JPH0218321B2

JPH0218321B2 -

Info

Publication number: JPH0218321B2
Application number: JP57031065A
Authority: JP
Inventors: Hisao Hasegawa; Iwao Tanyama
Original assignee: Japan Synthetic Rubber Co Ltd
Current assignee: JSR Corp
Priority date: 1982-02-26
Filing date: 1982-02-26
Publication date: 1990-04-25
Also published as: JPS58147406A

Description

【発明の詳細な説明】

〔産業上の利用分野〕本発明は、重合体溶液から重合体を分離回収す
る方法、さらに詳しくは重合体溶液を重合体乳化
溶液にして、該溶液から重合体を分離回収する方
法に関する。〔従来技術〕重合体溶液、特にゴム状重合体溶液から重合体
を分離回収するとき、加熱水中に重合体溶液を注
入、分散させて脱溶媒を行うことは従来広く行わ
れている。ところがこの工程中溶媒のストリツピ
ングとともに、脱溶途中の粘稠な重合体が脱溶媒
槽内部に付着したり、団塊状となり易い欠点があ
つた。この欠点を解決するために、分散剤の開発
に多くの努力が注がれてきた。しかしながら脱溶
されつつある重合体、特にゴム状重合体は非常に
粘着性が大きく、満足に使用できる分散剤の種類
は極めて少ないのが現実である。また良好な分散
状態を得るためには、分散剤の必要量が多くな
り、これによる弊害、例えば重合体中に残留する
分散剤の悪影響、分散剤による工場排水の汚染、
分散剤コストの製品コストへの影響などの多くの
問題があり、重合体溶液から効率よく重合体を分
離回収する方法の確立が望まれていた。〔発明が解決しようとする課題〕本発明の目的は、上記従来技術の問題点に解決
し、重合体溶液を脱溶媒槽内の加熱水に良好に分
散させて脱溶することにより、回収重合体の残存
溶媒量を著しく低減することができる重合体の分
離回収方法を提供することにある。〔課題を解決するための手段〕本発明者らは、上記目的を達成するために鋭意
検討の結果、本発明を完成するに到つた。すなわち本発明は、重合体溶液から重合体を分
離回収する方法において、その蒸気圧が脱溶媒槽
の圧力以上になるまで昇温された、界面活性剤お
よび／または分散剤を含んだ重合体溶液の乳化液
を圧力調節弁を経て脱溶媒槽の上方から加熱水面
に向かつて気相中に噴出させることを特徴とす
る。本発明において、重合体溶液の乳化液は、通
常、下記の方法で作られる。 (1) 親水性の界面活性剤および／または分散剤を
使用する場合は、それぞれ水溶液を、重合体溶
液とラインまたはタンク等で混合して、機械的
撹拌（例えばホモミキサー、ラインブレンダー
等）により混合乳化される。 (2) 親油性の界面活性剤および／または分散剤を
使用する場合は、界面活性剤および／または分
散剤そのものまたはそれぞれの溶媒溶液を、重
合体溶液とラインまたはタンク等で水の存在下
で混合して、機械的撹拌（例えばホモミキサ
ー、ラインブレンダー等）により混合乳化させ
る。本発明に用いられる界面活性剤としては、特に
制限はないが、例えばアニオン型界面活性剤（商
品名デモール印、花王石鹸(株)製）、両性界面活性
剤（商品名ニツサントラツクスＫ−40、日本油脂
(株)製）、非イオン界面活性剤（商品名ソルゲン、
第一工業製薬(株)製）等があり、好ましくは両性界
面活性剤である。また分散剤としては、特に制限はないが、例え
ばアニオン系非イオン活性剤（商品名プライサー
フ、第一工業製薬(株)製）、ノニオン系界面活性剤
とリン酸エステルとの混合物、リン酸エステルお
よびその金属塩等があり、好ましくはノニオン系
界面活性剤とリン酸エステルとの混合物である。本発明において、界面活性剤および／または分
散剤の添加量は運転条件によつて若干異なるが、
重合体溶液中の重合体100重量部に対して、界面
活性剤は通常0.05〜2.0重量部、好ましくは0.1〜
0.5重量部、分散剤は通常0.05〜2.0重量部、好ま
しくは0.1〜0.5重量部である。界面活性剤兼分散剤を使用する場合、その使用
量は、重合体溶液中の重合体100重量部に対して、
通常0.05〜3.0重量部、好ましくは0.1〜0.6重量部
である。本発明においては、界面活性剤および／または
分散剤を含んだ重合体溶液の乳化液（以下、重合
体乳化液と称す）を、その蒸気圧が脱溶媒槽の圧
力以上になるまで昇温する必要がある。脱溶媒槽
の圧力は通常０〜３Kg／cm²Ｇである。重合体乳化
液の温度は脱溶媒槽の操作圧力によつて定まる
が、通常50〜300℃である。昇温する温度が高い
ほど蒸気圧は高くなり、脱溶媒槽内の分散も良好
となり、かつ予熱による顕熱分が多くなり、フラ
ツシユ時の溶媒の蒸発量が増加するので望ましい
が、重合体の熱変質および装置の耐圧性などによ
り制約される。重合体乳化液の昇温手段としては、好ましくは
スチームおよび／または熱水による直接加熱であ
る。この場合、スチームまたは熱水の温度（圧
力）、使用量は運転条件によつて決められる。本発明において重合体乳化液の昇温順序として
は、（）重合体溶液を乳化してから昇温する、
（）重合体溶液を昇温してから乳化する、（）
重合体溶液の昇温と乳化を同時にするの３通りが
あるが、特に制限されない。本発明においては、脱溶媒槽への重合体乳化液
供給ライン中で溶剤が蒸発するのを防ぐために、
供給ライン中の圧力を圧力調整弁で調節すること
が好ましい。本発明における重合体乳化液の脱溶媒槽への噴
出手段として、好ましくはノズルが使用される。
ノズルの口径は小さいほど噴出、微分散が行い易
く、その口径は重合体乳化液の粘度、圧力、処理
量などにより変わつてくるが、通常２〜100mmの
範囲内がよい。重合体乳化液の処理量が多いとき
は、スズル口径を大きくするよりもノズルの数を
増すのが好ましい。またノズルの先端と加熱水面
との距離は運転条件によつて決められるが、通常
0.5〜２ｍである。本発明において、脱溶媒槽の加熱水の温度は、
通常50〜130℃であつて、好ましくは80〜120℃で
ある。加熱水の温度も高いほど脱溶時間の短縮に
有効であるが、重合体の軟化温度、熱安定性、さ
らには加熱のために用いる水蒸気の効率なども考
慮して決定される。また、脱溶中重合体が水面に
浮き上がつて団塊状にならないように、前記脱溶
媒槽の加熱水は撹拌しておくことが好ましい。本発明が好ましく適用される重合体溶液は、溶
液重合方式によつて得られるゴム状または樹脂状
重合体溶液であつて、特にゴム状重合体溶液に好
ましく用いられる。好ましくは適用されるゴム状
重合体としては、例えば１，４−ポリブタジエ
ン、１，２−ポリブタジエン、エチレン−プロピ
レン共重合体、エチレン−プロピレン−ジエン共
重合体、ポリイソプレン、スチレン−ブタジエン
共重合体、ブタジエン−イソプレン共重合体、イ
ソプレン−スチレン共重合体、イソブチレン−イ
ソプレン共重合体およびこれらの油展物などがあ
り、特に好ましくは１，４−ポリブタジエン、
１，２−ポリブタジエンである。〔実施例〕次に、本発明を実施例によりさらに説明する。第１図は、本発明方法を実施するのに適した装
置系統図である。図において、重合体溶液槽１か
ら脱溶媒槽１０へ供給される重合体溶液に、その
移送ラインに設けられた界面活性剤槽２および分
散剤槽３から、界面活性剤および／または分散剤
を供給する。この重合体溶液と界面活性剤およ
び／または分散剤との混合溶液に濾過器１４から
のリサイクル水１６を、蒸気１９で加熱した熱水
２１を供給して移送管６内で加熱する。次に、加
熱された混合溶液はホモミキサー７によつて混合
乳化されて重合体乳化液となり、圧力調節弁８を
経て脱溶媒槽１０内へ導かれ、該脱溶媒槽１０の
上方より加熱水面に向かつてノズル９から気相中
に噴出される。脱溶媒槽１０には、あらかじめ内
容積の約半分まで水が張られており、この水は管
１２より吸込まれる水蒸気により80〜100℃に維
持され、かつ電動撹拌機１１により撹拌されてい
る。加熱水面上の気相中に噴出された後、加熱水
中に分散した重合体乳化液中の溶媒は水蒸気と共
沸し、凝縮器２２を経て、溶媒分離器２３に入
り、水２５と分離され、溶媒２４として回収され
る。一方、脱溶媒槽１０の加熱水中に粒状に析
出、分離した重合体は、ポンプ１３によつて送り
出され、濾過器１４で水が分離された後、仕上工
程１５に輸送される。濾過器１４で分離された水
はリサイクル水１６として再使用される。本実施例によれば、重合体溶液を乳化すること
によつて、供給ライン中における重合体乳化液の
粘度が低くなり、操作性が向上する。本実施例によれば、重合体溶液中に熱水が微粒
化して安定に練り込まれるので、脱溶媒槽内の気
相中に噴出されたときに、この熱水が溶媒ととも
に瞬時に気化し、分散粒子（クラム）が多孔質化
し、その表面積が増大する。したがつて脱溶媒速
度が増し、回収重合体中の残留溶媒量が大幅に低
減される。本発明によれば、重合体乳化液を口径の小さい
ノズルから加熱水面に向かつて気相中に噴出させ
ることにより、撹拌による微分散が難しい場合で
も、フラツシユ効果が良好で分散し易くなり、そ
の後の分散を維持するのも容易となる。また、本発明によれば、残留溶媒量の少ない重
合体が回収できるうえ、仕上工程における重合体
の粒径が、脱水し易い粒径範囲のものとなる。次に、本発明の具体的実施例を説明する。実施例１第１図の装置により、重合体溶液（80℃）の供
給量を12.5TON／Hrとし、分散剤としてアニオ
ン系非イオン活性剤（商品名プライサーフ、第一
工業製薬(株)製）の水溶液を用い、その添加量を
0.005TON／Hr（ゴム重量に対して0.2重量％）と
し、重合体溶液と分散剤との混合液の温度を90℃
のリサイクル水および圧力10Kg／cm²のスチームを
用いて140℃（蒸気圧、2.5Kg／cm²Ｇ）とした後、
ホモミキサーで混合乳化し、圧力調整弁の背圧を
３Kg／cm²Ｇとし、ノズルの内径を11.4mmとし、ノ
ズルと加熱水面の間隔を１ｍとし、脱溶媒槽内の
圧力を0.5Kg／cm²Ｇとし、加熱水の温度を93〜96
℃とし、撹拌機の回転数を200rpmとして、シス
ー１，４ポリブタジエンのトルエン溶液（濃度20
重量％、ムーニー粘度45、以下重合体溶液とい
う）からシスー１，４ポリブタジエンの分離回収
を行つた。得られたクラムは５〜10mmの細かい粒径で、ク
ラム粒子相互の粘着もなく分散状態が良好で安定
した脱溶運転ができた。比較例１実施例１で製造した重合体溶液と分散剤との混
合溶液（40℃）を加熱せず、ホモミキサーで混合
乳化して重合体乳化液（蒸気圧、0.2Kg／cm²Ｇ）
とした以外は実施例１と同様にして重合体の分離
回収をおこなつたところ、得られたクラムは、20
〜40mmの大きい粒径で、クラム粒子相互の粘着も
認められ、分散状態は悪かつた。実施例２〜５実施例１と同様な装置で、第１表に示す公知の
方法で製造した種々の重合体溶液を同表に示す条
件下で重合体乳化液とした以外は実施例１と同様
の条件で重合体の分離回収を行つた。結果を同表中に示す。

【表】

【表】実施例２〜５で得られたクラムの粒径は２〜10
mmでクラム粒子相互の粘着もなく、分散状態は良
好であつた。また、回収重合体中の残留溶媒量も
0.6〜1.0重量％と低く、回収重合体の品質がよい
ことが分かる。比較例２〜５第２表に示す公知の方法で製造した種々の重合
体溶液を、重合体溶液と界面活性剤および／また
は分散剤との混合溶液を加熱しないで、同表に示
す条件下で重合体乳化液とした以外は実施例１と
同様にして重合体の分離回収を行つた。その結果を同表中に示す。

【表】比較例２〜５で得られたクラムの粒径は20〜30
mmであり、実施例２〜５と比べて著しく大きく、
またクラム粒子相互の粘着も認められ、分散状態
は悪かつた。比較例６〜９第２図は、比較例６〜９に用いた従来の重合体
分離回収方法を示す装置系統図である。図におい
て、重合体溶液槽３１で加熱された重合体溶液
は、自らの圧力またはポンプ３２の使用により、
熱交換器３３を経由して、所定の温度まで加熱さ
れる。その後、濾過器３４にて微量の固形物が除
去されたのち、ノズル３５より脱溶媒槽３７の加
熱水中に噴出される。脱溶媒槽３７には、内容積
の約半分まで水が張られており、この水は管３８
から吹き込まれる水蒸気により80〜100℃に維持
され、かつ電動撹拌機３６により撹拌されてい
る。脱溶媒槽３７の加熱水中に噴出された重合体
溶液中に溶媒は水蒸気と共沸し、凝縮器３９を経
て溶媒分離器４０に入り、水と分離されて回収さ
れる。一方、脱溶媒槽の水に粒状に析出した重合
体はポンプ４３により濾過器４４へ輸送され、水
が分離された後、管４６より回収される。重合体溶液槽３１の内容積を15、脱溶媒槽３
７の内容積を100（大気開放）とした、上記第
２図の装置を用い、重合体溶液張り込み量を８
Kg、重合体溶液槽内温度を160℃、その圧力を20
Kg／cm²ゲージ圧、撹拌機３６の回転数を
1100rpm、ノズル３５の口径を２mm、脱溶媒槽内
の加熱水量を50、加熱水温を80〜85℃とし、第
３表に示す公知の方法で製造した種々の重合体溶
液を同表に示す条件下で重合体乳化液として重合
体乳化液中の重合体を分離回収した。その結果を同表中に示す。

【表】

【表】比較例６〜９で得られたクラムの粒径は２〜10
mmで、粒子相互の粘着もなく、分散状態は良好で
あつたが、回収された重合体中の残留溶媒量は実
施例２〜５に較べて、２〜2.7倍の高い値を示し
た。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例を示す装置系統
図、第２図は、比較例を示す装置系統図である。１……重合体溶液槽、４，５，１３，１７……
ポンプ、１８……排出、２０……エジエクター。

Claims

【特許請求の範囲】

１重合体溶液から重合体を分離回収する方法に
おいて、その蒸気圧が脱溶媒槽の圧力以上になる
まで昇温された、界面活性剤および／または分散
剤を含んだ重合体溶液の乳化液を圧力調節弁を経
て脱溶媒槽の上方から加熱水面に向かつて気相中
に噴出させることを特徴とする重合体の分離回収
方法。