JPS5855967B2 - ジユウゴウタイスラリ−カラ ミハンノウタンリヨウタイ オヨビ ソノタノ キハツセイユウキセイブンオ ジヨキヨスルホウホウ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、塩化ビニル、塩化ビニリデンもしくはこれら
を主成分とする単量体混合物を水性媒体中で重合して得
られる重合体スラリーからそれに吸蔵される未反応単量
体およびその他の揮発性有機成分を分離除去する方法に
関するものである。

従来、塩化ビニル等の単量体を水性媒体中で重合して得
られる重合体スラリーから未反応単量体およびその他の
揮発性有機成分を除去する手段としては、重合終了時に
重合缶内あるいはスラリータンク内において重合体スラ
リーを加熱するかあるいは重合缶内またはスラリータン
ク内を減圧する方法あるいはそれらを併用する方法が知
られているが、このような方法にはたとえば重合器を大
型にすると重合缶あるいはスラリータンク内下部に滞留
するスラリーについては重合体スラリーによる高い水頭
圧がかかるため、たとえ通常のかくはん翼を備えたかく
はん機を使用してかくはんを行っても、上部のンラリー
と同程度に分解除去することは困難であった。

しかして、上記において重合体スラリーから未反応単量
体等を確実に分解除去しようとする場合には、重合缶も
しくはスラリータンク内の重合体スラリーをかくはんし
ながら長時間にわたり高温かつ減圧状態に保持する必要
があり、スラリーがこのように高温状態に長時間さらさ
れると、それに含まれる重合体が品質劣化を起すという
問題点があった。

一方、このような問題点を解決する手段として、重合器
外に上下混合ポンプを設け、重合終了後形ポンプを使用
して重合器内下部の重合体スラリーを重合器内上部へ循
環させる方法、あるいは重合体スラリーをノズルから噴
出させることによってスラリーの表面積を増大させる方
法が提案されているが、このような方法はとくに大量の
スラリーを処理するためには長時間を要し、工業的に不
利である。

本発明は重合体スラリーからそれに吸蔵される単量体お
よびその他の揮発性有機成分を有利に分離除去する方法
を提供しようとするものであって、これは塩化ビニル、
塩化ビニリデンもしくはこれらを主成分とする単量体混
合物を水性媒体中で重合して得られる重合体スラリーや
、かくはん機を備えた容器中において、かくはんすると
ともに該スラリーの温度を６０〜１０５℃に維持するこ
とにより、該スラリーから脱離する未反応単量体および
その他の揮発性有機成分を水蒸気を主体とするキャリア
ガスに同伴させて該容器外に取出すことを特徴とする方
法であり、これによれば重合体スラリーかも該重合体ス
ラリーに含有される未反応単量体およびその他の揮発性
有機成分たとえば溶剤、連鎖移動剤、重合開始剤または
それらの触媒分解物等を重合体の品質を劣化させること
なくほぼ完全にしかも迅速に分離することができ、これ
はまた空気などのガスで希釈されることなく濃厚な状態
で分離回収できるという利点が与えられる。

したがって、この方法によれば重合体の脱水、乾燥、輸
送、加工などの諸工程において未反応単量体およびその
他の揮発性有機成分の放出される危険性が極小となり、
環境の改善が容易に達成される。

以下本発明の方法をさらに詳細に説明する。

本発明の方法はまず、塩化ビニル、塩化ビニリデンある
いはこれらを主成分とする単量体混合物を、水性媒体中
で懸濁重合もしくは乳化重合させて得られた重合体スラ
リーを、か（はん機を備えた容器中において、きわめて
強力なかくはん、すなわち、該重合体スラリー１ｍ”あ
たり３〜１５０ＫＷのかくはん動力をもってかくはんす
るとともに該スラリーの温度を６０〜１０５℃に維持す
る。

容器内における重合体スラリーのかくはんを上述のよう
にきわめて強力に行う理由は、重合体スラリー〇表面積
を増加させ、液相中の未反応単量体およびその他の揮発
性有機成分の気相中への移行を容易にし、かつ、液相中
の重合体粒子の運動量を増加させることによって、液と
粒子間の境膜の厚さをうすくし、重合体粒子中の未反応
単量体およびその他の揮発性有機成分の液相中への移行
を容易にするためであり、このかくはんが重合体スラリ
ー１−あたり３ＫＷよりも小さいかくはん動力による弱
いものであると上記した本発明の目的は達成されない。

一方、このかくはん動力は犬になればなるほど重合体ス
ラリーからの未反応単量体およびその他の揮発性有機成
分の脱離は容易となるが、このかくはん動力を重合体ス
ラリーＩＲあたり１５０ＫＷよりも大きくしてもそれに
よって特別な効果はもはや得られず、不必要に大きな装
置を要し、かつ、過大な動力消費を伴うこととなるので
、これは重合体スラリー１ｍ３あたり１５０ＫＷ以下の
かくはん動力とすることが必要とされる。

なお、このかくはん動力の好ましい範囲は重合体スラリ
ー１１あたり１０〜１００ＫＷである。

つぎに、容器内における重合体スラリーの温度を６０〜
１０５°Ｃに維持する理由は、これが６０℃よりも低い
温度であると未反応単量体等を迅速に脱離回収するとい
う目的が達成されず、一方１０５℃よりも高い温度にす
ると重合体の品質劣化が起るようになるからである。

重合体スラリーを、容器中において、上記したかくはん
および温度の条件下に維持することにより、重合体スラ
リー中に吸蔵されている未反応単量体およびその他の揮
発性有機成分が脱離してくるが、本発明の方法において
はこの脱離した未反応単量体およびその他の揮発性有機
成分を水蒸気を主体とするキャリアガスに同伴させて該
容器外に取出す。

この水蒸気を主体とするキャリアガスは、水を媒体とす
る重合体スラリーから蒸発する水蒸気をそのまま利用す
るかあるいは新たな水蒸気を容器内へ導入するという方
法によればよい。

上記のように行うことによって、重合体スラリーから脱
離した未反応単量体およびその他の揮発性有機成分が容
器外に取出されるが、この際、重合体スラリーからの未
反応単量体およびその他の揮発性有機成分の脱酸および
これら脱離した成分の容器外への取出しをより迅速・容
易に行うためには、容器内圧力を該重合体スラリーの温
度における水の飽和水蒸気圧付近に維持することが有効
である。

この飽和水蒸気付近とは水の飽和水蒸気圧の１〜１．６
倍程度の圧力を意味し、たとえば重合体スラリーの温度
が約６５℃または約８５℃である場合は容器内圧力を絶
対圧でそれぞれおおむね１８７〜３００ｍ７ＩｌＨｇま
たは４３４〜７００ｍｍＨｇとなるようにすればよく、
こうすることにより脱離した未反応単量体等がキャリア
としての水蒸気に同伴されて容器外に容易に取出される
。

上記脱離した未反応単量体等を容器外に取出すための水
蒸気を主体とするキャリアガスは水蒸気１００％からな
るものである必要はなく、窒素ガス等の不活性ガスが混
入したものであってもよい。

しかし、未反応単量体等をキャリアガスから分離回収す
ることを考慮すると、このキャリアガスは水蒸気を主体
とするたとえば水蒸気が５０％以上のものであることが
望ましい。

容器の種類についてはその内部にかくはん機を備えてお
り、前記したかくはん動力をもってかくはんを行うこと
ができるタイプのものであれば、たて型、よこ型等いず
れでもよいが、好ましくは図面に例示したよと型のもの
で、内部に多数のかくはん翼をもつかくはん機を備えた
ものであることがよい。

つぎに、本発明方法の具体的実施態様を例示した図面に
もとづいて説明すると、図において１はよこ型の円筒状
容器であり、この容器には外周にジャケット２がまた内
部にかくはん機３がそれぞれ設けられている。

４はかくはん軸を５はかくはん翼をそれぞれ示す。

重合終了後の重合体スラリーはスラリーポンプ６により
インラインヒーター７を経て上記容器１内に供給される
。

この場合スラリーはインラインヒーター７によりあらか
じめ予熱された後に容器内に入れられる。

この予熱の工程は本発明においては必須ではないが、こ
の予熱が行われると容器内における重合体スラリーから
の未反応単量体等の脱離回収がより容易に行われるよう
になる。

容器１中への重合体スラリーの供給は上述のようにして
行われるが、一方、容器中のかくはん機３の運転はモー
ター８によって行う。

容器内を所定の温度に保持するためには前記ジャケット
２に熱水あるいはスチームを通すことにより加熱すれば
よいが、さらに必要ならば９からスチームを容器内に導
入してもよい。

上記のようにして容器内を所定の温度（６０〜１０５°
Ｃ）に保持し、かくはん機を前記した条件となるように
運転することにより、重合体スラリーから未反応単量体
およびその他の揮発性有機成分が脱離する。

この脱離した成分は真空ポンプ１２の運転によって水蒸
気を主体とするキャリアガスに同伴されてパイプ１０か
ら容器外に取出される。

なお、この取出された成分についてはこれを冷却器１１
によって冷却することにより水蒸気を凝縮分離しく凝縮
水はパイプ１３から抜出す）、未反応単量体等をパイプ
１４から回収し、これを適宜精製して再利用する。

真空ポンプ１２の運転は、前記したように、容器１内の
圧力がその容器内の温度における水の飽和水蒸気圧付近
となるようにすることがよく、これによれば重合体スラ
リーから未反応単量体等が容易に脱離し、かつ、これは
水蒸気を主体とするキャリアガスとともに迅速に容器外
に取出される。

一方、未反応単量体およびその他の揮発性有機成分の除
去された重合体スラリーはスラリー排出用のパイプ１５
から取出される。

なお、重合体スラリーの該容器１内における平均滞留時
間は、容器中の滞留量をＶ （ｍつとしスラリー供給速
度をＦ（７７１″／時）とした場合、Ｖ／Ｆ（時）で表
わされるが、本発明においてはこの時間は通常３０分以
下とされ、とくに好ましくは０．５〜１０分とされる。

この平均滞留時間の調節はかくはん機のかくはん翼角度
を調節するとかあるいは容器内のスラリー排出側よりに
適当な高さのオーバーフローせき１６を設げるなどの手
段によればよい。

このように本発明の方法によって重合体スラリーを処理
することにより、その重合体スラリーに吸蔵されている
未反応単量体およびその他の揮発性有機成分が迅速かつ
容易に分離除去されるが、この方法が適用される重合体
スラリーは、前記したように、塩化ビニル、塩化ビニリ
デンもしくはこれらを主成分とする単量体混合物を水性
媒体中で通常の方法（懸濁重合もしくは乳化重合）によ
り重合して得られるものであり、この場合の塩化ビニル
および／または塩化ビニリデンと共重合される他の単量
体としては酢酸ビニルなどのビニルエステル、ビニルエ
ーテル、アクリル酸もしくはメタクリル酸またはそれら
のエステル、マレイン酸もしくはフマール酸またはそれ
らの無水物もしくはそれらのエステル、芳香族ビニル化
合物、アクリロニトリルなどのニトリル化合物、フッ化
ビニリデンなどの塩化ビニリデン以外のビニリデン化合
物、エチレン、プロピレンなどのオレフィンが例示され
る。

つぎに、本発明の実施例をあげるが、実施例中の初期着
色は下記のようにして調べたものである。

初期着色：塩化ビニル樹脂（樹脂分として）１００重量
部、すずラウレート１重量部、カドミウム系安定剤０．
５重量部、およびジオクチルフクレー）５０重量部を均
一に配合し、これを１７０℃のロールにて混練し、巾１
６０１１Ｌ７１１１厚さ１ｕのシートを得た。

ついでこのシートを４０Ｘ４０Ｘ１５ｍｍの金型に入れ
、１７０℃で７分間予熱したのち、１７０℃、２５０
ｋｇ／ｃｒＡで３分間プレス成形し、このようにして得
た成形品の色調を市販品のものと比較した。

○：色調が市販品と同等もしくはそれ以上△：色調が市
販品よりもやや悪い ×二色調が市販品よりも悪い 実施例 図に示したような装置からなる、よこ型円筒容器（直径
２６０關、長さ２０００ｍｍ、有効容積約９０１）へ、
通常の懸濁重合法によって得た固形分３０重量％の塩化
ビニル重合体スラリー（未反応塩化ビニル含有量的６０
００ｐｐｍ ）を連続的に１７７１”／時の割合で供給
した（ただし、実験、／Ｆｙ、 １２ばＯ，１１ｎ′／
時とした）。

この際、重合体スラリーを円筒容器へ供給する前にイン
ラインヒーターによってあらかじめ所定温度に加熱し、
円筒容器についてもスラリ一温度がそれと同温度に保持
されるようにジャケット内にスチームを通して加熱した
。

容器内のかくはん機はかくはん翼径２５０１ｍ、かくは
ん翼数３３枚からなるものであって、これを表に示すと
おりの動力および回転数をもって運転し、一方、容器内
圧力を必要に応じ真空ポンプによって吸引することによ
りスラリ一温度における水の飽和水蒸気圧付近に保持し
、容器内におけるスラリーの平均滞留時間を表に示すと
おりとしたところ、未反応塩化ビニルの除去率（％）、
および重合体の品質は同表に示すとおりであった（実験
＆１〜８、および１１）。

また、上記よと型円筒容器に代えて、たて型円筒容器（
内径５００關、高さ５００ｍｍ、かくはん翼直径２５０
ｍｍ、有効容積１ｏｏｚ）を使用して同様にスラリーを
処理したところ、表中実験Ａ９．１０および１２に示す
とおりの結果が得られた。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の方法を実施するために使用する装置系の
一実施態様を示すものである。 １・・・・・・円筒状容器、２・・・・・・ジャケット
、３・・・・・・かくはん機、４・・・・・・かくはん
軸、５・・・・・・かくはん翼、６・・・・・・スラリ
ーポンプ、７・・・・・・インラインヒーター ８・・
・・・・モーター １０，１３，１４・・・・−・パイ
プ、１１・・・・・・冷却器、１２・・・・・・真空ポ
ンプ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 塩化ビニル、塩化ビニリデンもしくはこれらを主成
   分とする単量体混合物を水性媒体中で重合して得られる
   重合体スラリーを、かくはん機を備えた容器中において
   、該重合体スラ！、ｌ−１ｒｒｉ”あたり３〜１５０Ｋ
   Ｗのかくはん動力をもってかくはんするとともに該スラ
   リーの温度を６０〜１０５℃に維持することにより、該
   スラリーから脱離する未反応単量体およびその他の揮発
   性有機成分を水蒸気を主体とするキャリアガスに同伴さ
   せて該容器外に取出すことを特徴とする重合体スラリー
   から未反応単量体およびその他の揮発性有機成分を除去
   する方法。