JP2003517073A - 乳化したゴムの炭化水素溶液からの膜分離によるラテックス類 - Google Patents

乳化したゴムの炭化水素溶液からの膜分離によるラテックス類

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Abstract

(57)【要約】 炭化水素溶剤中のゴム状ポリマーを水性液体中で乳化し、そのエマルションを、水及びポリマーの双方に比べて炭化水素溶剤に対する選択的透過性を有する膜を通して分け、エマルションから炭化水素溶剤を除去することにより、ラテックスに変換する。このようにして、従来法による水性エマルションからの炭化水素溶剤の除去にしばしば伴う発泡は回避される。本願について有用な膜分離機構は、非多孔質膜及び微多孔質膜の両方を備えたもの、溶剤を液体としても気体としても通過させるもの、透過物を液体及び気体として掃かすもの、及びこれらの方法の種々の組合せを含んでいる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 本発明は合成ゴムの製造の分野に属し、特に炭化水素溶剤中で重合を行う方法
に関する。本発明は具体的には重合した物質から溶剤を除いてラテックスを形成
する際の困難を解決しようとするものである。
【０００２】 （背景技術） 多くの合成ゴムまたはエラストマーがエマルション重合で製造される。この方
法は、ポリマーを分散相とし、水を連続相として、ラテックスを直接製造するも
のである。ニトリルゴムとスチレン−ブタジエンゴムがこのような方法で製造で
きる合成ゴムの重要な例である。他の合成ゴム類はエマルション重合では生成で
きず、代わりに炭化水素溶剤中での溶液重合が必要である。これらの中で重要な
のはポリブタジエンゴム類およびポリイソプレンゴム類で特にシス−１，４−ポ
リイソプレンである。これらのポリマーからラテックスを製造するには、ポリマ
ーを水および乳化剤を用いて炭化水素溶液として乳化し、次いでそのエマルショ
ンから溶剤を除去しなければならない。合成ポリイソプレンはシス−１，４−ポ
リイソプレンの含有量が異なり、含有量の高いものは天然ゴムに近い物性を示す
。
【０００３】 合成ゴムの製造において溶剤の除去は困難な工程である。溶剤を蒸発させるた
めにエマルションを加熱すると発泡し、これによりラテックスの形成が、特に処
理時間が長くなることにより妨げられる。加熱速度を遅くすれば発泡を低減でき
るが、この方法は処理時間が長くなるので経済的に好ましくない。低発泡性の界
面活性剤を使用して発泡を低減することがプレイス等により米国特許第３，２１
５，６４９号に開示されているが、この方法は単に発泡を低減するだけで発泡を
無くするものではない。フラッシュ蒸留を使用した後、発生した泡を加熱した蒸
気で直角方向に横断することがファンハーデベルド等により米国特許第３，８８
６，１０９号に開示されている。この方法は特殊な界面活性剤を必要とし、コス
ト高の工程であり、できたラテックスは安定性に疑問がある。
【０００４】 一般に、蒸留、ガスによるストリッピング又は水蒸気によるストリッピングを
用いて溶剤を除去する速度は、加えられたせん断力により泡を分散又は能動的に
破壊することのできる速度によって制約される。加熱が急速過ぎるとエマルショ
ンは過熱状態になり、泡がふきこぼれてしまう可能性がある。緩慢に破壊する泡
を大量に収容するには非常な大容量のストリッピング系が必要となろう。低発泡
性のアニオン界面活性剤を入れた泡ですら破壊には相当な時間を要する。水蒸気
ストリッピングは、往々にして製品のラテックスの安定性を損ない、凝結を起こ
す。凝結する傾向はポリマーの化学改質により低減できるが、改質されたポリマ
ーは構造的に天然ゴムラテックスから遠くなってしまうので、その結果、特性的
にも好ましくなくなる。しかも、このように凝結する傾向を低減することが、凝
結を完全に無くするわけでもない。
【０００５】 化学脱泡剤の使用も開示されている。しかしながら、これらの脱泡剤の多くは
、製品の性能にとって有害である。例をあげればピンホールの発生である。スタ
ーラー、邪魔板又はエアジェットのような機械的な泡破壊の手段は、泡の安定性
を低下させることができるが、凝結する傾向をより強めるであろう。ラウリル硫
酸ナトリウムのようなある種の界面活性剤を含む泡は極端に高いせん断力を加え
ても機械的手段では破壊できない。このような高いせん断力は、これらの泡の気
泡の大きさを小さくするだけで、泡の制御はいっそう困難になる。
【０００６】 泡の制御のためにロータリーエバポレーターを使用することが開示されている
が、これらエバポレーターの遠心力は、エマルションを不安定化したり、液体に
圧縮力を加えたりして、溶剤の蒸発をより困難にする可能性がある。
【０００７】 （発明の概要） ゴム状ポリマーのラテックス類が、炭化水素溶液中において溶液重合されたゴ
ム状ポリマー（単数又は複数）から、ポリマーが生成した環境又は相とは無関係
に、先行技術の不利な点を伴わずに生成可能であることが見出された。これは、
まずゴム状ポリマー溶液を乳化し、その後その炭化水素溶剤をそのエマルション
から膜分離により抽出して、そのエマルションを部分的又は完全にラテックスに
変換することにより達成される。すなわち、その方法は、 （ｉ）水性液体中のポリマー溶液を乳化して水中油型エマルションを生成する工
程、 （ｉｉ）該エマルションを、水及び該ゴム状ポリマーに比較して該炭化水素溶剤
を優先的に通過させる膜を通して分離する工程、及び （ｉｉｉ）得られるラテックス（該ポリマーの水性懸濁液）を該膜の原液側から
収集する工程、 を含む。 原液側懸濁液中に残存する界面活性剤及び過剰の水は、必要又は所望の場合には
、任意の更なる工程として除去することができる。 本発明において使用するのに適した膜には、その化学的組成により炭化水素溶
剤を優先的に通過させる選択的透過性のもの（以下「透過選択性（perm-selecti
ve）」膜という）、並びに、他の類似の駆動力である分圧差により該溶剤を優先
的に通過させるものが含まれる。いずれの場合においても、膜は、炭化水素溶剤
を、乳化剤が存在する場合においてもエマルション中に発泡を誘発しないように
して、抽出する役割を果たす。すなわち、乳化剤の選択はもはや発泡の危険の高
いことによっては制限されず、化学脱泡剤は省略することができ、ラテックスは
、気泡を破壊するのに必要な滞留時間を設けることなく、更に加工又は保管し、
迅速かつ有効なやり方で運送することが可能である。蒸留、ガスストリッピング
、水蒸気ストリッピング、エアジェット、せん断力及びその他の化学的及び機械
的な泡破壊の方法はすべて回避され、その結果、資本及び操業費双方の低減並び
に特性が気泡を破壊するための化学添加剤又は加工工程により制約されない、高
品質のラテックスを製造する効率の良い連続的な工程が得られる。 種々の抽出機構による種々の膜を使用することができる。膜は種々のゴム状ポ
リマー及び炭化水素溶剤について、広範囲の操業条件下で使用することができる
。本発明の上述及びその他の特徴、目的ならびに利点は以下に詳述する。
【０００８】 （発明の詳細な説明及び好ましい実施の態様） 種々の分離機構を用いた膜分離システムが、当該技術分野で知られている。こ
のようなシステムの典型的な先行技術の応用例としては、汚染された地下水また
は化学工程排水のような水系からの溶解または分散した揮発性の有機化合物の除
去、例えばアルコール／水共沸物の分離のような加圧蒸留又は抽出蒸留系を用い
ない有機溶剤からの水の分離、及びガス又は蒸気流からの揮発性の有機化合物の
分離が挙げられる。本発明においては、多くの同様なタイプの膜及び加工条件が
有用である。
【０００９】 膜分離法の一つの形式を分離技術分野の技術者が「パーべーパレーション（pe
rvaporation）」と呼んでいるが、この方法では、その膜、あるいは多層の膜の
場合は少なくとも一層の膜が非多孔質で透過選択性である。この膜又は層は、エ
マルションが膜の原液側へ液状で沸騰していない形で供給されても、炭化水素溶
剤を透過性の蒸気として優先的に通過させる。選択的透過の駆動力は膜の両側で
の炭化水素溶剤の分圧の差であり、この分圧の差は、膜の透過側に掃引ガスを流
すか部分真空にして、いずれにせよ透過側の炭化水素溶剤の分圧を相対的に低く
維持することにより、強化あるいは維持される。膜の化学的組成を適正に選ぶこ
とにより、パーべーパレーションの選択性を高度に制御できる。パーべーパレー
ション膜として使用できるポリマーのタイプの例は、ニトリルゴム、ネオプレン
ゴム、シリコンゴム（例としてはポリジメチルシロキサン）、クロロスルホン化
ポリエチレン、ポリシリコーン−カーボネートコポリマー、フッ素エラストマー
、可塑化ポリ塩化ビニル、ポリウレタン、シス−ポリブタジエン、シス−ポリイ
ソプレン、ポリ（ブテン−１）、ポリスチレン−ブタジエンコポリマー、スチレ
ン／ブタジエン／スチレンブロックコポリマー、スチレン／エチレン／ブチレン
ブロックコポリマー、ポリエステルアミド、及びポリエーテルとポリエステルの
ブロックコポリマーである。本発明の方法に用いられるこれらの膜は「非多孔質
」又は「密」なもので、膜の片面上の密なスキンで画されているものも多い。こ
のような膜及び膜の材質についての更にくわしい説明は文献に見られるが、それ
らの例はブルーム等の米国特許第５，０３０，３５６号（１９９１年７月９日）
及びウイーマンス等の米国特許第５，４１７，８４７号（１９９５年５月２３日
）であり、どちらも本願明細書の記載の一部とする。膜は組成と形態が均一であ
ってもよいし、ゲルや液体層を含んでいてもよい。膜は形態において複合体、す
なわち、非多孔質で透過選択性の膜が二層膜の一層であり、第２の層が多孔質又
は微多孔質であってもよい支持層であるような複合体であってもよい。
【００１０】 パーべーパレーションをさらに変形することもできる。例をあげると、エマル
ション中に過剰な量の炭化水素溶剤が含有されており、溶剤の量を予備低減でき
れば利益があるような場合、パーべーパレーションをデカンテーション又はこれ
と異なる、膜を用いない分離法と組み合わせて使用することも出来る。さらに、
パーべーパレーションを高温で行うこともできる（「加熱パーべーパレーション
」）。いくつかの場合ではこの方法で炭化水素溶剤の分離速度が大幅に向上する
。
【００１１】 もう一つの膜分離法は膜蒸気透過法で、ここでも炭化水素溶剤を透過性の蒸気
として優先的に通過させる非多孔質の膜を用いるが、エマルションに含まれる溶
剤を膜通過前に気化させる。この方法は、エマルションの組成及び有機相と水相
の相対的量関係によっては、ある種のエマルションにとっては好ましい。膜蒸気
透過系の例は、ベーカーによる米国特許第４，５５３，９８３号（１９８５年１
１月１９日）に開示されており、本願明細書の記載の一部とする。
【００１２】 第３の膜分離法は当業者に「膜蒸留法（membrane distillation）」又は「膜
横断蒸留法（transmembrane distillation）」として言及されるものである。こ
の方法では微多孔質膜が用いられるが、この膜の孔はエマルションのいずれの相
によっても濡らされていない。ここでは「微多孔質」という用語は当業界で用い
られると同様に用いられ、直径０．１ミクロン以下の孔を有する膜を意味してい
る。その膜は疎水性の材料であることが好ましい。例としては、シリコーンゴム
、ブチルゴム、天然ゴム、ポリスルフォン、シリコーンゴムで被覆したポリスル
フォン、ポリ塩化ビニル、ポリアリーレンエーテル、置換ポリアセチレン、ポリ
ウレタン、疎水性ポリイミド、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブチレン、
ポリイソプレン、ポリブタジエン、ポリテトラフルオロエチレン、ボリ弗化ビニ
リデン、ポリ塩化ビニリデン、ポリヘキサフルオロプロピレン、及びポリスチレ
ン、並びにこれら材料のコポリマーである。最も好ましい膜材料は、シリコーン
ゴム、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリテトラフルオロエチレン及びポリ弗
化ビニリデンである。
【００１３】 膜蒸留における駆動力は、膜断面方向での炭化水素溶剤の分圧勾配である。こ
の駆動力は、膜の透過側に掃引ガスを流すか、又は透過側を部分真空にすること
により、そして好ましくはこれらと冷却コンデンサーを組み合わせて透過した溶
剤蒸気を凝結させることにより増強することができる。膜の孔を濡らしやすくす
る、界面活性剤を高濃度で含有するエマルションに対しては膜蒸留は好ましくな
い。膜蒸留系の具体例は、ショフィールド等により米国特許第５，２３６，４７
４号（１９９３年８月１７日）に開示されており、本願明細書の記載の一部とす
る。
【００１４】 第４の膜分離の方法は、当業者により「透過抽出法（perstraction）」として
言及されている方法で、膜透過と膜抽出の組み合わせである。この膜は、パーベ
ーパレーションで用いられた型の非多孔質膜又は、複数層の一層として非多孔質
膜を有する複合膜である。膜の透過側には、エマルションからの炭化水素溶剤を
優先的に溶解する液相抽出溶剤が存在する。上述の方法の掃引ガス又は部分真空
の代わりに抽出溶剤が用いられる。膜の透過側から透過物を除去するためにこれ
を蒸発させる必要がないので、透過抽出法はエネルギー効率において利点がある
。透過抽出法はまた、不揮発性又は低揮発性の炭化水素溶剤に対して特に有用で
ある。透過抽出系の例はヒロシにより米国特許第５，６３９，３７５号（１９９
７年６月１７日）及びセメンスにより米国特許第４，９６０，５２０号（１９９
０年１０月２日）で開示されており、両者とも本願明細書の記載の一部とする。
【００１５】 ５番目の膜分離系は当該技術分野において「浸透蒸留（osmotic distillation
）」と言われているものである。この系で用いられる膜は、膜の両側において使
用される液体によって濡れない材質で出来ている微多孔質膜である。液体状のエ
マルションを膜の原液側に接するように配置するとともに、炭化水素溶剤と混合
可能な液体を膜の透過側に接するように配置する。炭化水素溶剤はエマルション
から蒸発し、蒸気として膜を通過し、透過側にある液体に溶解し、当該液体は分
離され取り換えられる。
【００１６】 第６の膜分離系は当業者によって「含浸液膜法（supported liquid membrane
）」と言われているものである。含浸液膜系における膜は微多孔質膜で、その孔
には、極性領域と疎水性領域とを交互に有する両親媒性の液体オリゴマー又は液
体ポリマーが充填されている。疎水性領域は典型的にはエチレン、プロピレンま
たはブチレンのような線状または分岐のあるアルキレン基であり、一方極性領域
は典型的には、エーテル、エステル、カルボニル、ウレタン、ウレア、アミノ、
フォスフィンオキサイド、ニトロ、スルフォキサイドおよびスルフォン結合のよ
うな結合である。極性部位を選択することによりオリゴマーまたはポリマーの有
機化合物に対する選択性、ひいては炭化水素溶剤の透過性の選択性が制御される
。エマルションは液状で膜の原液側に接するように配置され、透過する炭化水素
は透過側から蒸気又は液体として除去される。含浸液膜法の主たる利用法は、本
来極性である炭化水素溶剤の除去に対してであり、この系の利点は両親媒性液体
の選択の自由度が大きく、溶剤を密な（非多孔質の）膜を通過させる必要がない
点にある。含浸液膜系の説明と例示はホーの米国特許第５，５０７，９４９号（
１９９６年４月１６日）及び第５，２１２，１８０号（１９９６年４月３０日）
ならびにホー等の米国特許第５，５５２，０５３号（１９９６年９月３日）に開
示されており、これらの各々は本願明細書の記載の一部とする。
【００１７】 本発明の殆どの用途において、密な（非多孔質の）膜を用いる膜分離法が好ま
しく、パーベーパレイションと膜蒸気透過法が特に好ましい。上述の議論で示し
たように、分離機構により膜の化学組成は大幅に変わり得る。特に興味ある膜は
、ポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）及びポリオクチルメチルシロキサン（Ｐ
ＯＭＳ）のようなシリコーン膜ならびにＰＤＭＳ及びＰＯＭＳからなる複合膜で
ある。他の興味ある膜はゼオライト又は他の吸着剤を充填した膜である。
【００１８】 多くの用途で、分離膜を、複合膜又は層状配置の支持膜で支持することは有益
である。ここで分離膜は、しばしば密な薄膜を多孔質か微多孔質の支持膜上に形
成されている。支持膜は分離膜の選択性を強化することができ、分離膜への蒸気
又は液体透過速度を増加することもできる。支持膜として有用な材料の例は、ポ
リエーテルイミドならびにポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）及びポリビ
ニリデンフルオライド（ＰＶＤＦ）のようなフッ素ポリマーである。 複合膜の例は、ブルーム等による米国特許第４，９３１，１８１号（１９９０
年６月５日）で開示されており、本願明細書の記載の一部とする。
【００１９】 膜あるいは複合膜の物理的形態は、平らなシートから中空チューブおよび中空
糸にいたるまで、広範囲に変えることができる。膜の厚さは、分離機構、膜の化
学及びエマルションと溶剤の性質と組成によって変わる。密な（非多孔質）膜を
用いる分離工程では、密な部分の膜の厚さは典型的には約１ミクロンから約２５
ミクロンの範囲になる。ＰＤＭＳの場合には、約３−５ミクロンの厚さが、選択
性と溶剤の流量の妥協点として最も好ましい。
【００２０】 上述のいずれかの方法に用いられる膜は、典型的にはモジュール又はカートリ
ッジに組み込まれており、それらの例は上記参考特許に開示されている。モジュ
ール又はカートリッジは、膜の原液側を通過した液体、蒸気又は液体−蒸気の混
合物の流れを促進するとともに、透過側においては掃引ガス又は抽出液の流れ又
は低圧の維持を促進する。モジュールの例は中空糸モジュール、中空チューブモ
ジュール、渦巻きモジュールおよび平板枠型（plate-and-frame）モジュールで
ある。モジュール間に甲乙はあるものの、モジュールの選択は本発明にとって決
定的なものではない。例えば中空糸モジュールは小さい容積の中で大きな膜表面
積を露出するという利点がある。平板枠モジュールはシート状の膜の使用を可能
とし、分解して掃除をするのが容易である。渦巻きモジュールはシート状の膜を
使用でき、しかも高い対容積表面積率を有する。
【００２１】 上述した種々の膜系の使用手順は、先行用途におけるこれらの系に精通してい
る者には直ちに明らかであろう。パーベーパレーションの場合、例えば、エマル
ションを加熱した圧力容器に入れ、ポンプで、適当な膜を備えたパーベーパレー
ションモジュールを通す。炭化水素溶剤とエマルションの水相に溶解している残
留モノマーは膜を透過し、もともと乳化したゴム粒子に含まれ、その後放出され
たものを含む、有機相から界面を通って拡散してくる溶剤とモノマーによって連
続的に置き代えられる。透過した溶剤は透過側で掃引ガス又は部分真空により除
去し、再使用のため凝縮したり、吸着剤で吸着して回収あるいは廃棄したりして
もよい。モジュールを一回通すだけではエマルションからすべての溶剤を除去で
きず、一回通しのエマルションを再循環する場合が多い。エマルションから溶剤
を除去するので、水相に溶剤を溶解させるには高温が必要となる。従って透過が
進むにつれて連続的に温度を上げることが必要かもしれない。
【００２２】 最も効率的なパーベーパレーション工程には、蒸気が蓄積し発泡が起こり得る
上部空隙がほとんど又はまったく無い。中空糸モジュールは上部空隙を最小にす
るか無くするように特別に設計されている。好ましいパーベーパレーションモジ
ュールは、多孔質のポリエーテルイミドの支持体上に設けられた、約１ミクロン
厚さの非多孔質ＰＯＭＳ層を含むものであり、その層状の支持体は中空糸の形態
であり、モジュールは多数のこのような中空糸を含んでいる。中空糸の長さは約
３０ｃｍで内径は約３００ミクロンである。膜のＰＯＭＳ部分は高温の場合でも
水に比べ炭化水素溶剤に対し高度に選択的であり、透過速度も大きい。この型の
モジュールはドイツ国ゲーストハハトのジーケーエスエスフォルシュンクスツェ
ントゥルムにより市販されている。
【００２３】 パーベーパレーション用の分離膜の構成を選択する場合、最善の結果（すなわ
ち、最高の流量）は、膜の溶解度パラメーターが溶剤の溶解度パラメーターに最
も近い値の時に得られる。また、その溶剤の水に対する溶解度が、膜中への溶剤
の溶解度に対して小さくなるほど流量は大きくなる。さらに、所与の温度におけ
る溶剤の蒸気圧が高くなるほど溶剤の流量は大きくなり、流量は温度を上げるこ
とによっても上げることができる。高温を用いる場合、典型的には約３０℃から
約９０℃、好ましくは約４５℃から約７５℃の範囲である。従って特に好ましい
溶剤は、水に対する溶解度は制限されており、適度に高い蒸気圧を有し、（密な
）分離膜の溶解度パラメーターに近い溶解度パラメーターを有するものである。
上のような理由で、ブタン、ペンタン、ペンテン、ヘキサン及びシクロペンタン
のような溶剤がＰＤＭＳ膜に対しては好ましい。溶剤の混合物又は共溶剤の含有
物のように、ある種の系においてはトルエンも興味有る溶剤である。例えば、ポ
リイソプレンについては、同ポリマーを完全に溶解するにはアセトンとエチルア
ルコールが有用な共溶剤である。
【００２４】 凝集が起こるとエマルションの流れを妨げ、膜中の液体や気体の通過を阻害す
るので、好ましい操作条件は、エマルションからのゴム状高分子の凝結を促進し
ないもの、特に凝結を抑制し、その結果エマルションを安定化させるものである
。約７０℃より高い温度では、高温安定剤を加えるとよいことが多い。この点で
、ポリイソブテニルコハク酸カリウム及びポリイソブテニルアクリル酸カリウム
のような、温度に安定な界面活性剤が有用である。類似の構造の他の安定剤がビ
アバウワー等による米国特許第３，９９８，７７２号（１９７６年１２月２１日
）に開示されており、本願明細書の記載の一部とする。
【００２５】 一般に溶剤の流量は、有機相から水相への溶剤の移動がより速いため、パーベ
ーパレーション法の開始時に最も速い。分離が進むにつれて流量は低下する傾向
にある。過度の発泡の危険性が無い程度に溶剤の残存量が低くなった場合、蒸留
やエアストリッピングのような従来法によるストリッピング技術により溶剤除去
を完了することが望ましいことが多い。
【００２６】 本発明の範囲内の多くの用途において、パーベーパレーションは膜蒸気透過法
と組合わせてエマルションから溶剤を除去することができる。膜蒸気透過法はパ
ーベーパレーションと同時にあるいは後で適用し、化学的駆動力、ひいては溶剤
の流量を増大させることができる。駆動力は膜の表裏の溶剤の分圧差と直接関係
しているので、膜の原液側の圧力を上げることにより、膜蒸気透過の段階でさら
に大きな流量を得ることができる場合がある。
【００２７】 パーベーパレーションと膜蒸気透過法との組合わせによるモジュールの例は、
平面状の複合膜を使用している平板枠型モジュールであって、その平面状の複合
膜の各々が、密なＰＤＭＳの層が溶剤に抵抗性のある多孔質のＰＶＤＦ、ＰＴＦ
Ｅ又は他の類似の材料で出来た支持体により支持されているものである。エマル
ションは加圧下に溶剤が沸騰を始めるまで加熱されるが、これによりエマルショ
ン中に泡が発生する。その気相には空気の混ざった溶剤の蒸気が高濃度で存在す
る。蒸気、泡、及び液体の混合物はモジュールへポンプで送られる。溶剤は気相
と液相の両方から膜に入り込み、かくしてパーベーパレーションと膜蒸気透過が
同時に起こる。複合膜の透過側に掃引ガスを流すか部分真空にして、透過した溶
剤を除去する。透過しなかったガスと残りの液体は加熱したエマルション容器に
ポンプで送り返し、再加熱し再循環する。この組合せ操作における典型的な溶剤
流量は、０．５−３．０ｋｇ／ｈ／膜ｍ2 である。
【００２８】 パーベーパレーションと膜蒸気透過との組合わせは、中空糸モジュールや渦巻
きモジュールのような他のタイプの膜モジュールで行うこともできる。どちらの
場合も、泡が乾ききってしまうと望ましくないゴム状ポリマーの凝結が起こる可
能性があるので、そうならないように工程を制御することが重要である。どちら
のタイプのモジュールも、液体の流路に溶剤を流して凝結したゴム状ポリマーを
溶解し洗い流すことにより掃除することができる。
【００２９】 パーベーパレーション又はパーベーパレーションと膜蒸気透過との組合わせの
代わりに膜蒸留法を用いる場合の一つの典型的なモジュールは微多孔質ポリプロ
ピレン繊維を含むものである。加熱したエマルションを液状で繊維の内腔に送り
込むとともに、シェル側（透過側）に掃引ガスを流すかあるいは部分真空にする
のが典型的である。掃引ガスとして空気又は窒素ガスのような任意の不活性ガス
を使用できるが、部分真空の水蒸気又はスチームも使用可能である。部分真空を
使用する場合、圧力は微多孔質繊維の泡立ち点圧力超に保たなければならない。
掃引ガスの使用が好ましく、０．２−５．０ｋｇ／ｈ／ｍ2の範囲の溶剤流量が
得られる。膜蒸留法は、ペンタンのような低沸点の炭化水素溶剤を用いた場合に
最もよく機能する。しかし、望ましくない量の水が膜を通過する場合は、失われ
た水は新たに補給することができる。パーベーパレーション法の場合と同様に、
分離が進むとともに系の温度を上げ、エマルションから最後の量の溶剤を除去す
ることがしばしば必要である。また、高温にすると水の透過速度が増し、これが
続くと選択性を低下させるかもしれない。
【００３０】 透過抽出法を分離法として使用するには、掃引ガスあるいは部分真空の適用に
代えて抽出液を使用するという点を除いては、上述と同様の系が使用できる。抽
出液の選択は抽出されるべき溶剤によって変わるが、液−液抽出に通暁した技術
者にとっては自明である。例えば、溶剤がヘキサン又はペンタンの場合、植物油
またはドデカノ−ルが抽出液として効果的に機能する。膜中の孔が抽出液、炭化
水素溶剤のいずれでも濡れていない時、透過抽出法は最もよく機能する。
【００３１】 分離を含浸液膜法で行う場合は、膜中の孔は、分離効率を損なうことなく、抽
出液によっても両親媒性の液体によっても濡らすことができる。どちらの場合で
も溶剤は濡れた孔を抽出域に向けて通過して行く。膜の両側の圧力が等しい場合
に最もよい結果が得られる。
【００３２】 本発明において有用な他の膜を使う方法は真空逆浸透法（vacuum-assisted re
verse osmosis）と厚膜平衡分離法（thick-film equilibrium separation proce
ss）である。その他の方法及び複数の方法の組合せは膜技術の当業者には自明で
あろう。
【００３３】 本発明は、一般に、溶液重合および気相重合を含む他の工程で調製することの
できる当該技術で知られている広範囲の合成されたゴム状のポリマー類を含むゴ
ム状ポリマーのラテックスに適用される。気相重合法は当該技術分野において公
知であり、溶剤をまったく使わないので、得られたポリマーは炭化水素溶剤に溶
解し、エマルションの製造に使用することができる。
【００３４】 いずれかの方法で製造されるゴム状ポリマーにはホモポリマー、コポリマー、
ブロックコポリマー及びグラフトコポリマーが含まれている。ポリマーのタイプ
の実例は、イソプレン及びブタジエンのような共役ジエンの立体特異性ポリマー
、及びこれら共役ジエンとスチレンのようなモノビニル芳香族化合物とのコポリ
マー、共役ジエンとアクリロニトリルとのコポリマー、エチレン／プロピレンコ
ポリマーおよびターポリマーのようなエチレンと他のアルファアルケン又は一種
以上のポリエンとのコポリマー、クロロプレン、エピクロルヒドリン、及び種々
のフッ素エラストマーのようなハロゲン含有誘導体、クロロスルフォン化ポリエ
チレンのようなスルフォン化誘導体、シリコーン類、ウレタン類、ならびにアク
リル系エラストマーである。
【００３５】 ポリマー構造中に組み入れることの可能なポリエン類の例は、ヘキサジエン−
１，４−ジシクロペンタジエン、５−エチリデン−ノルボルネン−２、５−プロ
ピリデン−ノルボルネン−２、及びシクロオクタジエンである。好ましいポリマ
ーは、シス−１，４−ポリイソプレン、ブチルゴム、クロロスルホン化ポリエチ
レン、合成ブロックコポリマー類、及び合成多元ブロックコポリマーである。特
に興味あるポリマーは、シス−１，４−ポリイソプレン、ブチルゴム、クロロス
ルホン化ポリエチレン、スチレン−エチレン／ブチレン−スチレン３元ブロック
コポリマー、スチレン−イソプレン−スチレンコポリマー、及びスチレン−ブタ
ジエン−スチレンコポリマーである。これらの中でシス−１，４−ポリイソプレ
ンは顕著な一例である。
【００３６】 これらポリマーは、従来からの溶剤、触媒、促進剤、並びに具体的な用途のた
めの特定の物理的及び化学的特性を有するラテックス及び最終製品の製造に望ま
しい又は必要な添加剤を用いて、合成ゴム技術の当業者によく知られている従来
からの重合法で生成することができる。溶剤は飽和又は不飽和の、線状、分岐状
、又は環状の脂肪族炭化水素であるのが典型的である。溶剤の揮発性は一様では
なく、溶液を乳化して溶剤をエマルションから除去しようとする場合、方法の以
後の段階で使用する膜分離系の選定に影響する。好ましい溶剤は５から８個の炭
素原子を含む脂肪族炭化水素である。このような溶剤の例としてペンタン、ペン
テン、ヘキサン、ヘプタン、シクロヘキサン及びシクロペンタンがあげられる。
【００３７】 ある種のラテックスに望ましい添加剤としては架橋剤、硫黄系加硫剤またはそ
の両方が挙げられる。架橋剤の例は、ジクミルパーオキサイド及びベンゾイルパ
ーオキサイドのような過酸化物類、及び多官能性のヒドロキシ、メルカプト及び
アミノ化合物（例えば、キノンジオキシム類、アルキルフェノールジサルファイ
ド類、フェノール−ホルムアルデヒド反応生成物類、ビスフェノール類、２，５
−ジメルカプト−１，３，４−トリアゾール誘導体類、トリチオシアヌル酸、メ
チレンジアニリン、及びトリエチレンテトラミン）である。硫黄加硫剤の例は、
４−モルフォリノ−２−ベンゾチアゾールジサルファイド、ジペンタメチレンチ
ウラムヘキササルファイド、テトラベンジルチウラムジサルファイド、テトラエ
チルチウラムジサルファイド、及びテトラブチルチウラムジサルファイドである
。これらの薬剤のうちには溶液がエマルションを形成する前にポリマーの炭化水
素溶液に加えるのが最も良いものがある。特に、溶解度の小さいものは、乳化に
先立って溶液段階で加えるのが好ましいが、多くの薬剤はエマルション形成後に
首尾よく加えることができる。
【００３８】 エマルションは、当該技術分野で知られている多くの種類から選ばれる乳化剤
を加えることにより安定化することができる。典型的な乳化剤はロジン酸やより
高級の脂肪酸のカリウム及びナトリウム塩であり、その例は、オレイン酸、パル
ミチン酸、ステアリン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、アラキドン酸及びリシノ
ール酸のカリウム及びナトリウム塩並びにラウリル硫酸ナトリウム及びラウリル
スルホン酸ナトリウムのようなこれらの酸の硫酸塩およびスルホン酸塩である。
他の典型的な乳化剤は、長鎖脂肪酸エステルのヒドロキシルアミンとのアミン塩
、ステアリルジメチルベンジルアンモニウムクロライド及びトリデシルベンゼン
ヒドロキシエチルイミダゾールクロライドのような４級アンモニウム塩、カプリ
ルアルコール及びオクチルアルコールのような高級アルコールの燐酸エステルな
らびにソルビタンモノオレエートのようなオレイン酸とペンタエリスリトールの
エステル類である。
【００３９】 乳化剤の量は重要ではなく、エマルションのその他の成分とそれらの量（それ
らがエマルションを安定化するために必要とされるものを決めるのだから）によ
って決定される。一般に、乳化剤は水相の約０．０３重量％から約５．０重量％
とするが、好ましくは約０．１重量％から約３．０重量％とする。水相と有機相
の（溶剤を抽出する前のエマルション中の）相対的な量もまちまちであり、本発
明にとって決定的なものではない。殆どの場合、約０．５：１から約２．０：１
の体積比（有機：水）の範囲で十分であるが、１：１により近い比率（例えば、
約０．７５：１から約１．２５：１の範囲）が好ましい。
【００４０】 一旦炭化水素溶剤が除去されると、膜の原液側の残留物は、合成ゴムや合成ゴ
ムから製造することのできる種々の物品への加工に適するラテックス（すなわち
ゴム状ポリマー粒子の水中懸濁液）である。ある種の系では、次工程の前にラテ
ックス中の水を減らすこと（すなわち、ラテックスの濃縮）が望ましい。これは
、水溶液や懸濁液から水を蒸発させるための任意の従来方法を用いて実施するこ
とができる。本発明の目的にとって好ましい一つの方法は、限外濾過膜を用いた
限外濾過である。そのような膜及びそれらをラテックスを濃縮することに利用す
ることの例は、デルピコによる米国特許第４，１６０，７２６号（１９７９年７
月１０日）および田中等による米国特許第５，５６９，７４０号に開示されてい
る。これらの特許の双方の開示は、本願明細書の記載の一部とする。
【００４１】 以下の例は説明を目的として示すものであり、本発明の範囲を限定することを
意図するものではない。
【００４２】 例１ ヘキサン中での合成ポリイソプレン溶液の調製 本例は、合成ポリイソプレンエマルション、最終的には合成ポリイソプレンの
ラテックスの調製に用いられる合成ポリイソプレンのｎ−ヘキサン溶液の調製を
説明するものである。使用したポリイソプレンは米国オハイオ州エイクロンのザ
グッドイヤータイヤアンドラバーカンパニー化学品事業部の製品であるＮＡＴＳ
ＹＮ ２２００ シス−１，４−ポリイソプレンであった。３５リットルのステ
ンレススチールの混合容器に、ステンレススチールシャフトと粉砕機混合ヘッド
をつけた実験室用混合機を取り付けた。ｎ−ヘキサン（２０リットル）を容器に
加え、混合機を１７００ｒｐｍで運転した。ポリイソプレン（１９８３ｇ）を各
１０ｇ程度の細片に切断して混合容器に徐々に加えた。混合を４時間続けたが、
その間に殆どのポリイソプレンは溶解した。次いでさらに５リットルのｎ−ヘキ
サンを加えて溶液の粘度を低くし、さらに４時間混合を続けた結果ポリイソプレ
ンは完全に溶解した。
【００４３】 例２ ポリイソプレンエマルションの調製 高せん断力のローター／ステーターミキサー／エマルシファイアー（米国、ニ
ューヨーク、ホーペッジのチャールスロスアンドカンパニー、モデル１００ＬＣ
）に、精製水（６００ｇ）とＤＲＥＳＩＮＡＴＥ ２１４アニオン界面活性剤（
７ｇ、米国デラウエア州ウイルミントンのハーキュレス社から入手した改質ロジ
ンのカリウム塩）を入れた。容器の内容物はすべての界面活性剤が溶解してしま
うまで混合した。次いで例１で調製したポリイソプレン−ｎ−ヘキサン溶液（６
００ｇ）を容器に加え、混合を１０，０００ｒｐｍで５分間続けた。得られたエ
マルションを約１時間静置し、その後少量の乳化しなかった材料を除いた。
【００４４】 例３ 渦巻きモジュール中でのパーベーパレーションによるエマルションからの溶剤の
除去 例２で調製したエマルションを、米国カリフォルニア州エスコンディードのオ
スモニックスデサル社から供給された渦巻き型パーベーパレーション膜モジュー
ルを用いて分離した。該モジュールは約５０ミクロン厚さで約０．２５ｍ2の表
面積を持つポリジメチルシリコーン（ＰＤＭＳ）を備えていた。モジュールの透
過側と真空ポンプの間に液体窒素コンデンサーを設けるとともに、モジュールの
透過側を部分真空にしながら、エマルションを５５℃に加熱し、モジュールを循
環させた。モジュール中のエマルションの流速は約２リットル／分であった。実
験開始時の溶剤の流量は、凝縮したヘキサンの量に基づき、約０．３ｋｇ／ｈ／
膜ｍ２と計算されたが、コンデンサーを通過し真空ポンプからの排気に含まれた
ヘキサンがあるため、実際の溶剤の流量はもっと高かった。
【００４５】 最初の１時間で、エマルションの体積は約２０００ｍＬから１８２５ｍＬに減
少し、２時間後には１７００ｍＬに減少した。この減少により、液がエマルショ
ンから膜を通過したことが確認された。さらに、固化したヘキサンが液体窒素コ
ンデンサー中で沈積していたという観察からも確認が得られた。一方、エマルシ
ョンは外観上均一性を保ち、実験終了時には真っ白になったが、これはゴム粒子
が依然として懸濁していることを示すものである。
【００４６】 例４ 渦巻きモジュール中のパーベーパレーションによるポリイソプレンエマルション
からのペンタン溶剤の除去 例１及び例２の手順に従い、ｎ−ヘキサンの代わりにｎ−ペンタンを、ＤＲＥ
ＳＩＮＡＴＥ ２１４の代わりにオレイン酸カリウムを使用して、エマルション
を調製した。このエマルションを６０℃に加熱し、２０分後に９６ｍＬのペンタ
ンをコンデンサーで回収した。これは、約０．７ｋｇ／ｈ／膜ｍ2のペンタン溶
剤の流量に相当する。コンデンサーを通過し真空ポンプからの排気に含まれたペ
ンタンがあるため、実際の溶剤の流量はもっと高かった。
【００４７】 目視により、エマルションは外観上均一性を保ち、実験終了時には真っ白にな
ったが、これはゴム粒子が依然として懸濁していることを示したものである。
【００４８】 例５ 膜蒸留によるポリイソプレンエマルションからのペンタン溶剤の除去 例１及び例２の手順に従い、ｎ−ヘキサンの代わりにｎ−ペンタンを、ＤＲＥ
ＳＩＮＡＴＥ ２１４の代わりにオレイン酸カリウムを使用して、エマルション
を調製した。次いでｎ−ペンタンのエマルションからの分離を、リクイセル、エ
クストラフロー膜接触機（米国ノースカロライナ州シャーロットのヘキストセラ
ニーズ、モデル５ＰＣＧ−２５９）により行ったが、この装置は熱水バス、エマ
ルションを入れる容器、ダブルダイアフラム液体ポンプ、コンデンサー、及び真
空ポンプを備えている。その膜は微多孔質ポリプロピレン中空糸の束の形状で、
各中空糸の外径は３００ミクロンで内腔の径は２４０ミクロン、中空糸束の直径
は２．５インチ（６．３５ｃｍ）で約７，４００本の中空糸を含んでおり、中空
糸カートリッジの長さは８インチ（２０．３ｃｍ）であった。中空糸の外径に基
づく有効表面積は１．４ｍ2であった。エマルションを５５−６０℃に加熱し、
この温度で中空糸の内腔に連続再循環方式でポンプで送ると同時に、接触機のシ
ェル側（中空糸の外壁と通じている側）を周囲の空気で掃引し、エマルションと
空気の流れを向流とした。２０分間送液を続け、その間に１２０ｍＬのｎ−ペン
タンが凝縮したが、これは約１８６ｇ／ｈ／ｍ2の流量に相当する。液による膜
の孔の破れは見られなかった。
【００４９】 例６ 含浸液膜法によるポリイソプレンエマルションからのペンタン溶剤の除去 例１および例２の手順に従い、溶剤としてｎ‐ペンタンを用い、乳化剤として
オレイン酸カリウムを用いて、エマルションを調製した。例５のリクイセル、エ
クストラフロー膜接触機と微多孔質ポリプロピレン繊維を使用した。
【００５０】 接触機のシェル側に空気ではなく抽出液として混合植物油を循環させる点以外
は、手順は例５と同様であった。内腔側では、エマルションを徐々に７０℃に加
熱しながら循環させ、２つの流体は、内腔側からシェル側に向けて減少する圧力
勾配が出来るような流速で、向流で流した。循環を３０分続けた。植物油の比重
を実験の始めと終わりに測定し、その結果は植物油により抽出されたペンタンの
およその量を求めるために使用した。これらの測定結果に基づき、ペンタンの流
量は約０．５ｋｇ／ｈ／膜ｍ2と推計された。少量のエマルションが膜の孔を通
過したことが観察された。
【００５１】 例７ パーべーパレーションと膜蒸気透過法の組合わせを用いたポリイソプレンエマル
ションからのペンタン溶剤の除去 合成ポリイソプレンの固体含量１０％のｎ−ペンタン溶液を調製するために、
ＮＡＴＳＹＮ２００合成ポリイソプレンの標準７５ポンドの市販塊から金属用鋸
を用いて各約１／２インチ幅の帯状物を切り出した。次いで帯状物を１インチか
ら２インチの長さに手動大ばさみを用いて切った。この帯状物（１．８ｋｇ）を
１６．２ｋｇのｎ−ペンタンとともに、鋸歯状解砕混合羽根付き中せん断力混合
機を備えた３０クオート（２８．５リットル）のステンレススチール混合容器に
仕込み、容器内容物は室温で２４時間保管し、ゴム小片を軟化、膨潤させた。次
いで、混合シャフトのため中央に孔をあけたドラムカバーで覆うことによりｎ−
ペンタンの蒸発を最小にしつつ、容器内容物を混合機の速度１７００ｒｐｍで混
合した。混合はポリイソプレンが完全に溶解してしまうまで続けた。
【００５２】 エマルションの少量バッチ（それぞれが２リットルのポリイソプレン−ペンタ
ン溶液と１リットルのイオン交換水を含む）をいくつか次のように調製した。ま
ず水を４リットルのミキサー／エマルシファイアー容器に入れ、次いで１１ｇの
オレイン酸カリウムペーストを加え、ペーストが完全に溶解するまで混合した。
次いで、２リットルのポリイソプレン−ペンタン溶液を徐々に約３０分かけて加
えながら混合を続けた。更に５分間混合した後、エマルションを１５リットルの
ステンレススチールの貯蔵タンクに注ぎ込んだ。１２リットルのエマルションを
注ぎ込み終えた後、タンクをミキサー−エマルシファイアーの混合ヘッド下に置
き、さらに６．２５ｇのオレイン酸カリウムペーストを混入した。次いで、ポリ
イソブテニルコハク酸カリウム塩（５．０ｇ）を加え、エマルションによく混合
した。
【００５３】 次いで、ペンタンからエマルションの除去を、多孔質のポリビニリデンフルオ
ライド（ＰＶＤＦ）支持体上に設けられた厚み約３〜４ミクロンのポリジメチル
シリコーン（ＰＤＭＳ）膜でできた複合膜を用いて達成した。部分真空の影響下
における改善された蒸気の流れを見越して目の細かいナイロンメッシュを有する
プレートに対して各膜の透過（ＰＶＤＦ）側を支持するとともに、３５インチ×
１０．５インチの複合膜のシートを別々にアクリル樹脂板と枠の中に密封した。
各枠内の膜のＰＤＭＳ側は互いに向き合い、エマルションと生成した泡のための
流通チャンネルをつくった。このような枠をいくつか層状に配置した。
【００５４】 エマルションは複合膜の枠の原液側に供給されるとともに、膜の透過側にかか
る圧力は約５インチＨｇ絶対圧に保たれた。エマルション供給液は透過の間徐々
に加熱され、最高温度約８５℃に達した。膜を透過したｎ‐ペンタンは６０〜８
０°F（１５〜２７℃）で凝縮され、ｎ−ペンタンの流量は０．７５−１．５ｋ
ｇ／ｈ／ｍ2と測定された。透過した水も同様に集められ、その流量は３８〜７
５ｇ／ｈ／ｍ2であった。この分離工程は反応容器内の温度が８５℃で安定し、
ペンタンの流量が２０ｇ／ｈ／ｍ2未満の速度に低下するまで続けられた。
【００５５】 この本質的にペンタンを含まないラテックスは、この時点で約１２重量％の固
体含量を有していた。固体含量を上げるために、ラテックスを、限外濾過機（米
国マサチューセッツ州ニーダムのエイ／ジーテクノロジーコーポレーションから
入手したモデルＵＦＰ−５００−Ｅ５Ａ限外濾過モジュール）に、約１２Ｌ／ｍ
ｉｎで、原液側入口圧力を３０ｐｓｉｇ、透過側の圧力を原液側入口と出口の平
均圧力より１０ｐｓｉｇ低くして、再循環方式で、ポンプで送りこんだ。これに
より、透過速度は約８Ｌ／ｈとなった。限外濾過により水と乳化剤の一部とがラ
テックスから除かれた。透過液は透明で、本質的にラテックスの固体粒子が限外
濾過膜を通過しなかったことがわかった。１１Ｌの限外濾過分を除いた後、イオ
ン交換水（１６Ｌ）をもっとモジュールの供給側に加え、ラテックスの固体含量
が約４０重量％に濃縮されるまで限外濾過を続けた。
【００５６】 上述の例は主として説明のために提供されたものである。本明細書に記載した
本発明の構成要素の形状、寸法、材質、運転条件、手順及び他のパラメータを、
本発明の精神と範囲を逸脱することなく、種々の仕方でさらに修正したり置換し
たりすることが可能であることは当業者には自明であろう。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｂ０１Ｄ 71/64 Ｂ０１Ｄ 71/64 71/70 71/70 Ｃ０８Ｃ 2/00 Ｃ０８Ｃ 2/00 Ｃ０８Ｌ 21/00 Ｃ０８Ｌ 21/00 //(Ｃ０８Ｌ 21/00 23:22 23:22） (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ，ＵＧ，ＺＷ )，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ， ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ， ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，Ｃ Ｒ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＤＭ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ， ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，Ｋ Ｚ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ， ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，Ｓ Ｋ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ (72)発明者 シュミッド、エリック、ブイ アメリカ合衆国 カリフォルニア、サンデ ィエゴ、 メドウ グラス コート 12248 Ｆターム(参考） 4D006 GA06 GA23 GA25 GA27 GA28 HA01 HA21 HA61 KA03 KA57 KA71 KB12 KD04 MA01 MA02 MA03 MA06 MA09 MA18 MC22 MC24 MC27 MC28 MC29 MC30 MC45 MC48 MC54 MC61 MC65 MC68 PB15 PC80 4F070 AA04 AA06 AA12 AA13 AA18 AB06 AB08 AB09 AB16 AC75 CA01 CA16 CA20 CB01 CB13 4J002 AC061 BB181 BB182 BB271 BG012 BH022 BP011 HA07

Claims (18)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ゴム状ポリマーの炭化水素溶剤溶液から、該溶液を水性液体
    中で乳化して水中油型エマルションを生成し、炭化水素溶剤を該エマルションか
    ら除去してラテックスを形成することによる、ゴム状ポリマーラテックスを調製
    する方法において、該エマルションを原液側と透過側とを有する膜を通して分離
    することにより該炭化水素溶剤を除去し、該膜が水及び該ゴム状ポリマーに比較
    して該炭化水素溶剤を優先的に通過させてゴム状ポリマーラテックスを該膜の原
    液側に残すものであることを改良点とする、上記ゴム状ポリマーラテックスを調
    製する方法。
  2. 【請求項２】 前記ゴム状ポリマーが、シス−１，４−ポリイソプレン、ブ
    チルゴム、クロロスルホン化ポリエチレン、合成ブロックコポリマー類及び合成
    多成分ブロックコポリマー類からなる群より選択される一種である、請求項１記
    載の方法。
  3. 【請求項３】 前記ゴム状ポリマーが、シス−１，４−ポリイソプレン、ブ
    チルゴム、クロロスルホン化ポリエチレン、スチレン−エチレン／ブチレン−ス
    チレン３元ブロックコポリマー、スチレン−イソプレン−スチレンコポリマー及
    びスチレン−ブタジエン−スチレンコポリマーからなる群より選択される一種で
    ある、請求項１記載の方法。
  4. 【請求項４】 前記ゴム状ポリマーが、合成シス−１，４−ポリイソプレン
    である、請求項１記載の方法。
  5. 【請求項５】 前記炭化水素溶剤が５から８個の炭素原子を含む脂肪族炭化
    水素である、請求項１記載の方法。
  6. 【請求項６】 前記炭化水素溶剤が、ペンタン、ペンテン、ヘキサン、ヘプ
    タン、シクロヘキサン及びシクロペンタンからなる群より選択される一種である
    、請求項１記載の方法。
  7. 【請求項７】 前記分離が下記の群、 （ａ） 該エマルションを液状で、該エマルションから該炭化水素溶剤を透過
    蒸気として優先的に通過させる非多孔質膜と接触させるものとして定義されるパ
    ーベーパレーション法、 （ｂ） 該エマルションを、該エマルションから該炭化水素溶剤を透過蒸気と
    して優先的に通過させる非多孔質膜と接触させるが、該分離がさらに、該炭化水
    素溶剤をして該膜を通過せしめるに先立って、該エマルション中の該炭化水素溶
    剤を気化させることを含むものとして定義される膜蒸気透過法、 （ｃ） 該エマルションを微多孔質膜と、該微多孔質膜の孔は該エマルション
    からの液体によって濡れないが、該炭化水素溶剤蒸気による該膜の優先的透過を
    達成するに十分なように、該膜を通過する方向に該炭化水素溶剤蒸気の分圧勾配
    が維持される条件下で、接触させるものとして定義される膜蒸留法、 （ｄ） 該エマルションを液状で該膜と接触させると同時に、該膜の透過側を
    該炭化水素溶剤を優先的に溶解する抽出溶剤と接触させるものとして定義される
    透過抽出法、 （ｅ） 該エマルションを液状で微多孔質の、液に濡れない膜に接触させると
    同時に、該膜の透過側を該炭化水素溶剤と混合可能な液体と接触させるものとし
    て定義される浸透蒸留法、 （ｆ） 微多孔質膜であって、その孔には、極性領域と疎水性領域とを交互に
    有するオリゴマー類及びポリマー類からなる群より選択される液体種が含浸され
    ており、該液体種が該炭化水素溶剤の優先的透過を達成するように選択されてい
    る、上記微多孔膜として定義される含浸液膜法による分離、 からなる群より選択される一つである、請求項１記載の方法。
  8. 【請求項８】 前記分離がパーベーパレーションを含む、請求項７記載の方
    法。
  9. 【請求項９】 前記分離が膜蒸気透過法を含む、請求項７記載の方法。
  10. 【請求項１０】 前記分離が膜蒸留法を含む、請求項７記載の方法。
  11. 【請求項１１】 前記分離が透過抽出法を含む、請求項７記載の方法。
  12. 【請求項１２】 前記分離が含浸液膜法を使用して行われる、請求項７記載
    の方法。
  13. 【請求項１３】 前記分離が、パーベーパレーション、膜蒸気透過法、膜蒸
    留法、透過抽出法、浸透蒸留法および液膜含浸法の使用からなる群より選択され
    る二種以上の方法の組合せを含む、請求項７記載の方法。
  14. 【請求項１４】 前記分離がパーベーパレーション及び膜蒸気透過法からな
    る群より選択される方法を含み、該膜が多孔質支持膜で支持される非多孔質膜を
    含む複合膜である、請求項７記載の方法。
  15. 【請求項１５】 前記非多孔質膜がポリジメチルシロキサンおよびポリオク
    チルメチルシロキサンからなる群より選択される一種であり、前記多孔質支持膜
    がポリエーテルイミド、ポリテトラフルオロエチレンおよびポリビニリデンフル
    オライドからなる群より選択される一種である、請求項１４記載の方法。
  16. 【請求項１６】 該エマルションを約３０℃から約９０℃まで加熱しながら
    、該エマルションを該膜により分離することを更に含む、請求項１４記載の方法
    。
  17. 【請求項１７】 該エマルションを該膜により分離するに先立って、該エマ
    ルションを約４５℃から約７５℃まで加熱し、該エマルションに高温安定剤を添
    加することを更に含む、請求項１４記載の方法。
  18. 【請求項１８】 該エマルションを該膜により分離するに先立って、該エマ
    ルションを約４５℃から約７５℃まで加熱し、該エマルションに、ポリイソブテ
    ニルコハク酸カリウム及びポリイソブテニルアクリル酸カリウムからなる群より
    選択される一種を添加することを更に含む、請求項１４記載の方法。
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