(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリビニルブチラール樹脂の製造方法であって、水溶液中酸触媒の存在下、ポリビニルアルコールとブチルアルデヒドの反応工程において、攪拌翼としてマックスブレンド型翼またはフルゾーン型翼を用い、攪拌動力を０．３ｋｗ／ｍ３〜２ｋｗ／ｍ３とすることを特徴とするポリビニルブチラール樹脂の製造方法。
【請求項２】
請求項１記載の製造方法において、攪拌翼としてフルゾーン型翼を用いることを特徴とするポリビニルブチラール樹脂の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、合わせガラス用中間膜や塗料、接着剤等に用いられるポリビニルブチラール樹脂の改良された製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ポリビニルブチラール樹脂は、合わせガラス用中間膜はじめ、塗料、接着剤、バインダー等に広く用いられている。
【０００３】
この種のポリビニルブチラール樹脂の製造方法は、水溶液中のポリビニルアルコールとブチルアルデヒドを酸触媒の存在下で反応させ、生成するポリビニルブチラールの樹脂スラリーををアルカリで中和し、これを予備脱水し、さらに洗浄・脱水ののち乾燥することにより粉末状の樹脂を製造する方法が一般的である。
【０００４】
このうち、ポリビニルブチラール樹脂の生成に関わるブチラール化の工程は
通常、酸性触媒存在下のポリビニルアルコールの水溶液に比較的低温下のブチルアルデヒドを連続的に分割添加することにより、発熱による温度上昇や反応の進行に伴う粘度上昇を制御しながら反応を進め、反応途中でポリビニルブチラール樹脂が析出したのち、温度を上昇して残留アルデヒドを反応させブチラール化反応を完結させ、その後酸触媒を中和する方法が一般に用いられる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
この反応方法の特徴の一つは、反応液の粘度変化が激しいことで、反応前の約２，０００センチポイズから、ポリビニルブチラール樹脂の析出寸前には２〜３０，０００センチポイズにも達し、析出後は数１０センチポイズまで低下する。
二番目には反応途中で生成物が析出し、さらにその後も反応が継続する不均一系の反応を含むことである。これらのことから、この反応に要求されることは、原料の均一な混合、高粘度化での十分な熱伝導、品質を満足する粒子状態（粒子径など）の実現である。
【０００６】
このため、それらの用件を満足し、樹脂の品質を良好にするため、反応方法、添加剤などにつき、数々の提案がなされている。最近の例では細粒ポリビニルアルコールとブチルアルデヒドを高温下で縮合させ、短時間で均質の製品を得る方法（特開平７−２９３１号公報）、生成ポリビニルブチラール樹脂の凝集防止剤を反応液中に添加し、樹脂の寸法分布を改善する方法（特開平５−２３９１３２）などがある。しかし、凝集防止剤を添加する方法はポリビニルブチラール樹脂に凝集防止剤が残留する問題がある。また、細粒ポリビニルアルコールを用いる方法は高温下で反応させる必要があり、また十分アセタール化が進行しない場合がある。
【０００７】
本発明は、上記の問題点を解決するもので、その目的は、精製工程における洗浄性の良好な粒子径を有し、品質の良好なポリビニルブチラール樹脂を製造する方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記の目的を達成するため、酸触媒の存在下水溶液中のポリビニルアルコールとブチルアルデヒドの反応工程において、攪拌動力を０．３kw/m3〜２kw/m3に制御して行うものであり、また攪拌翼として、マックスブレンド型翼（住友重機械工業社登録商標）またはフルゾーン型翼（神鋼パンテック社登録商標）を用いるものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明に用いるポリビニルアルコールとしては、特に制限はなく市販のものを用いることができる。すなわち、酢酸ビニルなどの脂肪酸ビニルエステルの重合体、共重合体を完全にあるいは部分的にケン化した平均重合度２００〜４０００程度のものを用いることができる。
【００１０】
ポリビニルアルコールをアセタール化する際に用いられる酸触媒には特に限定されず、塩酸、硝酸、硫酸などの中から一種類以上のものが使用され、一般に反応液のｐＨが２以下になるような量が加えられる。
【００１１】
反応器としては、攪拌機を備えた槽型反応器や、管状のループ型反応器と攪拌機を備えた槽型反応器を繋げた反応器などが用いられるが、一般的には前者が用いられる。
【００１２】
反応温度は一般に０〜９５℃であるが、通常ブチルアルデヒドが添加される際の温度は、０〜１５℃付近に調節され、その後ブチルアルデヒドの反応率を高め反応を熟成させるために５５℃以上に昇温され、数時間維持される。これにより樹脂のブチラール化度は平均で５５〜７５モル％に制御される。なお、ブチルアルデヒドと共にホルムアルデヒド、アセトアルデヒドその他のアルデヒドをブチルアルデヒドと併用することもできる。
【００１３】
反応・熟成終了後、反応液は含まれる酸性触媒の中和が行われる。これは苛性ソーダや重曹の水溶液を攪拌下に添加することにより行われるが、一般にスラリーのｐＨが７〜９になるように添加量が調整される。
【００１４】
反応中の攪拌については、攪拌動力を０．３kw/m3〜２kw/m3に制御して行う必要がある。この反応では攪拌数を小さくするほど、生成するポリビニルブチラール樹脂の比表面積が大で、残留塩素が小になることが確認された。すなわち、攪拌数が小さいほど、粒径の小さい洗浄性の良いポリビニルブチラール樹脂が得られる。
【００１５】
また、原料の均一な混合、高粘度化での十分な熱伝導を満足するためには、最低限の攪拌動力として０．３kw/m3が必要である。これより小さい攪拌動力下では原料ブチルアルデヒドが反応液と均一に混合しなかったり、熱伝導が不十分で、反応管壁での過冷却によるポリビニルアルコールのゲル化が生起し、いずれも生成ポリビニルブチラールの透明度不良などの品質不良を招く。また、前述の傾向から、攪拌動力が２kw/m3より大きいと残留塩素量が大きく、洗浄性が良くない。
【００１６】
上記の攪拌を達成する攪拌翼としては完全混合時間及び缶内伝熱係数の観点よりマックスブレンド型翼、またはフルゾーン型翼を用いることが好ましい。
【００１７】
【実施例】
以下、本発明を実施例及び比較例により、具体的に説明する。尚、以下、特にことわりのない限り、「部」、「％」はそれぞれ「重量部」、「重量％」を示す。
【００１８】
実施例１
温度調節装置及び、反応器の内径に対する翼幅の比率が０．５５である住友重機械社製マックスブレンド８翼を備えたグラスライニング製反応器中で平均重合度１７００、ケン化度９８．５モル％のポリビニルアルコール１００部を、９００部の水に加熱溶解した。攪拌を継続しながら水溶液を１０℃に保ち、これに３５％塩酸６０部を加えた。次いで、ブチルアルデヒド５７部を３０分間で連続的に添加混合した。添加開始15分後に反応液中にポリビニルブチラール粒子が析出した。その後反応系を攪拌下に４０℃に昇温し、4 時間保持した。さらに、水酸化ナトリウム水溶液を添加して反応液を中和し、室温まで冷却した。なお、攪拌動力は一貫して１．８８kw/m3を維持しながら実施し、ポリビニルブチラールの析出前後において、反応液の混合状態が良好であることを確認した。反応後、水洗したのち、濾過、乾燥等を行い白色紛末のポリビニルブチラールを得た。得られたポリビニルブチラール樹脂中の比表面積は１．９m2／ｇ、残留塩素量は４５ｐｐｍであり、樹脂の５％エタノール溶液の透明度は４０ｃｍ以上だった。
【００１９】
実施例２
反応時の攪拌動力を０．６８kw/m3に変えること以外は実施例１と同様に行なったところ反応液の混合状態は良好であった。また、得られたポリビニルブチラール樹脂中の比表面積は３．０m2／ｇ、残留塩素量は２３ｐｐｍであり、樹脂の５％エタノール溶液の透明度は４０ｃｍ以上だった。
【００２１】
実施例３
攪拌翼として神鋼パンテック社製フルゾーン８翼を用いること以外は実施例１と同様に行なったところ反応液の混合状態は良好であった。また、得られたポリビニルブチラール樹脂中の比表面積は２．０m２／ｇ、残留塩素量は４８ｐｐｍであり、樹脂の５％エタノール溶液の透明度は４０ｃｍ以上だった。
【００２２】
比較例１
反応時の攪拌動力を０．０８kw/m3に変えること以外は実施例１と同様に行なったところポリビニルブチラール樹脂が析出する前の粘度の高い時間帯に、ブチルアルデヒドが混合せずに滞留する部分があることが観察された。また、得られたポリビニルブチラール樹脂中の比表面積は２．４m2／ｇ、残留塩素量は１８ｐｐｍであったが、樹脂の５％エタノール溶液の透明度は７．５ｃｍと低かった。
【００２３】
比較例２
反応時の攪拌動力を２．７１kw/m3に変えること以外は実施例１と同様に行なったところポリビニルブチラール樹脂が析出した後の粘度の低い時間帯に、反応液が液はねが激しく、析出したポリビニルブチラール樹脂が反応器の上部缶壁に多量に付着することが確認された。また、得られたポリビニルブチラール樹脂中の比表面積は１．１m2／ｇと小さく、残留塩素量は８１ｐｐｍと高かった。樹脂の５％エタノール溶液の透明度は４０ｃｍ以上だった。
【００２４】
【発明の効果】
本発明の方法により、洗浄性の良好な粒子径を有し、品質の良好なポリビニルブチラール樹脂を製造することができ、得られるポリビニルブチラール樹脂は、合わせガラス用中間膜はじめ、塗料、接着剤、バインダー等の原料樹脂として好適に使用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の、ポリビニルブチラール樹脂の製造方法に用いられる攪拌翼の形状を示す概略図である。
【符号の説明】
１．マックスブレンド型攪拌翼
２．フルゾーン型攪拌翼
【図１】
0003933305.tif 000002