(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
重合体ラテックスを噴霧すると共に、乾燥用ガスを供給することにより、前記重合体ラテックスを乾燥する乾燥機を備えた重合体ラテックスの噴霧乾燥装置において、
前記乾燥機には、前記重合体ラテックスを乾燥して得られる粉体と前記乾燥用ガスとを排出する粉体・ガス排出口が形成され、
前記粉体・ガス排出口には、粉体・ガス排出口から下方に延びる直管と、該直管の途中から斜め上方に分岐した分岐管とを有する分級機が直結されていることを特徴とする重合体ラテックスの噴霧乾燥装置。
【請求項２】
前記粉体・ガス排出口が、前記乾燥機の底部に形成されていることを特徴とする請求項１記載の重合体ラテックスの噴霧乾燥装置。
【請求項３】
前記分級機には、該分級機により回収されなかった粉体を捕集する捕集手段が接続されていることを特徴とする請求項１または請求項２記載の重合体ラテックスの噴霧乾燥装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、重合体ラテックスを噴霧乾燥することが可能な重合体ラテックスの噴霧乾燥装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
重合体ラテックスの乾燥方法の一つとして、重合体ラテックスを所定の温度に加熱された乾燥用ガス（熱風）中に直接噴霧して乾燥する噴霧乾燥法が知られている。この噴霧乾燥法によれば、重合体ラテックスから即座に乾燥された重合体粒子を得ることができるため、重合体粒子の製造工程の簡略化や製造コストの低減を図ることができ、好適である。
【０００３】
従来、重合体ラテックスを噴霧乾燥することが可能な噴霧乾燥装置として、図３に示す概略構造の噴霧乾燥装置が知られている。
図３に示す従来の噴霧乾燥装置は、重合体ラテックスを噴霧すると共に、乾燥用ガスを供給することにより、重合体ラテックスを乾燥することが可能な乾燥機１００を主体として構成されている。この乾燥機１００の頭部には、乾燥機１００内に重合体ラテックスを噴霧する噴霧装置１１０と、乾燥機１００内に乾燥用ガスを供給するガス供給口（図示略）とが設けられている。また、乾燥機１００の底部には粉体排出口１２０が形成され、乾燥機１００の側部にはガス排出管１３０が、乾燥機１００の側部を貫通して乾燥機１００内部から外部まで配設されている。また、ガス排出管１３０には、サイクロン２１０とバグフィルタ２２０とからなる、乾燥用ガス中の粉体を捕集する捕集手段２００が接続されている。
【０００４】
図３に示す従来の噴霧乾燥装置は、以上のように概略構成され、かかる構成を採用することにより、重合体ラテックスを乾燥して得られた粉体（重合体粒子）の大部分を乾燥機１００の底部に形成された粉体排出口１２０から回収すると共に、粉体排出口１２０により回収されなかった少量の粉体を乾燥用ガスと共にガス排出管１３０から排出し、捕集手段２００により捕集することが可能な構造になっている。
【０００５】
また、図４に示すように、乾燥機１００に粉体排出口とガス排出管の双方を設ける代わりに、乾燥機１００の底部に、重合体ラテックスを乾燥して得られたすべての粉体と乾燥用ガスとを同時に排出する粉体・ガス排出口１５０を設け、この粉体・ガス排出口１５０に配管１６０を介して捕集手段２００（サイクロン２１０およびバグフィルタ２２０）を接続し、捕集手段２００により粉体を回収する噴霧乾燥装置も知られている。
【０００６】
しかしながら、粉体排出口とガス排出管の双方を備えた乾燥機を有する噴霧乾燥装置（図２参照）では、乾燥機内部にガス排出管が配設されているため、粉体排出口とガス排出管との間に、乾燥用ガスが供給されにくい空間（デッドスペース）が形成されやすく、この空間に流入した粉体の流動性が低下し、乾燥機内壁に付着しやすくなるという問題があった。なお、乾燥機内壁に多量の粉体が付着した場合には、粉体排出口が粉体により閉塞され、連続運転ができなくなる恐れがあると共に、収率が低下するため、好ましくない。
【０００７】
また、重合体粒子に粉体特性改良剤を添加するために、乾燥機の頭部側に粉体特性改良剤を添加するための粉体添加口を設け、重合体ラテックスに粉体特性改良剤を添加しながら噴霧乾燥することが行われている。しかしながら、このように粉体特性改良剤を添加する場合、軽量な粉体特性改良剤は、その大部分が粉体排出口よりも頭部側に設けられたガス排出管から排出されてしまうため、粉体排出口から回収する粉体に、所望の濃度の粉体特性改良剤を添加することが難しいという問題点もあった。
【０００８】
一方、重合体ラテックスを乾燥して得られるすべての粉体と乾燥用ガスとを同時に排出する粉体・ガス排出口を備えた乾燥機を有する噴霧乾燥装置（図３参照）では、乾燥機から排出される乾燥用ガス中の粉体濃度が高いため、粉体・ガス排出口と捕集手段との間に配設された配管や捕集手段が粉体により閉塞されやすいという問題があった。
【０００９】
【非特許文献１】
ケイス・マスターズ（ＫＥＩＴＨ  ＭＡＳＴＥＲＳ）著，「スプレー・ドライイング・ハンドブック（Ｓｐｒａｙ  Ｄｒｙｉｎｇ  Ｈａｎｄｂｏｏｋ）」，（米国），第５版，発行所：ロングマン・サイエンティフィック・アンド・テクニカル（Ｌｏｎｇｍａｎ  Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ  ＆  Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ），発行年：１９９１年，ｐ．３５３−３６２
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
よって、本発明の目的は、乾燥機内壁への粉体の付着を防止することができると共に、重合体ラテックスに粉体特性改良剤等の粉体を添加する場合に、重合体ラテックスと粉体とを均一に混合しながら噴霧乾燥することが可能な重合体ラテックスの噴霧乾燥装置を提供することにある。また、本発明の目的は、乾燥機に接続された配管等が粉体により閉塞されることを防止することができる重合体ラテックスの噴霧乾燥装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明者は上記課題を解決するべく検討を行った結果、以下の重合体ラテックスの噴霧乾燥装置を発明するに到った。
すなわち、本発明の噴霧乾燥装置は、重合体ラテックスを噴霧すると共に、乾燥用ガスを供給することにより、前記重合体ラテックスを乾燥する乾燥機を備えた重合体ラテックスの噴霧乾燥装置において、前記乾燥機には、前記重合体ラテックスを乾燥して得られる粉体と前記乾燥用ガスとを排出する粉体・ガス排出口が形成され、前記粉体・ガス排出口には、粉体・ガス排出口から下方に延びる直管と、該直管の途中から斜め上方に分岐した分岐管とを有する分級機が直結されていることを特徴とするものである。
【００１２】
このように、本発明では、乾燥機内にガス排出管を形成せず、重合体ラテックスを乾燥して得られるすべての粉体と乾燥用ガスとを排出する粉体・ガス排出口を設ける構成としているので、乾燥機内において乾燥用ガスが供給されない空間をなくすことができ、乾燥機内壁への粉体の付着を防止することができる。その結果、連続運転を可能にすると共に、高い収率を得ることができる。
【００１３】
また、すべての粉体と乾燥用ガスとを同じ粉体・ガス排出口から排出する構成としているので、重合体ラテックスに、粉体特性改良剤等の重合体ラテックスよりも軽量な粉体を添加する場合においても、軽量な粉体が重合体ラテックスに十分に添加されないまま排出されることがなく、重合体ラテックスに所望の濃度の粉体を均一に添加しながら噴霧乾燥することができる。
【００１４】
さらに、本発明では、乾燥機の粉体・ガス排出口に分級機を直結する構成としている。ここで、分級機は、粉体・ガス排出口から下方に延びる直管と、該直管の途中から斜め上方に分岐した分岐管とを有するものであるので、粉体・ガス排出口から乾燥用ガスと共に排出された粉体を、その粒子径により高速に分級し、粒子径の大きい粉体を直管の底部から回収することができる。したがって、本発明によれば、粉体・ガス排出口から排出された粉体のうち、少なくとも粒子径の大きい粉体を即座に回収し、乾燥用ガス中の粉体濃度を低下させることができるので、分級機や分級機に接続された配管等が粉体により閉塞されることを防止することができる。
【００１５】
また、本発明の重合体ラテックスの噴霧乾燥装置において、前記粉体・ガス排出口が、前記乾燥機の底部に形成されていることが好ましく、かかる構成を採用することにより、重合体ラテックスを乾燥して得られる粉体を、乾燥用ガスの風力と重力の双方の力によって、粉体・ガス排出口に効率良く導くことができるので、好適である。
【００１６】
また、分級機により大部分の粉体を回収することができるが、微細な粒子については分級機により回収することができないので、前記分級機には、該分級機により回収されなかった粉体を捕集する捕集手段を接続する構成とすることが好ましい。かかる構成を採用することにより、重合体ラテックスを乾燥して得られる粉体の収率を向上することができると共に、噴霧乾燥装置から排出される乾燥用ガスの少なくとも一部を重合体ラテックスの乾燥用に再利用することができるので、好適である。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る実施形態について詳述する。
図１および図２に基づいて、本発明に係る実施形態の重合体ラテックスの噴霧乾燥装置（以下、単に「噴霧乾燥装置」と称することがある）について説明する。ここで、図１は、本実施形態の噴霧乾燥装置の全体構造を示す概略断面図であり、図２は、本実施形態の噴霧乾燥装置に備えられた後述するＹ字型分級機を拡大して示す概略断面図である。
【００１８】
図１に示すように、本実施形態の噴霧乾燥装置は、重合体ラテックスを噴霧すると共に、乾燥用ガスを供給することにより、重合体ラテックスを乾燥することが可能な乾燥機１０を主体として構成されている。この乾燥機１０の頭頂部には、乾燥機１０内に重合体ラテックスを噴霧する噴霧装置１１が設けられていると共に、乾燥機１０の頭部であって噴霧装置１１の近傍に、乾燥機１０内に所定の温度に加熱された乾燥用ガス（熱風）を供給するガス供給口（図示略）が形成されている。また、乾燥機１０の底部には、重合体ラテックスを乾燥して得られるすべての粉体と乾燥用ガスとを排出する粉体・ガス排出口１２が形成されている。
【００１９】
この乾燥機１０は、その頭部側は内径が等しい直胴部１５となっているのに対して、底部側は底部に近づくにつれて内径が小さくなる逆円錐状のコーン部１４となって、底部の面積が頭部の面積よりも小さくなるように構成されている。
この乾燥機１０は、その頭頂部に設けられた噴霧装置１１から噴霧された重合体ラテックスを、噴霧装置１１の近傍に設けられたガス供給口から供給された乾燥用ガスの風力と重力の双方の力によって、底部側に導きながら乾燥し、得られた粉体を乾燥用ガスと共に、底部に設けられた粉体・ガス排出口１２から排出することが可能な構成となっている。
【００２０】
噴霧装置１１としては、回転ディスク、二流体ノズル、加圧ノズル、加圧二流体ノズル等、噴霧乾燥に用いられる公知の噴霧装置を用いることができる。
また、重合体ラテックスの噴霧乾燥に用いて好適な乾燥用ガスは、特に限定されるものではないが、空気、窒素、二酸化炭素等を例示することができる。また、水蒸気を含有するガスを用いてもよい。ただし、水蒸気を含有するガスを用いる場合には、本実施形態の噴霧乾燥装置内で結露が発生しないように、乾燥用ガスの蒸気圧を、噴霧乾燥装置内の飽和蒸気圧よりも低くなるように設定する必要がある。
【００２１】
また、乾燥機１０の直胴部１５であって頭部近傍には、粉体特性改良剤等の粉体を添加するための粉体添加口１３が設けられており、必要に応じて、重合体ラテックスに粉体特性改良剤等の粉体を添加し、混合しながら噴霧乾燥することが可能な構成になっている。
ここで、粉体特性改良剤とは、得られる粉体の耐ブロッキング性、嵩比重等の粉体特性を向上させるために添加されるものであり、例えば、シリカ、タルク、炭酸カルシウム等の無機質充填剤や、ポリアクリレート、ポリビニルアルコール、ポリアクリルアミド等を例示することができる。また、粉体添加口１３から粉体を供給する方法としては、特に限定されるものではないが、フィーダ等を用いて供給する方法を例示することができる。
【００２２】
以上のように構成された乾燥機１０の粉体・ガス排出口１２の直下にはＹ字型分級機２０が直結されている。このＹ字型分級機２０は、図２に拡大して示すように、上下に開口し、上端の流入口２５が乾燥機１０の粉体・ガス排出口１２に直結された直管２１と、この直管２１の中央近傍より斜め上方に分岐し、終端が開口した分岐管２２とを具備して概略構成されている。
そして、乾燥機１０の粉体・ガス排出口１２から排出された粉体は、乾燥用ガスと共に、粉体・ガス排出口１２に直結されたＹ字型分級機２０の流入口２５からＹ字型分級機２０内に流入し、上下に開口した直管２１と直管２１の中央近傍より斜め上方に分岐した分岐管２２とを順次通過した後、排出口２６から排出されるようになっている。なお、直管２１下方開口部２３にはロータリーバルブを設けることが好ましい。
【００２３】
また、Ｙ字型分級機２０における分岐管２２は上方に向かって傾斜し、その排出口２６は直管２１からの分岐部分よりも上方に設けられているため、粒子径の大きく、重い粉体は、直管２１の下方開口部２３から回収されるようになっており、粒子径の小さく、軽い粉体は、分岐管２２に流入し、排出口２６から排出される。
すなわち、Ｙ字型分級機２０は、Ｙ字型分級機２０に流入した粉体を、粒子径が大きい第１のグループと、粒子径が小さい第２のグループに分級し、第１のグループに属する粉体を、直管２１の下方開口部２３より回収し、第２のグループに属する粉体については、そのまま排出口２６から排出するように構成されている。
【００２４】
Ｙ字型分級機２０の大きさは、処理量等にもよるが、例えば、流入口２５の内径Ｄを基準とすれば、高さＨを３Ｄ〜６Ｄ、直管２１内径を１．０Ｄ、分岐管２２の内径ｄを０．６Ｄ〜１．０Ｄとすることが好ましい。
分岐管２２が直管２１から分岐する位置は、特に限定されるものではないが、下方開口部２３から分岐管２２と直管２１の接続部分の下端までの高さｈを０．３Ｄ〜１．０Ｄとすることが好ましい。高さｈが０．３Ｄより小さいと十分な分級ができない可能性があり、１．０Ｄより大きいと粉体排出口２３付近で閉塞が生じるおそれがあるため好ましくない。
【００２５】
また、分岐管２２の鉛直方向からの傾斜角αは、特に限定されるものではないが、５０〜７０°が好ましい。傾斜角αが５０゜未満では、粉体を十分に分級することができないおそれがあり、７０゜を超えると、分岐管２２内への粉体の付着や排出口付近で粉体による閉塞が生じるおそれがある。
さらに、Ｙ字型分級機２０は、その内面がバフ研磨、またはテフロン（登録商標）コーティングなどの表面処理により摩擦係数が低減されたものであれば、分級機内での付着をより防止することができる。
【００２６】
本実施形態において、Ｙ字型分級機２０により回収されなかった粒子径の小さい粉体は、Ｙ字型分級機２０に接続された捕集手段５０によりすべて捕集されるようになっている。ここで、捕集手段５０とは、Ｙ字型分級機２０から排出された粉体を乾燥用ガス中から分離・捕集する装置のことであり、サイクロン、バグフィルタ、スクラバー等を単独でもしくは複数組み合わせて構成することができる。本実施形態では、捕集手段５０が、サイクロン３０とバグフィルタ４０とから構成されている場合を例として説明する。
【００２７】
Ｙ字型分級機２０の排出口２６には、配管６０を介してサイクロン３０が接続され、Ｙ字型分級機２０により回収されなかった粒子径の小さい粉体が乾燥用ガスと共にサイクロン３０に流入し、比較的大きい粒子がサイクロン３０の底部に設けられた粉体回収口３１から回収され、粒子径の小さい残りの粉体が乾燥用ガスと共にサイクロン３０の頭部側に設けられた排出口３２から排出されるようになっている。
【００２８】
また、サイクロン３０の排出口３２には配管７０を介してバグフィルタ４０が接続され、サイクロン３０により回収されなかった粒子径の小さい粉体が乾燥用ガスと共にバグフィルタ４０に流入し、残りのすべての粉体が捕集され、乾燥用ガスのみがバグフィルタ４０に接続された排出管８０から排出されるようになっている。
【００２９】
排出管８０から排出された乾燥用ガスには粉体が含有されていないので、この乾燥用ガスの一部もしくはすべてを再加熱して、乾燥機１０に供給する乾燥用ガスとして再利用することができる。なお、乾燥用ガスの少なくとも一部を循環させて再利用する場合には、必要に応じて凝縮操作等を行い、ガスの蒸気圧を調節することが好ましい。
【００３０】
本実施形態の噴霧乾燥装置は以上のように構成され、本実施形態では、乾燥機１０内にガス排出管を形成せず、乾燥機１０に重合体ラテックスを乾燥して得られるすべての粉体と乾燥用ガスとを排出する粉体・ガス排出口１２を設ける構成としているので、乾燥機１０内において乾燥用ガスが供給されない空間をなくすことができ、乾燥機１０内壁への粉体の付着を防止することができる。その結果、長期間の連続運転を可能にすると共に、高い収率を得ることができる。
【００３１】
また、すべての粉体と乾燥用ガスとを同じ粉体・ガス排出口１２から排出する構成としているので、重合体ラテックスに、粉体特性改良剤等の重合体ラテックスよりも軽量な粉体を添加する場合においても、軽量な粉体が重合体ラテックスに十分に添加されないまま排出されることがなく、重合体ラテックスに所望の濃度の粉体を均一に添加しながら噴霧乾燥することができる。
【００３２】
また、本実施形態の噴霧乾燥装置では、粉体・ガス排出口１２を乾燥機１０の底部に設ける構成としたので、重合体ラテックスを乾燥して得られる粉体を、乾燥用ガスの風力と重力の双方の力によって、粉体・ガス排出口１２に効率良く導くことができるので、好適である。
【００３３】
本実施形態では、乾燥機１０の粉体・ガス排出口１２にＹ字型分級機２０を直結する構成としており、本実施形態によれば、粉体・ガス排出口１２から排出された粉体のうち粒子径の大きい粉体を、Ｙ字型分級機２０の直管２１の下方開口部２３より即座に回収し、乾燥用ガス中の粉体濃度を低下させることができるので、Ｙ字型分級機２０やＹ字型分級機２０に接続された配管６０等が粉体により閉塞されることを防止することができる。ここで、Ｙ字型分級機２０の分岐管２２は、直管２１の途中から斜め上方に延びているので、粉体・ガス排出口１２から排出された粒子径の大きく、重い粉体は、重力の作用によって分岐管２２側に流れることはなく、直管２１の下方開口部２３へ落下し、分岐管２２からは乾燥ガスおよび粒子径の小さく、軽い粉体が排出される。
【００３４】
さらに、本実施形態では、Ｙ字型分級機２０に捕集手段５０を接続し、Ｙ字型分級機２０により回収されなかった粉体を捕集手段５０により捕集する構成としたので、重合体ラテックスを乾燥して得られる粉体の収率を向上することができると共に、排出される乾燥用ガスの少なくとも一部を再利用することができるので、好適である。
【００３５】
なお、本発明の噴霧乾燥装置に備えられる乾燥機は、重合体ラテックスを噴霧すると共に、乾燥用ガスを供給することにより、前記重合体ラテックスを乾燥することができるものであれば、その形状等は図示例のものに限定されるものではない。
また、乾燥機１０における噴霧装置１１の設置箇所は、乾燥機１０の頭頂部に限定されるものではなく、乾燥機１０の頭部や直胴部１５の頭部近傍であればいかなる箇所に設けてもよい。
【００３６】
また、乾燥機１０における粉体添加口１３の設置箇所については、図示するものに限定されるものではなく、乾燥機１０の頭部など、噴霧装置１１から噴霧される重合体ラテックスに粉体を添加することができれば、いかなる箇所に設けてもよい。
また、Ｙ字型分級機２０の直管２１は、図示例では粉体・ガス排出口１２から下方に向かって鉛直方向に延びているが、粉体・ガス排出口１２から排出された粉体のうち粒子径の大きい粉体を重力によって分級できればよいので、鉛直方向から４５゜以下の範囲で傾斜していてもよい。
【００３７】
本実施形態の噴霧乾燥装置によれば、種々の重合体ラテックスを好適に噴霧乾燥することができる。本実施形態の噴霧乾燥装置を用いて噴霧乾燥することができる重合体ラテックスとしては、特に限定されるものではないが、芳香族ビニル系単量体、シアン化ビニル系単量体、エチレン系不飽和カルボン酸系単量体、不飽和カルボン酸アルキルエステル系単量体、ハロゲン化ビニル系単量体、マレイミド系単量体等を単独重合した時に得られる重合体ラテックス、あるいはこれらから選択される２種以上の単量体を共重合した時に得られる重合体ラテックス、あるいは得られる単独重合体または共重合体にさらにシード重合もしくはグラフト重合した時に得られる重合体ラテックス等を例示することができる。
【００３８】
また、ジエン系共重合体やアクリル系ゴム状重合体等のゴム状共重合体に、不飽和ニトリル単量体、（メタ）アクリル酸エステル単量体、芳香族ビニル系単量体、もしくはこれらの単量体およびこれらの単量体と共重合可能な単量体等をグラフト共重合した時に得られる重合体ラテックス（例えばアクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体、メチルメタクリレート−ブタジエン−スチレン共重合体等のラテックス）を噴霧乾燥する場合には、乾燥機コーン部への付着を大幅に低減できるため、特に好適である。
【００３９】
なお、これらの重合体ラテックスの重合方法としては、特に限定されるものではなく、公知の乳化重合法等を用いることができる。ここで、重合開始剤としては、特に限定されるものではないが、過硫酸カリウム、過硫酸ナトリウム、過硫酸アンモニウムなどの水溶性過硫酸、ジイソプロピルベンゼンハイドロパーオキサイド、ｐ−メンタンハイドロパーオキサイド、クメインハイドロパーオキサイド、ｔ−ブチルハイドロパーオキサイドなどの有機過酸過物を含有するレドックス系開始剤等を用いることができる。また、ジビニルベンゼン、１，３−ブチレンジメタクリレート、アリルメタクリレート、グリシジルメタクリレートなどの架橋剤、メルカプタン類、テレペン類等の連鎖移動剤を併せて使用することも可能である。
【００４０】
また、本実施形態の噴霧乾燥装置は、１種の重合体ラテックスを噴霧乾燥することができる他、２種以上の重合体ラテックスを混合したものを噴霧乾燥することができる。
【００４１】
【実施例】
次に、本発明に係る実施例および従来例について説明する。
各実施例および従来例において、重合体ラテックス（Ａ）を合成し、異なる噴霧乾燥装置を用いて噴霧乾燥を行った。以下に、重合体ラテックス（Ａ）の合成方法、各実施例および従来例において用いた噴霧乾燥装置および噴霧乾燥条件、評価項目および評価方法について詳述する。
【００４２】
（重合体ラテックス（Ａ）の合成）
スチレン２５質量部、パラメンタンハイドロパーオキサイド０．３質量部、無水ピロリン酸ナトリウム０．１５質量部、牛脂脂肪酸カリウム０．１８質量部、無水ピロリン酸ナトリウム０．１５質量部、脱イオン水（以下、単に「水」と略記とする）１４０質量部を７０Ｌオートクレーブ（実用耐圧０．６ＭＰａＧ）に仕込んで窒素置換を行った後、１，３−ブタジエン７５質量部を仕込んだ。その後、攪拌しながら昇温し、４５℃になった時点で、硫酸第一鉄七水塩０．００３質量部、含水結晶葡萄糖０．２質量部、水１０質量部の混合物を反応器内に投入し、そのまま６０℃まで昇温した。重合転化率が９７％になった時点で重合を終了し、重合体ラテックス（Ｂ）（ブタジエンゴム重合体ラテックス）を得た。得られた重合体（Ｂ）の固形分は４０％であった。
【００４３】
次いで、上述のようにして得られた重合体ラテックス（Ｂ）５８３質量部（固形分として２３３質量部）、水８５質量部、牛脂脂肪酸カリウム５．０質量部を反応器に仕込み、窒素置換した後、ナトリウムホルムアルデヒドスルホキシレート二水和物０．３質量部を添加し、７０℃に昇温した。その後、メチルメタクリレート２８質量部、エチルアクリレート７質量部、クメインハイドロパーオキサイド０．１５質量部の混合物を３０分かけて連続添加し、１００分間保持した。その後、スチレン５５質量部、クメインハイドロパーオキサイド０．２０質量部の混合物を１００分かけて連続添加し、１２０分間保持した。その後、メチルメタクリレート１０質量部、クメインハイドロパーオキサイド０．０５質量部の混合物を３０分かけて連続添加し、１２０分間保持して重合を終了し、重合体ラテックス（Ａ）を得た。
【００４４】
（実施例）
上述のようにして得られた重合体ラテックス（Ａ）を、図１に示した構造の本発明の噴霧乾燥装置を用いて乾燥した。なお、乾燥機としては、直胴部内径３．５ｍ、直胴部高さ４ｍ、コーン部高さ２．８ｍ、粉体・ガス排出口内径０．２７ｍのものを用い、噴霧装置としては、加圧２流体ノズルを用いた。また、温度２５℃、相対湿度６０％の空気をヒータにより加熱し、乾燥機出口温度が７０℃になる乾燥機入口温度に調整したものを乾燥用ガスとして用いた。
【００４５】
乾燥機内を乾燥用ガスにより充満した後、重合体ラテックス（Ａ）を乾燥機の頭頂部に設けた噴霧装置から乾燥機内に噴霧し、重合体ラテックス（Ａ）の噴霧乾燥を行った。このとき、乾燥機の直胴部であって、頭頂部から１．０ｍ低い位置に設けられた粉体添加口から、粉体特性改良剤として、二酸化珪素微粉末（日本アエロジル（株）製、商品名アエロジル２００ＦＡＤ）を、スクリューフィーダを用いて添加しながら、重合体ラテックス（Ａ）の噴霧乾燥を行った。
【００４６】
ここで、重合体ラテックスの供給量、乾燥機入口温度、乾燥機出口温度、総風量については、表１に示す条件とし、粉体特性改良剤の供給量は９３ｇ／ｈｒとした。本明細書において、「乾燥機入口」は「乾燥機のガス供給口」を意味している。また、「乾燥機出口」は、「乾燥機底部に設けられ、粉体が排出される出口」のことを意味している。
噴霧乾燥により得られた粉体を、Ｙ字型分級機の粉体回収口およびサイクロンの粉体回収口から回収した。回収された粉体の収率を表１に合わせて記載する。また、サイクロンで回収できなかった粉体は、バグフィルタにより捕集した。
【００４７】
（従来例１）
上述のようにして得られた重合体ラテックス（Ａ）を、図３に示した構造の従来の噴霧乾燥装置を用いる以外は、実施例と同様にして噴霧乾燥した。なお、ガス排出管を設ける以外は実施例で用いたのと同じ乾燥機を用いた。また、重合体ラテックスの供給量、乾燥機入口温度、乾燥機出口温度、総風量については、表１に示す条件とした。また、噴霧乾燥により得られた粉体は、乾燥機の粉体排出口およびサイクロンの粉体回収口から回収し、収率は表１に示す通りであった。
【００４８】
（従来例２）
上述のようにして得られた重合体ラテックス（Ａ）を、図４に示した構造の従来の噴霧乾燥装置を用いる以外は、実施例と同様にして噴霧乾燥した。なお、実施例で用いたのと同じ乾燥機を用いた。また、重合体ラテックスの供給量、乾燥機入口温度、乾燥機出口温度、総風量については、表１に示す条件とした。また、噴霧乾燥により得られた粉体は、サイクロンの粉体回収口から回収し、収率は表１に示す通りであった。
【００４９】
（評価項目および評価方法）
各実施例および従来例における評価項目および評価項目は以下の通りである。
＜乾燥機への粉体の付着＞
噴霧乾燥終了後に、乾燥機内を目視により観察し、コーン部への粉体の付着を下記判定基準に基づいて評価した。
判定基準：
○：粉体が全く付着していない、もしくは少量の粉体が付着しているが連続運転をしても全く問題がない程度である。
△：多量の粉体が付着しているが、乾燥機出口が閉塞するまでには到っておらず、連続運転することはできる程度である。
×：極めて多量の粉体が付着して乾燥機出口が閉塞し、連続運転することができない程度である。
【００５０】
＜耐ブロッキング性＞
回収された粉体２０ｇを円筒の容器に入れ、５０℃で１７．５ＫＰａの圧力を５時間かけて粉体ブロックを得た。この粉体ブロックに対して、ミクロ型電磁振動ふるい器（筒井理化製）を用いて振動を与え、粉体ブロックが６０％破砕する時間を耐ブロッキング性として測定した。この時間が短いほど、耐ブロッキング性が良好であることを意味している。また、耐ブロッキング性が良好であるということは、粉体特性改良剤が所望の濃度で均一に添加されていることを意味する。
＜連続運転性＞
５日間を最長とした連続運転を行い、連続運転が可能である日数を評価した。
【００５１】
（結果）
各実施例および従来例において得られた評価結果を表１に記載する。
本発明の噴霧乾燥装置を用いて噴霧乾燥を行った実施例では、乾燥機のコーン部への粉体の付着が少量見られたが、連続運転に全く問題のない程度であった。また、乾燥機への付着が少量であったため、９８．６％という高い収率を得ることができた。また、得られた粉体の耐ブロッキング性の評価を行った結果、粉体ブロックが６０％破砕する時間は３４秒と短く、耐ブロッキング性に優れ、得られた粉体には粉体特性改良剤が十分に添加されていることが判明した。また、５日間の連続運転後の分級機内面にはほとんど粉体の付着が見られず、さらに連続運転しても全く問題ない程度であった。
【００５２】
これに対して、粉体排出口とガス排出管とを備えた乾燥機を有する従来の噴霧乾燥装置（図２参照）を用いて噴霧乾燥を行った従来例１では、連続運転できる程度ではあったものの実施例に比較して乾燥機のコーン部への粉体の付着が著しく、実施例に比較して低い収率となった。また、得られた粉体の耐ブロッキング性の評価を行った結果、粉体ブロックが６０％破砕する時間は４６０秒と長く、耐ブロッキング性が極めて悪く、得られた粉体には粉体特性改良剤が十分に添加されていないことが判明した。また、連続運転においては、コーン部への付着は実施例に比較して多く、およそ４日間の連続運転で乾燥機下の粉体回収口がほぼ閉塞して連続運転が困難になった。
【００５３】
また、重合体ラテックスを乾燥して得られるすべての粉体と乾燥用ガスとを同時に排出する粉体・ガス排出口を備えた乾燥機を有し、粉体・ガス排出口にＹ字型分級機を接続せず、粉体・ガス排出口とサイクロンとの間を配管により接続した噴霧乾燥装置（図３参照）を用いて噴霧乾燥を行った従来例２では、乾燥機のコーン部への粉体の付着はそれほど問題なかったが、粉体・ガス排出口が閉塞してしまい、連続運転をすることができなかった。そのため、粉体の回収が中断され、収率が実施例の半分程度と低い値となった。しかしながら、従来例２において得られた粉体の耐ブロッキング性の評価を行った結果、粉体ブロックが６０％破砕する時間は７２秒と実施例に比較すると長いものの、耐ブロッキング性は良好であり、粉体特性改良剤を十分に添加することができることが判明した。また、連続運転ではおよそ２．５日間で乾燥機下の粉体・ガス排出口が閉塞してしまい、連続運転が不可能となった。
【００５４】
以上の結果から、本発明の噴霧乾燥装置を用いて重合体ラテックスを噴霧乾燥することにより、乾燥機への粉体の付着を防止し、連続運転を可能にすると共に、高い収率を得ることができることが判明した。また、重合体ラテックスに粉体特性改良剤を添加しながら噴霧乾燥する場合には、重合体ラテックスに所望の濃度の粉体特性改良剤を均一に添加することができることが判明した。
【００５５】
【表１】
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【００５６】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明では、乾燥機に、重合体ラテックスを乾燥して得られるすべての粉体と乾燥用ガスとを排出する粉体・ガス排出口を設けると共に、乾燥機の粉体・ガス排出口に分級機を直結する構成を採用したので、乾燥機内壁への粉体の付着を防止することができると共に、重合体ラテックスに粉体特性改良剤等の粉体を添加する場合に、重合体ラテックスと粉体とを均一に混合しながら噴霧乾燥することが可能な重合体ラテックスの噴霧乾燥装置を提供することができる。また、乾燥機に接続された配管等が粉体により閉塞されることを防止することができる重合体ラテックスの噴霧乾燥装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る実施形態の重合体ラテックスの噴霧乾燥装置の全体構造を示す概略断面図である。
【図２】本発明に係る実施形態の重合体ラテックスの噴霧乾燥装置に備えられたＹ字型分級機を拡大して示す概略断面図である。
【図３】従来の重合体ラテックスの噴霧乾燥装置の全体構造の一例を示す概略断面図である。
【図４】従来の重合体ラテックスの噴霧乾燥装置の全体構造の他の例を示す概略断面図である。
【符号の説明】
１０  乾燥機
１２  粉体・ガス排出口
２０  Ｙ字型分級機（分級機）
２１  直管
２２  分岐管
５０  捕集手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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