が噴出しやすい傾向があり、小さすぎると未溶融の粉末ＰＶＡ原料がすぐに詰まる傾向がある。
【００３７】
更に、上記ベント３以外にも一般的なベント（脱気口、真空ベント口）４を設けることもできる。なお、上記一般的なベント４は、１つであっても２つ以上の複数の多段に設けてあってもよい。
【００３８】
また、上記ＰＶＡが溶融し始めた後で、完全溶融する前の状態とは、具体的には、ＰＶＡ粉末の一部が溶融し始め、その溶融した樹脂内に、未溶融の粉末が練りこまれている白色粘性物の状態であり、実際には目視等により確認することができる。
【００３９】
＜ストランドの冷却工程＞
図１に示すように、上記溶融押出されたストランド５を、冷却するわけであるが、風冷や空冷等の従来公知の方法を用いることができるが、ＰＶＡは水溶性のため水浴やシャワーによる冷却はできない。中でも好ましくは、水冷式の金属製エンドレスベルト６と霧を用いて冷却する方法である。詳しくはストランド５を、水冷式の金属製エンドレスベルト６面に載置し、金属製エンドレスベルト６の回転駆動によりストランド５を移動させることによりストランド５との接触面を冷却する。同時に、ストランド５表面に対して霧を噴霧することによりストランド５全体を冷却する。
【００４０】
上記水冷式の金属製エンドレスベルト６としては、例えば、従来公知の水冷式による冷却方法を採用してなるステンレス製ベルトが好ましく用いられる。また、図面では、金属製エンドレスベルト６による冷却工程を１箇所設けているが、これに限定するものではなく、金属製エンドレスベルト６による冷却工程を連続して２箇所以上設けて多段方式としてもよい。
【００４１】
上記水冷式の金属製エンドレスベルト６の表面温度は、２〜８０℃であることが好ましく、より好ましくは５〜６０℃、特に好ましくは２０〜４０℃である。表面温度が高すぎると、ストランド５を短時間でかつ効果的に冷却することが困難となる。
【００４２】
一方、上記ストランド５表面に霧を噴霧することによりストランド５全体を冷却する方法としては、例えば、図１に示すように、上記金属製エンドレスベルト６の回転駆動により移動するストランド５の上方に、霧を噴霧する噴霧装置７を設け、ストランド５表面に上部から霧を噴霧してストランド５表面に水分を付着させ、ストランドの持つ熱でそれが蒸発し、蒸発潜熱を効率的に奪うことで冷却する方法があげられる。上記噴霧装置７の使用に際し、霧の噴霧量としては、冷却ベルトの速度によっても変わるが、通常、０．５〜１０Ｌ／ｈｒ、好ましくは１〜４Ｌ／ｈｒ、特に好ましくは２〜３Ｌ／ｈｒである。
また、噴霧する水の平均水滴粒子径は、通常０．１〜３０μｍ、好ましくは０．５〜２０μｍ、特に好ましくは１〜１０μｍである。かかる粒子径が大きすぎるとストランド５が濡れて、ＰＶＡが溶けたり、ストランド５の含水量が大きくなることがある。
上記のような霧は、例えば圧搾空気と水を同時に噴霧する２流体スプレーノズル（例えば、いけうち社製  ＡＫＩＪｅｔ）を用いることで噴霧することができる。
【００４３】
つぎに、上記冷却工程を経由したストランド５に、乾燥ガス８を噴射することにより、ストランド５表面を蒸発潜熱に基づき冷却することが好ましい。上記乾燥ガス８としては、例えば、空気、不活性ガス（例えば、窒素ガス、炭酸ガス等）等があげられるが、好ましくは空気を噴射することによる空冷方式が採用される。上記乾燥ガス８のガス量としては、通常、５〜５ｍ3／ｍｉｎ、好ましくは１０〜４０ｍ3／ｍｉｎ、特に好ましくは２０〜３０ｍ3／ｍｉｎである。また、使用する乾燥ガス８の温度としては、通常、５〜４０℃、好ましくは１０〜３０℃、特に好ましくは１５〜２５℃である。
【００４４】
上記の霧を噴霧し、乾燥ガスを噴射する冷却工程における、冷却距離は、通常４〜２０ｍ、好ましくは６〜１５ｍ、特に好ましくは８〜１０ｍであり、冷却距離が短すぎると冷却が不充分になり、ストランド５がペレタイザー等にてカッティングできなくなる傾向があり、長すぎると生産時の作業性が悪くなる傾向がある。
【００４５】
上記冷却工程および乾燥ガス噴射工程を経由してなるストランド５の温度は、３５〜９５℃の範囲に設定される。より好ましくは６０〜９５℃、特に好ましくは７０〜９０℃である。上記ストランド５の温度が高すぎると、次工程でのストランド５を切断して効率良くペレット化することができない。詳しくは、上記ストランド５の温度が高すぎると、次工程でペレット状に切断した際に、ストランド５が柔らかすぎて均一な切断面を備えたペレットを製造することができなかったり、切断できずにカッターやギヤに巻きついたりする場合がある。一方、ストランド５の温度が低すぎると、ストランド５が硬すぎて切断時に微粉末が発生したり、切断面に不具合が生じる。
【００４６】
また、上記冷却工程および乾燥ガス噴射工程を経由してなるストランド５の含水量は、０．１０重量％未満であり、より好ましくは０．０８重量％以下、特に好ましくは０．０５重量％以下である。通常、含水量の下限は０．０２重量％である。上記含水量が多すぎると、ストランド５をペレット状に切断する際、柔らかすぎて均一な切断面を備えたペレットを製造することができない。
このように、含水量０．１０重量％未満のストランド５を得る方法としては、上記の＜ストランドの冷却工程＞にて説明した方法のほか、低湿度環境下において、空冷、風冷する方法等があげられる。
【００４７】
＜ストランド切断（ペレット化）工程＞
本発明では、上記ストランド５をペレット状に切断成形する工程を、ストランドの温度が３５〜９５℃において、その含水量が０．１０重量％未満という特定の条件下において行なうことを最大の特徴とするものである。上記工程により冷却されたストランド５をペレット状に切断するための切断装置９に供給することにより、ストランド５をペレット状に切断成形する（ペレット化工程）。上記切断装置９としては、例えば、ペレタイザー等、回転刃にてストランド５を連続的にペレット状に切断する装置等があげられる。そして、この切断の際に、切断時の摩擦熱に起因したストランド５の温度上昇を抑制し適正な温度に冷却するため、切断部分に冷却ガス１０が供給される。上記冷却ガス１０としては、前述の乾燥ガスと同様、例えば、空気、不活性ガス（例えば、窒素ガス、炭酸ガス等）等があげられるが、好ましくは空気を噴射することによる空冷方式が採用される。上記冷却ガス１０の供給ガス量としては、通常、１５０〜１２００ＮＬ／ｍｉｎ、好ましくは３００〜１０００ＮＬ／ｍｉｎ、特に好ましくは５００〜８００ＮＬ／ｍｉｎである。また、供給する冷却ガス１０温度としては、通常、５〜３０℃、好ましくは８〜２０℃、特に好ましくは１０〜１５℃である。
上記のような条件下にてストランド５をペレット状に切断することにより、支障なく切断作業が行なわれ、良好な外観形状のペレットを得ることが可能となる。
【００４８】
＜ペレット冷却工程＞
上記ストランド切断（ペレット化）工程を経由することにより切断成形されたＰＶＡ製ペレット（以下、単に「ペレット」ともいう。）１１は、そのペレット化形状を固定するために、ペレット冷却工程を経由させることが好ましい。上記ペレット冷却工程としては、例えば、図１に示すように、ペレット冷却装置１４内にて、切断され成形されたペレット１１を金属製網１２上に載せ、矢印方向に移動させながら金属製網１２自体を振動させる態様が、金属製網１２表面に対するペレット１１の付着防止および効果的な冷却の点から好ましい。加えて、冷却方法として、冷却ガス１３を金属製網１２の下方から上記金属製網１２を通過させてペレット１１に供給するとともに、ペレット冷却装置１４の上方から装置外に冷却ガス１３を流通させることにより、ペレット冷却装置１４内にて冷却ガス１３を滞留させないことがペレット１１冷却の点から好ましい。上記冷却ガス１３としては、前述の乾燥ガスと同様、例えば、空気、不活性ガス（例えば、窒素ガス、炭酸ガス等）等があげられるが、好ましくは空気である。上記冷却ガス１３のガス量としては、通常、５〜６０ｍ3／ｍｉｎ、好ましくは２０〜５０ｍ3／ｍｉｎ、特に好ましくは３０〜４０ｍ3／ｍｉｎである。また、供給する冷却ガス１３温度としては、通常、５〜３５℃、好ましくは１０〜３０℃、特に好ましくは１５〜２５℃である。
【００４９】
上記ペレット冷却装置１４を経由して冷却されたペレット１１は、例えば、３５℃未満であることが好ましく、より好ましくは１０〜３０℃、特に好ましくは２０〜２５℃である。上記冷却されたペレット１１の温度が高すぎると、次工程でのペレット１１の分級を効率良く行なうことが困難となり、また分級の精度が低下する傾向がみられる。
【００５０】
＜分級工程＞
上記冷却されたペレット１１は、通常、分級工程を経由することにより、所望の形状・大きさに選別される。このようにして最終製品となるＰＶＡからなるペレット１１が得られる。
【００５１】
最終的に得られるペレット１１は、形状としては、通常、略円柱である。また、ペレット１１の大きさは、用途等に応じて適宜設定されるが、通常、直径０．５〜４ｍｍ、好ましくは１〜３ｍｍ、特に好ましくは２〜２．５ｍｍであり、ペレット１１の長さは、通常０．５〜４ｍｍ、好ましくは１〜３ｍｍ、特に好ましくは１．５〜２．５ｍｍである。
【００５２】
本発明のＰＶＡ製ペレットの製法により得られてなるＰＶＡ製ペレットは、様々な成形材料に用いられるが、実質的にＰＶＡ製ペレットとして工業的に生産されてはいなかったことから、従来ではその成形材料用途として用いることができなかった、押出成形、射出成形、フィルム成形（インフレフィルム・Ｔダイキャストフィルム）、異型成形、溶融コーティング、ブロー成形、溶融紡糸、不織布成形（スパンボンド、メルトブローン）等の各種成形材料用途に用いられる。
【実施例】
【００５３】
以下、実施例をあげて本発明を更に具体的に説明するが、本発明はその要旨を超えない限り以下の実施例に限定されるものではない。なお、例中、「部」、「％」とあるのは、断りのない限り重量基準を意味する。
【００５４】
［実施例１］
図１に示す工程図に基づき、下記のようにしてＰＶＡ製ペレットを製造した。
【００５５】
還流冷却器、滴下漏斗、撹拌機を備えた反応容器に、酢酸ビニル６８．０部、メタノール２３．８部、３，４−ジアセトキシ−１−ブテン８．２部を仕込み、アゾビスイソブチロニトリルを０．３モル％（対仕込み酢酸ビニル）投入し、撹拌しながら窒素気流下で温度を上昇させ、重合を開始した。酢酸ビニルの重合率が９０％となった時点で、ｍ−ジニトロベンゼンを添加して重合を終了し、続いて、メタノール蒸気を吹き込む方法により未反応の酢酸ビニルモノマーを系外に除去し共重合体のメタノール溶液とした。
【００５６】
ついで、上記メタノール溶液をさらにメタノールで希釈し、濃度４５％に調整してニーダーに仕込み、溶液温度を３５℃に保ちながら、水酸化ナトリウムの２％メタノール溶液を共重合体中の酢酸ビニル構造単位および３，４−ジアセトキシ−１−ブテン構造単位の合計量１モルに対して１０．５ミリモルとなる割合で加えてケン化を行った。ケン化が進行するとともにケン化物が析出し、粒子状となった時点で濾別し、メタノールでよく洗浄して熱風乾燥機中で乾燥し、目的とするＰＶＡ系樹脂（粒径９２０μｍ）を作製した。
【００５７】
得られたＰＶＡのケン化度は、残存酢酸ビニルおよび３，４−ジアセトキシ−１−ブテンの加水分解に要するアルカリ消費量にて分析したところ、９８．９モル％であった。また、平均重合度は、ＪＩＳ  Ｋ  ６７２６に準じて分析を行ったところ、４５０であった。また、一般式（１）で表される１，２−ジオール構造単位の含有量は、1Ｈ−ＮＭＲ（３００ＭＨzプロトンＮＭＲ、ｄ６−ＤＭＳＯ溶液、内部標準物質；テトラメチルシラン、５０℃）にて測定した積分値より算出したところ、６モル％であった。揮発成分は３％含有していた。
【００５８】
＜溶融押出工程＞
溶融押出機（２軸スクリュー式：東芝機械社製  ＴＥＭ−５８ＢＳ）１の投入口２に、上記で得られた粉末状ＰＶＡを投入し、溶融混練して以下の条件で単数の略棒状のストランド５（直径２．０ｍｍ）に押出成形した。
【００５９】
直径（Ｄ）５８ｍｍ、Ｌ／Ｄ＝４５
スクリュー回転数：１５０ｒｐｍ
設定温度：Ｃ１／Ｃ２／Ｃ３／Ｃ４／Ｃ５／Ｃ６／Ｃ７／Ｃ８／Ａ／Ｄ＝９０／１２０／１５０／１８０／２００／２０５／２１０／２１０／２１０／２１０℃
スクリューパターン：２箇所練りスクリュー
スクリーンメッシュ：９０／１２０／９０ｍｅｓｈ
吐出量：２００ｋｇ／ｈｒ
ベント３位置：Ｃ４（口径１００ｍｍ）
ベント４位置：Ｃ８（口径１００ｍｍ）
なお、上記溶融混練の温度条件は、２５０℃とした。
【００６０】
＜ストランドの冷却工程＞
上記溶融押出された約２５０℃のストランド５を、水冷式（冷却水の水温５℃）のステンレス製ベルト６面（長さ１０ｍ）に載置し、ステンレス製ベルト６の回転駆動によりストランド５を移動させることによりストランド５の下側を冷却した。同時に、図１に示すように、ステンレス製ベルト６の回転駆動により移動するストランド５上方に、霧を噴霧する噴霧装置７（いけうち社製  ＡＫＩＪｅｔノズル）を設け、ストランド５表面に上部から霧を噴霧してストランド５表面に水を付着させストランド５全体を冷却した。なお、上記水冷式のステンレス製ベルト６の表面温度は１０℃であった。また、上記噴霧装置７の使用に際して、水噴霧量は３Ｌ／ｈｒとした。
【００６１】
つぎに、上記冷却工程を経由したストランド５に、乾燥ガス８として空気を噴射することにより、ストランド５表面を冷却した。上記乾燥ガス８のガス量は４５ｍ3／ｍｉｎ、乾燥ガス８の温度は２５℃に設定した。
【００６２】
上記冷却工程および乾燥ガス噴射工程を経由したストランド５の温度は、９５℃であった。また、上記冷却工程および乾燥ガス噴射工程を経由したストランド５の含水量は、０．０３％であった。なお、上記ストランド５の温度は、非接触レーザー温度計を用いて測定した。一方、上記ストランド５の含水量は、カールフィッシャー水分計により測定した。
【００６３】
＜ストランド切断（ペレット化）工程＞
上記工程により冷却された９５℃で含水量が０．０３％のストランド５をペレット状に切断するために、ペレタイザー９（タナカ社製  ＴＳＬ−４５０型）に供給してストランド５をペレット状に切断した（ペレット化工程）。同時に、上記ペレット状に切断する際に、切断部分に冷却ガス１０として空気を噴射し供給した。上記冷却ガス（空気）１０の供給ガス量は８００ＮＬ／ｍｉｎに、供給する冷却ガス１０温度は１５℃に設定した。
【００６４】
＜ペレット冷却工程＞
つぎに、上記ストランド切断（ペレット化）工程を経由することにより成形されたペレット１１をペレット冷却工程に経由した。上記ペレット冷却工程は、図１に示すように、ペレット冷却装置（タナカ社製  ミストラルＡＳＣ型）１４内にて、切断され成形されたペレット１１をステンレス製網１２上に載せ、ステンレス製網１２自体を振動させながら、ペレット１１を矢印方向に順次移動させた。加えて、冷却ガス１３をステンレス製網１２の下方から上記ステンレス製網１２を通過させてペレット１１に供給するとともに、この冷却ガス１３を滞留させないようペレット冷却装置１４の上方から装置外に冷却ガス１３を流通させた。上記冷却ガス１３は通常の空気であり、上記冷却ガス１３のガス量は４０ｍ3／ｍｉｎに、供給する冷却ガス１３温度は２０℃に設定した。
【００６５】
上記ペレット冷却装置１４を経由して冷却されたペレット１１の温度は２７℃であった。上記ペレット１１の温度は、上記と同様、非接触レーザー温度計を用いて測定した。
【００６６】
＜分級工程＞
つぎに、上記冷却されたペレット１１を、振動型ペレット選別機（タナカ社製  ＰＳＬ−３００Ａ）を用いて分級した。最終的に得られたペレット１１は略円柱状であり、大きさは直径２．０ｍｍ×長さ２．０ｍｍであった。
【００６７】
［実施例２］
実施例１において、水冷式のステンレス製ベルト６の冷却水の水温を６０℃にして、吐出量を１００ｋｇ／ｈｒにした以外は、実施例１と同様にしてペレット１１を製造した。冷却工程および乾燥ガス噴射工程を経由したストランド５の温度が９０℃、含水量が０．０８％であり、得られたペレット１１は、実施例１と同様、略円柱状であって、直径２．０ｍｍ×長さ２．０ｍｍの大きさのペレット１１が得られた。結果を後記の表１に示す。
【００６８】
［実施例３］
実施例１において、水冷式のステンレス製ベルト６の冷却水の水温を２５℃にし、霧の噴霧をせず、吐出量を７０ｋｇ／ｈｒにした以外は、実施例１と同様にしてペレット１１を製造した。冷却工程および乾燥ガス噴射工程を経由したストランド５の温度が７５℃、含水量が０．０５％であり、得られたペレット１１は、実施例１と同様、略円柱状であって、直径２．０ｍｍ×長さ２．０ｍｍの大きさのペレット１１が得られた。結果を後記の表１に示す。
【００６９】
[実施例４]
実施例１において、霧の噴霧をせず、吐出量を５０ｋｇ／ｈｒにした以外は、実施例１と同様にしてペレット１１を製造した。冷却工程および乾燥ガス噴射工程を経由したストランド５の温度が４０℃、含水量が０．０４％であり、得られたペレット１１は、実施例１と同様、略円柱状であって、直径２．０ｍｍ×長さ２．０ｍｍの大きさのペレット１１が得られた。結果を後記の表１に示す。
【００７０】
［比較例１］
実施例１において、霧の噴霧量を３Ｌ／ｈｒから１０Ｌ／ｈｒに変更し、吐出量を２００ｋｇ／ｈｒから５０ｋｇ／ｈｒに調整した以外は、実施例１と同様にしてペレットを製造した。その結果、吐出量に対して、冷却能力が高すぎるため、噴霧した水による水分を完全に蒸発させることができず、ストランド表面が水溶解しべたつき、互着が発生した。さらに、ストランドは冷却されすぎているため、ガラス状の樹脂となり、ペレタイザーでのカッティングによって割れが多く発生した。
【００７１】
［比較例２］
実施例３において、霧の噴霧量を１０Ｌ／ｈｒにした以外は、実施例３と同様にしてペレットを製造した。その結果、吐出量に対して、冷却能力が高すぎるため、噴霧した水による水分を完全に蒸発させることができず、ストランド表面が水溶解しべたつき、互着が発生した。
【００７２】
［比較例３］
実施例２において、霧の噴霧をしなかったことと、吐出量を２００ｋｇ／ｈｒに上げた以外は、実施例２と同様にしてペレットを製造した。その結果、吐出量が多いため、冷却が間に合わず、ストランドの冷却が不足し、ストランドが柔軟性を維持したままであった。柔軟性のあるストランドは、ペレタイザー内で切断できず、装置内の回転部分に絡まってペレタイザーが停止した。
【００７３】
[比較例４]
実施例１において、水冷式のステンレス製ベルト６の冷却水の水温を２５℃にした以外は、実施例１と同様にしてペレットを製造した。その結果、吐出量が多いのに、冷却能力が低すぎるため、ペレットの温度が高くなりすぎてしまい、ペレタイザー内でのペレットの互着が発生した。
【００７４】
【表１】
2015214652.tif 000004
【００７５】
上記結果からも明らかなように、全ての実施例では、上記ＰＶＡ製ペレットの製造工程を経由することにより、外観等に何ら問題の無いＰＶＡ製ペレットを効率良く製造することができた。これに対して、上記各比較例に記載のＰＶＡ製ペレットの製法では、前述のような各問題が発生するため、所望のＰＶＡ製ペレットを得ることができなかった。
【産業上の利用可能性】
【００７６】
本発明のＰＶＡ製ペレットの製法により得られるＰＶＡ製ペレットは、例えば、押出成形、射出成形、フィルム成形（インフレフィルム・Ｔダイキャストフィルム）、異型成形、溶融コーティング、ブロー成形、溶融紡糸、不織布成形（スパンボンド、メルトブローン）等における成形材料用途等に使用することができる。
【符号の説明】
【００７７】
１  溶融押出機
３  ベント
５  ストランド
６  金属製エンドレスベルト
７  噴霧装置
９  切断装置
１１  ＰＶＡ製ペレット（ペレット）
１２  金属製網
１４  ペレット冷却装置
【図１】
2015214652.tif 000005