JPS62179508A - 揮発性物質の除去方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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１１
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０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４５−３
１６７８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
抜は現象を起こす管等、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
のない揮発生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多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１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ｌは、重合域又は供給域から人口バ
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で撹拌する攪拌翼７を内蔵
しており、この攪拌翼７は頭部人口域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ｌ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・リボン翼環１頭部入口域でｆｉ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０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癖けな
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
熱文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ＩＯ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
分子量重合体撥）から多管式熱交換器３の管内を流下す
る重合体のｔｉ！Ｌ’Ｐ、ｂ性が■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ｌｌ
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・パルプ
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ｌＯ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、モノクロルスチレン、ジク
ロロスチレン、ビニルトルエン、ビニルキシレン、オル
ソ−ｔ−７’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、トリブロムスチレン、テト
ラプ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
単量体の中央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ェンゴム、アクリロニトリル−
ブタジェン共重合体ゴム（ＮＢＲ）　、スチレン−ブタ
ジェン共重合体ゴム（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（Ｅ
ＰＤＭ）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
、マレイシ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々る。

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９−ＪＬｔ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の詳細な説明する。

実施例１ ＧＰＣ（ゲルパーミュエーシッン・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！Ｉｎ％、エチレンベ
ンゼンａｉｎｍ％、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／ｃ＋！の圧力下
で連続的に７．２Ｋｇ／ｌｌｒの流■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／−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１↑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。

多管式熱交部の外部熱媒温度は２３０℃であり、管内部
を加熱されつつ流下し真空槽ヘフラフシュされ揮発成分
が分離されて真空槽ｌＯ下部に落下した。溶融重合体１
３の温度は２１０℃であり、真空槽下部排出ギアポンプ
Ｉ８で連続的に次工程へ送られ製品化された。

ここで真空槽１０内の圧力を５　＋ｎ　ＩＩ　ｇに保ち
、真空槽外套に２３５℃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Ｉ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イ３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カ０．８　テ）　９　／　−ル可溶分を１．
０ｆｆｆｆｆｉχ含むアクリロニトリル−スチレン共重
合体４５重量χ、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／−の圧力下で連続的
に２１５１ｇ／Ｉｌｒ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／ｃｄ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
流下し真空槽日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Ｉ８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５Ｑｗｌ１ｇ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多管
から流下する発泡状の溶融重合体は流量の変動もなく、
又吹き抜は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 多管式熱頭人口域５に攪拌Ｒ４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
方法を促供し、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 特許出願人　三井東圧化学株式会社 １　重合液組成物、２　人口バルブ、 ３　多管式熱交換器、３ａ　同管板、 ４　多管式熱交換器頭部入口域、 ５　熱媒入口、　　６　駆動部、 ７　撹拌羽、　　　８　真空槽、 ９　熱媒出口、 １０　　溶融重合体排出ライン、 １１　　発泡重合体、　１２　　真空槽上部配管、１３
　　凝縮器冷媒、　１４　　凝縮器、１５　　凝縮液抜
出し管、 １６　　コントロール・バルブ、 １７　　溶融重合体、　１日　　排出ギア・ポンプ、１
９　　真空槽外套熱媒入口、２０　　同出口、２１　　
覗き窓 図面

Claims (1)

【特許請求の範囲】
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
   。