JPH09268206A

JPH09268206A - 重合体ラテックスから低沸点物質を回収する方法

Info

Publication number: JPH09268206A
Application number: JP8103611A
Authority: JP
Inventors: Yoichi Takeyama; 洋一武山; Masahiro Yoshida; 昌弘吉田
Original assignee: Nippon Zeon Co Ltd
Current assignee: Zeon Corp
Priority date: 1996-03-29
Filing date: 1996-03-29
Publication date: 1997-10-14
Also published as: DE69719174D1; DE69719174T2; EP0890582A1; US6034209A; WO1997036940A1; EP0890582B1; EP0890582A4

Abstract

(57)【要約】【課題】塩化ビニル系重合体ラテックスなどの発泡性
に富んだ重合体ラテックスから、実質的に消泡剤を使用
することなく、または機械的消泡器を実質的に用いるこ
となく、発泡を抑止しつつ、未反応塩化ビニルモノマー
などの低沸点物質を高効率で回収することができる重合
体ラテックスから低沸点物質を回収する方法および装置
を提供すること。【解決手段】低沸点物質を含む重合体ラテックスを蒸
発缶内上部のノズルから噴霧して低沸点物質を蒸発させ
て回収する方法において、圧力５０〜１３０ｔｏｒｒの
第１の蒸発缶で前記重合体ラテックスを蒸発缶内に貯留
された重合体ラテックスの液面全面に噴霧し、次いで圧
力１００〜２４０ｔｏｒｒで第１の蒸発缶より高い圧力
の第２の蒸発缶で前記重合体ラテックスを蒸発缶内に貯
留された重合体ラテックスの液面全面に噴霧するに際
し、各々噴霧に付す時の前記重合体ラテックスの温度を
各々の蒸発缶における飽和水蒸気温度より１０〜３０℃
高い温度にすることを特徴とする低沸点物質を回収する
方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、たとえば塩化ビニ
ル系重合体ラテックスなどの発泡性に富んだ重合体ラテ
ックスから塩化ビニルモノマーや連鎖移動剤などの低沸
点物質を、多段連続装置を用いて、より高効率で回収す
ることができる方法および装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】塩化ビニル系重合体ラテックス、ポリス
チレンラテックス、アクリルゴムラテックス等の各種重
合体ラテックスは、コーティング剤、塗料、他のポリマ
ーとのブレンド用材料など多岐の用途に用いられてい
る。また、ペースト加工用塩化ビニル樹脂の場合には、
塩化ビニル系重合体ラテックスは乾燥されて粉体として
供され、可塑剤等と混練されて使用される。これら各種
重合体ラテックスは、粒径０．１〜１０μｍの微細な重
合体が、水媒体中に均一に浮遊している。この微細粒子
を得るための重合方法としては、乳化重合法、播種乳化
重合および微細懸濁重合法が代表的であるが、これらの
方法では、通常、いずれもアニオン性界面活性剤または
ノニオン性界面活性剤などの界面活性剤が用いられる。
このような重合体ラテックス中には、低沸点物質である
未反応のモノマーやｔ−ドデシルメルカプタン、四塩化
炭素等の連鎖移動剤やｎ−ヘキサン等のラジカル開始剤
の溶剤等が残留している。

【０００３】重合体ラテックス中に含まれる、水より低
沸点の低沸点物質は、原料の無駄をなくす観点、品質上
の観点、衛生上の観点等から、高効率で回収されること
が好ましい。そのような低沸点物質を回収する方法とし
ては、たとえば塩化ビニル系重合体ラテックス中から未
反応モノマーを回収する方法として、回分方式または連
続方式で、蒸発缶内に重合体ラテックスを一時貯留し、
ラテックスを加熱することにより、未反応モノマーを蒸
発させて回収する方法が知られている。ところが、通
常、重合体の平均粒子径が約０．１μｍ〜１０μｍの重
合体ラテックスでは、界面活性剤を含んでいるので蒸発
缶内のラテックス液面から発泡し易く、未反応モノマー
の回収ライン（吸引ライン）を通して、樹脂粒子が流出
し易いという問題を有する。そのため、従来、蒸発缶内
でのラテックスの液面からの発泡の度合を抑制するため
に、ラテックスの処理量および処理流量を小さくしてい
た。または、未反応モノマーの回収ラインの吸引の度合
を小さくしていた。このため、未反応モノマーを回収す
るために要する処理時間が長い、重合体ラテックスの供
給ラインで重合体が析出して閉塞するなどの問題を有し
ていた。また、処理温度を低くして発泡を抑制すること
はできるが、低沸点物質の回収率が低下する。これらの
問題を解決するために、蒸発缶または蒸発缶の外に、回
転ディスク式消泡器を設置することがあった。しかしな
がら、消泡器では、泡に含有される塩化ビニル系重合体
が析出し、長期間運転すると、その析出した重合体が消
泡機内に付着、堆積し、消泡器の運転が不能になるとい
う課題を有していた。

【０００４】そこで、消泡器の代わりに、消泡剤の添加
も考えられるが、重合体の加工時の加熱にともない熱劣
化する、発泡体成形の場合抑泡されるなどの問題から微
量にしか添加できず、ラテックスの発泡を有効に抑制す
ることができなかった。未反応モノマーの回収方法とし
て、蒸発缶以外の方法として、たとえば特公昭６１−１
１２４１号公報に示すようなストリッピングカラムによ
る方法がある。この方法は、界面活性剤を使用しない懸
濁重合法による塩化ビニルスラリーに対して適用され
る。このストリピングカラムは、蒸発缶に比べて泡保持
空間が小さいので、発泡性に富んだラテックスを処理す
るには適さない。ところで、蒸発缶を複数連ねる連続多
段槽方式にすれば、ある操作圧力と温度に対する低沸点
物質の（気−液−固）平衡濃度まで低減することが期待
できる。しかしながら連続多段槽にすると、設備投資額
が大きくなる上、メンテナンス費用がかかるので製造コ
ストの増大につながる虞れがある。更にスタートアップ
やシャットダウン時の運転が煩雑にならないことが要求
される。従って、連続多段槽方式では、より少ない槽数
で、高効率に低沸点物質濃度の低減を安定した操業で実
施できることが必要となる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
実状に鑑みてなされ、たとえば塩化ビニル系重合体ラテ
ックスなどの発泡性に富んだ重合体ラテックスから、実
質的に消泡剤を使用することなく、または実質的に機械
的消泡器を用いることなく、発泡を抑止しつつ、未反応
塩化ビニルモノマーなどの低沸点物質を安定した操業の
中で高効率で回収することができる方法および装置を提
供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、（１）低沸点物質を含む重合体ラテックスを蒸発缶
内上部のノズルから噴霧して低沸点物質を蒸発させて回
収する方法において、圧力５０〜１３０ｔｏｒｒの第１
の蒸発缶で前記重合体ラテックスを蒸発缶内に貯留され
た重合体ラテックスの液面全面に噴霧し、次いで圧力１
００〜２４０ｔｏｒｒで第１の蒸発缶より高い圧力の第
２の蒸発缶で前記重合体ラテックスを蒸発缶内に貯留さ
れた重合体ラテックスの液面全面に噴霧するに際し、各
々噴霧に付す時の前記重合体ラテックスの温度を各々の
蒸発缶における飽和水蒸気温度より１０〜３０℃高い温
度にすることを特徴とする低沸点物質を回収する方法、
及び、（２）前記二つの蒸発缶の噴霧ノズルに向かう重
合体ラテックスの導入速度が、共に０．５ｍ／秒以上で
あることを特徴とする上記低沸点物質を回収する方法、
を採用する。前記重合体ラテックスを、飽和水蒸気温度
より１０〜３０℃高い温度に設定する方法は、前記蒸発
缶のノズルへ向かうラテックス供給ラインへ、水蒸気を
エジェクタで導入することにより行なわれることが好ま
しい。前記蒸発缶のノズルへ向かう重合体ラテックスの
導入速度は、好ましくは０．５ｍ／秒以上、さらに好ま
しくは１．０ｍ／秒以上である。前記蒸発缶の底部に貯
留する重合体ラテックスの一部を、前記ノズルへ向かう
重合体ラテックスに含ませ、還流させることが好まし
い。

【０００７】

【発明の実施の形態】本発明に係る回収方法および回収
装置が用いられる重合体ラテックスとしては、特に限定
されないが、塩化ビニル系重合体ラテックスの場合に特
に有益である。塩化ビニル系重合体とは、重合体中の塩
化ビニルモノマー単位を６０重量％以上含有しているも
のであり、塩化ビニルモノマーの単独重合体または塩化
ビニルモノマーとこれと共重合可能なモノマーとの共重
合体を含む。塩化ビニル系重合体ラテックスは、塩化ビ
ニル系重合体を３０〜５５重量％と、アニオン性界面活
性剤および／またはノニオン系界面活性剤を０．１〜
４．０重量％と、水６８〜４６重量％と、低沸点物質
（未反応の塩化ビニルモノマー、共重合の場合の未反応
共単量体、ラジカル開始剤溶剤、連鎖移動剤等）１．０
〜２．５重量％等の成分を含み、重合体の平均粒子径
が、０．１〜１０μｍである。その他の重合体を得るた
めのモノマーとしては、たとえば、フッ化ビニルなどの
ハロゲン化ビニル；酢酸ビニル、プロピオン酸ビニルな
どのカルボン酸ビニルエステル；メチルビニルエーテ
ル、ヒドロキシブチルビニルエーテル、セチルビニルエ
ーテルなどのビニルエーテル；アリルクロリド、アリル
アルコール、アリルエチルエーテル、アリル−２−ヒド
ロキシエチルエーテルなどのアリル化合物；塩化ビニリ
デン、フッ化ビニリデンなどのビニリデン化合物；マレ
イン酸モノメチル、マレイン酸ジエチル、マレイン酸モ
ノブチル、マレイン酸ブチルベンジル、マレイン酸−ジ
−２−ヒドロキシエチル、イタコン酸ジメチル、（メ
タ）アクリル酸メチル、（メタ）アンリル酸エチル、
（メタ）アクリル酸ラウリル、（メタ）アクリル酸−２
−ヒドロキシプロピル、（メタ）アクリル酸−２−Ｎ，
Ｎ−ジメチルアミノエチルなどの不飽和カルボン酸エス
テル；無水マレイン酸、無水イタコン酸、マレイン酸、
フマル酸、（メタ）アクリル酸などの不飽和カルボン酸
及びその酸無水物；Ｎ−フェニルマレイミド、アクリル
アミド、Ｎ−メチロールアクリルアミドなどの不飽和カ
ルボン酸アミド；エチレン、プロピレンなどのオレフィ
ン；（メタ）アクリロニトリルなどの不飽和ニトリル；
スチレン、α−メチルスチレン、ｐ−メチルスチレンな
どの芳香族ビニル化合物；アリルグリシジルエーテル、
（メタ）アクリル酸グリシジルなどのエポキシ基含有化
合物などを挙げることができる。これらは、前記塩化ビ
ニル系重合体における共重合可能な単両体でもある。

【０００８】微細懸濁重合法では、有機過酸化物等の油
溶性のラジカル開始剤が用いられる。油溶性ラジカル開
始剤は温度や衝撃に過敏で爆発の危険を有しているの
で、通常ｎ−ヘキサン、ミネラルスピリット等の低沸点
の有機液体の溶液として貯蔵されている。重合開始前に
水性媒体中に、モノマー、ラジカル開始剤、界面活性剤
および所望に応じて連鎖移動剤、その他の添加剤を加え
てプレミックスし、ホモジナイザにより均質化処理して
油滴の粒径調整を行う。均質処理された液は重合缶に送
られ、通常、３０〜８０℃の範囲に温度において重合反
応が行われる。界面活性剤活性剤としては、ラウリル硫
酸ナトリウム、ミリスチル硫酸ナトリウムなどのアルキ
ル硫酸エステル塩類；ドデシルベンゼンスルホン酸ナト
リウム、ドデシルベンゼンスルホン酸カリウムなどのア
ルキルアリールスルホン酸塩類；ジオクチルスルホコハ
ク酸ナトリウム、ジヘキシルスルホコハク酸ナトリウム
などのスルホコハク酸エステル塩類；ラウリン酸アンモ
ニウム、ステアリン酸カリウムなどの脂肪酸塩類；ポリ
オキシエチレンアルキル硫酸エステル塩類；ポリオキシ
エチレンアルキルアリール硫酸エステル類などのアニオ
ン性界面活性剤類；ソルビタンモノオレエート、ポリオ
キシエチレンソルビタンモノスチアレートなどのソルビ
タンエステル類；ポリオキシエチレンアルキルエーテル
類、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル類；
ポリオキシエチレンアルキルエステル類などのノニオン
性界面活性剤類等が挙げられ、これらは１種用いてもよ
いし、２種以上を組み合わせて用いてもよい。重合缶で
は、重合反応熱を除去する必要上攪拌が行われる。通
常、重合転化率８５〜９９％にて反応が終了すると、平
均粒子径が通常０．２〜５μｍに広がった分布をもつ単
一粒子を含有するラテックスが得られる。

【０００９】一方、乳化重合法は、アニオン性界面活性
剤などを乳化剤とし、水性媒体中に乳化分散された塩化
ビニルモノマーのミセルを反応の場として、過硫酸塩等
の水溶性ラジカル開始剤を用いて重合反応を開始させ
る。重合の進行に伴って粒子が肥大するので、その安定
化に必要かつ最小限の界面活性剤活性剤を追加供給す
る。こうすることにより微細粒子の発生を抑止して、初
期に発生した重合体粒子の個数を概ね維持しつつ重合反
応を進行させる。一般に乳化重合法で転化率８５〜９９
％にて得られるポリマー粒子の粒径は非常に小さく、約
０．１μｍであるが、プラスチゾル用塩化ビニル樹脂の
場合には平均粒子径が０．４〜０．６μｍに達するまで
粒子を肥大化させた粒子を含むラテックスが製造され
る。また、播種乳化重合法は、予め通常の乳化重合や微
細懸濁重合により調製された重合体粒子を核として、上
記の乳化重合法と同様の界面活性剤およびレジカル開始
剤を用いて、水性媒体中で粒子の肥大化重合反応を行わ
せる重合方法である。この方法によれば、平均粒子径が
１〜２μｍで、これに０．２μｍ前後の副生小粒子が加
わったシャープな２ピークの粒径分布を有する重合体ラ
テックスが得られる。

【００１０】

【作用】以下、塩化ビニル系重合体ラテックスから主と
して未反応モノマーを回収する場合を例にして本発明を
説明する。本発明では、未反応塩化ビニルモノマーのよ
うに、沸点が低く（一気圧下で、−１４．０℃）、揮発
し易い低沸点物質の性質を利用し、蒸発面積を増大させ
るために蒸発缶内で上部に取り付けたノズルからラテッ
クスを噴霧し、気化した未反応モノマーを、コンプレッ
サなどで吸引する回収ラインを通して回収する。しかも
本発明では、重合体ラテックスの媒体である水をも水蒸
気として揮発させるに足る温度（飽和水蒸気温度より１
０〜３０℃高い温度）に、重合体ラテックスを加熱し
て、ノズルから、蒸発缶内に貯留された重合体ラテック
スの液面の全面に向けて、噴霧状態で重合体ラテックス
を吹き付ける。このような温度範囲に加熱することによ
り、ノズルから噴霧された重合体ラテックスは、その中
に含まれる水分と未反応モノマーとが気化蒸発し、ノズ
ルを頂点とする円錐状の噴霧状態で、貯留された重合体
ラテックスの液面全面に吹き出される。この噴霧状態の
重合体ラテックスが、その液面からの発泡の立ち上がり
を抑止し、しかも、未反応モノマーは、都合良く揮発し
て、回収ラインから高収率で回収される。本発明におい
て、第１の蒸発缶の圧力を５０〜１３０ｔｏｒｒに、好
ましくは８０〜１３０ｔｏｒｒに設定する。その理由は
次による。すなわち、蒸発缶内の圧力を、５０ｔｏｒｒ
より小さい高真空にするためには、大型の真空ポンプを
必要とし、電力コスト高となるし、蒸発缶内の液温度が
下がるので未反応モノマーの回収効率が低下する。一
方、蒸発缶内の圧力を１３０ｔｏｒｒより大きくする
と、蒸発缶内の液温度が上がるが、蒸発缶に供給される
重合体ラテックスの温度をその圧力での飽和水蒸気温度
より１０〜３０℃上の一層高い温度にすることになるの
で、重合体ラテックスの供給ラインでラテックスが一部
破壊されてクリーム状となり、重合体が析出してライン
を閉塞したり、蒸発缶内壁にスケールが付着し易くなる
ので好ましくない。

【００１１】本発明において、第１の蒸発缶で処理され
た重合体ラテックスは続いて第２の蒸発缶に送られる。
第２の蒸発缶の圧力は、第１の蒸発缶の圧力より高い、
１００〜２４０ｔｏｒｒに、好ましくは１３０〜１８０
ｔｏｒｒに設定する。仮に、第２の蒸発缶の圧力を、第
１の蒸発缶と同様の８０〜１３０ｔｏｒｒに設定すれ
ば、運転上の問題はなく、段数増加による効果によって
樹脂中の残留モノマー濃度はそれなりの低い残留モノマ
ー濃度、樹脂当たり０．０３〜０．０５重量％まで低減
することが期待できる。しかし、第２の蒸発缶に供給さ
れるラテックス中の残留モノマー濃度は、第１の蒸発缶
に供給されるラテックスより低いため、第２の蒸発缶の
圧力を１００ｔｏｒｒ以上に採って運転ができるのであ
る。すなわち、その圧力での飽和水蒸気温度より１０〜
３０℃高い温度としても、重合体ラテックスの供給ライ
ンにおいて、ラテックスが一部破壊されてクリーム状と
なることなく、したがって重合体が析出し易いこともな
いので、ラインの閉塞や缶壁のスケール発生が起きにく
いのである。噴霧ラテックスの温度を高くすることによ
りモノマーが揮散し易くなるので、樹脂中の残留モノマ
ー濃度は０．０１重量％（測定限界）以下まで低減する
ことが可能である。本発明に係る未反応モノマーの回収
方法では、たとえば塩化ビニル系重合体ラテックスなど
の発泡性に富んだ重合体ラテックスから、実質的に消泡
剤を使用することなく、または実質的に機械的消泡器を
用いることなく、発泡を抑止しつつ、塩化ビニルモノマ
ーなどの未反応モノマーを高効率に回収することができ
る。

【００１２】

【実施例】以下、本発明に係る重合体ラテックスから未
反応モノマーを回収する方法および装置を、実施例に基
づき、詳細に説明するが、本発明はこれら実施例に限定
されない。尚、単位は特に表示する以外は重量基準であ
る。重合体ラテックス中の未反応塩化ビニルモノマー濃
度の測定は次によった。熱伝導度型検出器ガスクロマト
グラフィーを用い、イソプロピルアルコールを内部標準
物質とする。カラム条件は、充填剤１０％ＰＥＧ−２０
ＭクロモソルブＰ（Ａ・Ｗ）３０〜６０メッシュ、径４
ｍｍ、長さ２ｍ、温度１２０℃、注入温度１３０℃。キ
ャリアーはヘリウム６０ｍｌ／分。５０ｍｌ三角フラス
コに重合体濃度ｃ％の塩化ビニルラテックス約４０ｍｌ
採り、その重量Ｗｇｒを知る。次に、この三角フラスコ
を氷水で冷却した後、イソプロピルアルコール１．０ｍ
ｌを三角フラスコに追加し、静かに振り混ぜてから注射
筒で０．０２５ｍｌを採取し、速やかにガスクロマトグ
ラフィーにかける。ラテックス中の塩化ビニルモノマー
濃度ｘ％を次式で求める。

【００１３】

【数１】

【００１４】注Ｆ：イソプロピルアルコール
を１．００とした時の塩化ビニルモノマーのファクタ
ー、１．０１０Ａ：ガスクロマトグラムの塩化ビニルモノマー
のピークの面積Ａ_S ：ガスクロマトグラムのイソプロピルアルコ
ールのピークの面積０．７８６：イソプロピルアルコール１．０ｍｌの重量
（ｇｒ）

【００１５】図１は本発明の一実施態様に係る重合体ラ
テックスから未反応モノマーを回収する装置の全体構成
図、図２は図１に示す蒸発缶の概略図である。図１に示
す本実施態様の装置では、微細懸濁重合などの方法を行
うことにより重合体ラテックスを生成するための重合缶
から、ラテックス供給ライン４を通じて、重合体ラテッ
クスが送られてくるブローダウンタンク２を有する。ブ
ローダウンタンク２の内部は、たとえば絶対圧で８３６
〜１０６４ｔｏｒｒに設定される。このブローダウンタ
ンク２には、重合体ラテックスが一時的に貯留され、コ
ーン状の複数の回転ディスクを用いた消泡器８を有する
セパレータ６により、ラテックスから未反応モノマーを
分離して、予め回収が容易な未反応モノマー部分を第１
回収ライン１４で回収する。第１回収ライン１４には、
制御弁１２が装着してあり、タンク２内の圧力を圧力計
１０が検知して、タンク２内の圧力が一定となるよう
に、回収ライン１４の流量を制御する。タンク２では、
実質的に発泡問題を起こさないように未反応モノマーの
自己圧力で揮散する分を回収することが好ましい。タン
ク２の底部には、第１ラテックス供給ライン１６が接続
してある。その供給ライン１６には、ポンプ１８、制御
弁２２および流量計２０が装着してあり、予備的に未反
応モノマーが一部除去された重合体ラテックスを、供給
ライン１６を通して、一定流量で、合流配管部２４まで
搬送する。合流配管部２４では、第１ラテックス供給ラ
イン１６と、還流ライン３２とから送られてくる重合体
ラテックスを合流させて、第２ラテックス供給ライン２
６へ送る。

【００１６】第２ラテックス供給ライン２６には、流量
計２８および制御弁３０が装着してあり、ライン２６に
流れる流量を一定に制御することができる。制御弁３０
の後流側に位置する第２ラテックス供給ライン２６に
は、エジェクタ３８が装着してある。エジェクタ３８で
は、蒸気供給ライン３９から水蒸気が吸引されて重合体
ラテックス中に混入し、その重合体ラテックスを直接加
熱するようになっている。この水蒸気により重合体ラテ
ックスを加熱する温度は、飽和水蒸気温度よりも１０〜
３０℃高い温度である。そのような温度範囲に重合体ラ
テックスを温度制御するために、エジェクタ３８からノ
ズル４６に向かう第２ラテックス供給ライン２６内の重
合体ラテックスの温度は、温度計測計４２により計測さ
れ、その検知温度に基づき、蒸気ライン３９の制御弁４
０の開度を調節するようになっている。ブローダウンタ
ンク２の後に、第１および第２の蒸発缶３６、１３６を
設置した。すなわち、蒸発缶を二段にした。蒸発缶３
６、１３６は、その上部略中央に、各々ノズル４６、１
４６が設置してある。ノズル４６、１４６は、特に限定
されないが、たとえばラテックス流量２２ｍ³／ｈで
１．２２ｍ／秒の流速が出るように内径８０ｍｍ、長さ
３００ｍｍの短管などで構成することができる。蒸発缶
３６、１３６の底部には、ノズル４６、１４６から噴射
された重合体ラテックス３５、１３５が貯留可能になっ
ている。噴射された重合体ラテックスは直ちに温度降下
し、噴霧前より１５〜２５℃低い温度で貯留されるの
で、高温に曝される時間が短かく、重合体は熱変色を起
こしにくい。

【００１７】第１蒸発缶３６には、ブローダウンタンク
２からの第１ラテックス供給ライン１６を通して、ノズ
ル４６から重合体ラテックスが供給される。この供給ラ
イン１６には、エジェクタ３８が装着してある。エジェ
クタ３８では、蒸気供給ライン３９から水蒸気が吸引さ
れて重合体ラテックス中に混入し、その重合体ラテック
スを直接加熱するようになっている。所定温度に重合体
ラテックスを温度制御するために、エジェクタ３８から
ノズル４６に向かう重合体ラテックスの温度は、温度計
測計４２により計測され、その検知温度に基づき、蒸気
ライン３９の制御弁４０の開度を調節するようになって
いる。第１蒸発缶３６の底部には、ドレインライン６２
が接続してある。ドレインライン６２は、還流ライン３
２と第３ラテックス供給ライン７０とが接続してある。
これらライン３２、７０には、それぞれポンプ３４、６
４が装着してある。還流ライン３２は、第１蒸発缶３６
内に貯留してある重合体ラテックス３５の一部を、第２
ラテックス供給ライン２６へ送るためのものである。第
３ラテックス供給ライン７０は、第１蒸発缶３６により
未反応モノマーが回収された重合体ラテックス３５を、
第２蒸発缶に送るためのラインである。このライン７０
には、制御弁６８が装着してあり、第１蒸発缶３６内の
重合体ラテックス３５の役面を役面計６６で検知し、そ
の役面が一定に保持されるように、制御弁６８の開度が
制御される。第３ラテックス供給ライン１２６には、エ
ジェクタ１３８が装着してある。エジェクタ１３８で
は、蒸気供給ライン１３９から水蒸気が吸引されて重合
体ラテックス中に混入し、その重合体ラテックスを直接
加熱するようになっている。所定温度に重合体ラテック
スを温度制御するために、エジェクタ１３８からノズル
１４６に向かう第３ラテックス供給ラインの重合体ラテ
ックスの温度は、温度計測計１４２により計測され、そ
の検知温度に基づき、蒸気ライン１３９の制御弁１４０
の開度を調節するようになっている。

【００１８】第２蒸発缶１３６の底部には、ドレインラ
イン１６２が接続してある。ドレインライン１６２は、
還流ライン１３２と第４ラテックス供給ライン１７０と
が接続してある。これらライン１３２、１７０には、そ
れぞれポンプ１３４、１６４が装着してある。還流ライ
ン１３２は、第２蒸発缶１３６内に貯留してある重合体
ラテックス１３５の一部を、第３ラテックス供給ライン
１２６へ送るためのものである。第４ラテックス供給ラ
イン１７０は、第２蒸発缶１３６により未反応モノマー
が回収された重合体ラテックス１３５を、次の工程（た
とえば乾燥工程）に送るためのラインである。このライ
ン１７０には、制御弁１６８が装着してあり、第２蒸発
缶１３６内の重合体ラテックス１３５の役面を役面計１
６６で検知し、その役面が一定に保持されるように、制
御弁１６８の開度が制御される。第１蒸発缶３６および
第２蒸発缶１３６の上部には、第２、第３回収ライン５
０、１５０を通して、セパレータ４８が接続してある。
セパレータ４８では第１、第２蒸発缶３６、１３６内で
蒸発した未反応モノマーおよび水蒸気と、重合体ラテッ
クスミストを含んだガスとを分離し、重合体ラテックス
ミストを第１蒸発缶３６へ戻す。このセパレータ４８に
は、第４回収ライン５４が接続してある。第４回収ライ
ン５４には、水封式コンプレッサ６０が接続してある。
また、コンプレッサ６０には、並列に、戻りライン６１
が配置してあり、戻りライン６１に制御弁５８を設け、
第１蒸発缶３６内部の圧力を圧力計５６で計測し、その
圧力が一定になるように、制御弁５８の開度を制御す
る。また、第２蒸発缶の圧力は、制御弁１５８で制御す
る。

【００１９】次に、本発明を実施例に基づき説明する
が、本発明は、これら実施例に限定されない。実施例１重合缶で微細懸濁重合させた重合体ラテックスを、図１
に示すブローダウンタンク２へ移送し、タンク２内の圧
力を０．３ｋｇ／ｃｍ²（ゲージ圧）に設定し、ここ
で、塩化ビニルモノマーを予備的に回収した。この時の
重合体ラテックスの組成は、平均粒径１．０μｍの塩化
ビニル樹脂が４８重量％、アニオン性界面活性剤が０．
３４重量％、水分が５０重量％、未反応塩化ビニルモノ
マー（ＶＣＭ）が１．２重量％であった。すなわち、塩
化ビニル樹脂に対するＶＣＭの濃度は、２．５重量％で
あった。第１の蒸発缶３６および第２の蒸発缶１３６に
各々水１．０ｍ³をはりこみ、供給ライン２６および１
２６での水の流量は、２２ｍ³／時間に制御した。エジ
ェクタ３８および１３８では、水蒸気を水に混入し、水
の温度を、エジェクタ３８では飽和水蒸気温度（５２
℃）＋１８℃である７０℃に設定し、エジェクタ１３８
では飽和水蒸気温度（６０℃）＋１５℃である７５℃に
設定し、暖気運転した。その後、重合体ラテックスを、
図１に示す供給ライン１６を通して、６．０ｍ³／時間
の流速で、還流ライン３２からの水と合流させ、供給ラ
イン２６へ移送した。エジェクタ３８からノズル４６お
よびエジェクタ１３８からノズル１４６へ至るラインの
配管の内径は８０ｍｍ、長さは６０００ｍｍであり、水
の導入速度（線速度）は、１．２２ｍ／秒であった。
尚、蒸発缶３６の内部の圧力は、１１０±７ｔｏｒｒ
に、および蒸発缶１３６の内部の圧力は、１５０±７ｔ
ｏｒｒに設定した。

【００２０】この時、蒸発缶３６および１３６の覗き孔
から、共に内径８０ｍｍ、長さ３００ｍｍノズル４６お
よび１４６から噴射される重合体ラテックスを観察した
ところ、図２に示すようにコーン状のスプレー液滴とな
って、蒸発缶３６および１３６内に貯留された重合体ラ
テックスの液面の全面に噴射されることが確認された。
蒸発缶３６および１３６は、共に内径は、２，４００ｍ
ｍ、高さが３，４００ｍｍであった。表１に示すよう
に、重合体ラテックス３５および１３５の液面からは、
発泡の立上がりは観察されなかった。蒸発缶３６および
１３６内で蒸発したＶＣＭ、水蒸気および重合体ラテッ
クスのミスト（霧）を含んだガスを、セパレータ４８で
分離し、重合体ラテックスのミストを、蒸発缶３６内に
戻した。ＶＣＭと水蒸気とは、コンデンサ５２へ送ら
れ、水蒸気を濃縮分離し、回収されたＶＣＭは、コンプ
レッサ６０により吸引され、後工程の回収ＶＣＭ精製液
化工程に移送した。この操作において、蒸発缶３６およ
び１３６内の重合体ラテックス３５および１３５の液面
の水位を、全体高さの２５％に制御し、定常運転となっ
たところで、抜き出しライン７０および１７０中の重合
体ラテックスのサンプルを採取し、塩化ビニル樹脂に対
する塩化ビニルモノマーの濃度を分析したところ、表１
に示すように、塩化ビニル樹脂に対し、抜き出しライン
７０で０．１５重量％、抜き出しライン１７０で０．０
２重量％まで低減できたことが確認された。また、エジ
ェクタ３８からノズルまでの供給ラインの詰まり頻度を
調べたところ、８００日以上詰まらなかった。さらに、
エジェクタ１３８からノズルまでの供給ラインの目詰ま
り頻度を調べたところ、１００日以上詰まらなかった。

【００２１】

【表１】

【００２２】実施例２重合缶で微細懸濁重合させた塩化ビニル−酢酸ビニル共
重合体（塩化ビニル９４重量％）ラテックスを、図１に
示すブローダウンタンク２へ移送し、タンク２内の圧力
を０．３ｋｇ／ｃｍ²（ゲージ圧）に設定し、ここで、
塩化ビニルモノマーを予備的に回収した。この時の共重
合体ラテックスの組成は、平均粒径１．０μｍの塩化ビ
ニル系共重合体樹脂が４５重量％、アニオン性界面活性
剤が０．５重量％、水分が５３重量％、未反応塩化ビニ
ルモノマー（ＶＣＭ）が０．８重量％であった。すなわ
ち、塩化ビニル系共重合体樹脂に対するＶＣＭの濃度
は、１．７８重量％であった。この重合体ラテックス
を、前記実施例１と同様な条件で同様にして、蒸発缶３
６および１３６を用いて、脱塩化ビニルモノマー回収操
作を行なったところ、表１に示すように、共重合体樹脂
に対し、抜き出しライン７０で０．０７重量％、抜き出
しライン１７０で０．０１重量％未満まで低減できたこ
とが確認された。また、エジェクタ３８からノズルまで
の供給ラインの目詰まり頻度を調べたところ、８００日
以上詰まらなかった。さらに、エジェクタ１３８からノ
ズルまでの供給ラインの詰まり頻度を調べたところ、１
００日以上詰まらなかった。

【００２３】比較例１前記実施例１で用いたものと同様な重合体ラテックスお
よび同様な装置（図１）を用いて、下記に示す方法によ
りＶＣＭの回収を行なった。この比較例では、図１に示
すブローダウンタンク２へ移送し、タンク２内の圧力を
０．３ｋｇ／ｃｍ²（ゲージ圧）に設定し、ここで、塩
化ビニルモノマーを予備的に回収した。この時の重合体
ラテックスの組成は、平均粒径１．０μｍの塩化ビニル
樹脂が４８重量％、アニオン性界面活性剤が０．３４重
量％、水分が５０重量％、未反応塩化ビニルモノマー
（ＶＣＭ）が１．２重量％であった。すなわち、塩化ビ
ニル樹脂に対するＶＣＭの濃度は、２．５重量％であっ
た。実施例１との相違点は、第２槽の蒸発缶１３６の内
部の圧力を、第１槽の蒸発缶３６の内部の圧力と同じ１
１０±７ｔｏｒｒに、そして、第２槽のエジェクタ１３
８でのラテックス温度を、エジェクタ３８でのラテック
スの温度と同じ飽和水蒸気温度（５２℃）＋１８℃であ
る７０℃に設定した。この２点以外は、実施例１と同じ
条件および同じ操作（運転）をした。定常運転となった
ところで、残留ＶＣＭ濃度を調べた。抜き出しライン７
０および１７０中の重合体ラテックスのサンプルを採取
し、塩化ビニル樹脂に対する塩化ビニルモノマーの濃度
を分析したところ、表１に示すように、塩化ビニル樹脂
に対し、抜き出しライン７０では０．１５重量％と実施
例１と同じであるが、抜き出しライン１７０では０．０
５重量％と実施例１の０．０２重量％より高かった。

【００２４】比較例２前記実施例２の処理前の塩化ビニル系共重合体ラテック
スを用いた以外は、前記比較例１と同様にして、塩化ビ
ニル系共重合体樹脂に対するＶＣＭの濃度を調べたとこ
ろ、上記の表１に示すように、共重合体樹脂当り、抜き
出しライン１７０では０．０３重量％と実施例１の０．
０１重量％未満より高かった。比較例３この比較例では、実施例１での第１槽の操作圧力および
操作温度を第２槽の条件と同じ条件にして、実施例１と
同様にして、ＶＣＭの回収を行なった。実施例１と同様
にして、塩化ビニル樹脂に対するＶＣＭの濃度を調べた
ところ表１に示すように、塩化ビニル樹脂に対し、抜き
出しライン７０では０．１０重量％、抜き出しライン１
７０では０．０１重量％未満と実施例１より低かった。
ところが、エジェクタ３８からノズル４６までの供給ラ
インの詰まり頻度を調べたところ、重合体の析出により
約２日で詰まった。

【００２５】

【発明の効果】本発明に係る未反応モノマーの回収方法
によれば、たとえば、塩化ビニル系重合体ラテックスな
どの発泡性に富んだ重合体ラテックスから実質的に消泡
剤を使用することなく、または、機械的消泡器を実質的
に用いることなく、発泡を抑止しつつ、塩化ビニルモノ
マーなどの未反応モノマーを、現行の分析法の検出限界
またはそれ以下まで、高効率に回収することができる。
また、本発明では、重合体が高温に曝される時間が短い
ので熱変色が起きにくい。

【００２６】

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明の一実施態様に係る重合体ラテッ
クスから未反応モノマーを回収する装置の全体構成図で
ある。

【図２】図２は図１に示す第１の蒸発缶、または第２の
蒸発缶の概略図である。

【符号の説明】１４第１回収ライン１６第１ラテックス供給ライン２６第２ラテックス供給ライン３２第１還流ライン３５重合体ラテックス３６第１蒸発缶３８第１エジェクタ４６ノズル５０第２回収ライン５４第４回収ライン１２６第２ラテックス供給ライン１３２第２還流ライン１３５重合体ラテックス１３６第２蒸発缶１３８エジェクタ１４６ノズル１５０第３回収ライン

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】低沸点物質を含む重合体ラテックスを蒸
発缶内上部のノズルから噴霧して低沸点物質を蒸発させ
て回収する方法において、圧力５０〜１３０ｔｏｒｒの
第１の蒸発缶で前記重合体ラテックスを蒸発缶内に貯留
された重合体ラテックスの液面全面に噴霧し、次いで圧
力１００〜２４０ｔｏｒｒで第１の蒸発缶より高い圧力
の第２の蒸発缶で前記重合体ラテックスを蒸発缶内に貯
留された重合体ラテックスの液面全面に噴霧するに際
し、各々噴霧に付す時の前記重合体ラテックスの温度を
各々の蒸発缶における飽和水蒸気温度より１０〜３０℃
高い温度にすることを特徴とする低沸点物質を回収する
方法。
【請求項２】前記二つの蒸発缶のノズルに向かう重合
体ラテックスの導入速度が、共に０．５ｍ／秒以上であ
ることを特徴とする請求項１記載の低沸点物質を回収す
る方法。