JPS621703A

JPS621703A - 重合体の回収方法

Info

Publication number: JPS621703A
Application number: JP14190485A
Authority: JP
Inventors: Yoshitaka Kawahara; 義隆川原; Shigeru Murayama; 滋村山; Mikio Takeuchi; 幹雄竹内
Original assignee: Japan Synthetic Rubber Co Ltd
Current assignee: JSR Corp
Priority date: 1985-06-28
Filing date: 1985-06-28
Publication date: 1987-01-07

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】ａ、産業上の利用分野本発明はスクリュー押出機型の凝固、脱水、乾燥装置を
用いて、熱可塑性重合体ラテックスから該重合体を収率
よく回収する方法に関する。

ｂ、従来技術一般に熱可塑性重合体ラテックスから該重合体を回収す
る方法は、該ラテックスを凝固させ、脱水し、乾燥する
ことによって行われる。

さらに詳しく説明すると、該ラテックスに酸あるいは無
機塩の水溶液等の凝固液を加えて攪拌下に凝固させ、凝
固した重合体を、シフター、遠心脱水機等により脱水し
たのち、流動気流乾燥、バンド乾燥等により乾燥して回
収し、製品化する。

しかし、これらの脱水、乾燥装置を利用したのでは、工
程が多くなり、かつ例えば流動気流乾燥等では多量の熱
エネルギーを必要とする等の欠点がある。

これを改良すべく脱水、乾燥工程をスクリュー押出機型
の凝固、脱水、乾燥装置を用いることにより、同一装置
内で一度に行なう方法が提案されている。、（例えば特
公昭５０−１７２２７号、特開昭５７−１７４２号等）Ｃ６発明が解決しようとする問題点しかしながら、凝固した重合体粒子の粒径が小さく、ま
た最近、耐熱温度のより高い樹脂の用途が拡がってきて
いるが、これらの重合体の凝固粒子径は、通常のものよ
りさらに小さい。そのため、これらの重合体微粒子はス
クリュー押出機内に設けた脱水スリットから水と＼もに
流出してしまい、重合体の回収率が著しく低下してしま
う。したがって、スクリュー押出機型の凝固、脱水、乾
燥装置により、これらの工程を行なうためには、凝固粒
子径を肥大化させ、脱水スリットからの重合体微粒子の
漏洩を少量に止めて、重合体の回収率を高位に保つこと
が必要であった。

本発明者らは、従来技術のもつ上記欠点を解消した、ス
クリュー押出機型の凝固、脱水、乾燥装置を用いて熱可
塑性重合ラテックスから該重合体を回収する方法を開発
すべく鋭意努力した結果、本発明をするに至った。

ｄ、　問題点を解決するための手段本発明は、スクリュー押出機型の装置を用いて熱可塑性
重合体ラテックスから該重合体を回収するに際して、沸
点６０〜２００℃を有する有機溶媒を該ラテックスに含
有させることを特徴とする熱可塑性重合体の回収方法を
提供するものである。

本発明方法によって回収できる熱可塑性重合体ラテック
スには、例えば一般の乳化重合法で得られた■スチレン
、α−メチルスチレン、Ｐ−メチル−スチレン等のビニ
ル芳香族単量体の単独乃至共重合体ラテックス、■アク
リロニトリル、メタアクリロニトリル、メチルアクリレ
ート、メチルメタアクリレート、ブチルメタアクリレー
トなどのアクリル系単量体の単独乃至共重合体ラテック
ス、■上記■、■の単量体の二種以上の混合物からなる
共重合体ラテックス、■上記■、■の単量体の少なくと
も一種とエチレン、プロピレン等のモノオレフィン系単
量体および／またはブタジェン、イソプレン等のジオレ
フィン系単量体との共重合体ラテックス、■上記■、■
に記載の単量体の少なくとも一種とモノオレフィンおよ
び／またはジオレフィン系共重合体とのグラフト重合体
ラテックス、■上記■、■に記載の単量体の少なくとも
一種とモノオレフィンおよび／またはジオレフィン系重
合体および／または上記■とのグラフト重合体ラテック
ス、■上記■、■の単量体の少なくとも一種とＮ置換マ
レイミド化合物との共重合体ラテックス、■上記■、■
の単量体の少なくとも一種とＮ置換マレイミド化合物と
ポリブタジェンまたはブタジェンとモノオレフィン系単
量体のジエン系共重合体とのグラフト重合体ラテックス
、■上記■、■の単量体の少なくとも一種とポリブタジ
ェンとジエン系共重合体の混合物とＮ置換マレイミド化
合物とのグラフト重合体ラテックス、［相］前記■〜■
の重合体ラテックス、共重合体ラテックスおよびグラフ
ト重合体ラテックスの二種以上の混合ラテックスが挙げ
られる。

上記重合体ラテックスを、スクリュー押出機型の凝固、
脱水、乾燥装置に供給する際に、予め沸点が６０℃乃至
２００℃の有機溶媒を、該ラテックスに含有させること
により、凝固させた時に、生成する凝固粒子を肥大化さ
せることができる。

有機溶媒は、予め熱可塑性重合体ラテックスに添加混合
してもよいし、またそれらをスクリュー押出機に直接供
給してもよい。

ここで有機溶媒としては通常有機溶媒の他にスチレン等
の単量体化合物も含まれる。従って有機溶媒は通常ラテ
ックスへ添加するが、ラテックス中の未反応残留単量体
等が上記作用を引起すに充分な量存在しておれば、これ
らを添加しなくてもよい。

た＼′し、有機溶媒の回収工程、さらに循環して再利用
する工程を想定した場合、これら単量体は、工程中で、
重合し、その重合物によって装置が閉塞して運転不能に
なるおそれがあるので、有機溶媒の含有または添加が好
ましい。

こ＼で用いられる有機溶媒としては、その沸点が６０〜
２００℃、好ましくは７０〜１５０　”Ｃ１更に好まし
くは、７５〜１２０℃であり、熱可塑性重合体を溶解も
しくは、膨潤せしめるものである。かがる有機溶媒とし
ては例えばシクロ・ヘキサン、ベンゼン、トルエン、キ
シレン、スチレンのような炭化水素類、四塩化炭素、二
酸化エチレンのようなハロゲン化炭化水素類、シクロヘ
キサノール、ベンジルアルコールのようなアルコール類
、アクリロ・ニトリルのようなケトン類、メチル・エチ
ルケトン、シクロヘキサノンのようなケトン類から選ば
れた１ないしは、複数の混合物がよい。これらの中では
、トルエン、シクロヘキサン等の炭化水素が、取扱いの
容易さ、および下記の理由で好ましい。

上記のうち、水溶性のものは、凝固重合体回収後の廃水
中に、該溶媒が残存して、同廃水の処理や該溶媒の回収
が必要となるため、該溶媒の水への溶解度（２０℃）は
、５ｗｔ％以下が好ましく、更に好ましくは、３ｗｔ％
以下、特に好ましくは１％１ｔ％以下のものがよい。沸
点が６０℃より低いと、凝固時の温度によっては、蒸発
して残留量が減少して粒子間の粘結効果が損われ、また
沸点が２００℃より高いと乾燥過程で蒸発し難くなり、
回収された重合体中の有機溶媒の残留量が多くなって製
品の性状に好ましくない影響を与えるから、上記の如く
適正な値のものを選定する必要がある。

さらに、乾燥工程において、該溶媒と水とが共存して同
時に蒸発するため、水と共沸組成をつくってより低温に
て揮発する溶媒例えばシクロヘキサン、トルエン、スチ
レン等を用いることが好ましい。　　　ψ 有機溶媒の含有量（乃至は添加量）は、熱可塑性重合体
正味１００重量部に対して０．５〜２０重量部、好まし
くは１〜５重量部、更に好ましくは１．５〜３．５重量
部である。

以下、図面を参照しながら本発明をさらに詳細に説明す
る。

第１図に示す例は、熱可塑性重合体ラテックス１を有機
溶媒等２と予め混合したのち、スクリュー押出機６に供
給する例である。

ラテックス１は、有機溶媒２を添加されたのち、混合器
３を経て、スクリュー押出機６に供給されるが、この間
に、加温を行うことにより、溶媒２の添加効果がより促
進される。温度は、常温〜１ｏＯ℃、好ましくは７０〜
１００℃である。

混合器３の形式としては、攪拌式種型でもよいが、設置
場所等を勘案すると、インライン・　ミキサー、スタテ
ック・ミキサー等の方が望ましい。

スクリュー押出機６には、凝固剤４、洗浄用水５の供給
口、ラテックス１を凝固完了後、絞り脱水を行うための
排水用のスリット７および洗浄用水５の脱水を司るスリ
ット８が設けられている。

水による洗浄は、場合によっては省略してもよい。

本例では、さらに乾燥およびペレット成形化を行うため
にベントロ９．１１を設け、これらを導管１３を経て真
空系に接続している。また、必要に応じて、各種添加剤
およびブレンド用の樹脂等１２を、フィードロ１０を通
じて供給する。

押出機の型式としては１軸乃至多軸、かみ合い、非かみ
合い、同方向、異方向回転等の種々の形式のものから、
熱可望性重合体の性状、成形条件等を考慮して適宜選定
される。凝固に用いられる凝固剤には、硫酸、塩酸等の
無機酸類、酢酸等の有機酸類、塩化カルシウム、塩化マ
グネシウム、硫酸マグネシウム、塩化バリウム等の無機
塩類およびこれら混合物のなかから、凝固剤の使用量と
共にラテックスに使用されている乳化剤の種類、量等に
より適宜決定される。一般に使用量としては、・重合体
１００重量部に対し、０．５〜５．０重量部、好ましく
は１．０〜３．０重量部である。

スクリュー押出機内でラテックスと凝固剤が接触するこ
とにより凝固が行われ、該重合体の水スラリーが得られ
る。

凝固剤は、押出機に直接供給する以外に、ラテックスと
予め混合して、クリーム状にしてから押出機へ供給して
もよい。

このスラリーをスクリューにより絞り脱水を行って、水
を遊離させ、その水は排水スリット７から排出される。

スリットの間隙は凝固粒子の粒径から決定されるが、プ
ロセスの効率を考えると、同粒子の水への同伴量（ロス
分）を供給重合体に対して５重量％以下になるような間
隙にするのが望ましい。

スリットから排出される水が、高温となって水蒸気化す
る場合は、スリット部分を加圧下におき、水の蒸発を防
ぐことも可能である。

脱水された重合体は混練して昇温し、ベントロ９．１１
より、残留している水分、溶媒を脱気、除去し、先端よ
り押出されて、ペレット成形品として取出される。

子、　実施例実施例−１ラテックスは、α−メチルスチレン６４重量部、メタク
リル酸メチル１８重量部、アクリロニトリル１８重量部
からなる重合体ラテックス（固型分３２重、量％）４５
重量部とスチレン２８重量部、アクリロニトリル１２重
量部を、ポリブタジェンラテックス（固型分換算）６０
重量部に、グラフトさせた重合体ラテックス（固型分３
４重量％）５５重量部とを混合したものを用いた。第１
図の装置を用いて、ラテックス１を２００ｋｇ／ｈｒ　
、有ａ溶剤としてトルエン２を２　ｋｇ／ｈｒ添加し、
ラインミキサー３にて良く攪拌したのちに、スチームを
吹き込んで８５℃に昇温し、これをスクリュー押出ａ６
に供給した。

使用したスクリュー押出機６は、スクリュー径６５鶴の
２軸押出機であり、スクリューの回転数は毎分５０〜２
５０回転とした。

凝固剤４としては、硫酸マグネシウム４６重量％水溶液
を用い、これを同押出機６のラテックスフィードロより
も後流（押出方向）のフィードロより２　ｋｇ／ｈｒ添
加した。凝固した重合体は、絞り脱水後、洗浄水５を７
０ｋｇ／ｈｒにて供給して、さらに絞り脱水し、ベント
ロ９．１１から水を蒸発させて乾燥させたのち、押出機
先端よりストランド状１４に押出し、カッターにてベレ
ット化し製品とした。

得られた製品は、従来の方法によって得られたものと同
等のものであった。

一方、脱水スリット７　（スリット間隙０．２ｆｌ）か
らは、１０７ｋｇ／ｈｒの水と重合体粒子１　ｋｇ／ｈ
ｒが排出し、脱水スリット８からは８７ｋｇ／ｈｒの水
と重合体粒子２　ｋｇ／ｈｒが排出した。同スリットか
ら漏洩した重合体を除いた重合体の回収率は９５．５％
であって、ロス率が５％以下で良好であった。

実施例−２ラテックスは、Ｎ−フェニルマレイミド２０重量部、α
−メチルスチレン６０重量部、アクリロニトリル２５重
量部からなる重合体ラテックス（固型分２９％）を用い
、凝固剤として塩化カルシウム２５重量％水溶液を用い
、その他は実施例−１と同様の方法にてベレット化し製
品とした。得られた製品は従来の方法によって得られた
ものと同等であった。

一方、脱水スリット（スリット間隙０．２　ａｍ）　　
７からは、１１０ｋｇ／ｈｒの水と重合体粒子１．１ｋ
ｇ／ｌ＋ｒが排出し、脱水スリット８からは９３ｋｇ／
ｈｒの水と重合体粒子２．２ｋｇ／ｈｒが排出した。

重合体の回収率は９４．３％と、ロス率がはり５％であ
り良好であった。

比較例−１実施例−１で用いたラテックスに有機溶剤を添、加しな
い以外は、実施例−１と同様に実験を行った。その結果
、脱水スリット７からは１０３ｋｇ／ｈｒの水と重合体
粒子５　ｋｇ／ｈｒが排出し、脱水スリ７）８からは、
８５ｋｇ／ｈｒの水と重合体粒子１３ｋｇ／ｈｒが排出
した０重合体の回収率は７２．７％と低かった。

ｆ６発明の効果本発明によれば、スクリュー押出機型の凝固、脱水、乾
燥装置を用いて、熱可塑性重合体ラテックスから該重合
体を回収するに際して、６０℃から２００℃までの沸点
を有する有機溶媒乃至は有機単量体を該ラテックスに含
有させることにより、押出機内で凝固を行なったのちの
凝固粒子の粒径を肥大させて、押出機内でスクリューに
より絞り脱水し、遊離した水を脱水スリットがら排出す
る時に、同スリットから漏洩して排水に同伴する同粒子
量を大幅に減少させ、重合体の回収率を著しく改善でき
た。

【図面の簡単な説明】

第１図は、熱可塑性重合体ラテックスを有機溶媒等と予
め混合したのち、スクリュー押出機に供給する状態を示
す図である。ｌ・・・ラテックス、　　　　　２・・・有機溶剤、３
・・・ミキサー、　　　　　　４・・・凝固剤、５・・
・洗浄水、６・・・スリット付ベント・スクリュー押出機、７．８
・・・脱水スリット、　９，１１・・・ベントロ、１０
・・・フィードロ、１２・・・添加重合体乃至添加剤、１３・・・ベント配管、１４・・・重合体ストランド。第１図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）スクリュー押出機型の装置を用いて熱可塑性重合
体ラテックスから熱可塑性重合体を回収するに際して、
沸点６０〜２００℃を有する有機溶媒を該ラテックスに
含有させることを特徴とする熱可塑性重合体の回収方法
。
（２）前記スクリュー押出機に前記ラテックスを供給す
る際に予め該有機溶媒を、熱可塑性重合体ラテックスに
添加することを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
方法。
（３）前記スクリュー押出機にて、熱可塑性重合体を回
収するに際して、該スクリュー押出機に、上記有機溶媒
を直接供給することを特徴とする特許請求の範囲第１項
記載の方法。
（４）有機溶媒を、熱可塑性重合体正味１００重量部に
対して０．５〜２０重量部含有または添加することを特
徴とする特許請求の範囲第１項記載の方法。
（５）有機溶剤が炭化水素、アルコール類、ニトリル類
、ケトン類およびハロゲン化炭化水素から選ばれた少な
くとも一種である特許請求の範囲第１項記載の方法。