JP7364817B1 - ビニル重合体製造装置およびビニル重合体の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】エネルギー消費を低減しつつ、低コストでビニル重合体を製造する。【解決手段】ビニル重合体製造装置1は、ビニル重合体組成物を得るための重合反応槽10と、非再生／非バイオ原料ビニルモノマー供給部22と原料ビニルモノマー供給ポンプ24とを備える原料ビニルモノマー供給部20と、液体状のビニル重合体と気体状の未反応ビニルモノマーとを分離するための脱揮部30であって、ビニル重合体組成物導入口32とビニル重合体排出口34と第１の未反応ビニルモノマー排出口36および第２の未反応ビニルモノマー排出口38とを有する脱揮部と、不純物成分を分離して除去するための精製器40と、未反応ビニルモノマーを原料ビニルモノマー供給部に循環させる循環部50とを備え、原料ビニルモノマー供給部、重合反応槽、精製器、循環部、および第３の配管73からなる群から選ばれる少なくとも１つに再生／バイオ原料ビニルモノマー供給部が接続されている。【選択図】図１
Description
本発明は、ビニル重合体製造装置およびビニル重合体の製造方法に関し、より具体的にはマスバランス方式を採用したビニル重合体の製造に特に好適に適用できるビニル重合体製造装置およびビニル重合体の製造方法に関する。
いわゆるビニルモノマーに含まれる（メタ）アクリル酸エステルの代表的な例としては、（メタ）アクリル酸メチル（ＭＭＡ）が挙げられる。（メタ）アクリル酸メチルを重合したビニル重合体であるポリ（メタ）アクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）は透明性に優れており、さらには耐候性にも優れている。よって、ポリ（メタ）アクリル酸メチルは、自動車用部品、看板標識、表示装置等を構成する部材の材料として、広く用いられている。
このようなポリ（メタ）アクリル酸メチルを製造するにあたり、（メタ）アクリル酸メチルを主成分とするモノマー混合物を一基の完全混合型反応器を用い、かつ溶媒を用いることなく連続してバルク重合するに際して、任意のモノマー転化率に調整しつつ安定した運転を達成することを目的として、モノマー混合物中の溶存酸素を１ｐｐｍ以下にした後、特定の半減期を有する開始剤を用いて、特定の消費動力で撹拌して、特定の温度及び滞留時間において特定のモノマー転化率で反応させる態様が知られている（特許文献１参照。）。
また、ポリ（メタ）アクリル酸メチルを製造するにあたり、未反応の（メタ）アクリル系単量体を自己重合しない状態で回収・再利用可能とすることを目的として、（Ａ）メタクリル酸メチルを５０質量％以上含有する（メタ）アクリル系単量体と、ラジカル重合開始剤と、連鎖移動剤とを含有する原料組成物とを重合釜に連続的に供給する工程と、（Ｂ）重合釜で、（メタ）アクリル系単量体の少なくとも一部を重合させて、（メタ）アクリル系単量体の少なくとも一部が重合した（メタ）アクリル系重合体を含む反応混合物とする工程と、（Ｃ）反応混合物を重合釜から連続的に抜き出し、メタクリル酸メチル二量体並びに未反応の（メタ）アクリル系単量体を含む揮発成分を分離除去する脱揮処理をして、（メタ）アクリル系重合体を得る工程とを有する（メタ）アクリル系重合体の製造方法において、さらに（Ｄ）分離除去された前記揮発成分を蒸留塔に導入し、揮発成分に含まれるメタクリル酸メチル二量体の少なくとも一部と、揮発成分に含まれる未反応の（メタ）アクリル系単量体の少なくとも一部とを含む回収成分を、回収成分におけるメタクリル酸メチル二量体の含有量が０．１～１．０質量％となる条件で回収する工程を実施する態様が知られている（特許文献２参照。）。
そして、近年の資源価格の高騰、さらには環境問題に対する意識の高まりに伴って、上記のとおりの種々の用途に用いられたポリ（メタ）アクリル酸メチルを含む製品（成形体）は回収されてリサイクル（再資源化）が図られている。
ポリ（メタ）アクリル酸メチルのリサイクルの方法としては、例えば、回収された成形体に対し、再度、成形工程を実施して新たな成形体を製造するマテリアルリサイクル、回収された成形体を熱処理して、ポリ（メタ）アクリル酸メチルを熱分解（解重合）することにより（メタ）アクリル酸メチルを回収し、回収された（メタ）アクリル酸メチル（再生ＭＭＡという場合がある。）を用いて新たな成形体を製造するケミカルリサイクル、および回収された成形体を燃料として燃焼させ、燃焼エネルギーを直接的に熱源として、さらには燃焼エネルギーを用いて発電して利用するサーマルリサイクルが挙げられる。
ポリ（メタ）アクリル酸メチルは、３００℃程度の比較的低い温度で加熱することによって、（メタ）アクリル酸メチルを高収率で回収することができ、不純物の低減が可能であるため、ケミカルリサイクルによりリサイクルされることが好ましい。
また、例えば環境負荷低減の観点から、上記のようなケミカルリサイクルによる熱分解、またはバイオマス資源を原料として微生物による発酵を利用して、ビニルモノマーである（メタ）アクリル酸メチルを得る（再生する）方法、さらにはこのようにして得られた（再生された）ビニルモノマーである（メタ）アクリル酸メチル（再生／バイオ原料ビニルモノマーという場合がある。）と、従来、一般的に用いられている、例えば、化石燃料を原料として製造された化石燃料由来のビニルモノマー（バージンビニルモノマー）である（メタ）アクリル酸メチルであって上記再生／バイオ原料ビニルモノマーに該当しない（メタ）アクリル酸メチル（非再生／非バイオ原料ビニルモノマーという場合がある。）とを所定の割合で混合して、ビニル重合体であるポリ（メタ）アクリル酸メチルを製造する態様が知られている。
しかしながら、上記特許文献１および２にかかる技術、さらには再生／バイオ原料ビニルモノマーと非再生／非バイオ原料ビニルモノマーとを用いる従来のビニル重合体の製造方法によっては、ビニル重合体を製造する前に、再生／バイオ原料ビニルモノマーおよび非再生／非バイオ原料ビニルモノマーそれぞれについて複雑な工程を必要とする精製工程などの実施が要求される場合があり、これらの実施には莫大なエネルギーを要することから、さらなるコストを負担する必要が生じる場合がある。
本発明者らは上記課題を解決すべく鋭意検討を進めたところ、所定の構成を備えるビニル重合体製造装置および当該ビニル重合体製造装置を用いるビニル重合体の製造方法により上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成させるに至った。
すなわち、本発明は、下記〔１〕～〔１４〕を提供する。
〔１〕 再生／バイオ原料ビニルモノマーおよび非再生／非バイオ原料ビニルモノマーを含む原料ビニルモノマーを塊状重合または溶液重合して、ビニル重合体と、未反応ビニルモノマーとが混合したビニル重合体組成物を得るための重合反応槽と、
前記重合反応槽に前記ビニルモノマーを供給するための原料ビニルモノマー供給部であって、一端側が前記重合反応槽に接続されており、他端側が該原料ビニルモノマー供給部に接続されている第１の配管により前記重合反応槽に接続されており、前記非再生／非バイオ原料ビニルモノマーを供給するための非再生／非バイオ原料ビニルモノマー供給部と前記ビニルモノマーを前記重合反応槽に導出するための原料ビニルモノマー供給ポンプとを備える原料ビニルモノマー供給部と、
前記重合反応槽から導出された前記ビニル重合体組成物を脱揮して、液体状のビニル重合体と気体状の未反応ビニルモノマーとを分離するための脱揮部であって、一端側が前記重合反応槽に接続されており、他端側が該脱揮部に接続されている第２の配管により前記重合反応槽に接続されており、前記ビニル重合体組成物を導入するためのビニル重合体組成物導入口と前記ビニル重合体を排出するためのビニル重合体排出口と前記未反応ビニルモノマーを排出するための第１の未反応ビニルモノマー排出口および該第１の未反応ビニルモノマー排出口よりも下流側に配置されている第２の未反応ビニルモノマー排出口とを有する脱揮部と、
前記脱揮部から導出された前記未反応ビニルモノマーから不純物成分を分離して除去するための精製器であって、一端側が前記第１の未反応ビニルモノマー排出口に接続されており、他端側が該精製器に接続されている第３の配管により前記脱揮部に接続されており、一端側が前記第２の未反応ビニルモノマー排出口に接続されており、他端側が該精製器に接続されている第４の配管により前記脱揮部に接続されている精製器と、
前記精製器により前記不純物成分が除去された未反応ビニルモノマーを前記原料ビニルモノマー供給部に循環させる循環部であって、一端側が前記精製器に接続されており、他端側が前記原料ビニルモノマー供給部に接続されている第５の配管に設けられている循環部とを備え、
前記原料ビニルモノマー供給部、前記重合反応槽、前記精製器、前記循環部、および前記第３の配管からなる群から選ばれる少なくとも１つに、再生／バイオ原料ビニルモノマーを供給するための再生／バイオ原料ビニルモノマー供給部が接続されている、ビニル重合体製造装置。
〔２〕 前記再生／バイオ原料ビニルモノマー供給部が、前記第３の配管に接続されている、〔１〕に記載のビニル重合体製造装置。
〔３〕 前記脱揮部が脱揮押出機である、〔１〕または〔２〕に記載のビニル重合体製造装置。
〔４〕 前記再生／バイオ原料ビニルモノマー投入部が接続された前記第３の配管のうちの当該再生／バイオ原料モノマー投入部よりも前記脱揮部の近傍の領域に設けられている第１の冷却部をさらに備え、
前記第１の冷却部が、気体状の未反応ビニルモノマーを液化するための冷却部である、〔２〕に記載のビニル重合体製造装置。
〔５〕 前記第５の配管のうちの前記原料ビニルモノマー供給部の近傍の領域に設けられているか、または前記原料ビニルモノマー供給部に接続されており、前記重合反応槽に供給される原料ビニルモノマーの組成を調節するための原料ビニルモノマー調合槽をさらに備える、〔１〕～〔４〕のいずれか１つに記載のビニル重合体製造装置。
〔６〕 前記第４の配管のうちの前記精製器の近傍の領域に設けられており、前記脱揮部から導出された未反応ビニルモノマーを液体状の未反応ビニルモノマーとして貯留するための第１の貯留タンクと、
前記第５の配管のうちの前記原料モノマー供給部の近傍の領域に設けられており、前記精製器から導出された未反応ビニルモノマーを液体状の未反応ビニルモノマーとして貯留するための第２の貯留タンクと
をさらに備える、〔１〕～〔５〕のいずれか１つに記載のビニル重合体製造装置。
〔７〕 前記原料ビニルモノマーおよび未反応ビニルモノマーが、（メタ）アクリル酸エステルである、〔１〕～〔６〕のいずれか１つに記載のビニル重合体製造装置。
〔８〕 〔１〕～〔７〕のいずれか１つに記載のビニル重合体製造装置を用いるビニル重合体の製造方法において、
非再生／非バイオ原料ビニルモノマーを供給するための非再生／非バイオ原料ビニルモノマー供給部から供給された非再生／非バイオ原料ビニルモノマーと前記再生／バイオ原料ビニルモノマー供給部から供給された再生／バイオ原料ビニルモノマーとを含みうる原料ビニルモノマーを、前記原料ビニルモノマー供給部が備える前記原料ビニルモノマー供給ポンプにより、前記第１の配管を介して前記重合反応槽に導出する導出工程と、
前記原料ビニルモノマー供給部から供給された原料ビニルモノマーを、前記重合反応槽において塊状重合または溶液重合して、ビニル重合体と、未反応ビニルモノマーとが混合したビニル重合体組成物を得る調製工程と、
得られたビニル重合体組成物を前記重合反応槽から導出し、該ビニル重合体組成物を前記第２の配管を介して前記ビニル重合体組成物導入口から前記脱揮部に導入し、次いで前記脱揮部により脱揮して、液体状のビニル重合体と気体状の未反応ビニルモノマーとを分離する分離工程と、
前記脱揮部の第１の未反応ビニルモノマー排出口および前記第３の配管を介して、未反応ビニルモノマーを排出し、前記精製器に導入して精製することにより、未反応ビニルモノマーから不純物成分をさらに分離して除去する除去工程と、
不純物成分が除去された未反応ビニルモノマーを前記精製器から導出して、当該未反応ビニルモノマーを、前記循環部により前記第５の配管を介して前記原料ビニルモノマー供給部に循環させ、次いで前記導出工程を再度実施する循環工程と、
前記脱揮部の前記ビニル重合体排出口から、未反応ビニルモノマーが分離されたビニル重合体を排出してビニル重合体を得る排出工程と
を含む、ビニル重合体の製造方法。
〔９〕 前記原料ビニルモノマー供給部、前記重合反応槽、前記精製器、前記循環部、および前記第３の配管からなる群から選ばれる少なくとも１つに、再生／バイオ原料ビニルモノマーを供給するための再生／バイオ原料ビニルモノマー供給部が接続されており、
前記再生／バイオ原料ビニルモノマー供給部が前記原料ビニルモノマー供給部に接続されている場合には、前記導出工程が、前記再生／バイオ原料ビニルモノマー供給部から前記原料ビニルモノマー供給部に供給された再生／バイオ原料ビニルモノマーを用いて行われる工程であり、
前記再生／バイオ原料ビニルモノマー供給部が前記重合反応槽に接続されている場合には、前記調製工程が、前記再生／バイオ原料ビニルモノマー供給部から前記重合反応槽に供給された再生／バイオ原料ビニルモノマーを用いて行われる工程であり、
前記再生／バイオ原料ビニルモノマー供給部が前記精製器に接続されている場合には、前記除去工程が、未反応ビニルモノマーに加えて、前記再生／バイオ原料ビニルモノマー供給部から前記精製器に供給された再生／バイオ原料ビニルモノマーを用いて行われる工程であり、
前記再生／バイオ原料ビニルモノマー供給部が前記循環部に接続されている場合には、前記循環工程が、未反応ビニルモノマーに加えて、前記再生／バイオ原料ビニルモノマー供給部から前記循環部に供給された再生／バイオ原料ビニルモノマーを用いて行われる工程であり、
前記再生／バイオ原料ビニルモノマー供給部が前記第３の配管に接続されている場合には、前記除去工程が、前記脱揮部から導出された未反応ビニルモノマーに加え、前記再生／バイオ原料ビニルモノマー供給部から前記第３の配管に供給された再生／バイオ原料ビニルモノマーを用いて行われる工程である、〔８〕に記載のビニル重合体の製造方法。
〔１０〕 前記再生／バイオ原料ビニルモノマー供給部が、前記第３の配管に接続されており、
前記除去工程が、前記脱揮部から導出された未反応ビニルモノマーに加え、前記再生／バイオ原料ビニルモノマー供給部から前記第３の配管供給された再生／バイオ原料ビニルモノマーを用いて行われる工程である、〔９〕に記載のビニル重合体の製造方法。
〔１１〕 前記再生／バイオ原料ビニルモノマー供給部が接続された前記第３の配管のうちの当該再生／バイオ原料モノマー供給部よりも前記脱揮部の近傍の領域に設けられている第１の冷却部をさらに備えており、
前記分離工程の後であって前記除去工程の前に、前記脱揮部から導出された気体状の未反応ビニルモノマーを前記第１の冷却部に導入して、冷却することにより液化する冷却工程をさらに含む、〔１０〕に記載のビニル重合体の製造方法。
〔１２〕 前記第５の配管のうちの前記原料ビニルモノマー供給部の近傍の領域に設けられているか、または前記原料ビニルモノマー供給部に接続されている前記原料ビニルモノマー調合槽をさらに備え、
前記循環工程が、不純物成分が除去された未反応ビニルモノマーを前記精製器から導出した当該未反応ビニルモノマーを、前記循環部により前記原料ビニルモノマー調合槽に導入して原料ビニルモノマーの組成を調節した後に、組成が調節された原料ビニルモノマーを前記原料ビニルモノマー供給部に循環させ、次いで前記導出工程を再度実施する工程である、〔８〕～〔１１〕のいずれか１つに記載のビニル重合体の製造方法。
〔１３〕 前記第４の配管のうちの前記精製器の近傍の領域に設けられた第１の貯留タンクと、前記第５の配管のうちの前記原料ビニルモノマー供給部の近傍の領域に設けられた第２の貯留タンクとをさらに備え、
前記分離工程の後であって前記除去工程の前に、前記脱揮部から導出された未反応ビニルモノマーを液体状の未反応ビニルモノマーとして前記第１の貯留タンクに貯留する工程をさらに含み、
前記循環工程が、不純物成分が除去された未反応ビニルモノマーを前記精製器から導出して、前記第２の貯留タンクに液体状の未反応ビニルモノマーとして貯留し、次いで前記原料ビニルモノマー供給部に循環させ、次いで前記導出工程を再度実施する工程である、〔８〕～〔１２〕のいずれか１つに記載のビニル重合体の製造方法。
〔１４〕 前記原料ビニルモノマーおよび未反応ビニルモノマーが、（メタ）アクリル酸エステルである、〔８〕～〔１３〕のいずれか１つに記載のビニル重合体の製造方法。
〔１〕 再生／バイオ原料ビニルモノマーおよび非再生／非バイオ原料ビニルモノマーを含む原料ビニルモノマーを塊状重合または溶液重合して、ビニル重合体と、未反応ビニルモノマーとが混合したビニル重合体組成物を得るための重合反応槽と、
前記重合反応槽に前記ビニルモノマーを供給するための原料ビニルモノマー供給部であって、一端側が前記重合反応槽に接続されており、他端側が該原料ビニルモノマー供給部に接続されている第１の配管により前記重合反応槽に接続されており、前記非再生／非バイオ原料ビニルモノマーを供給するための非再生／非バイオ原料ビニルモノマー供給部と前記ビニルモノマーを前記重合反応槽に導出するための原料ビニルモノマー供給ポンプとを備える原料ビニルモノマー供給部と、
前記重合反応槽から導出された前記ビニル重合体組成物を脱揮して、液体状のビニル重合体と気体状の未反応ビニルモノマーとを分離するための脱揮部であって、一端側が前記重合反応槽に接続されており、他端側が該脱揮部に接続されている第２の配管により前記重合反応槽に接続されており、前記ビニル重合体組成物を導入するためのビニル重合体組成物導入口と前記ビニル重合体を排出するためのビニル重合体排出口と前記未反応ビニルモノマーを排出するための第１の未反応ビニルモノマー排出口および該第１の未反応ビニルモノマー排出口よりも下流側に配置されている第２の未反応ビニルモノマー排出口とを有する脱揮部と、
前記脱揮部から導出された前記未反応ビニルモノマーから不純物成分を分離して除去するための精製器であって、一端側が前記第１の未反応ビニルモノマー排出口に接続されており、他端側が該精製器に接続されている第３の配管により前記脱揮部に接続されており、一端側が前記第２の未反応ビニルモノマー排出口に接続されており、他端側が該精製器に接続されている第４の配管により前記脱揮部に接続されている精製器と、
前記精製器により前記不純物成分が除去された未反応ビニルモノマーを前記原料ビニルモノマー供給部に循環させる循環部であって、一端側が前記精製器に接続されており、他端側が前記原料ビニルモノマー供給部に接続されている第５の配管に設けられている循環部とを備え、
前記原料ビニルモノマー供給部、前記重合反応槽、前記精製器、前記循環部、および前記第３の配管からなる群から選ばれる少なくとも１つに、再生／バイオ原料ビニルモノマーを供給するための再生／バイオ原料ビニルモノマー供給部が接続されている、ビニル重合体製造装置。
〔２〕 前記再生／バイオ原料ビニルモノマー供給部が、前記第３の配管に接続されている、〔１〕に記載のビニル重合体製造装置。
〔３〕 前記脱揮部が脱揮押出機である、〔１〕または〔２〕に記載のビニル重合体製造装置。
〔４〕 前記再生／バイオ原料ビニルモノマー投入部が接続された前記第３の配管のうちの当該再生／バイオ原料モノマー投入部よりも前記脱揮部の近傍の領域に設けられている第１の冷却部をさらに備え、
前記第１の冷却部が、気体状の未反応ビニルモノマーを液化するための冷却部である、〔２〕に記載のビニル重合体製造装置。
〔５〕 前記第５の配管のうちの前記原料ビニルモノマー供給部の近傍の領域に設けられているか、または前記原料ビニルモノマー供給部に接続されており、前記重合反応槽に供給される原料ビニルモノマーの組成を調節するための原料ビニルモノマー調合槽をさらに備える、〔１〕～〔４〕のいずれか１つに記載のビニル重合体製造装置。
〔６〕 前記第４の配管のうちの前記精製器の近傍の領域に設けられており、前記脱揮部から導出された未反応ビニルモノマーを液体状の未反応ビニルモノマーとして貯留するための第１の貯留タンクと、
前記第５の配管のうちの前記原料モノマー供給部の近傍の領域に設けられており、前記精製器から導出された未反応ビニルモノマーを液体状の未反応ビニルモノマーとして貯留するための第２の貯留タンクと
をさらに備える、〔１〕～〔５〕のいずれか１つに記載のビニル重合体製造装置。
〔７〕 前記原料ビニルモノマーおよび未反応ビニルモノマーが、（メタ）アクリル酸エステルである、〔１〕～〔６〕のいずれか１つに記載のビニル重合体製造装置。
〔８〕 〔１〕～〔７〕のいずれか１つに記載のビニル重合体製造装置を用いるビニル重合体の製造方法において、
非再生／非バイオ原料ビニルモノマーを供給するための非再生／非バイオ原料ビニルモノマー供給部から供給された非再生／非バイオ原料ビニルモノマーと前記再生／バイオ原料ビニルモノマー供給部から供給された再生／バイオ原料ビニルモノマーとを含みうる原料ビニルモノマーを、前記原料ビニルモノマー供給部が備える前記原料ビニルモノマー供給ポンプにより、前記第１の配管を介して前記重合反応槽に導出する導出工程と、
前記原料ビニルモノマー供給部から供給された原料ビニルモノマーを、前記重合反応槽において塊状重合または溶液重合して、ビニル重合体と、未反応ビニルモノマーとが混合したビニル重合体組成物を得る調製工程と、
得られたビニル重合体組成物を前記重合反応槽から導出し、該ビニル重合体組成物を前記第２の配管を介して前記ビニル重合体組成物導入口から前記脱揮部に導入し、次いで前記脱揮部により脱揮して、液体状のビニル重合体と気体状の未反応ビニルモノマーとを分離する分離工程と、
前記脱揮部の第１の未反応ビニルモノマー排出口および前記第３の配管を介して、未反応ビニルモノマーを排出し、前記精製器に導入して精製することにより、未反応ビニルモノマーから不純物成分をさらに分離して除去する除去工程と、
不純物成分が除去された未反応ビニルモノマーを前記精製器から導出して、当該未反応ビニルモノマーを、前記循環部により前記第５の配管を介して前記原料ビニルモノマー供給部に循環させ、次いで前記導出工程を再度実施する循環工程と、
前記脱揮部の前記ビニル重合体排出口から、未反応ビニルモノマーが分離されたビニル重合体を排出してビニル重合体を得る排出工程と
を含む、ビニル重合体の製造方法。
〔９〕 前記原料ビニルモノマー供給部、前記重合反応槽、前記精製器、前記循環部、および前記第３の配管からなる群から選ばれる少なくとも１つに、再生／バイオ原料ビニルモノマーを供給するための再生／バイオ原料ビニルモノマー供給部が接続されており、
前記再生／バイオ原料ビニルモノマー供給部が前記原料ビニルモノマー供給部に接続されている場合には、前記導出工程が、前記再生／バイオ原料ビニルモノマー供給部から前記原料ビニルモノマー供給部に供給された再生／バイオ原料ビニルモノマーを用いて行われる工程であり、
前記再生／バイオ原料ビニルモノマー供給部が前記重合反応槽に接続されている場合には、前記調製工程が、前記再生／バイオ原料ビニルモノマー供給部から前記重合反応槽に供給された再生／バイオ原料ビニルモノマーを用いて行われる工程であり、
前記再生／バイオ原料ビニルモノマー供給部が前記精製器に接続されている場合には、前記除去工程が、未反応ビニルモノマーに加えて、前記再生／バイオ原料ビニルモノマー供給部から前記精製器に供給された再生／バイオ原料ビニルモノマーを用いて行われる工程であり、
前記再生／バイオ原料ビニルモノマー供給部が前記循環部に接続されている場合には、前記循環工程が、未反応ビニルモノマーに加えて、前記再生／バイオ原料ビニルモノマー供給部から前記循環部に供給された再生／バイオ原料ビニルモノマーを用いて行われる工程であり、
前記再生／バイオ原料ビニルモノマー供給部が前記第３の配管に接続されている場合には、前記除去工程が、前記脱揮部から導出された未反応ビニルモノマーに加え、前記再生／バイオ原料ビニルモノマー供給部から前記第３の配管に供給された再生／バイオ原料ビニルモノマーを用いて行われる工程である、〔８〕に記載のビニル重合体の製造方法。
〔１０〕 前記再生／バイオ原料ビニルモノマー供給部が、前記第３の配管に接続されており、
前記除去工程が、前記脱揮部から導出された未反応ビニルモノマーに加え、前記再生／バイオ原料ビニルモノマー供給部から前記第３の配管供給された再生／バイオ原料ビニルモノマーを用いて行われる工程である、〔９〕に記載のビニル重合体の製造方法。
〔１１〕 前記再生／バイオ原料ビニルモノマー供給部が接続された前記第３の配管のうちの当該再生／バイオ原料モノマー供給部よりも前記脱揮部の近傍の領域に設けられている第１の冷却部をさらに備えており、
前記分離工程の後であって前記除去工程の前に、前記脱揮部から導出された気体状の未反応ビニルモノマーを前記第１の冷却部に導入して、冷却することにより液化する冷却工程をさらに含む、〔１０〕に記載のビニル重合体の製造方法。
〔１２〕 前記第５の配管のうちの前記原料ビニルモノマー供給部の近傍の領域に設けられているか、または前記原料ビニルモノマー供給部に接続されている前記原料ビニルモノマー調合槽をさらに備え、
前記循環工程が、不純物成分が除去された未反応ビニルモノマーを前記精製器から導出した当該未反応ビニルモノマーを、前記循環部により前記原料ビニルモノマー調合槽に導入して原料ビニルモノマーの組成を調節した後に、組成が調節された原料ビニルモノマーを前記原料ビニルモノマー供給部に循環させ、次いで前記導出工程を再度実施する工程である、〔８〕～〔１１〕のいずれか１つに記載のビニル重合体の製造方法。
〔１３〕 前記第４の配管のうちの前記精製器の近傍の領域に設けられた第１の貯留タンクと、前記第５の配管のうちの前記原料ビニルモノマー供給部の近傍の領域に設けられた第２の貯留タンクとをさらに備え、
前記分離工程の後であって前記除去工程の前に、前記脱揮部から導出された未反応ビニルモノマーを液体状の未反応ビニルモノマーとして前記第１の貯留タンクに貯留する工程をさらに含み、
前記循環工程が、不純物成分が除去された未反応ビニルモノマーを前記精製器から導出して、前記第２の貯留タンクに液体状の未反応ビニルモノマーとして貯留し、次いで前記原料ビニルモノマー供給部に循環させ、次いで前記導出工程を再度実施する工程である、〔８〕～〔１２〕のいずれか１つに記載のビニル重合体の製造方法。
〔１４〕 前記原料ビニルモノマーおよび未反応ビニルモノマーが、（メタ）アクリル酸エステルである、〔８〕～〔１３〕のいずれか１つに記載のビニル重合体の製造方法。
本発明のビニル重合体製造装置および当該ビニル重合体製造装置を用いるビニル重合体の製造方法によれば、簡便な工程で、エネルギー消費を低減しつつ、効率よく再生／バイオ原料ビニルモノマーおよび非再生／非バイオ原料ビニルモノマーに由来するビニル重合体、特にマスバランス方式が適用されるビニル重合体を製造することができ、ビニル重合体の製造コストをより低減することができる。
以下、図面を参照して本発明の実施形態について具体的に説明する。なお、各図面は、発明が理解できる程度に、構成要素の形状、大きさ及び配置が概略的に示されているに過ぎない。本発明は以下の記述によって限定されるものではなく、それぞれの構成要素は本発明の要旨から逸脱しない範囲で改変可能である。複数の図面において、同一の構成要素に用いられる符号については重複する説明を省略する場合がある。
＜第１実施形態＞
１．ビニル重合体製造装置
図１を参照して、第１実施形態のビニル重合体製造装置について説明する。図１は、第１実施形態のビニル重合体製造装置の構成例を示す概略的な図である。
１．ビニル重合体製造装置
図１を参照して、第１実施形態のビニル重合体製造装置について説明する。図１は、第１実施形態のビニル重合体製造装置の構成例を示す概略的な図である。
図１に示されるように、第１実施形態のビニル重合体製造装置１は、
再生／バイオ原料ビニルモノマーおよび非再生／非バイオ原料ビニルモノマーを含む原料ビニルモノマーを塊状重合または溶液重合して、ビニル重合体と、未反応ビニルモノマーとが混合したビニル重合体組成物を得るための重合反応槽１０と、
前記重合反応槽１０に前記ビニルモノマーを供給するための原料ビニルモノマー供給部２０であって、一端側が前記重合反応槽１０に接続されており、他端側が該原料ビニルモノマー供給部２０に接続されている第１の配管に７１より前記重合反応槽１０に接続されており、前記非再生／非バイオ原料ビニルモノマーを供給するための非再生／バイオ原料ビニルモノマー供給部２２と前記ビニルモノマーを前記重合反応槽１０に導出するための原料ビニルモノマー供給ポンプ２４とを備える原料ビニルモノマー供給部２０と、
前記重合反応槽１０から導出された前記ビニル重合体組成物を脱揮して、液体状のビニル重合体と気体状の未反応ビニルモノマーとを分離するための脱揮部３０であって、一端側が前記重合反応槽１０に接続されており、他端側が該脱揮部３０に接続されている第２の配管７２により前記重合反応槽１０に接続されており、前記ビニル重合体組成物を導入するためのビニル重合体組成物導入口３２と調製された前記ビニル重合体を排出するためのビニル重合体排出口３４と前記未反応ビニルモノマーを排出するための第１の未反応ビニルモノマー排出口３６および該第１の未反応ビニルモノマー排出口３６よりも下流側に配置されている第２の未反応ビニルモノマー排出口３８とを有する脱揮部３０と、
前記脱揮部３０から導出された前記未反応ビニルモノマーから不純物成分を分離して除去するための精製器４０であって、一端側が前記第１の未反応ビニルモノマー排出口３６に接続されており、他端側が該精製器４０に接続されている第３の配管７３により前記脱揮部３０に接続されており、一端側が前記第２の未反応ビニルモノマー排出口３８に接続されており、他端側が該精製器４０に接続されている第４の配管７４により前記脱揮部３０に接続されている精製器４０と、
前記精製器４０により前記不純物成分が除去された未反応ビニルモノマーを前記原料ビニルモノマー供給部２０に循環させる循環部であって、一端側が前記精製器４０に接続されており、他端側が前記原料ビニルモノマー供給部２０に接続されている第５の配管７５に設けられている循環部５０とを備え、
前記原料ビニルモノマー供給部２０、前記重合反応槽１０、前記精製器４０、前記循環部５０、前記第３の配管７３、および前記第４の配管７４からなる群から選ばれる少なくとも１つに、再生／バイオ原料ビニルモノマーを供給するための再生／バイオ原料ビニルモノマー供給部６０が接続されている。
再生／バイオ原料ビニルモノマーおよび非再生／非バイオ原料ビニルモノマーを含む原料ビニルモノマーを塊状重合または溶液重合して、ビニル重合体と、未反応ビニルモノマーとが混合したビニル重合体組成物を得るための重合反応槽１０と、
前記重合反応槽１０に前記ビニルモノマーを供給するための原料ビニルモノマー供給部２０であって、一端側が前記重合反応槽１０に接続されており、他端側が該原料ビニルモノマー供給部２０に接続されている第１の配管に７１より前記重合反応槽１０に接続されており、前記非再生／非バイオ原料ビニルモノマーを供給するための非再生／バイオ原料ビニルモノマー供給部２２と前記ビニルモノマーを前記重合反応槽１０に導出するための原料ビニルモノマー供給ポンプ２４とを備える原料ビニルモノマー供給部２０と、
前記重合反応槽１０から導出された前記ビニル重合体組成物を脱揮して、液体状のビニル重合体と気体状の未反応ビニルモノマーとを分離するための脱揮部３０であって、一端側が前記重合反応槽１０に接続されており、他端側が該脱揮部３０に接続されている第２の配管７２により前記重合反応槽１０に接続されており、前記ビニル重合体組成物を導入するためのビニル重合体組成物導入口３２と調製された前記ビニル重合体を排出するためのビニル重合体排出口３４と前記未反応ビニルモノマーを排出するための第１の未反応ビニルモノマー排出口３６および該第１の未反応ビニルモノマー排出口３６よりも下流側に配置されている第２の未反応ビニルモノマー排出口３８とを有する脱揮部３０と、
前記脱揮部３０から導出された前記未反応ビニルモノマーから不純物成分を分離して除去するための精製器４０であって、一端側が前記第１の未反応ビニルモノマー排出口３６に接続されており、他端側が該精製器４０に接続されている第３の配管７３により前記脱揮部３０に接続されており、一端側が前記第２の未反応ビニルモノマー排出口３８に接続されており、他端側が該精製器４０に接続されている第４の配管７４により前記脱揮部３０に接続されている精製器４０と、
前記精製器４０により前記不純物成分が除去された未反応ビニルモノマーを前記原料ビニルモノマー供給部２０に循環させる循環部であって、一端側が前記精製器４０に接続されており、他端側が前記原料ビニルモノマー供給部２０に接続されている第５の配管７５に設けられている循環部５０とを備え、
前記原料ビニルモノマー供給部２０、前記重合反応槽１０、前記精製器４０、前記循環部５０、前記第３の配管７３、および前記第４の配管７４からなる群から選ばれる少なくとも１つに、再生／バイオ原料ビニルモノマーを供給するための再生／バイオ原料ビニルモノマー供給部６０が接続されている。
用語の説明
ここで、まず本明細書において用いられる用語について説明する。
ここで、まず本明細書において用いられる用語について説明する。
「ビニルモノマー」とは、ビニル基を有するモノマー（単量体）である。ビニルモノマーの例としては、メタクリル酸シクロヘキシル、メタクリル酸ベンジル、メタクリル酸２－エチルヘキシル、メタクリル酸２－ヒドロキシエチル、メタクリル酸ヒドロキシプロピル、メタクリル酸モノグリセロールなどのメタクリル酸エステル；アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸プロピル、アクリル酸ブチル、アクリル酸２－エチルヘキシル、アクリル酸２－ヒドロキシエチル、アクリル酸２－ヒドロキシプロピル、アクリル酸モノグリセロール等のアクリル酸エステル；アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、イタコン酸、無水マレイン酸、無水イタコン酸などの不飽和カルボン酸又はこれらの酸無水物；アクリルアミド、メタクリルアミド、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、ジアセトンアクリルアミド、メタクリル酸ジメチルアミノエチル等の窒素含有モノマー；アリルグリシジルエーテル、アクリル酸グリシジル、メタクリル酸グリシジルなどのエポキシ基含有単量体；スチレン、α－メチルスチレンなどのスチレン系単量体が挙げられる。
「ビニル重合体」とは、ビニル基を有する上記モノマーに由来するモノマー単位（残基）を含む重合体である。
「ビニル重合体組成物」とは、上記ビニル重合体を主成分として含み、さらにその他の成分を含みうる組成物である。
「（メタ）アクリル系重合体」とは、（メタ）アクリル基を有するモノマーに由来する単量体単位を有する重合体である。
「（メタ）アクリル」には、アクリル、メタクリルおよびこれらの組み合わせが含まれる。
「（メタ）アクリル」には、アクリル、メタクリルおよびこれらの組み合わせが含まれる。
「（メタ）アクリル系重合体組成物」は、（メタ）アクリル系重合体を主成分として含み、さらにその他の成分を含みうる組成物である。
「（メタ）アクリル酸エステル」には、例えば、（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸エチル、（メタ）アクリル酸プロピル、（メタ）アクリル酸ブチル、（メタ）アクリル酸イソプロピル、（メタ）アクリル酸シクロヘキシル、（メタ）アクリル酸フェニル、（メタ）アクリル酸（２－エチルヘキシル）、（メタ）アクリル酸（ｔｅｒｔ－ブチルシクロヘキシル）、（メタ）アクリル酸ベンジル、（メタ）アクリル酸（２，２，２－トリフルオロエチル）が含まれる。
「（メタ）アクリル酸エステル」には、例えば、（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸エチル、（メタ）アクリル酸プロピル、（メタ）アクリル酸ブチル、（メタ）アクリル酸イソプロピル、（メタ）アクリル酸シクロヘキシル、（メタ）アクリル酸フェニル、（メタ）アクリル酸（２－エチルヘキシル）、（メタ）アクリル酸（ｔｅｒｔ－ブチルシクロヘキシル）、（メタ）アクリル酸ベンジル、（メタ）アクリル酸（２，２，２－トリフルオロエチル）が含まれる。
「（メタ）アクリル系重合体」とは、（メタ）アクリル基を有するモノマーに由来するモノマー単位を有する重合体である。
ここで、（メタ）アクリル系重合体としては、例えば、炭素原子数１～４のアルキル基を有する（メタ）アクリル酸アルキルに由来する単量体単位のみを含む（メタ）アクリル単独重合体；炭素原子数１～４のアルキル基を有する（メタ）アクリル酸アルキルに由来する単量体単位を、８５質量％以上１００質量％未満と、炭素原子数１～４のアルキル基を有する（メタ）アクリル酸アルキルに由来する単量体単位と共重合可能な他のビニル単量体に由来する単量体単位を０質量％を超えて１５質量％以下とを有する（メタ）アクリル共重合体が挙げられる。
炭素原子数１～４のアルキル基を有する（メタ）アクリル酸アルキル」とは、例えばＣＨ２＝Ｃ（ＣＨ３）ＣＯＯＲ（Ｒは炭素原子数１～４のアルキル基である。）で表される化合物である。
炭素原子数１～４のアルキル基を有する（メタ）アクリル酸アルキルと共重合可能なビニル単量体とは、炭素原子数１～４のアルキル基を有するメタクリル酸アルキルと共重合可能であり、かつビニル基を有するモノマーである。
炭素原子数１～４のアルキル基を有する（メタ）アクリル酸アルキルとしては、例えば、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ｎ－プロピル、メタクリル酸イソプロピル、メタクリル酸ｎ－ブチル、メタクリル酸ｔｅｒｔ－ブチル、メタクリル酸ｓｅｃ－ブチル、およびメタクリル酸イソブチルが挙げられる。炭素原子数１～４のアルキル基を有するメタクリル酸アルキルは、好ましくはメタクリル酸メチルである。
炭素原子数１～４のアルキル基を有する（メタ）アクリル酸アルキルと共重合可能なビニル単量体としては、例えば、メタクリル酸シクロヘキシル、メタクリル酸ベンジル、メタクリル酸２－エチルヘキシル、メタクリル酸２－ヒドロキシエチル、メタクリル酸ヒドロキシプロピル、メタクリル酸モノグリセロールなどのメタクリル酸エステル（ただし、炭素原子数１～４のアルキル基を有するメタクリル酸アルキルを除く。）；アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸プロピル、アクリル酸ブチル、アクリル酸２－エチルヘキシル、アクリル酸２－ヒドロキシエチル、アクリル酸２－ヒドロキシプロピル、アクリル酸モノグリセロール等のアクリル酸エステル；アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、イタコン酸、無水マレイン酸、無水イタコン酸などの不飽和カルボン酸またはこれらの酸無水物；アクリルアミド、メタクリルアミド、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、ジアセトンアクリルアミド、メタクリル酸ジメチルアミノエチル等の窒素含有モノマー；アリルグリシジルエーテル、アクリル酸グリシジル、メタクリル酸グリシジルなどのエポキシ基含有モノマー；スチレン、α－メチルスチレンなどのスチレン系モノマーが挙げられる。
ビニル重合体（（メタ）アクリル系重合体）の製造方法としては、例えば、炭素原子数１～４のアルキル基を有する（メタ）アクリル酸アルキルと、必要に応じて、炭素原子数１～４のアルキル基を有する（メタ）アクリル酸アルキルと共重合可能なその他のビニルモノマーとを重合する、塊状重合、溶液重合、懸濁重合、および乳化重合が挙げられる。
ビニル重合体組成物（（メタ）アクリル系重合体組成物）が含みうる「その他の成分」には、例えば、所定の特性を有する成形体を製造するために添加されうる従来公知の任意好適な、離型剤、重合調節剤、重合開始剤、紫外線吸収剤および着色剤が挙げられる。
「スクラップ」とは、通常、ビニル重合体組成物を従来公知の任意好適な射出成形工程などにより種々の形状に成形して製造され、所定の用途に使用された後に廃材として回収された使用済みの成形体であって、本発明において原料として用いることができる形状、サイズに調整された成形体である。また、「スクラップ」は、成形時の不良品を回収し、本発明において原料として用いることができる形状、サイズに調整された成形体であってもよいし、成形時や研磨加工など後工程で発生する端材を回収し、原料として用いることができる形状、サイズに調整された成形体であってもよい。
「不純物成分」とは、例えば、低沸点不純物、高沸点不純物を含みうる不純物を主成分とする成分を意味している。
「低沸点不純物」とは、用いられるビニルモノマーより沸点の低い不純物を主成分とする不純物であって、例えば、ビニルモノマーが（メタ）アクリル酸メチルである場合には、大気圧における沸点の範囲が例えば５０℃～１００℃である化合物を含む不純物を意味している。低沸点不純物には、具体的には例えばメタノール、アクリル酸メチル、イソ酪酸メチルおよびプロピオン酸メチルが含まれる。
「高沸点不純物」とは、用いられるビニルモノマーより沸点の高い不純物を主成分とする不純物であって、大気圧における沸点の範囲が例えば１０２℃～４５０℃である化合物を含む不純物を意味しており、高沸点不純物には、例えば、染料、熱分解されたビニルモノマーの二量体、および熱分解されたビニル単量体の三量体が含まれうる。ここで、高沸点不純物は、主として、スクラップに含まれる着色成分に由来する成分であって、例えば、（メタ）アクリル酸エステルが（メタ）アクリル酸メチルである場合には、具体的には高沸点不純物には、例えば、スチレン、トルエン、１－ブタノール、２－メチレン－５－メチルヘキサン二酸ジメチルおよび２－メトキシメチル－２，４－ジメチルグルタル酸ジメチルが含まれる。
以下、本実施形態のビニル重合体製造装置１を構成しうる構成要素について具体的に説明する。
（１）重合反応槽
重合反応槽１０は、再生／バイオ原料ビニルモノマーおよび非再生／非バイオ原料ビニルモノマー、さらには回収された未反応ビニルモノマーを含む原料ビニルモノマーを塊状重合または溶液重合して、ビニル重合体と、未反応ビニルモノマー、すなわち再生／バイオ原料ビニルモノマー、非再生／非バイオ原料ビニルモノマーおよび回収された未反応ビニルモノマーのいずれにも由来しうる未反応ビニルモノマーとが混合したビニル重合体組成物を調製するための機能部である。
重合反応槽１０は、再生／バイオ原料ビニルモノマーおよび非再生／非バイオ原料ビニルモノマー、さらには回収された未反応ビニルモノマーを含む原料ビニルモノマーを塊状重合または溶液重合して、ビニル重合体と、未反応ビニルモノマー、すなわち再生／バイオ原料ビニルモノマー、非再生／非バイオ原料ビニルモノマーおよび回収された未反応ビニルモノマーのいずれにも由来しうる未反応ビニルモノマーとが混合したビニル重合体組成物を調製するための機能部である。
重合反応槽１０としては、例えば、図示しない攪拌部を備えた槽型反応装置または管型反応装置を用いることができ、この攪拌部は重合反応槽１０に供給された原料ビニルモノマーおよび反応物を均一に混合することができる性能を有する機能部であることが好ましい。
また、重合反応槽１０は、必要に応じて冷却、または加熱することにより重合反応槽１０内の温度（重合温度）を所定の温度に調節することができる、図示しない温度調節部を備えていてもよい。この温度調節部による温度の調節範囲は、例えば、用いられる原料モノマーの種類、配合比、その他の成分等を勘案して決定された任意好適な範囲とすることができる。
この温度調節部による温度の調節は、従来公知の任意好適な方法によって行うことができる。重合反応槽１０が備えうる温度調節部としては、従来公知の任意好適な構成を適用することができる。このような温度調節部としては、具体的には、内部に媒体（熱媒体、冷媒体）を流通させることができる、ジャケット、二重管熱交換器、電気ヒーターおよび保温材からなる群から選ばれる少なくとも１つを適用することができる。
（２）原料ビニルモノマー供給部
原料ビニルモノマー供給部２０は、非再生／非バイオ原料ビニルモノマーを重合反応槽１０に供給することができる機能部である。なお、詳細は後述するが、原料ビニルモノマー供給部２０は、再生／バイオ原料ビニルモノマー、さらには未反応ビニルモノマーをも非再生／非バイオ原料ビニルモノマーを重合反応槽１０に供給することができるように構成されている。
原料ビニルモノマー供給部２０は、非再生／非バイオ原料ビニルモノマーを重合反応槽１０に供給することができる機能部である。なお、詳細は後述するが、原料ビニルモノマー供給部２０は、再生／バイオ原料ビニルモノマー、さらには未反応ビニルモノマーをも非再生／非バイオ原料ビニルモノマーを重合反応槽１０に供給することができるように構成されている。
原料ビニルモノマー供給部２０は、非再生／非バイオ原料ビニルモノマー供給部２２と当該非再生／非バイオ原料ビニルモノマー供給部２２に設けられている原料モノマー供給ポンプ２４を含んでいる。非再生／非バイオ原料ビニルモノマー供給部２２と原料モノマー供給ポンプ２４とは一体的に構成されていてもよい。
非再生／非バイオ原料ビニルモノマー供給部２２は、外部から導入された非再生／非バイオ原料ビニルモノマー（バージンビニルモノマー）を原料モノマー供給ポンプ２４に供給することができる機能部である。非再生／非バイオ原料ビニルモノマー供給部２２としては、従来公知の任意好適なタンク、塔、槽、ベッセル等を含む機器を用いることができる。
原料モノマー供給ポンプ２４は、非再生／非バイオ原料ビニルモノマー供給部２２から供給された非再生／非バイオ原料ビニルモノマー、さらには後述する再生／バイオ原料ビニルモノマー、さらには未反応ビニルモノマーを重合反応槽１０に供給することができる機能部である。原料モノマー供給ポンプ２４としては、ブランジャーポンプ、ダイヤフラムポンプなどの定量ポンプといった従来公知の任意好適な構成を採用することができる。
原料ビニルモノマー供給部２０（原料モノマー供給ポンプ２４）は、一端側が重合反応槽１０に接続されており、他端側が原料ビニルモノマー供給部２０に接続されている第１の配管７１により重合反応槽１０に接続されている。
第１の配管７１としては、例えば、従来公知の任意好適なステンレス鋼製の配管を適用することができる。
ここで、本発明において用いられる原料ビニルモノマーおよび未反応ビニルモノマーとしては、（メタ）アクリル酸エステルであることが好ましく、（メタ）アクリル酸メチルであることがより好ましい。
図１に示されるように、ビニル重合体製造装置１は、既に説明した原料モノマー供給ポンプ２４に接続されている、重合開始剤供給部２６および連鎖移動剤供給部２８をさらに含みうる。
重合開始剤供給部２６は、選択されたビニルモノマーに対応した従来公知の任意好適な重合開始剤を、既に説明した原料モノマー供給ポンプ２４を介して、重合反応槽１０に供給することができる機能部である。
重合開始剤供給部２６としては、従来公知の任意好適なタンク、塔、槽、ベッセル、ブランジャーポンプ、ダイヤフラムポンプなどの定量ポンプ等を含む機器を用いることができる。
ビニル重合体製造装置１が重合開始剤供給部２６を備える場合には、原料モノマー供給ポンプ２４は、非再生／非バイオ原料ビニルモノマー、再生／バイオ原料ビニルモノマー、未反応ビニルモノマーに加えて、重合開始剤をも重合反応槽１０に供給することができる機能部として構成される。
図示例では重合開始剤供給部２６が原料モノマー供給ポンプ２４に接続されている構成例を説明したが、重合開始剤供給部２６は重合反応槽１０に直接的に、重合反応槽１０に重合開始剤を供給できるように、接続されていてもよい。
ビニル重合体製造装置１が原料モノマー供給ポンプ２４に接続される重合開始剤供給部２６を備える場合には、重合開始剤を供給するにあたり、ビニルモノマー（原料ビニルモノマーおよび未反応ビニルモノマー）の原料モノマー供給ポンプ２４における重合を防止する観点から、ビニルモノマーが重合しない条件、すなわち例えば重合温度未満の温度条件となるように調整して供給することが好ましい。
連鎖移動剤供給部２８は、選択されたビニルモノマーに対応した従来公知の任意好適な連鎖移動剤を、既に説明した原料モノマー供給ポンプ２４を介して、重合反応槽１０に供給することができる機能部である。
連鎖移動剤供給部２８としては、従来公知の任意好適なタンク、塔、槽、ベッセル、ブランジャーポンプ、ダイヤフラムポンプなどの定量ポンプ等を含む機器を用いることができる。
ビニル重合体製造装置１が連鎖移動剤供給部２８を備える場合には、原料モノマー供給ポンプ２４は、非再生／非バイオ原料ビニルモノマー、再生／バイオ原料ビニルモノマー、未反応ビニルモノマーに加えて、連鎖移動剤をも重合反応槽１０に供給することができる機能部として構成される。
図示例では連鎖移動剤供給部２８が原料モノマー供給ポンプ２４に接続されている構成例を説明したが、連鎖移動剤供給部２８は重合反応槽１０に直接的に、重合反応槽１０に連鎖移動剤を供給できるように、接続されていてもよい。
（３）脱揮部
ビニル重合体製造装置１は、脱揮部３０を含んでいる。脱揮部３０は、既に説明した重合反応槽１０から導出されたビニル重合体組成物を脱揮して、液体状のビニル重合体と気体状の未反応ビニルモノマー（他に不純物成分を含みうる。）とを分離する機能を有する機能部である。脱揮部３０としては、上記の機能を有することを条件として、従来公知の任意好適な構成を有する装置等を適用することができる。
ビニル重合体製造装置１は、脱揮部３０を含んでいる。脱揮部３０は、既に説明した重合反応槽１０から導出されたビニル重合体組成物を脱揮して、液体状のビニル重合体と気体状の未反応ビニルモノマー（他に不純物成分を含みうる。）とを分離する機能を有する機能部である。脱揮部３０としては、上記の機能を有することを条件として、従来公知の任意好適な構成を有する装置等を適用することができる。
脱揮部３０の例としては、脱揮押出機を含む押出機、薄膜式蒸発機、蒸発缶、多管式熱交換器、特殊熱交換器が挙げられる。
脱揮部３０は、脱揮押出機であることが好ましい。脱揮部３０である脱揮押出機の好適な例としては、二軸同方向回転押出機および二軸異方向回転押出機などの二軸押出機が挙げられる。脱揮押出機の具体例としては、日本製鋼所製のＴＥＸ（商品名）等のベントエスクトルーダ型の脱揮押出機が挙げられる。
以下、脱揮部３０の構成例について、二軸押出機の構成を例にとって説明する。
二軸押出機である場合の脱揮部３０は、重合反応槽１０にて調製されたビニル重合体組成物を二軸押出機内における延在方向（略水平方向）に移動させつつ内部において加熱処理を行うためのシリンダと、シリンダの内部に配置されたスクリューとを備えている。
二軸押出機である場合の脱揮部３０は、重合反応槽１０にて調製されたビニル重合体組成物を二軸押出機内における延在方向（略水平方向）に移動させつつ内部において加熱処理を行うためのシリンダと、シリンダの内部に配置されたスクリューとを備えている。
図１に示されるように、脱揮部３０には、ビニル重合体組成物を脱揮部３０の内部に供給するためのビニル重合体組成物導入口３２が設けられている。ビニル重合体組成物導入口３２は二軸押出機におけるフィーダーに相当する構成である。ビニル重合体組成物導入口３２であるフィーダーは、通常、シリンダの上流側の端部近傍において、シリンダ内にビニル重合体組成物を供給できるように設けられている。
脱揮部３０には、脱揮処理により、液体状のビニル重合体と気体状の未反応ビニルモノマーとに分離されることにより生成した未反応ビニルモノマーと不可避的に含まれうる不純物成分を含むガスを脱揮部３０外に抜き出すための１以上の未反応ビニルモノマー排出口が設けられている。１以上の未反応ビニルモノマー排出口の配置（位置）は特に限定されず、設計に対応した任意好適な配置とすることができる。未反応ビニルモノマー排出口は、例えば、脱揮部３０で生成したガスの抜き出し効率を向上させる観点から、既に説明したビニル重合体組成物導入口３２とは反対側の脱揮部３０の下流側の端部近傍であって、脱揮部３０の上端側に設けられていることが好ましい。未反応ビニルモノマー排出口が２以上設けられる場合には、脱揮部３０の上端側に所定の間隔（例えば等間隔）で整列するように配置することが好ましい。
脱揮部３０には、調製されたビニル重合体を脱揮部３０外に排出するためのビニル重合体排出口３４が設けられている。ビニル重合体排出口３４は、通常、脱揮部３０の下流側の末端部近傍に設けられている。
以下、図１に示されるように、脱揮部３０が第１の未反応ビニルモノマー排出口３６およびこの第１の未反応ビニルモノマー排出口３６よりも下流側に配置されている第２の未反応ビニルモノマー排出口３８を備える態様を例にとって説明する。
第１の未反応ビニルモノマー排出口３６は、脱揮部３０の上流側、すなわちビニル重合体排出口３４が設けられている下流側の末端部とは反対側の末端部寄りに配置されている。なお、第１の未反応ビニルモノマー排出口３６を上流側未反応ビニルモノマー排出口３６という場合がある。
第２の未反応ビニルモノマー排出口３８は、脱揮部３０の下流側、すなわちビニル重合体排出口３４寄りに配置されている。なお、第２の未反応ビニルモノマー排出口３８を上流側未反応ビニルモノマー排出口３８という場合がある。
ここで、より上流側に配置される第１の未反応ビニルモノマー排出口３６から導出される未反応ビニルモノマーを含むガスには、不純物成分として、より低沸点である低沸点不純物が多く含まれうる。一方で、より下流側に配置される第２の未反応ビニルモノマー排出口３８から導出される未反応ビニルモノマーを含むガスには、不純物成分として、より高沸点である高沸点不純物が多く含まれうる。
脱揮部３０は、一端側が重合反応槽１０に接続されており、他端側が脱揮部３０に接続されている第２の配管７２により、重合反応槽１０に接続されている。第２の配管７２はは、重合反応槽１０にて調製されたビニル重合体組成物を、重合反応槽１０から導出し、さらに脱揮部３０に導入するための配管である。
第２の配管７２は、上記の機能を実現できることを条件として、その形状、サイズ、構成材料等は特に限定されない。第２の配管７２は、通常、ビニル重合体組成物を確実に流通させるために、図示されていない従来公知の任意好適なポンプ、開閉弁、流量計、予熱器など構成を備えていてもよい。第２の配管７２としては、例えば、従来公知の任意好適なステンレス鋼製の配管を適用することができる。
（４）精製器
ビニル重合体製造装置１は、精製器４０を備えている。精製器４０は、既に説明した脱揮部３０から導出された未反応ビニルモノマーから未反応ビニルモノマー以外の不純物成分（特に高沸点不純物）を分離して除去するための機能部である。脱揮部３０から導出された未反応ビニルモノマーは、未反応ビニルモノマーに加えて、および不可避的に不純物成分を含みうる。
ビニル重合体製造装置１は、精製器４０を備えている。精製器４０は、既に説明した脱揮部３０から導出された未反応ビニルモノマーから未反応ビニルモノマー以外の不純物成分（特に高沸点不純物）を分離して除去するための機能部である。脱揮部３０から導出された未反応ビニルモノマーは、未反応ビニルモノマーに加えて、および不可避的に不純物成分を含みうる。
精製器４０としては、従来公知の任意好適な構成を有する精留塔（蒸留塔）を適用することができる。精製器４０である好適な精留塔の例としては、多段式精留塔が挙げられる。
精製器４０である精留塔の形状、サイズ、材料は特に限定されない。精留塔の形状、サイズ、材料は、例えば、処理対象である脱揮部３０から導出された未反応ビニルモノマーの成分、量、精製能力を勘案して選択することができる。精留塔の好ましい材料の例としてはステンレス鋼が挙げられる。
精製器４０は、一端側が脱揮部３０の第１の未反応ビニルモノマー排出口３６に接続されており、他端側が精製器４０に接続されている第３の配管７３と、一端側が第２の未反応ビニルモノマー排出口３８に接続されており、他端側が精製器４０に接続されている第４の配管７４により、脱揮部３０に接続されている。
第３の配管７３および第４の配管７４は、脱揮部３０から未反応ビニルモノマーを導出して、精製器４０に導入することができることを条件として、その形状、サイズ、構成材料等は特に限定されない。
第３の配管７３および第４の配管７４は、上記の機能を発揮するために、図示されていない従来公知の任意好適なポンプ、開閉弁、流量計など構成を備えていてもよい。第３の配管７３および第４の配管７４としては、例えば、従来公知の任意好適なステンレス鋼製の配管を適用することができる。
ここで、精製器４０により除去されうる不純物成分の例としては、ビニルモノマーの二量体、ビニルモノマーの三量体、用いられうる連鎖移動剤、不活性溶媒、さらにはビニルモノマーの反応物や分解物などに由来する高沸点不純物が挙げられる。
（５）循環部
ビニル重合体製造装置１は、循環部５０を備えている。循環部５０は、既に説明した精製器４０により不純物成分が除去された未反応ビニルモノマーを、既に説明した原料ビニルモノマー供給部２０（原料モノマー供給ポンプ２４）に循環させる機能部である。
ビニル重合体製造装置１は、循環部５０を備えている。循環部５０は、既に説明した精製器４０により不純物成分が除去された未反応ビニルモノマーを、既に説明した原料ビニルモノマー供給部２０（原料モノマー供給ポンプ２４）に循環させる機能部である。
循環部５０は、上記の機能を発揮することができることを条件として特に限定されず、従来公知の任意好適な構成を採用することができる。循環部５０としては、例えば、従来公知の任意好適なタンク、さらにはブランジャーポンプ、ダイヤフラムポンプなどの定量ポンプ、開閉弁、流量計、温度計、冷却器などの温度調節器等を含む機器を用いることができる。
循環部５０は、一端側が精製器４０に接続されており、他端側が循環部５０に接続されている第５の配管７５に設けられている。第５の配管７５としては、例えば、従来公知の任意好適なステンレス鋼製の配管を適用することができる。第５の配管７５は、既に説明した第１の冷却部７３ａおよび第２の冷却部７４ａと同様の図示しない冷却部を備えていてもよい。
（６）再生／バイオ原料ビニルモノマー供給部
再生／バイオ原料ビニルモノマー供給部６０、すなわち第１再生／バイオ原料ビニルモノマー供給部６０ａ、第２再生／バイオ原料ビニルモノマー供給部６０ｂ、第３再生／バイオ原料ビニルモノマー供給部６０ｃ、第４再生／バイオ原料ビニルモノマー供給部６０ｄ、第５再生／バイオ原料ビニルモノマー供給部６０ｅ、および第６再生／バイオ原料ビニルモノマー供給部６０ｆは、外部から導入された再生／バイオ原料ビニルモノマーを後段に接続されている各構成、すなわち第１再生／バイオ原料ビニルモノマー供給部６０ａが接続されている原料モノマーポンプ２４、第２再生／バイオ原料ビニルモノマー供給部６０ｂが接続されている重合反応槽１０、第３再生／バイオ原料ビニルモノマー供給部６０ｃが接続されている第３の配管７３、第４再生／バイオ原料ビニルモノマー供給部６０ｄが接続されている第４の配管７４、第５再生／バイオ原料ビニルモノマー供給部６０ｅが接続されている精製器４０、第６再生／バイオ原料ビニルモノマー供給部６０ｆが接続されている循環部５０に供給することができる機能部である。
再生／バイオ原料ビニルモノマー供給部６０、すなわち第１再生／バイオ原料ビニルモノマー供給部６０ａ、第２再生／バイオ原料ビニルモノマー供給部６０ｂ、第３再生／バイオ原料ビニルモノマー供給部６０ｃ、第４再生／バイオ原料ビニルモノマー供給部６０ｄ、第５再生／バイオ原料ビニルモノマー供給部６０ｅ、および第６再生／バイオ原料ビニルモノマー供給部６０ｆは、外部から導入された再生／バイオ原料ビニルモノマーを後段に接続されている各構成、すなわち第１再生／バイオ原料ビニルモノマー供給部６０ａが接続されている原料モノマーポンプ２４、第２再生／バイオ原料ビニルモノマー供給部６０ｂが接続されている重合反応槽１０、第３再生／バイオ原料ビニルモノマー供給部６０ｃが接続されている第３の配管７３、第４再生／バイオ原料ビニルモノマー供給部６０ｄが接続されている第４の配管７４、第５再生／バイオ原料ビニルモノマー供給部６０ｅが接続されている精製器４０、第６再生／バイオ原料ビニルモノマー供給部６０ｆが接続されている循環部５０に供給することができる機能部である。
ビニル重合体製造措置１においては、第１再生／バイオ原料ビニルモノマー供給部６０ａ、第２再生／バイオ原料ビニルモノマー供給部６０ｂ、第３再生／バイオ原料ビニルモノマー供給部６０ｃ、第４再生／バイオ原料ビニルモノマー供給部６０ｄ、第５再生／バイオ原料ビニルモノマー供給部６０ｅ、および第６再生／バイオ原料ビニルモノマー供給部６０ｆからなる群から選択される少なくとも１つが設けられていればよい。
再生／バイオ原料ビニルモノマー供給部６０は、不純物を精製機にて除去できるという観点から、第３の配管７３および第４の配管７４のうちのいずれか一方または両方に接続されていることが好ましく、第４の配管７４に接続されていることが好ましい。換言すると、ビニル重合体製造装置１は、第３再生／バイオ原料ビニルモノマー供給部６０ｃおよび／または第４再生／バイオ原料ビニルモノマー供給部６０ｄを備えていることが好ましく、第４再生／バイオ原料ビニルモノマー供給部６０ｄを備えることがより好ましい。
また、再生／バイオ原料ビニルモノマー供給部６０として、第５再生／バイオ原料ビニルモノマー供給部６０ｅを備えれば、脱揮部３０に接続される第４の配管７４に冷却部７４ａを設けることなく、より簡易な構成で脱揮部３０と精製器４０との連続運転を行うことができる。
再生／バイオ原料ビニルモノマー供給部６０としては、例えば、従来公知の任意好適なタンク、さらにはブランジャーポンプ、ダイヤフラムポンプなどの定量ポンプ、開閉弁、流量計、温度計、圧力計などの計器類、冷却器、ヒーター、熱交換器などの温度調節器等を含む機器を用いることができる。
再生／バイオ原料ビニルモノマー供給部６０は、例えば、従来公知の任意好適なステンレス鋼製の配管により後段の所定の機能部に接続すればよい。
なお、ビニル重合体製造装置１に適用される再生／バイオ原料ビニルモノマーが、例えばケミカルリサイクルにより再生された再生原料ビニルモノマーである場合には、再生／バイオ原料ビニルモノマー供給部６０には、再生原料ビニルモノマーを製造（再生）して供給することができる熱分解装置が、例えばステンレス鋼製の配管等を介して接続される（熱分解装置の詳細については後述する。）。
他方、ビニル重合体製造装置１に適用される再生／バイオ原料ビニルモノマーが、例えばバイオ原料ビニルモノマーである場合には、再生／バイオ原料ビニルモノマー供給部６０には、従来公知の任意好適なバイオ原料ビニルモノマー製造プラントにおいて製造されたバイオ原料ビニルモノマーを供給すればよく、このバイオビニルモノマー製造プラントと再生／バイオ原料ビニルモノマー供給部６０とを、例えばステンレス鋼製の配管等により接続して、バイオビニルモノマー製造プラントから導出されたバイオ原料ビニルモノマーを直接的に再生／バイオ原料ビニルモノマー供給部６０に供給する態様としてもよい。
（７）貯留タンク（第１の貯留タンク、第２の貯留タンク）
本実施形態において、ビニル重合体製造装置１は、貯留タンク９０（第１の貯留タンク９２および／または第２の貯留タンク９４）を備えている。
本実施形態において、ビニル重合体製造装置１は、貯留タンク９０（第１の貯留タンク９２および／または第２の貯留タンク９４）を備えている。
貯留タンク９０は、導入された未分解モノマー等の所定量の成分を一時的に貯留し、必要に応じて、さらに後段の機能部に導出することができる機能部である。具体的には、第１の貯留タンク９２は、脱揮部３０から導出され、必要に応じて第２の冷却部７４ａにより液化された原料ビニルモノマー、さらには第４再生／バイオ原料ビニルモノマー供給部６０ｄが設けられている場合には、当該第４再生／バイオ原料ビニルモノマー供給部６０ｄから供給された再生／バイオ原料ビニルモノマーをさらに貯留することができる機能部であり、第２の貯留タンク９４は、精製器４０から導出され、第５の配管７５および循環部５０により導入された未分解モノマーを貯留することができる機能部である。
図２に示されるとおり、本実施形態においては、第１の貯留タンク９２は、第４の配管７４の第２の冷却部７４ａよりも精製器４０側（下流側）の領域に設けられている。また、第２の貯留タンク９４は、第５の配管７５のうちの原料ビニルモノマー供給部２０（原料モノマー供給ポンプ２４）の近傍の領域であって、第１原料ビニル調合槽８０ａよりも精製器４０寄りに設けられている。
貯留タンク９０の構成、材料、サイズ等は、上記の機能を発揮できることを条件として特に限定されない。貯留タンク９０としては、例えば、従来公知の任意好適なステンレス鋼製のタンク、さらにはブランジャーポンプ、ダイヤフラムポンプなどの定量ポンプ、開閉弁、流量計、温度計、圧力計などの計器類、冷却器、ヒーター、熱交換機などの温度調節器等を含む機器によって構成することができる。
ここで、第４の配管７４としては、例えば、従来公知の任意好適なステンレス鋼製の配管を適用することができる。
（８）その他の機器
（ｉ）後処理用機器
脱揮部３０のビニル重合体排出口３４には、製造され、排出されたビニル重合体をストランド（フィラメント）状、シート状、平板状またはペレット状などの任意好適な態様とし、乾燥させ、保存して製品化するためのストランドカッター、乾燥器、サイロなどの従来公知の任意好適な機器等を含みうる図示されていない後処理用機器が設けられている。
（ｉ）後処理用機器
脱揮部３０のビニル重合体排出口３４には、製造され、排出されたビニル重合体をストランド（フィラメント）状、シート状、平板状またはペレット状などの任意好適な態様とし、乾燥させ、保存して製品化するためのストランドカッター、乾燥器、サイロなどの従来公知の任意好適な機器等を含みうる図示されていない後処理用機器が設けられている。
（ｉｉ）排ガス処理装置
精製器４０には、図示しない排ガス抜出部が設けられており、精製器４０において未分解モノマーから分離された後に抜き出された排ガスを処理して無害化するための図示されていない排ガス処理装置が、例えば、ステンレス鋼製の配管等を介して接続されうる。排ガス処理装置の例としては、酸処理機、アミン処理機、脱水脱硫機からなる群から選ばれる少なくとも１種を含む排ガス処理装置を適用することが好ましい。
精製器４０には、図示しない排ガス抜出部が設けられており、精製器４０において未分解モノマーから分離された後に抜き出された排ガスを処理して無害化するための図示されていない排ガス処理装置が、例えば、ステンレス鋼製の配管等を介して接続されうる。排ガス処理装置の例としては、酸処理機、アミン処理機、脱水脱硫機からなる群から選ばれる少なくとも１種を含む排ガス処理装置を適用することが好ましい。
（ｉｉｉ）熱分解装置
ビニル重合体製造装置１に適用される再生／バイオ原料ビニルモノマーが再生原料ビニルモノマーである場合には、再生／バイオ原料ビニルモノマー供給部６０には、再生原料ビニルモノマーを製造（再生）して供給することができる図示しない熱分解装置が、例えばステンレス鋼製の配管等を介して接続される。以下、本発明のビニル重合体製造装置１に好適に適用できるケミカルリサイクルのための熱分解装置について説明する。
ビニル重合体製造装置１に適用される再生／バイオ原料ビニルモノマーが再生原料ビニルモノマーである場合には、再生／バイオ原料ビニルモノマー供給部６０には、再生原料ビニルモノマーを製造（再生）して供給することができる図示しない熱分解装置が、例えばステンレス鋼製の配管等を介して接続される。以下、本発明のビニル重合体製造装置１に好適に適用できるケミカルリサイクルのための熱分解装置について説明する。
本発明のビニル重合体製造装置１の再生／バイオ原料ビニルモノマー供給部６０に再生／バイオ原料ビニルモノマーである再生原料ビニルモノマーを直接的に供給しうる熱分解装置は、熱分解部を含む。
熱分解部は、ビニル重合体を含むビニル重合体組成物を成形した成形体のスクラップを熱分解して、（メタ）アクリル酸エステルなどのビニルモノマーを含むガス（さらに不純物成分を含みうる）を生成することができることを条件として、従来公知の任意好適な構成を有する装置を適用することができる。
熱分解部の例としては、押出機、ニーダー、および流動床加熱器が挙げられる。
熱分解部は、押出機であることが好ましい。熱分解部である押出機の好適な例としては、二軸同方向回転押出機および二軸異方向回転押出機などの二軸押出機が挙げられる。
熱分解部として好適に適用できるニーダーとしては、例えば、米国特許第１０３０１２３５号明細書に記載の装置が挙げられる。
熱分解部として好適に適用できる流動床加熱器としては、例えば、特開２００９－１１２９０２号公報に記載の装置が挙げられる。
以下、熱分解部の構成例について、二軸押出機の構成を例にとって説明する。
二軸押出機である場合の熱分解部は、導入された原料であるスクラップを二軸押出機内における延在方向に移動させつつ内部において加熱処理を行うためのシリンダと、シリンダの内部に配置されたスクリューとを備えている。
二軸押出機である場合の熱分解部は、導入された原料であるスクラップを二軸押出機内における延在方向に移動させつつ内部において加熱処理を行うためのシリンダと、シリンダの内部に配置されたスクリューとを備えている。
熱分解部には、原料であるスクラップを熱分解部の内部に供給するためのホッパー（フィーダー）に相当する投入部が設けられている。また、熱分解部には、熱分解されて生成したガスを抜き出すための１以上のガス抜き出し部（ベント）が設けられている。
熱分解装置は、熱分解部により熱分解されて生成したビニルモノマーを含むガスを導入してビニルモノマーと当該ビニルモノマーより沸点の高い不純物（化合物）を主成分とする高沸点不純物とを分離することができる分縮器を備えている。
分縮器は、具体的には、分別凝縮により熱分解部において発生したビニルモノマーを含むガスからビニルモノマーより沸点の高い高沸点不純物を凝縮して液化することにより除去し、結果としてビニルモノマーを精製して導出することができる。
分縮器としては、導入されるビニルモノマーを含むガスの流量、組成等に対応した従来公知の任意好適な構成を備える分縮器を採用することができる。
ここで、熱分解部によるビニルモノマーの再生、すなわち再生／バイオ原料ビニルモノマーの製造にかかる熱分解工程と分縮工程について簡単に説明する。
二軸押出機を用いる熱分解工程の実施条件（例えば、シリンダ温度（℃）、スクリュー回転数（ｒｐｍ）、スクラップ供給量（原料供給速度）（ｋｇ／時間））は特に限定されない。熱分解工程の実施条件は、例えば、処理対象のスクラップの性状、組成等を考慮して、任意好適な実施条件とすることができる。
熱分解工程におけるシリンダ温度は、通常４００℃～５００℃とすればよく、例えばスクラップが純粋なポリ（メタ）アクリル酸メチルからなる場合には、好ましくは４５０℃～４７０℃である。
熱分解工程におけるスクリュー回転数は、通常５００ｒｐｍ～１５００ｒｐｍとすればよく、例えばスクラップが純粋なポリ（メタ）アクリル酸メチルからなる場合には、好ましくは５００ｒｐｍ～１０００ｒｐｍである。
熱分解工程におけるスクラップ供給量は、熱分解部のシリンダー径に応じて適宜変更すればよく、通常１０ｋｇ／時間～５０００ｋｇ／時間とすればよく、例えばシリンダー径が４７ｍｍである場合には、好ましくは４０ｋｇ／時間～９０ｋｇ／時間である。
具体的には、分縮工程は、ビニルモノマーを含むガスを、主成分であるビニルモノマーの沸点以上、かつ、高沸点不純物の沸点未満、融点以上の温度に調節することにより、ビニルモノマーと高沸点不純物とを分別凝縮する工程である。
分縮工程における温度は、分別凝縮されるビニルモノマー、高沸点不純物の種類等、熱分解により生じたガスの組成に対応した任意好適な温度とすることができる。
本発明の熱分解装置１によれば、エネルギー消費を低減しつつ、高い収率で効率よく再生／バイオ原料ビニルモノマーおよび非再生／非バイオ原料ビニルモノマーに由来するビニル重合体、特にマスバランス方式が適用されるビニル重合体を低コストで製造することができる。
２．ビニル重合体の製造方法
第１実施形態のビニル重合体の製造方法は、既に説明したビニル重合体製造装置１を用いるビニル重合体の製造方法であって、
非再生／非バイオ原料ビニルモノマーを供給するための非再生／非バイオ原料ビニルモノマー供給部２２から供給された非再生／非バイオ原料ビニルモノマーと再生／バイオ原料ビニルモノマー供給部６０から供給された再生／バイオ原料ビニルモノマーとを含みうる原料ビニルモノマーを、原料ビニルモノマー供給部２０が備える原料ビニルモノマー供給ポンプ２４により、第１の配管７１を介して重合反応槽１０に導出する導出工程と、
原料ビニルモノマー供給部２０から供給された原料ビニルモノマーを、重合反応槽１０において塊状重合または溶液重合して、ビニル重合体と、未反応ビニルモノマーとが混合したビニル重合体組成物を得る調製工程と、
得られたビニル重合体組成物を重合反応槽１０から導出し、該ビニル重合体組成物を第２の配管７２を介してビニル重合体組成物導入口３２から脱揮部３０に導入し、次いで脱揮部３０により脱揮して、液体状のビニル重合体と気体状の未反応ビニルモノマーとを分離する分離工程と、
脱揮部３０の第１の未反応ビニルモノマー排出口３６および第３の配管７３を介して、ならびに第２の未反応ビニルモノマー排出口３８および第４の配管７４を介して未反応ビニルモノマーを排出し、精製器４０に導入して精製することにより、未反応ビニルモノマーから不純物成分をさらに分離して除去する除去工程と、
不純物成分が除去された未反応ビニルモノマーを精製器４０から導出して、当該未反応ビニルモノマーを、循環部５０により第５の配管７５を介して原料ビニルモノマー供給部２０に循環させ、次いで導出工程を再度実施する循環工程と、
前記脱揮部３０のビニル重合体排出口３４から、未反応ビニルモノマーが分離されたビニル重合体を排出してビニル重合体を得る排出工程と
を含む。
第１実施形態のビニル重合体の製造方法は、既に説明したビニル重合体製造装置１を用いるビニル重合体の製造方法であって、
非再生／非バイオ原料ビニルモノマーを供給するための非再生／非バイオ原料ビニルモノマー供給部２２から供給された非再生／非バイオ原料ビニルモノマーと再生／バイオ原料ビニルモノマー供給部６０から供給された再生／バイオ原料ビニルモノマーとを含みうる原料ビニルモノマーを、原料ビニルモノマー供給部２０が備える原料ビニルモノマー供給ポンプ２４により、第１の配管７１を介して重合反応槽１０に導出する導出工程と、
原料ビニルモノマー供給部２０から供給された原料ビニルモノマーを、重合反応槽１０において塊状重合または溶液重合して、ビニル重合体と、未反応ビニルモノマーとが混合したビニル重合体組成物を得る調製工程と、
得られたビニル重合体組成物を重合反応槽１０から導出し、該ビニル重合体組成物を第２の配管７２を介してビニル重合体組成物導入口３２から脱揮部３０に導入し、次いで脱揮部３０により脱揮して、液体状のビニル重合体と気体状の未反応ビニルモノマーとを分離する分離工程と、
脱揮部３０の第１の未反応ビニルモノマー排出口３６および第３の配管７３を介して、ならびに第２の未反応ビニルモノマー排出口３８および第４の配管７４を介して未反応ビニルモノマーを排出し、精製器４０に導入して精製することにより、未反応ビニルモノマーから不純物成分をさらに分離して除去する除去工程と、
不純物成分が除去された未反応ビニルモノマーを精製器４０から導出して、当該未反応ビニルモノマーを、循環部５０により第５の配管７５を介して原料ビニルモノマー供給部２０に循環させ、次いで導出工程を再度実施する循環工程と、
前記脱揮部３０のビニル重合体排出口３４から、未反応ビニルモノマーが分離されたビニル重合体を排出してビニル重合体を得る排出工程と
を含む。
以下、ビニル重合体の製造方法に含まれうる各工程について具体的に説明する。
（１）導出工程
導出工程は、非再生／非バイオ原料ビニルモノマーを供給するための非再生／非バイオ原料ビニルモノマー供給部２２から供給された非再生／非バイオ原料ビニルモノマーと再生／バイオ原料ビニルモノマー供給部６０から供給された再生／バイオ原料ビニルモノマーとを含みうる原料ビニルモノマーを、原料ビニルモノマー供給部２０が備える原料ビニルモノマー供給ポンプ２４により、第１の配管７１を介して重合反応槽１０に導出する工程である。
導出工程は、非再生／非バイオ原料ビニルモノマーを供給するための非再生／非バイオ原料ビニルモノマー供給部２２から供給された非再生／非バイオ原料ビニルモノマーと再生／バイオ原料ビニルモノマー供給部６０から供給された再生／バイオ原料ビニルモノマーとを含みうる原料ビニルモノマーを、原料ビニルモノマー供給部２０が備える原料ビニルモノマー供給ポンプ２４により、第１の配管７１を介して重合反応槽１０に導出する工程である。
導出工程における原料ビニルモノマーの導出量、導出速度等の条件は、選択された原料ビニルモノマーの種類、成分等を勘案して、任意好適な条件とすることができる。
なお、再生／バイオ原料ビニルモノマー供給部６０が原料ビニルモノマー供給部２０に接続されている場合には、導出工程は、再生／バイオ原料ビニルモノマー供給部６０から原料ビニルモノマー供給部２０に供給された再生／バイオ原料ビニルモノマーを用いて行われることとなる。
（２）調製工程
調製工程は、原料ビニルモノマー供給部２０から供給された原料ビニルモノマーを、重合反応槽１０において塊状重合または溶液重合して、ビニル重合体と、未反応ビニルモノマーとが混合したビニル重合体組成物を得る工程である。
調製工程は、原料ビニルモノマー供給部２０から供給された原料ビニルモノマーを、重合反応槽１０において塊状重合または溶液重合して、ビニル重合体と、未反応ビニルモノマーとが混合したビニル重合体組成物を得る工程である。
調製工程におけるビニルモノマーの重合（ビニル重合体（部分的に重合したビニル重合体を含みうるビニル重合体組成物）の調製）における条件（重合温度、重合圧力、ビニルモノマーの濃度、添加剤等の濃度、重合時間等）は、目的とするビニル重合体の構造、特性等を勘案して適宜決定すればよい。
なお、再生／バイオ原料ビニルモノマー供給部６０が重合反応槽１０に接続されている場合には、調製工程は、再生／バイオ原料ビニルモノマー供給部６０から重合反応槽１０に供給された再生／バイオ原料ビニルモノマーを用いて行われることとなる。
（３）分離工程
分離工程は、調製されたビニル重合体組成物を重合反応槽１０から導出し、ビニル重合体組成物を第２の配管７２を介してビニル重合体組成物導入口３２から脱揮部３０に導入し、次いで脱揮部３０により脱揮して、液体状のビニル重合体と気体状の未反応ビニルモノマーとを分離する工程である。
分離工程は、調製されたビニル重合体組成物を重合反応槽１０から導出し、ビニル重合体組成物を第２の配管７２を介してビニル重合体組成物導入口３２から脱揮部３０に導入し、次いで脱揮部３０により脱揮して、液体状のビニル重合体と気体状の未反応ビニルモノマーとを分離する工程である。
具体的には、分離工程においては、脱揮部３０によりビニル重合体組成物が脱揮されることにより生じた気体状の未反応ビニルモノマー（さらに、二量体、連鎖移動剤、不活性溶媒、メタノール、プロピオン酸メチル、イソ酪酸メチル、アクリル酸メチル、α－ヒドロキシイソ酪酸メチル等の不純物成分を含みうる。）を主成分であるビニルモノマーの沸点以上、かつ、ビニル重合体の熱分解温度未満の温度に調節することにより、ビニルモノマーと不純物成分とが分離される。
例えば、未反応ビニルモノマーが（メタ）アクリル酸メチルである場合には、「（メタ）アクリル酸メチルの「沸点以上、かつ、ビニル重合体の熱分解温度未満」に調整された後の（メタ）アクリル酸メチルを含むガスの温度は、具体的には、例えば１００℃～３００℃とすることが好ましく、１５０℃～３００℃とすることがより好ましく、２００℃～２９０℃とすることがさらに好ましい。
脱揮部３０における脱揮処理は、好ましくは、例えば、第１の未反応ビニルモノマー排出口３６におけるベント圧力をゲージ圧表記で－０．０１～－０．０４ＭＰａに調整し、第２の未反応ビニルモノマー排出口３８におけるベント圧力を－０．０９～－０．１ＭＰａに調整しつつ、温度を２００～２９０℃とすることにより、未反応ビニルモノマーを連続的に分離除去することで実施できる。
（４）除去工程
除去工程は、脱揮部３０の第１の未反応ビニルモノマー排出口３６および第３の配管７３を介して、ならびに第２の未反応ビニルモノマー排出口３８および第４の配管７４を介して未反応ビニルモノマーを排出し、精製器４０に導入して精製することにより、未反応ビニルモノマーから不純物成分をさらに分離して除去する工程である。
除去工程は、脱揮部３０の第１の未反応ビニルモノマー排出口３６および第３の配管７３を介して、ならびに第２の未反応ビニルモノマー排出口３８および第４の配管７４を介して未反応ビニルモノマーを排出し、精製器４０に導入して精製することにより、未反応ビニルモノマーから不純物成分をさらに分離して除去する工程である。
まず、脱揮部３０において脱揮された未反応ビニルモノマーが精製器４０に導出される。脱揮部３０から未反応ビニルモノマーが導出されるにあたり、第１の未反応ビニルモノマー排出口（上流側未反応ビニルモノマー排出口）３６からは、未反応ビニルモノマーに加えて既に説明した低沸点不純物などの比較的沸点が低い不純物が導出される傾向があり、第２の未反応ビニルモノマー排出口（下流側未反応ビニルモノマー排出口）３８からは、既に説明した高沸点不純物などの比較的沸点が高い不純物が導出される傾向がある。
次いで、第１の未反応ビニルモノマー排出口３６および第２の未反応ビニルモノマー排出口３８から排出された未反応ビニルモノマーは精製器４０に導入されて精製される。
具体的には、既に説明した精製器４０に導入された不純物成分を含みうる未反応ビニルモノマーからは、精製器４０において低沸点不純物および高沸点不純物を含む不純物成分が分離され、除去される。
なお、再生／バイオ原料ビニルモノマー供給部６０が精製器４０に接続されている場合には、除去工程は、未反応ビニルモノマーに加えて、再生／バイオ原料ビニルモノマー供給部６０から精製器４０に供給された再生／バイオ原料ビニルモノマーを用いて行われることとなる。
また、再生／バイオ原料ビニルモノマー供給部６０が第３の配管７３および第４の配管７４のうちのいずれか一方または両方に接続されている場合には、除去工程は、脱揮部３０から導出された未反応ビニルモノマーに加え、再生／バイオ原料ビニルモノマー供給部６０から第３の配管７３および第４の配管７４のうちのいずれか一方または両方に供給された再生／バイオ原料ビニルモノマーを用いて行われることとなる。
除去工程の実施条件は特に限定されない。精製器４０における温度、流速、圧力などの条件は、製造されるビニル重合体の構造、特性、不純物成分の性状等を勘案して任意好適な条件とすることができる。
（５）循環工程
循環工程は、不純物成分が除去された未反応ビニルモノマーを精製器４０から導出して、未反応ビニルモノマーを、循環部５０により第５の配管７５を介して原料ビニルモノマー供給部２０に循環させ、次いで既に説明した導出工程（さらに調製工程、分離工程および除去工程）を再度（繰り返して）実施する工程である。
循環工程は、不純物成分が除去された未反応ビニルモノマーを精製器４０から導出して、未反応ビニルモノマーを、循環部５０により第５の配管７５を介して原料ビニルモノマー供給部２０に循環させ、次いで既に説明した導出工程（さらに調製工程、分離工程および除去工程）を再度（繰り返して）実施する工程である。
具体的には、循環部５０が備える定量ポンプ等を用いて、精製器４０により精製された精製器４０から導出された不純物成分が除去された未反応ビニルモノマーを、配管７５を介して既に説明した原料ビニルモノマー供給部２０（原料モノマー供給ポンプ２４）に循環させて既に説明した導出工程、さらには調製工程、分離工程および除去工程を繰り返して実施することにより、回収された未反応ビニルモノマーをリサイクルしつつビニル重合体を製造する。
なお、再生／バイオ原料ビニルモノマー供給部６０が循環部５０に接続されている場合には、循環工程は、未反応ビニルモノマーに加えて、再生／バイオ原料ビニルモノマー供給部６０から循環部５０に供給された再生／バイオ原料ビニルモノマーを用いて行われることとなる。
（６）排出工程
排出工程は、脱揮部３０のビニル重合体排出口３４から、未反応ビニルモノマー（および不純物成分）が分離されたビニル重合体を排出してビニル重合体を得る工程である。
排出工程は、脱揮部３０のビニル重合体排出口３４から、未反応ビニルモノマー（および不純物成分）が分離されたビニル重合体を排出してビニル重合体を得る工程である。
具体的には、脱揮部３０により未反応ビニルモノマーおよび不純物成分が分離され、除去されることにより製造されたビニル重合体は、脱揮部３０のビニル重合体排出口３４から導出される。次いで、既に説明した後処理用機器に処理されて、ストランド（フィラメント）状、シート状、平板状またはペレット状などの所定の任意好適な態様とし、乾燥させ、必要ならば一時的に保存して、包装するなどして製品化される。
本発明のビニル重合体の製造方法によれば、簡便な工程で、エネルギー消費を低減しつつ、高い収率で効率よく再生／バイオ原料ビニルモノマーおよび非再生／非バイオ原料ビニルモノマーに由来するビニル重合体、特にマスバランス方式が適用されるビニル重合体を低コストで製造することができる。
＜第２実施形態＞
１．ビニル重合体製造装置
図２を参照して、第２実施形態のビニル重合体製造装置について説明する。なお、既に説明した第１実施形態と同様の構成要素については同一の符号を付して詳細な説明については省略する。図２は、第２実施形態のビニル重合体製造装置の構成例を示す概略的な図である。
１．ビニル重合体製造装置
図２を参照して、第２実施形態のビニル重合体製造装置について説明する。なお、既に説明した第１実施形態と同様の構成要素については同一の符号を付して詳細な説明については省略する。図２は、第２実施形態のビニル重合体製造装置の構成例を示す概略的な図である。
（１）重合反応槽
重合反応槽１０は、再生／バイオ原料ビニルモノマーおよび非再生／非バイオ原料ビニルモノマー、さらには回収された未反応ビニルモノマーを含む原料ビニルモノマーを塊状重合または溶液重合して、ビニル重合体と、（再生／バイオ原料ビニルモノマー、非再生／非バイオ原料ビニルモノマーおよび回収された未反応ビニルモノマーのいずれにも由来しうる）未反応ビニルモノマーとが混合したビニル重合体組成物を調製するための機能部である。
重合反応槽１０は、再生／バイオ原料ビニルモノマーおよび非再生／非バイオ原料ビニルモノマー、さらには回収された未反応ビニルモノマーを含む原料ビニルモノマーを塊状重合または溶液重合して、ビニル重合体と、（再生／バイオ原料ビニルモノマー、非再生／非バイオ原料ビニルモノマーおよび回収された未反応ビニルモノマーのいずれにも由来しうる）未反応ビニルモノマーとが混合したビニル重合体組成物を調製するための機能部である。
（２）原料ビニルモノマー供給部
原料ビニルモノマー供給部２０は、非再生／非バイオ原料ビニルモノマーを重合反応槽１０に供給することができる機能部である。なお、詳細は後述するが、原料ビニルモノマー供給部２０は、再生／バイオ原料ビニルモノマー、さらには未反応ビニルモノマーをも非再生／非バイオ原料ビニルモノマーを重合反応槽１０に供給することができるように構成されている。
原料ビニルモノマー供給部２０は、非再生／非バイオ原料ビニルモノマーを重合反応槽１０に供給することができる機能部である。なお、詳細は後述するが、原料ビニルモノマー供給部２０は、再生／バイオ原料ビニルモノマー、さらには未反応ビニルモノマーをも非再生／非バイオ原料ビニルモノマーを重合反応槽１０に供給することができるように構成されている。
原料ビニルモノマー供給部２０は、非再生／非バイオ原料ビニルモノマー供給部２２と当該非再生／非バイオ原料ビニルモノマー供給部２２に設けられている原料モノマー供給ポンプ２４を含んでいる。
原料モノマー供給ポンプ２４は、非再生／非バイオ原料ビニルモノマー供給部２２から供給された非再生／非バイオ原料ビニルモノマー、さらには後述する再生／バイオ原料ビニルモノマー、さらには未反応ビニルモノマーを重合反応槽１０に供給することができる機能部である。
原料ビニルモノマー供給部２０（原料モノマー供給ポンプ２４）は、一端側が重合反応槽１０に接続されており、他端側が原料ビニルモノマー供給部２０に接続されている第１の配管７１により重合反応槽１０に接続されている。
（３）脱揮部
ビニル重合体製造装置１は、脱揮部３０を含んでいる。脱揮部３０は、既に説明した重合反応槽１０から導出されたビニル重合体組成物を脱揮して、液体状のビニル重合体と気体状の未反応ビニルモノマー（他に不純物成分を含みうる。）とを分離する機能を有する機能部である。
ビニル重合体製造装置１は、脱揮部３０を含んでいる。脱揮部３０は、既に説明した重合反応槽１０から導出されたビニル重合体組成物を脱揮して、液体状のビニル重合体と気体状の未反応ビニルモノマー（他に不純物成分を含みうる。）とを分離する機能を有する機能部である。
脱揮部３０の例としては、脱揮押出機を含む押出機、薄膜式蒸発機、蒸発缶、多管式熱交換器、特殊熱交換器が挙げられる。
脱揮部３０は、脱揮押出機であることが好ましい。脱揮部３０である脱揮押出機の好適な例としては、二軸同方向回転押出機および二軸異方向回転押出機などの二軸押出機が挙げられる。脱揮押出機としては、例えば、日本製鋼所製のＴＥＸ（商品名）等のベントエスクトルーダ型の脱揮押出機が挙げられる。
図２に示されるように、脱揮部３０には、ビニル重合体組成物を脱揮部３０の内部に供給するためのビニル重合体組成物導入口３２が設けられている。
脱揮部３０には、脱揮処理により、液体状のビニル重合体と気体状の未反応ビニルモノマーとに分離されることにより生成した未反応ビニルモノマーと不可避的に含まれうる不純物成分を含むガスを脱揮部３０外に抜き出すための１以上の未反応ビニルモノマー排出口が設けられている。
脱揮部３０には、調製されたビニル重合体を脱揮部３０外に排出するためのビニル重合体排出口３４が設けられている。ビニル重合体排出口３４は、通常、脱揮部３０の下流側の末端部近傍に設けられている。
第１の未反応ビニルモノマー排出口３６は、脱揮部３０の上流側、すなわちビニル重合体排出口３４が設けられている下流側の末端部とは反対側の末端部寄りに配置されている。
第２の未反応ビニルモノマー排出口３８は、脱揮部３０の下流側、すなわちビニル重合体排出口３４寄りに配置されている。
脱揮部３０は、一端側が重合反応槽１０に接続されており、他端側が脱揮部３０に接続されている第２の配管７２により、重合反応槽１０に接続されている。
（４）精製器
ビニル重合体製造装置１は、精製器４０を備えている。精製器４０は、既に説明した脱揮部３０から導出された未反応ビニルモノマー（未反応ビニルモノマーに加えて、不可避的に不純物成分を含みうる。）から未反応ビニルモノマー以外の不純物成分を分離して除去するための機能部である。
ビニル重合体製造装置１は、精製器４０を備えている。精製器４０は、既に説明した脱揮部３０から導出された未反応ビニルモノマー（未反応ビニルモノマーに加えて、不可避的に不純物成分を含みうる。）から未反応ビニルモノマー以外の不純物成分を分離して除去するための機能部である。
精製器４０としては、従来公知の任意好適な構成を有する精留塔（蒸留塔）を適用することができる。精製器４０である好適な精留塔の例としては、多段式精留塔が挙げられる。
精製器４０は、一端側が脱揮部３０の第１の未反応ビニルモノマー排出口３６に接続されており、他端側が精製器４０に接続されている第３の配管７３と、一端側が第２の未反応ビニルモノマー排出口３８に接続されており、他端側が精製器４０に接続されている第４の配管７４により、脱揮部３０に接続されている。
（５）循環部
ビニル重合体製造装置１は、循環部５０を備えている。循環部５０は、既に説明した精製器４０により不純物成分が除去された未反応ビニルモノマーを、既に説明した原料ビニルモノマー供給部２０（原料モノマー供給ポンプ２４）に循環させる機能部である。
ビニル重合体製造装置１は、循環部５０を備えている。循環部５０は、既に説明した精製器４０により不純物成分が除去された未反応ビニルモノマーを、既に説明した原料ビニルモノマー供給部２０（原料モノマー供給ポンプ２４）に循環させる機能部である。
循環部５０は、一端側が精製器４０に接続されており、他端側が循環部５０に接続されている第５の配管７５に設けられている。
（６）再生／バイオ原料ビニルモノマー供給部
再生／バイオ原料ビニルモノマー供給部６０、すなわち第１再生／バイオ原料ビニルモノマー供給部６０ａ、第２再生／バイオ原料ビニルモノマー供給部６０ｂ、第３再生／バイオ原料ビニルモノマー供給部６０ｃ、第４再生／バイオ原料ビニルモノマー供給部６０ｄ、第５再生／バイオ原料ビニルモノマー供給部６０ｅ、および第６再生／バイオ原料ビニルモノマー供給部６０ｆは、外部から導入された再生／バイオ原料ビニルモノマーを後段に接続されている各構成、すなわち第１再生／バイオ原料ビニルモノマー供給部６０ａが接続されている原料モノマーポンプ２４、第２再生／バイオ原料ビニルモノマー供給部６０ｂが接続されている重合反応槽１０、第３再生／バイオ原料ビニルモノマー供給部６０ｃが接続されている第３の配管７３、第４再生／バイオ原料ビニルモノマー供給部６０ｄが接続されている第４の配管７４、第５再生／バイオ原料ビニルモノマー供給部６０ｅが接続されている精製器４０、第６再生／バイオ原料ビニルモノマー供給部６０ｆが接続されている循環部５０に供給することができる機能部である。
再生／バイオ原料ビニルモノマー供給部６０、すなわち第１再生／バイオ原料ビニルモノマー供給部６０ａ、第２再生／バイオ原料ビニルモノマー供給部６０ｂ、第３再生／バイオ原料ビニルモノマー供給部６０ｃ、第４再生／バイオ原料ビニルモノマー供給部６０ｄ、第５再生／バイオ原料ビニルモノマー供給部６０ｅ、および第６再生／バイオ原料ビニルモノマー供給部６０ｆは、外部から導入された再生／バイオ原料ビニルモノマーを後段に接続されている各構成、すなわち第１再生／バイオ原料ビニルモノマー供給部６０ａが接続されている原料モノマーポンプ２４、第２再生／バイオ原料ビニルモノマー供給部６０ｂが接続されている重合反応槽１０、第３再生／バイオ原料ビニルモノマー供給部６０ｃが接続されている第３の配管７３、第４再生／バイオ原料ビニルモノマー供給部６０ｄが接続されている第４の配管７４、第５再生／バイオ原料ビニルモノマー供給部６０ｅが接続されている精製器４０、第６再生／バイオ原料ビニルモノマー供給部６０ｆが接続されている循環部５０に供給することができる機能部である。
ビニル重合体製造措置１においては、第１再生／バイオ原料ビニルモノマー供給部６０ａ、第２再生／バイオ原料ビニルモノマー供給部６０ｂ、第３再生／バイオ原料ビニルモノマー供給部６０ｃ、第４再生／バイオ原料ビニルモノマー供給部６０ｄ、第５再生／バイオ原料ビニルモノマー供給部６０ｅ、および第６再生／バイオ原料ビニルモノマー供給部６０ｆからなる群から選択される少なくとも１つが設けられていればよい。
ビニル重合体製造装置１は、第３再生／バイオ原料ビニルモノマー供給部６０ｃおよび／または第４再生／バイオ原料ビニルモノマー供給部６０ｄを備えていることが好ましく、第４再生／バイオ原料ビニルモノマー供給部６０ｄを備えることがより好ましい。
また、再生／バイオ原料ビニルモノマー供給部６０として、第５再生／バイオ原料ビニルモノマー供給部６０ｅを備えれば、脱揮部３０に接続される第４の配管７４に冷却部７４ａを設けることなく、より簡易な構成で脱揮部３０と精製器４０との連続運転を行うことができる。
なお、ビニル重合体製造装置１に適用される再生／バイオ原料ビニルモノマーが、例えばケミカルリサイクルにより再生された再生原料ビニルモノマーである場合には、再生／バイオ原料ビニルモノマー供給部６０には、再生原料ビニルモノマーを製造（再生）して供給することができる既に説明した熱分解装置が、例えばステンレス鋼製の配管等を介して接続される。
他方、ビニル重合体製造装置１に適用される再生／バイオ原料ビニルモノマーが、例えばバイオ原料ビニルモノマーである場合には、再生／バイオ原料ビニルモノマー供給部６０には、従来公知の任意好適なバイオ原料ビニルモノマー製造プラントにおいて製造されたバイオ原料ビニルモノマーを供給すればよく、このバイオビニルモノマー製造プラントと再生／バイオ原料ビニルモノマー供給部６０とを、例えばステンレス鋼製の配管等により接続して、バイオビニルモノマー製造プラントから導出されたバイオ原料ビニルモノマーを直接的に再生／バイオ原料ビニルモノマー供給部６０に供給する態様としてもよい。
（７）温度調節部
図２に示されるように、第２実施形態においては、第２の配管７２は、その外表面に接触するように、または内部を貫通するように設けられている温度調節部７２ａをさらに備えている。
図２に示されるように、第２実施形態においては、第２の配管７２は、その外表面に接触するように、または内部を貫通するように設けられている温度調節部７２ａをさらに備えている。
温度調節部７２ａは、重合反応槽１０から導出されたビニル重合体組成物の温度を調節するための機能部である。
本実施形態において、温度調節部７２ａは、ビニル重合体組成物に主として含まれるビニル重合体の軟化点以上かつ熱分解温度未満の温度に、第２の配管７２内を流通するビニル重合体組成物の温度を調節することができる機能部である。
温度調節部７２ａとしては、従来公知の任意好適な構成を適用することができる。温度調節部７２ａとしては、具体的には、内部に媒体（熱媒体、冷媒体）を流通させることができる、ジャケット、二重管熱交換器、電気ヒーターおよび保温材からなる群から選ばれる少なくとも１つを適用することができる。
なお、例えば二重管熱交換器および保温材の組み合わせといった２種以上の部材により温度調節部７２ａが構成される場合には、少なくとも１種の部材が第２の配管７２の外表面に接触していればよく、換言すると、２種以上の部材は、第２の配管７２の外表面に積層するように設けられていてもよい。温度調節部７２ａは、例えば第２の配管７２の外周を一周して途切れなく覆うように設けることができる。
温度調節部７２ａの設置態様は、第２の配管７２内を流通するビニル重合体組成物の温度を効果的に調節できることを条件として特に限定されない。
本実施形態において、温度調節部７２ａとしては、二重管熱交換器を用いることが好ましい。当該二重管熱交換器としては、水蒸気を熱媒体として用いる二重管熱交換器であるか、または水を冷媒体として用いる二重管熱交換器であることが好ましい。
また、温度調節部７２ａが保温材を含む場合には、当該保温材が、ロックウール、グラスウール、珪酸カルシウムおよび撥水性パーライトからなる群から選ばれる少なくとも１つであることが好ましい。
本実施形態のビニル重合体製造装置１によれば、第２の配管７２が温度調節部７２ａを備えるので、脱揮工程での蒸発潜熱による温度低下分を温度調節部で補填することができる。その結果として、温度低下による脱揮工程での装置負荷が抑制することができ、後段の脱揮部３０における脱揮処理をより効率的に実施することができる。
（８）第１の冷却部および第２の冷却部
第２実施形態において、第３の配管７３は、その外表面に接触するように、または内部を貫通するように設けられている第１の冷却部７３ａをさらに備えている。第１の冷却部７３ａは、第３再生／バイオ原料ビニルモノマー供給部６０ｃが第３の配管７３に接続されている場合には、第３の配管７３のうちの当該第３再生／バイオ原料モノマー供給部６０ｃよりも脱揮部３０の近傍の領域に設けることが好ましい。
第２実施形態において、第３の配管７３は、その外表面に接触するように、または内部を貫通するように設けられている第１の冷却部７３ａをさらに備えている。第１の冷却部７３ａは、第３再生／バイオ原料ビニルモノマー供給部６０ｃが第３の配管７３に接続されている場合には、第３の配管７３のうちの当該第３再生／バイオ原料モノマー供給部６０ｃよりも脱揮部３０の近傍の領域に設けることが好ましい。
冷却部７３ａは、脱揮部３０から導出されたガス（気体状の未反応ビニルモノマー）を冷却して液化するための機能部である。
第１の冷却部７３ａとしては、二重管熱交換器を用いることが好ましい。当該二重管熱交換器としては、例えば水を冷媒体として用いる二重管熱交換器であることが好ましい。
また、第１の冷却部７３ａが保温材を含む場合には、当該保温材が、ロックウール、グラスウール、珪酸カルシウムおよび撥水性パーライトからなる群から選ばれる少なくとも１つであることが好ましい。
第２実施形態において、第４の配管７４は、その外表面に接触するように、または内部を貫通するように設けられている第２の冷却部７４ａをさらに備えている。第２の冷却部７４ａは、第４再生／バイオ原料ビニルモノマー供給部６０ｄが第４の配管７４に接続されている場合には、第４の配管７４のうちの当該第４再生／バイオ原料モノマー供給部６０ｄよりも脱揮部３０の近傍の領域に設けることが好ましい。
第２冷却部７４ａの機能および態様等については、既に説明した第１冷却部７３ａと同様であるので、これらの説明については省略する。
第２実施形態のビニル重合体製造装置１によれば、第１冷却部７３ａおよび／または第２冷却部７４ａを備えるので、精製器４０に液化した未反応ビニルモノマーを供給することができ、結果として、精製器４０における精製をより効率的に実施することができる。
（９）原料ビニルモノマー調合槽
第２実施形態において、ビニル重合体製造装置１は、原料ビニルモノマー調合槽８０（第１原料ビニルモノマー調合槽８０ａおよび／または第２原料ビニルモノマー調合槽８０ｂ）を備えている。
第２実施形態において、ビニル重合体製造装置１は、原料ビニルモノマー調合槽８０（第１原料ビニルモノマー調合槽８０ａおよび／または第２原料ビニルモノマー調合槽８０ｂ）を備えている。
原料ビニルモノマー調合槽８０は、重合反応槽１０に供給される原料ビニルモノマーの組成、特性等が好適な範囲内となるように、例えば、所定のビニルモノマーをさらに追加したり、既に説明した重合開始剤、連鎖移動剤に加えて、酸化防止剤、紫外線吸収剤、離型剤などの添加剤をさらに添加するなどして調合することができる機能部である。
図２に示されるとおり、第１原料ビニルモノマー調合槽８０ａは、第５の配管７５に、循環部５０により循環された未反応ビニルモノマーを導入することができ、さらには上記添加剤などを導入して混合（調合）し、混合物を原料ビニルモノマー供給部２０（原料モノマー供給ポンプ２４）に導入することができるように設けられており、第２原料ビニルモノマー調合槽８０ｂは、従来公知の任意好適なステンレス鋼製の配管などにより原料ビニルモノマー供給部２０（原料モノマー供給ポンプ２４）に供給できるように設けられてる。
ここで、用いられうる連鎖移動剤としては、例えば、メルカプタン類、特にブチルメルカプタン、オクチルメルカプタン、およびドデシルメルカプタンが挙げられる。
また、開始剤としては、例えば、２，２－アゾビスイソブチロニトリル、２，２－アゾビス（２，４－ジメチルパレロニトリル）、２，２－アゾビス（２－メチルブチロニトリル）等のアゾ化合物、および１，１－ビス（ｔｅｒｔ－ブチルパーオキシ）３，３，５－トリメチルシクロヘキサン、ｔｅｒｔ－ブチルパーオキシイソブチレート、ベンゾイルパーオキサイド、ラウロイルパーオキサイド等の有機過酸化物が挙げられる。
図２に示されるとおり、本実施形態においては、第１原料ビニルモノマー調合槽８０ａは、第５の配管７５のうちの原料ビニルモノマー供給部２０（原料モノマー供給ポンプ２４）の近傍の領域に設けられている。また、第２原料ビニルモノマー調合槽８０ｂは、原料ビニルモノマー供給部２０に接続されている。
原料ビニルモノマー調合槽８０の構成、材料、サイズ等は、上記の機能を発揮できることを条件として特に限定されない。原料ビニルモノマー調合槽８０としては、例えば、従来公知の任意好適なステンレス製のタンク、当該タンク内に設けられる撹拌翼、さらにはブランジャーポンプ、ダイヤフラムポンプなどの定量ポンプ、開閉弁、流量計、温度計、圧力計などの計器類、冷却器、ヒーター、熱交換器などの温度調節器等を含む機器によって構成することができる。
原料ビニルモノマー調合槽８０における調合は、具体的には、例えば、原料ビニルモノマー供給部２０に供給され、かつ重合反応槽１０に供給される前の原料モノマーのうちの一部を外部に取り出し、取り出された原料モノマーの成分、特性等を従来公知の任意好適な方法により分析して原料モノマーの組成、特性等が好適な範囲内にあるか否か評価し、当該評価の結果、例えば、特定の成分が不足していたり、所定の特性を充足していなかったりした場合には、不足している成分や特性を改善するための添加剤等が原料ビニルモノマー調合槽８０により調合され、原料ビニルモノマー供給部２０において原料モノマーの組成、特性等を好適な範囲内に調整することにより行うことができる。
第２実施形態のビニル重合体製造装置１によれば、原料ビニルモノマー調合槽８０を備えるので、所望の成分、重合率、分子量といった所望の性状、耐候性などの所望の特性を有するビニル重合体をより正確かつ効率的に製造することができる。
（１０）貯留タンク（第１の貯留タンク、第２の貯留タンク）
第２実施形態において、ビニル重合体製造装置１は、貯留タンク９０（第１の貯留タンク９２および／または第２の貯留タンク９４）を備えている。
第２実施形態において、ビニル重合体製造装置１は、貯留タンク９０（第１の貯留タンク９２および／または第２の貯留タンク９４）を備えている。
貯留タンク９０は、導入された未分解モノマー等の所定量の成分を一時的に貯留し、必要に応じて、さらに後段の機能部に導出することができる機能部である。具体的には、第１の貯留タンク９２は、脱揮部３０から導出され、必要に応じて第２の冷却部７４ａにより液化された原料ビニルモノマー、さらには第４再生／バイオ原料ビニルモノマー供給部６０ｄが設けられている場合には、当該第４再生／バイオ原料ビニルモノマー供給部６０ｄから供給された再生／バイオ原料ビニルモノマーをさらに貯留することができる機能部であり、第２の貯留タンク９４は、精製器４０から導出され、第５の配管７５および循環部５０により導入された未分解モノマーを貯留することができる機能部である。
図２に示されるとおり、本実施形態においては、第１の貯留タンク９２は、第４の配管７４の第２の冷却部７４ａよりも精製器４０側（下流側）の領域に設けられている。また、第２の貯留タンク９４は、第５の配管７５のうちの原料ビニルモノマー供給部２０（原料モノマー供給ポンプ２４）の近傍の領域であって、第１原料ビニル調合槽８０ａよりも精製器４０寄りに設けられている。
貯留タンク９０の構成、材料、サイズ等は、上記の機能を発揮できることを条件として特に限定されない。貯留タンク９０としては、例えば、従来公知の任意好適なステンレス鋼製のタンク、さらにはブランジャーポンプ、ダイヤフラムポンプなどの定量ポンプ、開閉弁、流量計温度計、圧力計などの計器類、冷却器、ヒーター、熱交換器などの温度調節器等を含む機器によって構成することができる。
ここで、第４の配管７４としては、例えば、従来公知の任意好適なステンレス鋼製の配管を適用することができる。
第２実施形態のビニル重合体製造装置１によれば、貯留タンク９０を備えるので、第４の配管７４に設けられる場合には、高沸点不純物を含むため特に液化しやすい第４の配管７４を流通する未反応ビニルモノマーを第１の貯留タンク９２に一旦貯留して、より容易に効率的に精製器４０に導入して精製を行うことができ、また第５の配管７５に設けられる場合には、原料ビニルモノマー調合槽８０、原料ビニルモノマー供給部２０、さらには重合反応槽１０に原料ビニルモノマーを導入する前に、例えば、第２の貯留タンク９４に一旦貯留された未反応ビニルモノマーおよび原料ビニルモノマーを含む組成物の一部を抜き出してその組成、性状等を確認することができ、例えば、原料ビニルモノマー調合槽８０により、不足している成分を補充するなどできるので、所望の成分、性状、特性を有するビニル重合体をより正確かつ効率的に製造することができる。
（１１）その他の機器
第２実施形態のビニル重合体製造装置１が備えうる（ｉ）後処理用機器、（ｉｉ）排ガス処理装置および（ｉｉｉ）熱分解装置については、既に説明した第１実施形態の機器、装置と同様であるため具体的な説明については省略する。
第２実施形態のビニル重合体製造装置１が備えうる（ｉ）後処理用機器、（ｉｉ）排ガス処理装置および（ｉｉｉ）熱分解装置については、既に説明した第１実施形態の機器、装置と同様であるため具体的な説明については省略する。
２．ビニル重合体の製造方法
第２実施形態のビニル重合体の製造方法は、既に説明した第２実施形態のビニル重合体製造装置１を用いる製造方法である。第２実施形態のビニル重合体の製造方法にかかる導出工程、調製工程、分離工程、除去工程、循環工程および排出工程は、既に説明した第１実施形態の製造方法と同様であるので、以下、異なる点について具体的に説明する。
第２実施形態のビニル重合体の製造方法は、既に説明した第２実施形態のビニル重合体製造装置１を用いる製造方法である。第２実施形態のビニル重合体の製造方法にかかる導出工程、調製工程、分離工程、除去工程、循環工程および排出工程は、既に説明した第１実施形態の製造方法と同様であるので、以下、異なる点について具体的に説明する。
（１）ビニル重合体製造装置１が、再生／バイオ原料ビニルモノマー供給部６０が接続された第３の配管７３のうちの当該再生／バイオ原料モノマー供給部６０よりも脱揮部３０の近傍の領域に設けられている第１の冷却器７３ａ、および／または再生／バイオ原料ビニルモノマー供給部６０が接続された第４の配管７４のうちの当該再生／バイオ原料モノマー供給部６０よりも脱揮部３０の近傍の領域に設けられた第２の冷却部７４ａをさらに備えている場合には、分離工程の後であって除去工程の前に、脱揮部３０から導出された気体状の未反応ビニルモノマーを第１の冷却部７３ａおよび／または第２の冷却部７４ａに導入して、冷却することにより液化する冷却工程をさらに含む。
ビニル重合体の製造方法が冷却工程を含む場合には、精製器４０に液化した未反応ビニルモノマーを供給することができるので、精製器４０における精製、未反応ビニルモノマーのリサイクル、ひいてはビニル重合体の製造をより効率的かつ効果的に実施することができる。
（２）ビニル重合体製造装置１が、第５の配管７５のうちの原料ビニルモノマー供給部２０の近傍の領域に設けられているか、または原料ビニルモノマー供給部２０に接続されている原料ビニルモノマー調合槽８０をさらに備える場合には、既に説明した循環工程は、不純物成分が除去された未反応ビニルモノマーを精製器４０から導出した当該未反応ビニルモノマーを、循環部５０により原料ビニルモノマー調合槽８０に導入して原料ビニルモノマーの組成を調節した後に、組成が調節された原料ビニルモノマーを原料ビニルモノマー供給部６０に循環させ、次いで導出工程を再度実施する工程である。
循環工程を、原料ビニルモノマー調合槽８０を用いて上記のとおりの工程とすれば、所望の成分、性状、特性を有するビニル重合体をより正確かつ効率的に製造することができる。
（３）ビニル重合体製造装置１が、第４の配管７４のうちの精製器４０の近傍の領域に設けられた第１の貯留タンク９２と、第５の配管７５のうちの原料ビニルモノマー供給部２０の近傍の領域に設けられた第２の貯留タンク９４とをさらに備える場合には、分離工程の後であって除去工程の前に、脱揮部３０から導出された未反応ビニルモノマーを液体状の未反応ビニルモノマーとして第１の貯留タンク９２に貯留する工程をさらに含み、循環工程が、不純物成分が除去された未反応ビニルモノマーを精製器４０から導出して、第２の貯留タンク９４に液体状の未反応ビニルモノマーとして貯留し、次いで原料ビニルモノマー供給部２０に循環させ、次いで導出工程を再度実施する工程である。
ビニル重合体の製造方法において、貯留タンク９０が第４の配管７４に設けられる場合には、高沸点不純物を含むため特に液化しやすい第４の配管７４を流通する未反応ビニルモノマーを一旦貯留して、より容易に効率的に精製器４０に導入して精製を行うことができ、また第５の配管７５に設けられる場合には、原料ビニルモノマー調合槽８０、原料ビニルモノマー供給部２０、さらには重合反応槽１０に原料ビニルモノマーを導入する前に、例えば、一旦貯留された未反応ビニルモノマーおよび原料ビニルモノマーを含む組成物の一部を抜き出してその組成、性状等を確認することができ、例えば、原料ビニルモノマー調合槽８０により、不足している成分を補充するなどできるので、所望の成分、性状、特性を有するビニル重合体をより正確かつ効率的に製造することができ、簡便な工程で、エネルギー消費を低減しつつ、高い収率で効率よく再生／バイオ原料ビニルモノマーおよび非再生／非バイオ原料ビニルモノマーに由来するビニル重合体、特にマスバランス方式が適用されるビニル重合体を低コストで製造することができる。
１ ビニル重合体製造装置
１０ 重合反応槽
２０ 原料ビニルモノマー供給部
２２ 非再生／非バイオ原料ビニルモノマー供給部
２４ 原料ビニルモノマー供給ポンプ
２６ 重合開始剤供給部
２８ 連鎖移動剤供給部
３０ 脱揮部
３２ ビニル重合体組成物導入口
３４ ビニル重合体排出口
３６ 第１の未反応ビニルモノマー排出口（上流側未反応ビニルモノマー排出口）
３８ 第２の未反応ビニルモノマー排出口（下流側未反応ビニルモノマー排出口）
４０ 精製器
５０ 循環部
６０ 再生／バイオ原料ビニルモノマー供給部
６０ａ 第１再生／バイオ原料ビニルモノマー供給部
６０ｂ 第２再生／バイオ原料ビニルモノマー供給部
６０ｃ 第３再生／バイオ原料ビニルモノマー供給部
６０ｄ 第４再生／バイオ原料ビニルモノマー供給部
６０ｅ 第５再生／バイオ原料ビニルモノマー供給部
６０ｆ 第６再生／バイオ原料ビニルモノマー供給部
７１ 第１の配管
７２ 第２の配管
７２ａ 温度調節部
７３ 第３の配管
７３ａ 第１の冷却部
７４ 第４の配管
７４ａ 第２の冷却部
７５ 第５の配管
８０ 原料ビニルモノマー調合槽
８０ａ 第１原料ビニルモノマー調合槽
８０ｂ 第２原料ビニルモノマー調合槽
９０ 貯留タンク
９２ 第１の貯留タンク
９４ 第２の貯留タンク
１０ 重合反応槽
２０ 原料ビニルモノマー供給部
２２ 非再生／非バイオ原料ビニルモノマー供給部
２４ 原料ビニルモノマー供給ポンプ
２６ 重合開始剤供給部
２８ 連鎖移動剤供給部
３０ 脱揮部
３２ ビニル重合体組成物導入口
３４ ビニル重合体排出口
３６ 第１の未反応ビニルモノマー排出口（上流側未反応ビニルモノマー排出口）
３８ 第２の未反応ビニルモノマー排出口（下流側未反応ビニルモノマー排出口）
４０ 精製器
５０ 循環部
６０ 再生／バイオ原料ビニルモノマー供給部
６０ａ 第１再生／バイオ原料ビニルモノマー供給部
６０ｂ 第２再生／バイオ原料ビニルモノマー供給部
６０ｃ 第３再生／バイオ原料ビニルモノマー供給部
６０ｄ 第４再生／バイオ原料ビニルモノマー供給部
６０ｅ 第５再生／バイオ原料ビニルモノマー供給部
６０ｆ 第６再生／バイオ原料ビニルモノマー供給部
７１ 第１の配管
７２ 第２の配管
７２ａ 温度調節部
７３ 第３の配管
７３ａ 第１の冷却部
７４ 第４の配管
７４ａ 第２の冷却部
７５ 第５の配管
８０ 原料ビニルモノマー調合槽
８０ａ 第１原料ビニルモノマー調合槽
８０ｂ 第２原料ビニルモノマー調合槽
９０ 貯留タンク
９２ 第１の貯留タンク
９４ 第２の貯留タンク
Claims (12)
- 再生／バイオ原料ビニルモノマーおよび非再生／非バイオ原料ビニルモノマーを含む原料ビニルモノマーを塊状重合または溶液重合して、ビニル重合体と、未反応ビニルモノマーとが混合したビニル重合体組成物を得るための重合反応槽と、
前記重合反応槽に前記ビニルモノマーを供給するための原料ビニルモノマー供給部であって、一端側が前記重合反応槽に接続されており、他端側が該原料ビニルモノマー供給部に接続されている第１の配管により前記重合反応槽に接続されており、前記非再生／非バイオ原料ビニルモノマーを供給するための非再生／非バイオ原料ビニルモノマー供給部と前記ビニルモノマーを前記重合反応槽に導出するための原料ビニルモノマー供給ポンプとを備える原料ビニルモノマー供給部と、
前記重合反応槽から導出された前記ビニル重合体組成物を脱揮して、液体状のビニル重合体と気体状の未反応ビニルモノマーとを分離するための脱揮部であって、一端側が前記重合反応槽に接続されており、他端側が該脱揮部に接続されている第２の配管により前記重合反応槽に接続されており、前記ビニル重合体組成物を導入するためのビニル重合体組成物導入口と前記ビニル重合体を排出するためのビニル重合体排出口と前記未反応ビニルモノマーを排出するための第１の未反応ビニルモノマー排出口および該第１の未反応ビニルモノマー排出口よりも下流側に配置されている第２の未反応ビニルモノマー排出口とを有する脱揮部と、
前記脱揮部から導出された前記未反応ビニルモノマーから不純物成分を分離して除去するための精製器であって、一端側が前記第１の未反応ビニルモノマー排出口に接続されており、他端側が該精製器に接続されている第３の配管により前記脱揮部に接続されており、一端側が前記第２の未反応ビニルモノマー排出口に接続されており、他端側が該精製器に接続されている第４の配管により前記脱揮部に接続されている精製器と、
前記精製器により前記不純物成分が除去された未反応ビニルモノマーを前記原料ビニルモノマー供給部に循環させる循環部であって、一端側が前記精製器に接続されており、他端側が前記原料ビニルモノマー供給部に接続されている第５の配管に設けられている循環部とを備え、
前記原料ビニルモノマー供給部、前記重合反応槽、前記精製器、前記循環部、および前記第３の配管からなる群から選ばれる少なくとも１つに、再生／バイオ原料ビニルモノマーを供給するための再生／バイオ原料ビニルモノマー供給部が接続されており、
前記原料ビニルモノマーおよび未反応ビニルモノマーが、（メタ）アクリル酸エステルである、ビニル重合体製造装置。 - 前記再生／バイオ原料ビニルモノマー供給部が、前記第３の配管に接続されている、請求項１に記載のビニル重合体製造装置。
- 前記脱揮部が脱揮押出機である、請求項１または２に記載のビニル重合体製造装置。
- 前記再生／バイオ原料ビニルモノマー供給部が接続された前記第３の配管のうちの当該再生／バイオ原料ビニルモノマー供給部よりも前記脱揮部の近傍の領域に設けられている第１の冷却部をさらに備え、
前記第１の冷却部が、気体状の未反応ビニルモノマーを液化するための冷却部である、請求項２に記載のビニル重合体製造装置。 - 前記第５の配管のうちの前記原料ビニルモノマー供給部の近傍の領域に設けられているか、または前記原料ビニルモノマー供給部に接続されており、前記重合反応槽に供給される原料ビニルモノマーの組成を調節するための原料ビニルモノマー調合槽をさらに備える、請求項１または２に記載のビニル重合体製造装置。
- 前記第４の配管のうちの前記精製器の近傍の領域に設けられており、前記脱揮部から導出された未反応ビニルモノマーを液体状の未反応ビニルモノマーとして貯留するための第１の貯留タンクと、
前記第５の配管のうちの前記原料ビニルモノマー供給部の近傍の領域に設けられており、前記精製器から導出された未反応ビニルモノマーを液体状の未反応ビニルモノマーとして貯留するための第２の貯留タンクと
をさらに備える、請求項１または２に記載のビニル重合体製造装置。 - 請求項１または２に記載のビニル重合体製造装置を用いるビニル重合体の製造方法において、
非再生／非バイオ原料ビニルモノマーを供給するための非再生／非バイオ原料ビニルモノマー供給部から供給された非再生／非バイオ原料ビニルモノマーと前記再生／バイオ原料ビニルモノマー供給部から供給された再生／バイオ原料ビニルモノマーとを含みうる原料ビニルモノマーを、前記原料ビニルモノマー供給部が備える前記原料ビニルモノマー供給ポンプにより、前記第１の配管を介して前記重合反応槽に導出する導出工程と、
前記原料ビニルモノマー供給部から供給された原料ビニルモノマーを、前記重合反応槽において塊状重合または溶液重合して、ビニル重合体と、未反応ビニルモノマーとが混合したビニル重合体組成物を得る調製工程と、
得られたビニル重合体組成物を前記重合反応槽から導出し、該ビニル重合体組成物を前記第２の配管を介して前記ビニル重合体組成物導入口から前記脱揮部に導入し、次いで前記脱揮部により脱揮して、液体状のビニル重合体と気体状の未反応ビニルモノマーとを分離する分離工程と、
前記脱揮部の第１の未反応ビニルモノマー排出口および前記第３の配管を介して、未反応ビニルモノマーを排出し、前記精製器に導入して精製することにより、未反応ビニルモノマーから不純物成分をさらに分離して除去する除去工程と、
不純物成分が除去された未反応ビニルモノマーを前記精製器から導出して、当該未反応ビニルモノマーを、前記循環部により前記第５の配管を介して前記原料ビニルモノマー供給部に循環させ、次いで前記導出工程を再度実施する循環工程と、
前記脱揮部の前記ビニル重合体排出口から、未反応ビニルモノマーが分離されたビニル重合体を排出してビニル重合体を得る排出工程と
を含み、
前記原料ビニルモノマーおよび未反応ビニルモノマーが、（メタ）アクリル酸エステルである、ビニル重合体の製造方法。 - 前記原料ビニルモノマー供給部、前記重合反応槽、前記精製器、前記循環部、および前記第３の配管からなる群から選ばれる少なくとも１つに、再生／バイオ原料ビニルモノマーを供給するための再生／バイオ原料ビニルモノマー供給部が接続されており、
前記再生／バイオ原料ビニルモノマー供給部が前記原料ビニルモノマー供給部に接続されている場合には、前記導出工程が、前記再生／バイオ原料ビニルモノマー供給部から前記原料ビニルモノマー供給部に供給された再生／バイオ原料ビニルモノマーを用いて行われる工程であり、
前記再生／バイオ原料ビニルモノマー供給部が前記重合反応槽に接続されている場合には、前記調製工程が、前記再生／バイオ原料ビニルモノマー供給部から前記重合反応槽に供給された再生／バイオ原料ビニルモノマーを用いて行われる工程であり、
前記再生／バイオ原料ビニルモノマー供給部が前記精製器に接続されている場合には、前記除去工程が、未反応ビニルモノマーに加えて、前記再生／バイオ原料ビニルモノマー供給部から前記精製器に供給された再生／バイオ原料ビニルモノマーを用いて行われる工程であり、
前記再生／バイオ原料ビニルモノマー供給部が前記循環部に接続されている場合には、前記循環工程が、未反応ビニルモノマーに加えて、前記再生／バイオ原料ビニルモノマー供給部から前記循環部に供給された再生／バイオ原料ビニルモノマーを用いて行われる工程であり、
前記再生／バイオ原料ビニルモノマー供給部が前記第３の配管に接続されている場合には、前記除去工程が、前記脱揮部から導出された未反応ビニルモノマーに加え、前記再生／バイオ原料ビニルモノマー供給部から前記第３の配管に供給された再生／バイオ原料ビニルモノマーを用いて行われる工程である、請求項７に記載のビニル重合体の製造方法。 - 前記再生／バイオ原料ビニルモノマー供給部が、前記第３の配管に接続されており、
前記除去工程が、前記脱揮部から導出された未反応ビニルモノマーに加え、前記再生／バイオ原料ビニルモノマー供給部から前記第３の配管に供給された再生／バイオ原料ビニルモノマーを用いて行われる工程である、請求項８に記載のビニル重合体の製造方法。 - 前記再生／バイオ原料ビニルモノマー供給部が接続された前記第３の配管のうちの当該再生／バイオ原料ビニルモノマー供給部よりも前記脱揮部の近傍の領域に設けられている第１の冷却部をさらに備えており、
前記分離工程の後であって前記除去工程の前に、前記脱揮部から導出された気体状の未反応ビニルモノマーを前記第１の冷却部に導入して、冷却することにより液化する冷却工程をさらに含む、請求項９に記載のビニル重合体の製造方法。 - 前記第５の配管のうちの前記原料ビニルモノマー供給部の近傍の領域に設けられているか、または前記原料ビニルモノマー供給部に接続されている原料ビニルモノマー調合槽をさらに備え、
前記循環工程が、不純物成分が除去された未反応ビニルモノマーを前記精製器から導出した当該未反応ビニルモノマーを、前記循環部により前記原料ビニルモノマー調合槽に導入して原料ビニルモノマーの組成を調節した後に、組成が調節された原料ビニルモノマーを前記原料ビニルモノマー供給部に循環させ、次いで前記導出工程を再度実施する工程である、請求項７に記載のビニル重合体の製造方法。 - 前記第４の配管のうちの前記精製器の近傍の領域に設けられた第１の貯留タンクと、前記第５の配管のうちの前記原料ビニルモノマー供給部の近傍の領域に設けられた第２の貯留タンクとをさらに備え、
前記分離工程の後であって前記除去工程の前に、前記脱揮部から導出された未反応ビニルモノマーを液体状の未反応ビニルモノマーとして前記第１の貯留タンクに貯留する工程をさらに含み、
前記循環工程が、不純物成分が除去された未反応ビニルモノマーを前記精製器から導出して、前記第２の貯留タンクに液体状の未反応ビニルモノマーとして貯留し、次いで前記原料ビニルモノマー供給部に循環させ、次いで前記導出工程を再度実施する工程である、請求項７に記載のビニル重合体の製造方法。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP7484001B1 (ja) | 2023-10-13 | 2024-05-15 | 住友化学株式会社 | ビニル重合体製造装置およびビニル重合体の製造方法 |
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| JP2008540752A (ja) | 2005-05-11 | 2008-11-20 | バーゼル・ポリオレフィン・イタリア・ソチエタ・ア・レスポンサビリタ・リミタータ | ポリオレフィンブレンドを製造するための重合方法 |
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- 2023-05-15 JP JP2023080294A patent/JP7364817B1/ja active Active
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