JPH0735409B2 - 揮発性物質の除去方法 - Google Patents

揮発性物質の除去方法

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JPH0735409B2
JPH0735409B2 JP61020249A JP2024986A JPH0735409B2 JP H0735409 B2 JPH0735409 B2 JP H0735409B2 JP 61020249 A JP61020249 A JP 61020249A JP 2024986 A JP2024986 A JP 2024986A JP H0735409 B2 JPH0735409 B2 JP H0735409B2
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polymerization
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紀文 伊藤
宗 岩本
和男 菅崎
徹行 松原
敏彦 安藤
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三井東圧化学株式会社
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はスチレン系重合体を含む重合液組成物から未反
応単量体、溶剤、連鎖移動剤、低分子量重合体等の揮発
物質を連続的に除去した重合体を製造する方法に関す
る。本発明は例えば電気機器、電子機器、自動車等の材
料部品等の成形材料用樹脂を製造する際に利用される。
〔従来の技術〕 従来、重合液組成物から揮発物質を連続的に除去する方
法については多管式熱交換器を用いて加熱および発泡さ
せながら真空槽へフラッシュする方法が特公昭45-31678
号公報、特公昭48-29798号公報に開示されている。
しかし、これら従来技術による場合、多管式熱交換器頭
部入口域に於ける一部発泡した重合液組成物の流量分布
の均一化が不完全で、流下しない管とか、一方では吹き
抜け現象を起こす管等、各管内に於ける重合液組成物の
滞留時間に差が生じ、安定した運転ができない。さらに
揮発せしめた材料には重合体中の残存揮発分及びメタノ
ール可溶分等の揮発性物質にバラツキが生じている為、
成形材料として使用した場合、耐熱性の低下や金型への
油状物質の付着、といった欠陥をもたらす。又多管式熱
交換器頭部の入口域に重合液組成物の一部が長期滞留
し、その為熱分解等が生じ、低分子量重合体や熱劣化し
た重合体が生成する。このように好ましくない重合体が
材料中に混入する為、材料の品質、とくに成形材料とし
ての金型へのヤニ付着、ヤケ、異物混入等の問題の原因
ともなっている。
〔発明が解決しようとする問題点〕
本発明の目的は品質が安定し、しかも成形材料として使
用した場合金型へのヤニ付着、ヤケ、異物混入等の問題
のない揮発性物質の除去方法を提供することにある。
{問題点を解決するための手段〕 本発明者らは、かかる問題が多管式熱交換器頭部入口域
に於ける重合液組成物の各管への流量分布の不均一性と
デッド・スペースに起因することを解明し,本発明を完
成した。
即ち、本発明は塊状重合又は溶液重合により得られるス
チレン系重合体を含む重合液組成物から揮発性物質を除
去し脱揮発重合体を製造するに際して前記重合液組成物
を頭部入口域に攪拌機能を持つ多管式熱交換器を通して
加熱し、次いで真空槽へフラッシュさせ揮発性物質を連
続的に除去する方法である。
以下図により本発明を詳述する。
溶液重合又は塊状重合により得られるスチレン系重合体
を含む重合液組成物1は、重合域又は供給域から入口バ
ルブ2を経由して連続的に脱揮発装置に供給される。入
口バルブ2は重合域又は供給域に於ける圧力を前記重合
液組成物の溶液温度に於ける蒸気圧よりも高く維持する
働きを持つ。又、多管式熱交換器3の頭部入口域4に於
ける圧力は、供給される重合液組成物の溶融温度に於け
る蒸気圧よりも低くなる様に熱媒5の温度及び供給重合
液組成物の流量等の条件を選ぶので、このスチレン系重
合体を含む重合液組成物は減圧されて重合液組成物中の
揮発性物質が蒸発し著しく発泡する。
この頭部入口域4は駆動部6で攪拌する攪拌翼7を内蔵
しており、この攪拌翼7は頭部入口域4の内壁及び多管
式熱交換器の管板3aを前記一部発泡した重合液組成物が
実質的に残らない様な機能を持ち、且つ多管式熱交換器
3へ流下する重合液組成物1の流量を平均化する働きを
行う。
この攪拌翼7は第1図の如きスクリュー翼が好ましい
が、この他スパイラル・リボン翼等.頭部入口域で攪拌
機能を有するものなら、如何なる型式のものでも良い。
また攪拌回転数は特に限定するものではないが、1分間
に1回転以上であればよく、好適には2〜20回転/分で
ある。回転数を増加すると発泡した重合液組成物の粘度
が高い為動力を消費し、且つ攪拌熱で必要以上の温度上
昇を引き起こすので必要以上に攪拌することは避けなけ
ればならない。この掻き取られつつ各管内流量の平均化
された発泡状の重合液組成物は多管式熱交換器3の熱交
部により加熱されて流下し、重力及び圧力勾配により下
方に設けられた真空槽8へ更に発泡しつつ流下する。こ
の時、多管式熱交換器3の熱媒5、9の温度及び真空槽
8の圧力は最終的に得られる重合体10中の残存揮発性成
分が目標濃度値以下になる様に定められる。又、上記熱
媒5、9は重合体の性能(例えば、色相、含有低分子量
重合体量)から多管式熱交換器3の管内を流下する重合
体の流動性が損なわれぬ限りの低温であることが望まし
い。
この流下しつつ発泡し、且つ加温された発泡重合体11中
の揮発成分は主として真空槽8内部で蒸発して重合体と
分離され真空槽8の上部配管12を経由して冷媒13で冷却
した凝縮器14で凝縮され液状にて配管15より回収され
る。残余の未凝縮ガスはコントロール・バルブ16を経て
次ぎの工程へおくられる。
一方、揮発性成分が除去された溶融重合体17は真空槽8
下部の抜き出しギアー・ポンプ18により定量的に排出さ
れ配管10を経由して次工程へ連続的に供給される。
ここで真空槽8の外套部を流れる熱媒19、20の温度は、
溶融重合体の流動性が損なわれぬ限りの低温で保持され
ている。
本発明の方法が適用されるスチレン系重合体とはスチレ
ン、α−メチルスチレン、α−エチルスチレンのような
側鎖アルキル置換スチレン、ビニルトルエン、ビニルキ
シレン、オルソ−t−ブチルスチレン、p−メチルスチ
レンのような核アルキル置換スチレン、モノクロルスチ
レン、ジクロロスチレン、トリブロムスチレン、テトラ
ブロムスチレン等のハロゲン化スチレン及びp−ヒドロ
キシスチレン、o−メトキシスチレン等のスチレン系単
量体の中少なくとも一種からなる重合体;これらスチレ
ン系単量体の少なくとも一種とアクリロニトリル、メタ
クリロニトリル、フマロニトリル、マレオニトリル等の
アクリロニトリル系単量体、メチルメタアクリレート、
メチルアクリレート等のアクリル酸エステル系単量体、
マレイミド、N−メチルマレイミド、N−フェニルマレ
イミド、N−シクロヘキシルマレイミド等のマレイミド
系単量体及びメタアクリル酸、無水マレイン酸等のその
他スチレン系単量体と共重合可能な単量体の少なくとも
一種からなる共重合体;前記スチレン系単量体の少なく
とも一種とポリブタジエンゴム、アクリロニトリル−ブ
タジエン共重合体ゴム(NBR)、スチレン−ブタジエン
共重合体ゴム(SBR)等のジエン系ゴム、ポリブチルア
クリレート、ポリプロピルアクリレート等のアクリル系
ゴム及びエチレンプロピレンジエン系ゴム(EPDM)等の
ゴム状重合体の中の少なくとも一種の共重合体;前記ス
チレン系単量体の少なくとも一種と前記アクリロニトリ
ル系単量体、アクリル酸エステル系単量体、マレイミド
系単量体及びその他スチレン系単量体と共重合可能な単
量体の中の少なくとも一種と上記ゴム状重合体の中の少
なくとも一種からなる重合体である。
又、溶液重合を行う場合の溶剤としては例えばベンゼ
ン、トルエン、エチルベンゼン、キシレン等の芳香族炭
化水素類や、アセトン、メチルエチルケトン等のケトン
類、ヘキサン、オクタン等の脂肪族炭化水素類等があ
る。
また、連鎖移動剤としては脂肪族及び芳香族メルカプタ
ン、ペンタフェニルエタン、α−メチルスチレンダイマ
ー等である。
〔実施例〕
次に実施例にて本発明を詳細に説明する。
実施例1 GPC(ゲルパーミュエーション・クロマトグラフィー)
による数平均分子量が16万でメタノール可溶分を0.3重
量%含むポリスチレン55重量%、エチルンベンゼン8重
量%、残部が未反応スチレンである重合液組成物を140
℃の温度、3.5Kg/cm2の圧力下で連続的に7.2Kg/Hrの流
量で第1図の装置へ入口バルブ2を経由して供給した。
多管式熱交換器頭部入口域4の圧力は0.8Kg/cm2迄減圧
され重合液組成物は発泡し、この部分の温度は128℃で
あった。多管式熱交換器頭部入口域4の攪拌翼7は第1
図と同型式のスクリュー・タイプを使用し五回転/分で
攪拌した。
多管式熱交換器3の外部熱媒温度は230℃であり、管内
部を加熱されつつ流下し真空槽へフラッシュされ揮発成
分が分離されて真空槽8下部に落下した。溶融重合体17
の温度は210℃であり、真空槽下部排出ギアポンプ18で
連続的に次工程へ送られ製品化された。
ここで真空槽8内の圧力を5mmHgに保ち、真空槽外套に2
35℃の熱媒を流通して保温した。
得られたポリスチレンの分析値及び評価を表1に示す。
このポリスチレンは比較例1のポリスチレンより揮発成
分濃度のバラツキ及び透明性に優れていた。又、射出成
形機にて2時間の連続射出成型を実施し、金型へのヤニ
付着度合を観察したところヤニの付着が極めて少なく良
好であった。
比較例1 多管式熱交部入口域4に攪拌翼7が無い以外は全て実施
例1と同条件で実験を行った。結果は表1に示す様に揮
発成分の濃度のバラツキが大でメタノール可溶分の除去
量も少なく、その結果耐熱性及び金型ヤニ付着度合で実
施例1に劣った。
実施例2 ηsp/Cが0.8でメタノール可溶分を1.0重量%含むアクリ
ロニトリル−スチレン共重合体45重量%、エチルベンゼ
ン12重量%、残部がアクリロニトリルとスチレンの未反
応モノマーである重合液組成物を148℃、4.5Kg/cm2の圧
力下で連続的に21Kg/Hrの流量で第1図の装置へ入口バ
ルブ2を経由して供給した。多管式熱交換器頭部入口域
4の圧力は0.5Kg/cm2迄減圧され重合液組成物は発泡
し、この部分に於ける温度は112℃であった。多管式熱
交頭部入口域4の攪拌翼7に変則垂直2枚翼を使用し3
r.p.mで回転させた。多管式熱交換器3の外部熱媒体温
度は250℃であり、管内部を加熱されつつ流下し真空槽
8へフラッシュされ揮発成分が分離されて真空槽下部に
落下した溶融共重合体17の温度は215℃であり、真空槽
下部排出ギアポンプ18で連続的に次工程へ送られ製品化
された。
ここで真空槽8内の圧力を50mmHgに保ち、真空槽外套の
熱媒温度を230℃に保持した。
第1図覗き窓21から観察すると多管式熱交換器の各管か
ら流下する発泡状の溶融重合体は流量の変動もなく、又
吹き抜け現象も観察されなかった。得られたアクリロニ
トリル・スチレン共重合体の分析値及び評価を表1に示
す。この重合体の色相は良好で透明性にも優れていた。
又、成形材料として供した場合、2時間の連続射出成形
時の金型へのヤニ付着が少なく極めて良好であった。
比較例2 多管式熱交換器頭部入口域4に攪拌翼7が無い以外は全
て実施例2と同じ条件で実験を行った。結果は表1に示
す様に揮発性成分の濃度のバラツキが大であり、色相、
透明性、金型へのヤニ付着度合の面で実施例1に劣っ
た。
〔発明の効果〕 以上詳述した如く、本発明の方法は、重合液組成物より
揮発性物質を除去する方法において、安定な運転状態を
保持することができることにより、揮発成分のばらつき
が少なく、メタノール可溶分が少なく、また金型への付
着物が少なく、耐熱性色相にすぐれた樹脂を製造できる
方法を提供し、産業上の利用価値の極めて大きいもので
ある。
【図面の簡単な説明】
第1図;本発明の方法に用いる装置の説明的断面図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】塊状重合又は溶液重合により得られるスチ
    レン系重合体を含む重合液組成物から揮発性物質を除去
    した重合体を製造するに際して前記重合液組成物を頭部
    入口域に攪拌機能を持つ多管式熱交換器を通して加熱
    し、次いで真空槽へフラッシュさせ揮発性物質を連続的
    に除去する方法。
JP61020249A 1986-02-03 1986-02-03 揮発性物質の除去方法 Expired - Lifetime JPH0735409B2 (ja)

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