WO1997036940A1

WO1997036940A1 - Procede de recuperation de substances ayant un faible point d'ebullition a partir de latex polymere

Info

Publication number: WO1997036940A1
Application number: PCT/JP1997/001086
Authority: WO
Inventors: Youichi Takeyama; Masahiro Yoshida
Original assignee: Shindai-Ichi Vinyl Corporation
Priority date: 1996-03-29
Filing date: 1997-03-28
Publication date: 1997-10-09
Also published as: DE69719174T2; JPH09268206A; DE69719174D1; US6034209A; EP0890582A4; EP0890582A1; EP0890582B1

Description

明細書

重合体ラテックスから低沸点物質を回収する方法技術分野

本発明は、たとえば塩化ビニル系重合体ラテックスなどの発泡性に富んだ重合体ラテックスから塩化ビニルモノマーや連鎖移動剤などの低沸点物質を、多段連続装置を用いてより高効率で回収することができる方法および装置に関する。背景技術

塩化ビニル系重合体ラテックス、ポリスチレンラテックス、アクリルゴムラテックスなどの各種重合体ラテックスは、コーティング剤、塗料、他のポリマーとのブレンド用材料など多岐の用途に用いられている。また、ペースト加工用塩化ビニル榭脂の場合には、塩化ビニル系重合体ラテックスは乾燥されて粉体として供され、可塑剤などと混線されて使用される。

これら各種重合体ラテックスは、粒径 0 . 1〜 1 0 mの微細な重合体が、水媒体中に均一に浮遊している。この微細粒子を得るための重合方法としては、乳化重合法、播種乳化重合および微細懸濁重合法が代表的であるが、これらの方法では、通常、いずれもァニオン性界面活性剤またはノニオン性界面活性剤などの界面活性剤が用いられる。

このような重合体ラテックス中には、低沸点物質である未反応のモノマ一や t 一ドデシルメルカブタン、四塩化炭素などの連鎖移動剤や n—へキサンなどのラジカル開始剤の溶剤などが残留している。

重合体ラテックス中に含まれる、水より低沸点の低沸点物質は、原料の無駄をなくす観点、品質上の観点、衛生上の観点などから、高効率で回収されることが好ましい。

そのような低沸点物質を回収する方法としては、たとえば塩化ビニル系重合体ラテックス中から未反応モノマーを回収する方法として、回分方式または連続方式で、蒸発缶内に重合体ラテックスを一時貯留し、ラテックスを加熱することにより、未反応モノマーを蒸発させて回収する方法が知られている。

ところが、通常、重合体の平均粒子径が約 0 . 1 m〜 1 0 mの重合体ラテックスでは、界面活性剤を含んでいるので蒸発缶内のラテックス液面から発泡し易く、未反応モノマーの回収ライン（吸引ライン）を通して、榭脂粒子が流出し易いという問題を有する。そのため、従来、蒸発缶内でのラテックスの液面からの発泡の度合を抑制するために、ラテックスの処理量および処理流量を小さくしていた。または、' 未皮応モノマーの回収ラインの吸引の度合を小さくしていた。このため、未反応モノマーを回収するために要する処理時間が長い、重合体ラテックスの供給ラインで重合体が析出して閉塞するなどの問題を有していた。

また、処理温度を低くして発泡を抑制することはできるが、低沸点物質の回収率が低下する。

これらの問題を解決するために、蒸発缶または蒸発缶の外に、回転ディスク式消泡器を設置することがあった。しかしながら、消泡器では、泡に含有される塩化ビニル系重合体が析出し、長期間運転すると、その析出した重合体が消泡機内に付着、堆積し、消泡器の運転が不能になるという課題を有していた。

そこで、消泡器の代わりに、消泡剤の添加も考えられるが、重合体の加工時の加熱にともない熱劣化する、発泡体成形の場合抑泡されるなどの問題から微量にしか添加できず、ラテックスの発泡を有効に抑制することができなかった。

蒸発缶以外の手段による未反応モノマーの回収方法として、たとえば特公昭 6 1 - 1 1 2 4 1号公報に示すようなストリツビングカラムによる方法がある。この方法は、界面活性剤を使用しない懸濁重合法による塩化ビニルスラリーに対して適用される。このストリピングカラムは、蒸発缶に比べて泡保持空間が小さいので、発泡性に富んだラテックスを処理するには適さない。

ところで、蒸発缶を複数連ねる連続多段槽方式にすれば、ある操作圧力と温度に対する低沸点物質.の（気一液一固）平衡濃度まで低減することが期待できる。しかしながら、連続多段槽にすると、設備投資額が大きくなるうえ、メンテナンス費用がかかるので製造コストの増大につながる虞れがある。さらにスタートァップゃシャットダウン時の運転が煩雑にならないことが要求される。従って、連続多段槽方式では、より少ない槽数で、高効率に低沸点物質濃度の低減を安定した操業で実施できることが必要となる。発明の開示

本発明は、このような実状に鑑みてなされ、たとえば塩化ビニル系重合体ラテックスなどの発泡性に富んだ重合体ラテックスから、実質的に消泡剤を使用することなく、または実食的に機械的消泡器を用いることなく、発泡を抑止しつつ、未反応塩化ビニルモノマーなどの低沸点物質を安定した操業の中で高効率で回収することができる方法および装置を提供することを目的とする。

本発明によれば、低沸点物質を含む重合体ラテックスを蒸発缶内上部のノズルから噴霧して低沸点物質を蒸発させて回収する方法において、圧力 50〜 1 30 t o r rの第 1の蒸発缶で前記重合体ラテックスを蒸発缶内に貯留された重合体ラテックスの液面全面に噴霧し、次いで圧力 100〜240 t o r rで第 1の蒸発缶より高い圧力の第 2の蒸発缶で前記重合体ラテックスを蒸発缶内に貯留された重合体ラテックスの液面全面に噴霧するに際し、各々噴霧に付す時の前記重合体ラテックスの温度を各々の蒸発缶における飽和水蒸気温度より 10〜30 高い温度にすることを特徴とする低沸点物質を回収する方法が提供される。

前記二つの蒸発缶の噴霧ノズルに向かう重合体ラテックスの導入速度は、共に 0. 5mZ秒以上であることが好ましく、また、第 1の蒸発缶の圧力を 80〜1 30 t o r r、第 2の蒸発缶の圧力を 130〜180 t o r rとすることが好ましい。図面の簡単な説明

図 1は本発明に係る重合体ラテックスから低沸点物質を回収する方法の一実施態様において用いる装置の全体構成図である。

図 2は図 1に示す第 1の蒸発缶、または第 2の蒸発缶の概略図である。発明を実施するための最良の形態

本発明に係る回収方法が用いられる重合体ラテックスとしては、特に限定されないが、塩化ビニル系重合体ラテックスの場合に特に有益である。

塩化ビニル系重合体とは、重合体中の塩化ビニルモノマー単位を 6 0重量％以上含有しているものであり、塩化ビニルモノマーの単独重合体または塩化ビニルモノマーとこれと共重合可能なモノマーとの共重合体を含む。塩化ビニル系重合体ラテックスは、' 塩 ί匕ビニル系重合体を 3 0〜 5 5重量と、ァニオン性界面活性剤および Ζまたはノニオン系界面活性剤を 0 . 1 ~ 4 . 0重量％と、水 6 8〜 4 6重量％と、低沸点物質（未反応の塩化ビニルモノマ一、共重合の場合の未反応共単量体、ラジカル開始剤溶剤、連鎖移動剤など） 1 . 0〜2 . 5重量％などの成分を含み、重合体の平均粒子径が、 0 . 1〜 1 0 mである。

その他の重合体を得るためのモノマーとしては、たとえば、フッ化ビニルなどのハロゲン化ビニル；酢酸ビニル、プロピオン酸ビニルなどのカルボン酸ビニルエステル；メチルビニルエーテル、ヒドロキシブチルビニルエーテル、セチルビニルエーテルなどのビニルエーテル；ァリルクロリド、ァリルアルコール、ァリルェチルエーテル、ァリル— 2—ヒドロキシェチルエーテルなどのァリル化合物；塩化ビニリデン、フッ化ビニリデンなどのピニリデン化合物；マレイン酸モノメチル、マレイン酸ジェチル、マレイン酸モノプチル、マレイン酸ブチルベンジル、マレイン酸—ジー 2—ヒドロキシェチル、ィタコン酸ジメチル、（メタ）ァクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸エヂル、（メタ）アクリル酸ラウリル、（メタ）アクリル酸一 2—ヒドロキシプロピル、（メタ）アクリル酸一 2— N， N ージメチルアミノエチルなどの不飽和カルボン酸エステル；無水マレイン酸、無水ィタコン酸、マレイン酸、フマル酸、（メタ）アクリル酸などの不飽和カルボン酸およびその酸無水物； N—フエニルマレイミド、アクリルアミド、 N—メチロールァクリルアミ^などの不飽和カルボン酸アミド；エチレン、プロピレンなどのォレフィン；（メタ）アクリロニトリルなどの不飽和二トリル；スチレン、 —メチルスチレン、 p—メチルスチレンなどの芳香族ビニル化合物；ァリルグリシジルエーテル、（メタ）アクリル酸グリシジルなどのエポキシ基含有化合物などを挙げることができる。これらは、前記塩化ビエル系重合体における共重合可能な単両体でもある。

微細懸濁重合法では、有機過酸化物などの油溶性のラジカル開始剤が用いられる。油溶性ラジカル開始剤は温度や衝撃に過敏で爆発の危険を有しているので、通常 n—へキサン、ミネラルスピリットなどの低沸点の有機液体の溶液として貯蔵されている。重合開始前に水性媒体中に、モノマー、ラジカル開始剤、界面活性剤および所望た応じて連鎖移動剤、その他の添加剤を加えてブレミックスし、ホモジナイザにより均質化処理して油滴の粒径調整を行う。均質処理された液は重合缶に送られ、通常、 3 0〜8 0 の範囲の温度において重合反応が行われる界面活性剤活性剤としては、ラウリル硫酸ナトリウム、ミリスチル硫酸ナトリゥムなどのアルキル硫酸エステル塩類；ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリゥム、ドデシルベンゼンスルホン酸力リゥムなどのアルキルァリ一ルスルホン酸塩類

；ジォクチルスルホコハク酸ナトリゥム、ジへキシルスルホコハク酸ナトリゥムなどのスルホコハク酸エステル塩類；ラウリン酸アンモニゥム、ステアリン酸カリゥムなどの脂肪酸塩類；ポリオキシエチレンアルキル硫酸エステル塩類；ポリォキシエチレンアルキルァリール硫酸エステル類などのァニオン性界面活性剤類

；ソルビタンモノォレエート、ポリオキシエチレンソルビタンモノスチアレートなどのソルビタンエステル類；ポリオキシエチレンアルキルエーテル類、ポリオキシエチレンアルキルフエニルエーテル類；ポリオキシエチレンアルキルエステル類などのノニォン性界面活性剤類などが挙げられ、これらは 1種用いてもよいし、 2種以上を組み合わせて用いてもよい。

重合缶では、重合反応熱を除去する必要上撹拌が行われる。通常、重合転化率 8 5〜9 9 %にて反応が終了すると、平均粒子径が通常 0 . 2〜5 /z mに広がつた分布をもつ単一粒？を含有するラテックスが得られる。

一方、乳化重合法は、ァニオン性界面活性剤などを乳化剤とし、水性媒体中に乳化分散された塩化ビニルモノマーのミセルを反応の場として、過硫酸塩などの水溶性ラジカル開始剤を用いて重合反応を開始させる。重合の進行に伴って粒子が肥大するので、その安定化に必要かつ最小限の界面活性剤を追加給する。こうすることにより微細粒子の発生を抑止して、初期に発生した重合体粒子の個数を概ね維持しつつ重合反応を進行させる。一般に乳化重合法で転化率 8 5〜 9 9 %にて得られるポリマー粒子の粒径は非常に小さく、約 0 . 1 mであるが、ブラスチゾル用塩化ビニル榭脂の場合には平均粒子径が 0 . 4〜0 . 6 /z mに達するまで粒子を肥大化させた粒子を含むラテックスが製造される。

また、播種乳化重合法は、予め通常の乳化重合や微細懸濁重合により調製された重合体粒子を核として、上記の乳化重合法と同様の界面活性剤およびラジカル開始剤を用いて、水性媒体中で粒子の肥大化重合反応を行わせる重合方法である。この方法によれば、平均粒子径が 1〜2 z mで、これに 0 . 2 m前後の副生小粒子が加わったシャープな 2ピークの粒径分布を有する重合体ラテックスが得られる。

以下、塩化ビニル系重合体ラテックスから主として未反応モノマーを回収する場合を例にして本発明方法を説明する。

本発明では、未反応塩化ビニルモノマーのように、沸点が低く（一気圧下で、 - 1 4 . 0で）、揮発し易い低沸点物質の性質を利用し、蒸発面積を増大させるために蒸発缶内で上部に取り付けたノズルからラテックスを噴霧し、気化した未反応モノマーを、コンプレッサなどで吸引する回収ラインを通して回収する。しかも本発明では、重合体ラテックスの媒体である水をも水蒸気として揮発させるに足る温度（飽和水蒸気温度より 1 0〜3 0で高い温度）に、重合体ラテックスを加熱して、ノズルから、蒸発缶内に貯留された重合体ラテックスの液面の全面に向けて、噴霧状態で重合体ラテックスを吹き付ける。

重合体ラテックスを、飽和水蒸気温度より 1 0〜3 0で高い温度に設定する方法は、前記蒸発缶のノズルへ向かうラテックス供給ラインへ、水蒸気をェジェク夕で導入することにより行なわれることが好ましい。

前記蒸発缶のノズルへ向かう重合体ラテツクスの導入速度は、好ましくは 0 . 5 mZ秒以上、さらに好ましくは 1 . O mZ秒以上である。

また、蒸発缶の底部に貯留する重合体ラテックスの一部を、前記ノズルへ向かう重合体ラテックスに含ませ、還流させることが好ましい。

このような温度範囲に加熱することにより、ノズルから噴霧された重合体ラテックスは、その中に含まれる水分と未反応モノマーとが気化蒸発し、ノズルを頂点とする円錐状の噴霧状態で、貯留された重合体ラテックスの液面全面に吹き出される。この噴霧状態の重合体ラテックスが、その液面からの発泡の立ち上がりを抑止し、しかも、未反応モノマーは、都合良く揮発して、回収ラインから高収率で回収される。' '

本発明において、第 1の蒸発缶の圧力を 50〜130 t o r rに、好ましくは 80〜130 t o r rに設定する。その理由は次による。すなわち、蒸発缶内の圧力を、 50 t o r rより小さい高真空にするためには、大型の真空ポンプを必要とし、電力コスト高となるし、蒸発缶内の液温度が下がるので未反応モノマーの回収効率が低下する。一方、蒸発缶内の圧力を 130 t o r rより大きくすると、蒸発缶内の液温度が上がるが、蒸発缶に供給される重合体ラテックスの温度をその圧力での飽和水蒸気温度より 10〜30* 上の一層高い温度にすることになるので、重合体ラテックスの供給ラインでラテックスが一部破壊されてクリ一ム状となり、重合体が析出してラインを閉塞したり、蒸発缶内壁にスケールが付着し易くなるので好ましくない。

本発明において、第 1の蒸発缶で処理された重合体ラテックスは続いて第 2の蒸発缶に送られる。第 2の蒸発缶の圧力は、第 1の蒸発缶の圧力より高い、 10 0〜240 t o r rに、好ましくは 130〜 180 t o r rに設定する。仮に、第 2の蒸発缶の圧力を、第 1の蒸発缶と同様の 80〜130 t o r rに設定すれば、運転上の問題はなく、段数増加による効果によって榭脂中の残留モノマー濃度はそれなりの低い残留モノマー濃度、樹脂当たり 0. 03〜0. 05重量％まで低減することが期待できる。

しかし、第 2の蒸発缶に供給されるラテックス中の残留モノマー濃度は、第 1 の蒸発缶に供給されるラテックスより低いため、第 2の蒸発缶の圧力を 100 t o r r以上に採って運転ができるのである。すなわち、その圧力での飽和水蒸気温度より 10〜30 高い温度としても、重合体ラテックスの供給ラインにおいて、ラテックスが一部破壊されてクリーム状となることなく、したがって重合体が析出し易いこともないので、ラインの閉塞や缶壁のスケール発生が起きにくいのである。噴霧ラテックスの温度を高くすることによりモノマーが揮散し易くなるので、樹脂中の残留モノマー濃度は 0. 01重量％ (測定限界）以下まで低減することが可能である。

本発明に係る未反応モノマーの回収方法では、たとえば塩化ビニル系重合体ラテックスなどの発泡性に富んだ重合体ラテックスから、実質的に消泡剤を使用することなく、または実質的に機械的消泡器を用いることなく、発泡を抑止しつつ、塩化ビニルモノマーなどの未反応モノマーを高効率に回収することができる。以下、本発明に係る重合体ラテックスから未反応モノマーを回収する方法を、実施例に基づき、かつ具体的詳細に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されない。なお、単位は特に表示する以外は重量基準である。

重合体ラテックス中の未反応塩化ビニルモノマ一濃度の測定は次の方法によつた。

熱伝導度型検出器ガスクロマトグラフィーを用い、イソプロピルアルコールを内部標準物質とする。カラム条件は、充填剤 1 0%PEG— 2 0Mクロモソルブ P (A - W) 30〜60メッシュ、径 4mm、長さ 2m、温度 120 ：、注入温度 1 30 ：。キヤリァ一はヘリゥム 60m 1ノ分。

50m l三角フラスコに重合体濃度 c %の塩化ビニルラテックス約 40m 1を採り、その重量 Wg rを知る。次に、この Ξ角フラスコを氷水で冷却した後、ィソプロピルアルコール 1. Om 1を三角フラスコに追加し、静かに振り混ぜてから注射筒で 0. 02 5m lを採取し、速やかにガスクロマトグラフィーにかけるラテックス中の塩化ビニルモノマー濃度 X %を次式で求める。 (AZW)

χ(ϊ) =FX X 100

(As Z0. 798) X (cZl 00) 注

F ：イソプロピルアルコールを 1. 00とした時の塩化ビニルモノマーのファクタム、 1. 0 1 0

A ：ガスクロマトグラムの塩化ビニルモノマーのピークの面積

As：ガスクロマトグラムのイソプロピルアルコールのピークの面積

0. 786 ：イソプロピルアルコール 1. 01111の重量（81")

本発明に係る重合体ラテックスから未反応モノマーのような低沸点物質を回収する方法の実施態様において用いる図 1に示す装置では、微細懸濁重合などの方法を行うことにより重合体ラテックスを生成するための重合缶 3から、ラテックス供給ライン 4を通じて、重合体ラテックスが送られてくるブローダウンタンク 2を有する。ブローダウンタンク 2の内部は、たとえば絶対圧で 8 36〜 1 06 4 t o r rに設定される。このブローダウンタンク 2には、重合体ラテックスが一時的に貯留され、コーン状の複数の回転ディスクを用いた消泡器 8を有するセパレ一夕 6により、ラテックスから未反応モノマー（VCM) を分離して、予め回収が容易な未反応モノマー部分を第 1回収ライン 14で回収する。第 1回収ラィン 14には、制御弁 12が装着してあり、タンク 2内の圧力を圧力計（P I C ) 1 0が検知して、タンク 2内の圧力が一定となるように、回収ライン 14の流量を制御する。タンク 2では、実質的に発泡問題を起こさないように未反応モノマーの自己圧力で揮散する分を回収することが好ましい。

タンク 2の底部には、第 1ラテックス供給ライン 1 6が接続してある。その供給ライン 1 6には、ポンプ 1 8、制御弁 22および流量計（F I C) 2 0が装着してあり、予備的に未反応モノマーが一部除去された重合体ラテックスを、供給ライン 16を通して、一定流量で、合流配管部 24まで搬送する。合流配管部 2 4では、第 1ラテックス供給ライン 1 6と、還流ライン 32とから送られてくる重合体ラテックスを合流させて、第 2ラテックス供給ライン 2 6へ送る。

第 2ラテックス供給ライン 2 6には、流量計（F I C ) 2 8および制御弁 3 0 が装着してあり、ライン 2 6に流れる流量を一定に制御することができる。制御弁 3 0の後流側に位置する第 2ラテックス供給ライン 2 6には、ェジェクタ 3 8 が装着してある。ェジェクタ 3 8では、蒸気供給ライン 3 9から水蒸気が吸引されて重合体ラテックス中に混入し、その重合体ラテックスを直接加熱するようになっている。こめ水蒸気により重合体ラテックスを加熱する温度は、飽和水蒸気温度よりも 1 0〜 3 0 高い温度である。そのような温度範囲に重合体ラテックスを温度制御するために、ェジェクタ 3 8からノズル 4 6に向かう第 2ラテックス供給ライン 2 6内の重合体ラテックスの温度は、温度計測計（T I C ) 4 2により計測され、その検知温度に基づき、蒸気ライン 3 9の制御弁 4 0の開度を調節するようになつている。

ブローダウンタンク 2の後に、第 1および第 2の蒸発缶 3 6 , 1 3 6を設置した。すなわち、蒸発缶を二段に配置した。蒸発缶 3 6、 1 3 6は、その上部略中央に、各々ノズル 4 6、 1 4 6が設置してある。ノズル 4 6、 1 4 6は、特に限定されないが、たとえばラテックス流量 2 2 m³ Z hで 1 . 2 2 mZ秒の流速が出るように内径 8 0 mm, 長さ 3 0 0 mmの短管などで構成することができる。蒸発缶 3 6、 1 3 6の底部には、ノズル 4 6、 1 4 6から噴射された重合体ラテックス 3 5、 1 3 5が貯留可能になっている。噴射された重合体ラテックスは直ちに温度降下し、噴霧前より 1 5〜 2 5で低い温度で貯留されるので、高温に曝される時間が短かく、重合体は熱変色を起こしにくい。

第 1蒸発缶 3 6には、ブローダウンタンク 2からの第 1ラテックス供給ライン 1 6を通して、ノズル 4 6から重合体ラテックスが供給される。この供給ライン 1 6には、ェジェクタ 3 8が装着してある。ェジェクタ 3 8では、蒸気供給ライン 3 9から水蒸気が吸引されて重合体ラテックス中に混入し、その重合体ラテツクスを直接加熱するようになっている。所定温度に重合体ラテックスを温度制御するために、ェジェクタ 3 8からノズル 4 6に向かう重合体ラテックスの温度は、温度計測計（T I C ) 4 2により計測され、その検知温度に基づき、蒸気ライン 3 9の制御弁 4 0の開度を調節するようになっている。

第 1蒸発缶 3 6の底部には、ドレインライン 6 2が接続してある。ドレインライン 6 2は、還流ライン 3 2と第 3ラテックス供給ライン 7 0とが接続してある。これらライン 3 2、 7 0には、それぞれポンプ 3 4、 6 4が装着してある。還流ライン 3 2は、第 1蒸発缶 3 6内に貯留してある重合体ラテックス 3 5の一部を、第 2ラテックス供給ライン 2 6へ送るためのものである。第 3ラテックス供給ライン 7 0は、' 第 i蒸発缶 3 6により未反応モノマーが回収された重合体ラテックス 3 5を、合流配管部 1 2 4を通って第 2蒸発缶 1 3 6に送るためのラインである。このライン 7 0には、制御弁 6 8が装着してあり、第 1蒸発缶 3 6内の重合体ラテックス 3 5の液面を液面計（L I C ) 6 6で検知し、その液面が一定に保持されるように、制御弁 6 8の開度が制御される。

第 3ラテックス供給ライン 1 2 6には、流量計（F I C ) 1 2 8および制御弁 1 3 0が装着してあり、ライン 1 2 6に流れる流量を一定に制御することができる。さらに、第 3ラテックス供給ライン 1 2 6にはェジェクタ 1 3 8が装着してある。ェジェクタ 1 3 8では、蒸気供給ライン 1 3 9から水蒸気が吸引されて重合体ラテックス中に混入し、その重合体ラテックスを直接加熱するようになっている。所定温度に重合体ラテックスを温度制御するために、ェジェクタ 1 3 8からノズル 1 4 6に向かう第 3ラテックス供給ラインの重合体ラテックスの温度は、温度計測計（T I C ) 1 4 2により計測され、その検知温度に基づき、蒸気ライン 1 3 9の制御弁 1 4 0の開度を調節するようになっている。

第 2蒸発缶 1 3 6の底部には、ドレインライン 1 6 2が接続してある。ドレインライン 1 6 2は、還流ライン 1 3 2と第 4ラテックス供給ライン 1 7 0とが接続してある。これらライン 1 3 2、 1 7 0には、それぞれポンプ 1 3 4、 1 6 4 が装着してある。還流ライン 1 3 2は、第 2蒸発缶 1 3 6内に貯留してある重合体ラテックス 1 3 5 i —部を、合流配管部 1 2 4を通って第 3ラテックス供給ライン 1 2 6へ送るためのものである。第 4ラテックス供給ライン 1 7 0は、第 2 蒸発缶 1 3 6により未反応モノマーが回収された重合体ラテックス 1 3 5を、次の工程（たとえば乾燥工程）に送るためのラインである。このライン 1 7 0には、制御弁 168が装着してあり、第 2蒸発缶 136内の重合体ラテックス 135 の液面を液面計（L I C) 166で検知し、その液面が一定に保持されるように、制御弁 168の開度が制御される。

第 1蒸発缶 36および第 2蒸発缶 136の上部には、第 2、第 3回収ライン 5 0、 1 50を通して、セパレー夕 48が接続してある。セパレー夕 48では第 1 、第 2蒸発缶 36、 136内で蒸発した未反応塩化ビニルモノマー（VCM) および水蒸気と、重合体ラテックスミストを含んだガスとを分離し、重合体ラテツクスミストを第 1蒸発缶 36へ戻す。このセパレ一夕 48には、第 4回収ライン 54が接続してある。第 4回収ライン 54には、水封式コンブレッサ 60が接続してある。また、第 4回収ライン 54にはコンデンサ 52が設けられており、水蒸気を凝縮分離し、 VCMをコンプレッサ 60により吸引して回収する。また、コンブレッサ 60には、並列に、戻りライン 61が配置してあり、戻りライン 6 1に制御弁 58を設け、第 1蒸発缶 36内部の圧力を圧力計 56で計測し、その圧力が一定になるように、制御弁 58の開度を制御する。また、第 2蒸発缶の圧力は、圧力計 156で計測し、制御弁 158で制御する。

次に、本発明を実施例に基づき説明するが、本発明は、これら実施例に限定されない。

実施例 1

重合缶で微細懸濁重合させた重合体ラテックスを、図 1に示すブローダウン夕ンク 2へ移送し、タンク 2内の圧力を 0. 3 kg/cm² (ゲージ圧）に設定し、ここで、塩化ビニルモノマーを予備的に回収した。この時の重合体ラテックスの組成は、平均粒径 1. 0 xmの塩化ビニル樹脂が 48重量％、ァニオン性界面活性剤が 0. 34重量％、水分が 50重量％、未反応塩化ビニルモノマー（VC M) が 1. 2重量％であった。すなわち、塩化ビニル榭脂に対する V CMの濃度は、 2. 5重量％であった。

第 1の蒸発缶 36および第 2の蒸発缶 136に各々水 1. 0m³ をはりこみ、供給ライン 26および 126での水の流量は、 22m³ 時間に制御した。ェジェク夕 38および 138では、水蒸気を水に混入し、水の温度を、ェジェクタ 3 8では飽和水蒸気温度（52で） + 18でである 70でに設定し、ェジェクタ 1 38では飽和水蒸気温度（60で） + 15でである 75 に設定し、暖気運転した。その後、重合体ラテックスを、図 1に示す供給ライン 16を通して、 6. 0 m3 /時間の流速で、還流ライン 32からの水と合流させ、供給ライン 26へ移送した。ェジェクタ 38からノズル 46およびェジェクタ 138からノズル 14 6へ至るラインの配管の内径は 80mm、長さは 6000 mmであり、水の導入速度（線速度）は、 1. 22mZ秒であった。尚、蒸発缶 36の内部の圧力は、 1 10 ± 7 t o r rに、および蒸発缶 136の内部の圧力は、 150士 7 t o r rに設定した。

この時、蒸発缶 36および 136の視き孔から、共に内径 80mm、長さ 30 0mmノズル 46および 146から噴射される重合体ラテックスを観察したところ、図 2に示すようにコーン状のスプレー液滴となって、蒸発缶 36および 13 6内に貯留された重合体ラテックスの液面の全面に噴射されることが確認された。蒸発缶 36および 136は、共に内径は、 2， 400 mm, 高さが 3, 400 mmであった。

表 1に示すように、重合体ラテックス 35および 135の液面からは、発泡の立上がりは観察されなかった。

蒸発缶 36および 136内で蒸発した VCM、水蒸気および重合体ラテックスのミスト（霧）を含んだガスを、セパレ一夕 48で分離し、重合体ラテックスのミストを、蒸発缶 36内に戻した。 VCMと水蒸気とは、コンデンサ 52へ送られ、水蒸気を凝縮分離し、回収された VCMは、コンプレッサ 60により吸引され、後工程の回収 V CM精製液化工程に移送した。

この操作において、蒸発缶 36および 136内の重合体ラテックス 35および 135の液面の水位を、全体高さの 25%に制御し、定常運転となったところで、抜き出しライン 7,0および 170中の重合体ラテックスのサンプルを採取し、塩化ビニル樹脂に対する塩化ビニルモノマーの濃度を分析したところ、表 1に示すように、塩化ビニル樹脂に対し、抜き出しライン 70で 0. 15重量％、抜き出しライン 170で 0. 02重量％まで低減できたことが確認された。また、ェジェク夕 3 8からノズルまでの供給ラインの詰まり頻度を調べたところ、 8 0 0 日以上詰まらなかった。さらに、ェジェクタ 1 3 8からノズルまでの供給ラインの目詰まり頻度を調べたところ、 1 0 0日以上詰まらなかった。

実施例 1 実施例 2 比較例 1 比較例 2 比較例 3

蒸 ilr JL 蒸? εΰτΐ ¾ 2

処ラ流量 (ιτβ ,h) 6.0 6.0 6.0 6.0 6.0

理テ

前ッ塩 * «MISS¾ (，は） 48.0 48.0 45.0 45.0 48.0 48.0 45.0 45.0 48.0 48.0 のク

ス残 SVCM Orは/難） 2.50 0.15 1.78 0.07 2.50 0.15 1.78 0.07 2.50 0.10 蒸ラ & (ιτβ /h) 22.0 22.0 22.0 22.0 22.0 22.0 22.0 22.0 22.0 22.0 発テ

»ッノカ S^g (mm) ) 80.0 80.0 80.0 80.0 80.0 80.0 80.0 80.0 80.0 80.0 供ク

スノ力 (πν ) 1.22 1.22 1.22 1.22 1.22 1.22 1.22 1.22 1.22 1.22 蒸飾圧力 (t o r r) 110 150 110 150 110 110 110 110 150 150

miy cc) 52.0 60.0 52.0 60.0 52.0 52.0 52.0 52.0 60.0 60.0 供給ラテックス S CC) 70.0 75.0 70.0 75.0 70.0 70.0 70.0 70.0 75.0 75.0 蒸飾液位 (%) 25.0 25.0 25.0 25.0 25.0 25.0 25.0 25.0 25.0 25.0 蒸 ¾ffif¾o«の有無なしなしなしなしなしなしなしなしなしなし処ラ塩化ビニル TOS¾( tx) 48.0 48.0 45.0 45.0 48.0 48.0 45.0 45.0 48.0 48.0 理テ

後ッ残留 VCMiS¾ 0.15 0.02 0.07 0.01 0.15 0.05 0.07 0.03 0.10 0.01 のク朱满未滴ス (wt W)

ェジェクタからノズルまでの 800 100 800 100 800 800 2

詰まり (日） Oh ¾± 以上 Sit

実施例 2

重合缶で微細懸濁重合させた塩化ビニルー酢酸ビニル共重合体（塩化ビニル 9 4重量％) ラテックスを、図 1に示すブローダウンタンク 2へ移送し、タンク 2 内の圧力を 0. 3 k g "cm² (ゲージ圧）に設定し、ここで、塩化ビニルモノマ一を予備的に回収した。この時の共重合体ラテックスの組成は、平均粒径 1. 0 mの塩化ビニル系共重合体樹脂が 45重量％、ァニオン性界面活性剤が 0. 5重量％、水分が 53重量％、未反応塩化ビニルモノマー（VCM) が 0. 8重量％であった。すなわち、塩化ビニル系共重合体榭脂に対する VCMの濃度は、 1. 7 8重量％であった。

この重合体ラテックスを、前記実施例 1と同様な条件で同様にして、蒸発缶 3 6および 1 36を用いて、脱塩化ビニルモノマー回収操作を行なったところ、表 1に示すように、共重合体榭脂に対し、抜き出しライン 70で 0. 0 7重量％、抜き出しライン 1 70で 0. 0 1重量％未満まで低減できたことが確認された。

また、ェジェクタ 38からノズルまでの供給ラインの目詰まり頻度を調べたところ、 80 0日以上詰まらなかった。さらに、ェジェクタ 1 38からノズルまでの供給ラインの詰まり頻度を調べたところ、 1 00日以上詰まらなかった。

比較例 1

前記実施例 1で用いたものと同様な重合体ラテックスおよび同搽な装置（図 1 ) を用いて、下記に示す方法により VCMの回収を行なった。

この比較例では、図 1に示すブローダウンタンク 2へ移送し、タンク 2内の圧力を 0. 3 k gZcm² (ゲージ圧）に設定し、ここで、塩化ビニルモノマーを予備的に回収した。この時の重合体ラテックスの組成は、平均粒径 1. 0 mの塩化ビニル榭脂が 48重量％、ァニオン性界面活性剤が 0. 34重量％、水分が 50重量％、未反応塩化ビニルモノマー（VCM) が 1. 2重量％であった。すなわち、塩化ビエル樹脂に対する VCMの濃度は、 2. 5重量％であった。

実施例 1との相違点は、第 2槽の蒸発缶 1 36の内部の圧力を、第 1槽の蒸発缶 3 6の内部の圧力と同じ 1 1 0 ± 7 t o r rに、そして、第 2槽のェジェク夕 1 3 8でのラテックス温度を、ェジェクタ 38でのラテックスの温度と同じ飽和水蒸気温度（5 2 ） + 1 8 である 7 0 に設定した。この 2点以外は、実施例 1と同じ条件および同じ操作（運転）をした。

定常運転となったところで、残留 V C M濮度を調べた。抜き出しライン 7 0および 1 7 0中の重合体ラテックスのサンブルを採取し、塩化ビニル榭脂に対する塩化ビニルモノマーの濃度を分析したところ、表 1に示すように、塩化ピエル榭脂に対し、抜き出しライン 7 0では 0 . 1 5重量％と実施例 1と同じであるが、抜き出しライン 1 7りでは 0 . 0 5重量％と実施例 1の 0 . 0 2重量％より高かつた。

比較例 2

前記実施例 2の処理前の塩化ビニル系共重合体ラテックスを用いた以外は、前記比較例 1と同様にして、塩化ビニル系共重合体樹脂に対する V C Mの澳度を調ベたところ、上記の表 1に示すように、共重合体樹脂当り、抜き出しライン 1 7 0では 0 . 0 3重量％と実施例 1の 0 . 0 1重量％未満より髙かった。

比蛟例 3

この比較例では、実施例 1での第 1槽の操作圧力および操作温度を第 2槽の条件と同じ条件にして、実施例 1と同様にして、 V C Mの回収を行なった。

実施例 1と同様にして、塩化ビニル榭脂に対する V C Mの濃度を調べたところ表 1に示すように、塩化ビニル榭脂に対し、抜き出しライン 7 0では 0 . 1 0重量％、抜き出しライン 1 7 0では 0 . 0 1重量％未満と実施例 1より低かった。

ところが、ェジェクタ 3 8からノズル 4 6までの供給ラインの詰まり頻度を調ベたところ、重合体の析出により約 2日で詰まった。産業上の利用可能性

本発明に係る低沸点物質の回収方法によれば、たとえば、塩化ビニル系重合体ラテックスなどの発泡性に富んだ重合体ラテックスから実質的に消泡剤を使用することなく、または、機械的消泡器を実質的に用いることなく、発泡を抑止しつつ、塩化ビニルモノマーなどの未反応モノマーを、現行の分析法の検出限界またはそれ以下まで、高効率に回収することができる。また、本発明では、重合体が高温に曝される時間が短いので熱変色が起きにくい。

Claims

請求の範囲

1 . 低沸点物質を含む重合体ラテックスを蒸発缶内上部のノズルから噴霧して低沸点物質を蒸発させて回収する方法において、圧力 5 0〜 1 3 0 t o r rの第 1の蒸発缶で前記重合体ラテックスを蒸発缶内に貯留された重合体ラテックスの液面全面に噴霧し、次いで圧力 1 0 0〜2 4 0 t ο r rで第 1の蒸発缶より高い圧力の第 2の蒸発缶で前記重合体ラテックスを蒸発缶内に貯留された重合体ラテックスの液面全面に噴霧するに際し、各々噴霧に付す時の前記重合体ラテックスの温度を各々の蒸発缶における飽和水蒸気温度より 1 0〜 3 0で高い温度にすることを特徴とする低沸点物質を回収する方法。

2 . 前記二つの蒸発缶のノズルに向かう重合体ラテックスの導入速度が、共に 0 . 5 秒以上である請求の範囲第 1項記載の低沸点物質を回収する方法。

3 . 第 1の蒸発缶の圧力を 8 0〜 1 3 0 t o r r、第 2の蒸発缶の圧力を 1 3 0〜 1 8 0 t o r rとする請求の範囲第 1項または第 2項記載の低沸点物質を回収する方法。

4 . 重合体ラテックスが塩化ビニル系重合体ラテックスである請求の範囲第 1 項〜第 3項のいずれかに記載の低沸点物質を回収する方法。

5 . 塩化ビニル系重合体ラテックスが、塩化ビニルモノマー単位を 6 0重量％以上含有する塩化ビニル系重合体を 3 0〜5 5重量％、ァニオン性界面活性剤および Zまたはノニオン系界面活性剤 0 . 1〜4 . 0重量％、水 6 8〜4 6重量％および低沸点物質 1 . 0〜2 . 5重量％を含むものである請求の範囲第 4項記載の低沸点物質を回収する方法。

6 . 低沸点物質が未反応の塩化ビニルモノマーである請求の範囲第 5項記載の低沸点物質を回収する方法。