JPS6261055B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ラテツクス又はコロイド重合体分散
液を凝固且つ暴気させて該ラテツクス又はコロイ
ド懸濁液中の固形物による後続の質量移動操作を
容易にすることによつてラテツクス又はコロイド
重合体分散液中の汚染物を減少する方法に関す
る。

スラリー又はラテツクスの固形分から乳化重合
に用いた表面活性剤の如き溶質を浸出することが
しばしば望ましい。かゝる微細に分割した固形物
又は浸出液とほゞ同じ比重を持つ固形物を浸出す
ることは、浸出液からの固形物の分離の困難さに
よつて妨げられる。ラテツクスから汚染物を除去
するために過去において使用された方法としては
沈降及び過があり、そしてこれらの方法はバツ
チ式で使用されたが、これらは長いサイクル時間
及び過剰の浸出液を必要とした。また、固液分離
の損失も生じた。

水性懸濁液又はエマルジヨン系で調製される重
合体を洗浄する従来技術の例としては、米国特許
第2674593号、同第3051677号、同第3068184号、
同第3219637号、同第3311601号及び同第3513227
号が挙げられる。

本発明の主な目的は、重合体水性懸濁液中の汚
染物を容易に且つ費用をかけずに減少する方法を
提供することである。

上記の目的及び他の目的は、エチレン系単量体
の乳化又は懸濁重合によつて通常得られる重合体
水性懸濁液を水洗して汚染物を除去することから
なる処理法において、該懸濁液を水洗に先立つて
暴気して懸濁重合体粒子が減少した見掛密度を有
するところの気泡体を形成し、次いでその発泡し
た懸濁液を水と向流関係で通すことによつて洗浄
することを特徴とする重合体水性懸濁液の処理法
で達成される。向流式洗浄は、好ましくは、発泡
懸濁液を洗浄水の塔に上向きに通すことによつて
実施される。

本発明の教示に従つた固形物の暴気は、その見
掛密度を著しく減少し且つ固形物分離を容易にす
る。生成した暴気済みのスラリーは、適当な多段
相接触塔装置によつて連続態様で容易に取扱うこ
とができ、この場合に生成物に対して人手による
取扱いが少なくて済むために人力、浸出液用量、
装置容量、床面、生成物品質及び収率において利
益が得られる。

本発明は、汚染物を除去しようとするたいてい
の重合体水性懸濁液又はラテツクスに対して有用
である。水性懸濁液又はエマルジヨン系で製造さ
れるエチレン系重合体の例としては、塩化ビニ
ル、弗化ビニル、酢酸ビニル、スチレン、アルキ
ルアクリレート、アルキルメタクリレート、アク
リロニトリル、塩化ビニリデン、弗化ビニリデ
ン、エチレン、プロピレン、テトラフルオロエチ
レン、イソプレン、クロロプレン、ブタジエン等
の重合体及び共重合体が挙げられる。水性ラテツ
クス調製物は、硬質樹脂粒子又は軟質ゴム（エラ
ストマー）粒子を含んでよい。特に興味あるもの
は、米国特許第3051677号、同第3193539号、同第
3780007号、同第3857827号等の如き従来技術の特
許文献に開示される如くして調製した樹脂及びエ
ラストマーの弗化ビニリデン重合体ラテツクスで
ある。

暴気に先立つて又はその間に重合体の凝固を助
けるために、凝固助剤例えば塩化ナトリウム及び
他の塩、鉱酸、低級アルカノール等を用いること
ができる。

洗浄水は好ましくは純脱イオン水であるが、洗
浄水へ浄化又は洗浄助剤を配合することもでき
る。

添付図面には、本発明の方法のフローシートが
示されている。ラテツクスは、ラテツクス供給タ
ンク１に入れられる。洗浄水は、調整弁１０によ
つて予定の速度で水量計７を経て塔５に入れられ
る。排気弁９が開かれ、そして塔５に水を充填さ
せ、次いで排気弁を閉じる。塔圧は背圧弁６の設
定に達するまで増加するが、しかる後背圧弁６は
十分な水を排出することによつて塔圧を維持す
る。この点において、凝固器３にラテツクスを予
定速度で導入するためにラテツクスポンプ２が始
動される。ラテツクスの流量は、ポンプ速度で制
御することができる。同時に、流量計４によつて
調整された予定の速度で空気を凝固器３に入れる
のに十分なだけ弁１２が開かれる。次いで、ラテ
ツクスを凝固且つ暴気するために凝固器の撹拌器
が始動される。凝固し且つ暴気したラテツクスが
凝固器３を満たし、かくして凝固器３からの過剰
空気を塔５に移動する。塔５の過剰空気は、排気
弁９を経て排出される。凝固し暴気したラテツク
スが塔５に入ると、塔の撹拌器が始動される。凝
固したラテツクス前面が塔５を上昇し、しかして
向流態様で洗浄水と接触して重合体粒子から水溶
性汚染物が除かれる。洗浄された重合体が塔５の
頂部に達し、そこでそれはケーキを形成する。撹
拌器１３がケーキを一体的に維持する。洗浄され
た重合体ケーキが所望の寸法に達したときに、重
合体ケーキの寸法を維持する程の速度で排出ポン
プ８が始動される。ポンプ８を経て排出される系
の生成物は、乾燥器に次いで包装系に送ることが
できる。

次に２つの実施例では、本発明の方法は、これ
まで使用されたバツチ法と比較して２種の異なる
重合体ラテツクスについて例示される。

例 １ Ａ 弗化ビニリデン共重合体のバツチ式洗浄（従
来法） 水性反応系から、多割合の弗化ビニリデンと少
割合のテトラフルオロエチレンとの共重合体を、
表面活性剤及び緩衝剤の如き他の反応成分を含有
する約25％固形分のラテツクスの形態で排出させ
た。高品質の粉末を製造するために、これらの成
分（汚染物）は共重合体から除去しなければなら
なかつたが、これはラテツクスを脱イオン水で洗
浄することによつて達成された。

考察しようとするバツチ方式において、タービ
ン撹拌器を備えた150ガロンタンクに200lbのラテ
ツクスを仕込んだ。撹拌器の直径対タンクの直径
の比率は約1/3であつた。1400〜1800fpmの撹拌
器先端速度で１〜３時間撹拌することによつてラ
テツクスを凝固させた。ラテツクスを凝固させた
ときに、凝固ラテツクス１容量当り水約２容量の
量で脱イオン水をラテツクスに加えた。次いで、
混合物を半時間撹拌し、撹拌器を停止し、そして
混合物を１時間放置した。放置時に共重合体固形
分が水から分離され、そして水層がデカンテーシ
ヨンされた。デカンテーシヨンした水の伝導率が
３マイクロモーに低下するまで、脱イオン水の添
加、撹拌、分離及びデカンテーシヨンの操作を反
復した。重合体から汚染成分を満足に洗浄するに
は10回程の洗浄が必要とされ、しかして洗浄され
る重合体lb当り水50〜80lbの水の使用を必要とす
ることが分つた。重合体収率は、プロセスのデカ
ンテーシヨン工程で招かれる損失の故に約90％で
あつた。洗浄した重合体スラリーを長時間放置さ
せると、それは伝導率の増大を示したが、これは
重合体と洗浄水との間での緊密さの低い接触を表
わす。

Ｂ 弗化ビニリデン共重合体の連続式洗浄（新規
法） 本発明の連続方式では、ラテツクス量の50〜
500容量％の速度で空気を導入する凝固−暴気装
置の底部に上記Ａの記載の如きラテツクスを一定
速度で圧送した。添付図面の第１図において参照
数字３で総体的に示される如き凝固器は、ラテツ
クス及び空気を制限された空間内で緊密な混合物
にせん断するような多段高せん断機であつた。そ
れには高せん断撹拌器が備えられており、そして
それは固形分1lb当り0.05馬力（hp／lb）の最底
速度で処理済みラテツクスにせん断エネルギーを
付与することができた。機械の撹拌室は、撹拌器
と暴気された物質との間で動力カツプリングを増
大するようにそらせ板を付設されていた。6inの
直径及び４つの撹拌段階を有する凝固器は、25％
弗化ビニリデン共重合体ラテツクスを約100lb／
hrの速度で取扱うことができた。凝固器の生成物
は、石けん泡に似た安定で濃厚なスラリーフオー
ムであつた。凝固しそして暴気したラテツクス
を、第１図に参照数字５で総体的に示さる如き14
段階からなる4in連続向流式撹拌器付き接触器の
底部に供給し、そこでそれを乾燥共重合体を基に
して約18lb／hrの速度で脱イオン水で向流的に洗
浄した。塔から排出させた共重合体スラリーは５
マイクロモーの導電率に制御され、そして洗浄塔
は処理する重合体1lb当り水８〜13lbの脱イオン
水使用量を必要とした。加えて、洗浄塔生成物ス
ラリーの導電率は長時間放置させても増加しなか
つたが、これは塔における重合体と洗浄水との間
の緊密な接触を示す。連続方式の物質収率は99％
を越えていた。また、系の物質保留量は、乾燥共
重合体を基にして約2lbであることが分つた。

例 ２ Ａ 弗化ビニリデンホモ重合体のバツチ式洗浄
（従来法） 水性反応系から、重合表面活性剤を含有する約
18％固形分のラテツクスの形態で弗化ビニリデン
ホモ重合体を排出させた。高品質の重合体粉末を
製造するために、表面活性剤を除去しなければな
らなかつたが、これは脱イオン水で洗浄すること
によつて達成された。

バツチ式方法において、タービン撹拌器を備え
た150ガロンのタンクに200lbのラテツクスを仕込
んだ。撹拌器の直径対タンクの直径比は1/3であ
つた。1400〜1800fpmの撹拌器先端速度で２〜８
時間撹拌することによつてラテツクスを凝固させ
た。ラテツクスを凝固させたときに、脱イオン水
をラテツクス１容量当り水約５容量の量で加え
た。次いで、混合物を半時間撹拌し、撹拌器を停
止させそして混合物を１時間放置させた。ホモ重
合体固形分は水の頂部に浮遊する濃厚スラリーと
して分離したので、水層をデカンテーシヨンし
た。脱イオン水の導電率が10マイクロモーに低下
するまで、脱イオン水の添加、撹拌、分離及びデ
カンテーシヨンの操作を反復した。重合体から表
面活性剤を満足に洗浄するには４回程の洗浄が必
要とされ、これは処理される重合体1lb当り水50
〜90lbの水使用量を必要とすることが分つた。重
合体収率は、プロセスのデカンテーシヨン工程に
おいて招かれる損失により80〜90％の範囲内であ
つた。

Ｂ 弗化ビニリデンホモ重合体の連続式洗浄（新
規法） 上記Ａのホモ重合体を洗浄するのに使用した装
置は、凝固器を除いて、例1Bにおいて共重合体
を洗浄するのに用いたものであつた。凝固器は、
処理される固形分1lb当り0.15hpの最底速度でホ
モ重合体ラテツクスにせん断エネルギーを付与で
きる6in内径の十段階装置であつた。

ラテツクスを100lb／hrの速度で凝固器にポン
プ送りし、そこでそれを凝固しそしてラテツクス
量の50〜500容量％の速度で空気と緊密に混合し
た。高度に暴気させた重合体スラリーを連続向流
式洗浄塔に送り、そこでそれを乾燥ホモ重合体を
基にして約18lb／hrの速度で脱イオン水と接触さ
せた。塔から排出したホモ重合体スラリーは20マ
イクロモーの導電率に制御されたが、これは処理
される乾燥重合体1lb当り脱イオン水４〜5lbの使
用量を必要とした。この方法のホモ重合体収率
は、99.5％をかなり越えていることが分つた。系
の物質保留量は、乾燥ホモ重合体を基にして約
2.5lbであることが分つた。

【図面の簡単な説明】

添付図面は本発明の方法を実施するフローシー
トであつて、主要部を示す参照数字は次の通りで
ある。 １……ラテツクス供給タンク、３……凝固器、
４……空気流量計、５……接触塔、７……水量
計。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 弗化ビニリデン重合体又は共重合体水性懸濁
   液を水洗して汚染物を除去することからなる弗化
   ビニリデン重合体又は共重合体水性懸濁液中の汚
   染物の量を減少する方法において、前記懸濁液を
   それに高せん断を施こすことによつて先ず暴気し
   て懸濁重合体を凝固させ且つ減少した見掛密度を
   有するところの濃厚な気泡体を形成し、次いでそ
   の発泡した懸濁生成物を洗浄水と向流関係で通す
   ことによつて洗浄することを特徴とする汚染物減
   少法。 ２ 化学凝固剤を懸濁液に加えることからなる特
   許請求の範囲第１項記載の方法。 ３ 洗浄した生成物を連続的に回収することから
   なる特許請求の範囲第１項記載の方法。 ４ 頂部において洗浄水を供給される塔に生成物
   を上向きに連続的に通すことによつて生成物を洗
   浄水と向流関係で通すことからなる特許請求の範
   囲第１項記載の方法。 ５ 洗浄した生成物を連続的に回収することから
   なる特許請求の範囲第２項記載の方法。 ６ 重合体懸濁液中の重合体が弗化ビニリデンホ
   モ重合体よりなることからなる特許請求の範囲第
   １項記載の方法。