JPS62227706A

JPS62227706A - 重合体ラテツクスの凝固法及び装置

Info

Publication number: JPS62227706A
Application number: JP7409186A
Authority: JP
Inventors: Shoichi Ueno; 正一上野; Mitsuru Ueno; 満上野; Nagayasu Furuno; 古野　永恭; Shinji Ariyoshi; 有吉　慎二
Original assignee: Ube Cycon Ltd
Current assignee: Ube Cycon Ltd
Priority date: 1986-03-31
Filing date: 1986-03-31
Publication date: 1987-10-06
Also published as: JPH0584204B2

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、重合体ラテックスから重合体固形物を得るた
めの凝固法及び装置に関するものであり、詳しくは、凝
固剤溶液と重合体ラテックスとの接触方式を改良した該
凝固法及び装置に関するものである。

［従来の技術］乳化重合で得られる重合体ラテックス（以下。

ラテックスと略称する。）から重合物を面取する場合に
は、凝固剤溶液（以下、凝固液と略称する。）中にその
ラテックスを導入し、形成された重合体粒子を分離する
ことが行われている。

この凝固操作は１通常、第３図に示すように。

攪拌槽６０中の凝固液中にラテックスを投入し、攪拌機
６２で攪拌し、その後、熟成槽６４で熟成することによ
り行われている。なお、第３図の６６は加圧熟成槽であ
り、より十分な熟成を行うものである。熟成処理後の懸
濁液は、脱水及び乾燥されて粉末とされる。

なお１機械的な攪拌の代わりに、鉛直配管内の凝固液の
上向流中にラテックスを注入する方法（特開昭５６−１
８６０２）や、ラテックスと凝固液の双方を霧化して接
触させる方法（特開昭５８−８７１０２等）なども知ら
れている。

一般に、このようなラテックスの凝固操作においては、
凝固終了後の操作を経済的に有利に行い得るような粒子
を形成することが重要である。即ち、凝固操作で得られ
る粒子の性状を後操作の目的に合わせて調整すること、
具体的にはその粒径１粒径分布、嵩密度、含有水分、硬
さあるいは多孔性において適切な選択が重要であり、こ
れら不適当な場合には凝固工程以降の洗浄、脱水、乾燥
、篩別などがうまくゆかず、工業的に極めて不利となる
。

［発明が解決しようとする問題点］しかしながら、従来より行われている方法で回収される
粉末状共重合体粒子は、粒径が著しく小さいため、以後
の分離工程における濾布の目詰り、乾燥工程における微
粒子の飛散による収率の低下、袋詰時の計量困難による
作業性の低下及びバンバリー、ルーダ−等の生産効率の
低下等、後工程での生産性、操作性が著しく悪いという
問題がある。また、粉塵発生により、作業環境の悪化、
乾燥機等の排気による大気汚染の原因にもなっている。

このような問題は、特開昭５６−１８６０２にも共通す
るものである。

また、特開昭５８−８７１０２等の方法では、ラテック
スと凝固液とが微粒同志の会合により接触されるもので
あるから、反応速度が遅く、しかも反応が不均一になる
おそれがある。

［問題点を解決するための手段及び作用］本発明は、円
Ｓｌｌ型の傾斜面上に凝固液を液膜状に流下させながら
、この流下する液膜上にラテックスを連続的に滴下させ
てラテックスと凝固液の接触を行うようにしたものであ
り、重合体ラテックスと凝固剤とを接触させて重合体固形物
粒子を得る方法において、下拡がりの円錐型の傾斜面を
有するトレー上に液膜を形成するように凝固剤溶液を流
下せしめると共に、この流下する凝固剤溶液上に重合体
ラテックスを連続的に滴下させることにより重合体ラテ
ックスと凝固剤を接触させることを特徴とする重合体の
凝固法、及び底部に液の流出口を有する圧力容器と、該圧力容器内の
略中段に軸心方向を鉛直方向にして設置された切頭円錐
形のトレーと。

該圧力容器内の該トレーよりも上方位置に設置された重
合体ラテックス受器と、該圧力容器の殻体を貫通して設置された、該重合体ラテ
ックス受器への重合体ラテックス供給用の配管と、該重合体ラテックス受器の底面に設けられた、前記トレ
ーの中心側上面への重合体ラテックス滴下用のノズルと
、前記トレーの中心開口の下面側に、液がトレーの該開口
縁部から溢流可使に連設された凝固剤溶液受器と、前記圧力容器の殻体を貫通して設置された、該凝固剤溶
液受器への凝固剤溶液供給用の配管と、該凝固剤溶液供
給用配管の開口レベルと前記トレー中心開口上縁レベル
との間のレベルに設けられた、凝固液の上向流の整流板
と、を備えている重合体ラテックスの凝固装置、を要旨とするものである。

［作用］本発明においては、ラテックスをノズルにより所定の液
滴とした後、ａ１固液に接触させるものであって、各滴
下粒子と凝固液との接触状態も均等になるから、粒径、
粒径分布、嵩密度、硬さ、多孔性などが均一な重合体粒
子が得られる。

以下、本発明の構成につき、さらに詳細に説明する。

本発明で用いられるラテックスは、通常の乳化重合によ
って作られた重合ラテックスであればいかなるものでも
良く、具体的にはスチレン、α−メチルスチレン等のモ
ノビニリデン芳香族化合物、アクリロニトリルで代表さ
れるビニルシアン化合物、（メタ）アクリル酸エステル
などからなるビニル単量体の１種もしくは２種以上重合
して得られる（共）重合体ラテックス、ブタジェンとビ
ニル単量体とのブタジェン系共重合体あるいはポリブタ
ジェンと上記ビニル単量体の少なくとも１種とのグラフ
ト共重合体ラテックス等があり、これらのラテックスは
それ単独でも良く、また２種以上の重合体ラテックスを
混合しても差支えない。

凝固剤としては各種のラテックス凝固剤を用いることが
でき、具体的には塩酸、硫酸、硝酸などの無機酸、蟻酸
、蓚酸、酢酸などの有機酸あるいはこれら酸のアルカリ
金属、アルカリ土類金属、アルミニウムなどからなる金
属塩などが使用され、これを適宜の溶媒（通常は水）に
溶解して凝固液とする。凝固剤の種類及び濃度はラテッ
クスの凝固性、あるいは凝固剤の凝固能力によって決定
される。

本発明の凝固方法においては、ラテックスは液滴状に凝
固液の液膜上に滴下されるのであるが、この際のラテッ
クスの分散に用いられるノズルの内径は、１〜１０ｍｍ
とりわけ３〜５ｍｍ程度とするのが好適である。また、
ラテックスの滴下量は、凝固液の流下量の１０〜５０％
とりわけ３０〜４０％程度とするのが好適である。

凝固液はトレーの傾斜面上を液膜状に流下されるが、こ
の傾斜面の角度は０〜９０°とりわけ５〜２０°程度と
するのが好適であり、ラテックスが流れ落る傾斜面の長
さは５０〜２００　ｍｍとりわけ５０〜１００ｍｍ程度
とするのが好適である。

ラテックス受器とトレーとの間隔は、５０〜３００ｍｍ
とりわけ１５０〜２００ｍｍが好ましい。

凝固液は、このようなトレー上を５〜１５ｍｍとりわけ
８〜１２ｍｍ程度の厚さく深さ）となって流れるように
するのが好適である。なお、トレーの上部はど、窄まっ
ているから、凝固液の厚さが大きくなり、下方はど薄く
なる０本発明では、トレーの下端部において、凝固液厚
さが上記範囲となるようにその流量を決定する。

凝固液とラテックスとの混合液は、その後、所定の温度
に維持して管内を通過させたり、あるいは槽内で緩く攪
拌して熟成させることが好ましい、即ち、この熟成によ
り、ラテックス液滴の内部まで凝固液が浸透し、十分な
凝固がなされるのである。

［実施例］以下、図面に示す実施例装置を参照しながら本発明につ
いてさらに詳細に説明する。

第１図は本発明の実施例に係るラテックス凝固装置の縦
断面図である。

符号１０は圧力容器であって、筒袖方向を鉛直方向にし
た、比較的塔高の低い有蓋有底の円筒形状となっている
。この圧力容器は、上部シェル１２と下部シェル１４と
をそれらのフランジ部１２ａ、１４ａをボルト締めにて
連結して構成されている。

この圧力容器１０内の略中段位置には、切頭円錐形状の
トレー１６が、その円錐軸方向を鉛直方向にして設置さ
れている。なお、このトレー１６は、次に述べる凝固液
受器１８によって支持されている。

即ち、トレー１６の中心開口の縁部には、鉛直下方に向
って垂下する短い円筒形のスカート部２０が溶接等によ
り一体的に設けられており、無蓋で有底円筒形の凝固液
受器１８の上端部が該スカート部２０の下端に嵌挿され
ている。なお、該スカート部２０下端と受器１８上端と
の継目部にはシール部材（図示せず）が介在され凝固液
の漏出を防ぐ構成となっている。

而して、下部シェル１４の側壁内面にその基端部が固着
されたブラケット２２が、該下部シェル１４の中心方向
に向って複数方向例えば三方向から延出し、その先端に
凝固液受器１８の側周面が固着され、これによって凝固
液受器１８と、その上側に設置されたトレー１６とが圧
力容器１０に支持されている。

凝固液受器１８には、凝固液の供給管２４が接続されて
いる。この供給管２４は、下部シェル１４の側壁と凝固
液受器１８側壁双方を貫通しており、下部シェル１４の
外部に突出した端部には、配管接続用のフランジ２４ａ
が設けられている。また、供給管２４の他端側は凝固液
受器１８内に挿入され、その下面側に凝固液流出口２６
が開設されると共に、最先端部はシールプレート２８に
て封じられている。

なお、供給管２４の途中は、クランク形の折曲しており
、該供給管２４の高段側とされた部分には短いステー３
０が固着され、トレー−１６の端部を支持している。

符号３２は整流板であって、本実施例では、パンチプレ
ートが用いられ、凝固液受器１８内の上端縁近傍部分を
水平に横切るように取り付けられている。

トレー１６よりも上方位置には、ラテックス受器３４が
設置されている２本実施例では、このラテックス受器３
４は円形平底の皿形容器となっており、下部シェル１４
に基端側が固着されているブラケット３６を介して、圧
力容器１０に、その底面が水平とあるように、かつ、ト
レー１６と同軸となるように取り付けられている。この
ラテックス受器３４の底面には、ラテックス流出用のノ
ズル３８が、該底面中心に対して等半径位に等間隔に設
けられている。なお、本実施例では、ノズル３８は２重
の同心円上に２列に配列されており、各ノズル３８から
流出したラテックスが液滴となってトレー１６の傾側面
上に落下するように配置されている。

ラテックス受器３４の上方には、ラテックス供給管４０
が設置されている。このラテックス供給管４０は鉛直方
向に設置され、圧力容器１０の頂部に設けられたドーム
４２及び該４２を封するシールプレート４４を貫通して
圧力容器１０外に延出している。また、ラテックス供給
管４ｏの下端はラテックス受器３４内の液面レベルより
も下方にまで延在され、該ラテックス受器３４内に貯ま
るラテックスに該下端が浸漬し得る構成となっている。

なお、符号４６は圧力容器１０の底部に設けられた流出
口、４８は圧力容器１０設置用の脚である。

かかる構成の凝固装置において、供給管２４から導入さ
れる凝固液は、開口２６から受器１８内に下向きに流出
され１次いで上向流となって該受器１８内を上昇し、そ
の途中にて整流板１８によって整流作用を受け、水平断
面内においてほぼ均等な上向き流速とされた後、トレー
１６の中心開口縁部から均等にオーバーフローし、該ト
レー１６上面を液膜状に流下する。

一方、ラテックスは供給管４０から受器３４内に供給さ
れ、ノズル３８から液滴となってトレー１６上に滴下さ
れる。そして、凝固液と共にトレー１６上を流下し、ト
レー１６の下端外周縁部から流れ落ちる。この落下流は
、さらに、下部シェル１４の内面を伝うように流れ下っ
て流出口４６に到り、圧力容器ｌＯ外に取り出される。

而して、本実施例装置では、ラテックスがノズル３８か
ら均一径となってトレー１６上に滴下され、かつこの滴
下された各ラテックス液滴はそれぞれがほぼ同一の条件
にて凝固液と接触する。即ち、各ラテックス液滴とも、
凝固液とほぼ同じ時間接触し、凝固液の流下速度との差
も各液滴でほぼ同一である。そして、従来装置のように
激しい攪拌を受けることもないから、液滴が壊れること
もなく、均一径で均一特性の凝固粒子が得られるように
なる。しかも、ノズル３８の径を適度なものとすること
により、適度な粒径の粒子を得ることができる。

第２図は、第１図の実施例装置を組み込んだ凝固装置の
全体構成を示す系統図である。

即ち、圧力容器ｌＯの底部流出口には、水平もしくは緩
い下り勾配をもって配設された熟成管５０が接続され、
さらにその下流側には熟成槽５２が接続されている。

そして、圧力容器１０内で凝固液と接触したラテックス
液滴は、流出口４６を出た後、熟成管５０内を低流速に
て流れ、次いで熟成槽５２内に導入され、攪拌翼５４で
緩く攪拌され、ラテックス液滴の凝固が行われる。

なお、攪拌翼５４は、熟成槽５２内でラテックス粒子が
沈降しない程度に緩速攪拌するためのものであり、該粒
子を損壊させることはない。

熟成された粒子は、ポンプ５６及び配管５８によって次
工程へ送られる。

次に製造実施例について説明する。

実施例１第１図の装置を用い、α−メチルスチレン７５ｗｔ％、
アクリロニトリル２５ｗｔ％よりなるラテックスを次及
び第１表に示す条件にて凝固させた。

圧力容器内径　　　　　１．３ｍトレー外径　　　　　　１．１ｍトレー内径　　　　　　０　、４５ｍトレー傾斜角度　　　ｔｏ’ 熟成管全長　　　　　４０ｍ熟成管内径　　　　１００ｍｍ（０，１ｍ）熟成槽容量
　　　７５００文ノズル３８の内径　　　４ｍｍノズル３８の個数　１３０本熟成槽から取り出した懸濁液を、遠心分離にて脱水し、
さらに乾燥機で乾燥して乾粉とした。その粒度分布の測
定結果は第２表に示す通りである。

比較例１第３図に示す従来装置において、実施例と同一のサンプ
ルを使用し、次及び第３表に示す条件でラテックスの凝
固を行った。

これにより得られたスラリーを実施例１と同様にして脱
水及び乾燥を行い、その粒度分布を測定した。結果を第
２表に示す。

第２表より１本発明によれば、比較的大径のかつ粒径の
揃った粒子が得られることが明らかである。これに対し
、比較例では、微粉分が大半である。

また、実施例１及び比較例１で得られた粒子について、
顕微鏡にて形状を観察したところ、実施例ではほぼ真球
形状であるのに対し、比較例では約半数程度のものが異
形となっていることが認められた。

［効果］以上の通り、本発明によれば、均一径で、特性も均質な
ラテックス粒子を製造することができる。また、ラテッ
クス液滴の凝固液の流下流れと接触するものであるから
、反応効率も高く、収率低下がない。

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例装置の断面図、第２図は実施例装置の系
統図、第３図は従来装置の構成図である。１０・・・圧力容器、　　　　１６・・・トレー、１８
・・・凝固液受器、　　３２・・・整流板、３４・・・
ラテックス受器、４６・・・流出口、５０・・・熟成管
、　　　　５２・・・熟成槽。特許出願人　　宇部サイコン株式会社代理人　　弁理士　　重　野　　剛第１図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）重合体ラテックスと凝固剤とを接触させて重合体
固形物粒子を得る方法において、下拡がりの円錐型の傾
斜面を有するトレー上に液膜を形成するように凝固剤溶
液を流下せしめると共に、この流下する凝固剤溶液上に
重合体ラテックスを連続的に滴下させることにより重合
体ラテックスと凝固剤を接触させることを特徴とする重
合体の凝固法。
（２）前記トレーを流下した後の重合体ラテックスを含
む凝固剤溶液を熟成する工程を有することを特徴とする
特許請求の範囲第１項に記載の凝固法。
（３）底部に液の流出口を有する圧力容器と、該圧力容
器内の略中段に軸心方向を鉛直方向にして設置された切
頭円錐形のトレーと、該圧力容器内の該トレーよりも上方位置に設置された重
合体ラテックス受器と、該圧力容器の殻体を貫通して設置された、該重合体ラテ
ックス受器への重合体ラテックス供給用の配管と、該重合体ラテックス受器の底面に設けられた、前記トレ
ーの中心側上面への重合体ラテックス滴下用のノズルと
、前記トレーの中心開口の下面側に、液がトレーの該開口
縁部から溢流可能に連設された凝固剤溶液受器と、前記圧力容器の殻体を貫通して設置された、該凝固剤溶
液受器への凝固剤溶液供給用の配管と、該凝固剤溶液供
給用配管の開口レベルと前記トレー中心開口上縁レベル
との間のレベルに設けられた、凝固液の上向流の整流板
と、を備えている重合体ラテックスの凝固装置。
（４）前記圧力容器の流出口に加熱手段を有する熟成管
が接続され、さらに該熟成管に攪拌手段を有する熟成槽
が接続されていることを特徴とする特許請求の範囲第３
項に記載の凝固装置。