(57)【要約】【課題】【解決手段】本発明は、重合体溶液を貯蔵する重合体溶液貯蔵タンクと；前記重合体溶液を前記重合体溶液貯蔵タンクからポンピングする重合体溶液供給ポンプと；アンチソルベントを貯蔵するアンチソルベント貯蔵タンクと；前記アンチソルベントを前記アンチソルベント貯蔵タンクからポンピングするアンチソルベント供給ポンプと；前記重合体溶液供給ポンプおよび前記アンチソルベント供給ポンプにより各々ポンピングされた前記重合体溶液と前記アンチソルベントが供給される反応チャンバーと；前記反応チャンバー内において１，０００〜３０，０００ｒｐｍの回転速度で回転する高速回転ミキサーであって、５〜３０ｍ／ｓｅｃのチップスピード（ｔｉｐ  ｓｐｅｅｄ）に対応する剪断力（ｓｈｅａｒｉｎｇ  ｆｏｒｃｅ）下において前記重合体溶液と前記アンチソルベントを混合させ、重合体として沈殿させる高速回転ミキサー；および前記重合体と前記アンチソルベントが混合されている状態の沈殿混合物を貯蔵する沈殿物貯蔵タンクを含む重合体回収装置およびそれを用いた重合体回収方法を提供する。【選択図】図１
2010511737.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
重合体溶液を貯蔵する重合体溶液貯蔵タンクと；
前記重合体溶液を前記重合体溶液貯蔵タンクからポンピングするための重合体溶液供給ポンプと;
アンチソルベントを貯蔵するためのアンチソルベント貯蔵タンクと；
前記アンチソルベントを前記アンチソルベント貯蔵タンクからポンピングするためのアンチソルベント供給ポンプと；
前記重合体溶液供給ポンプおよび前記アンチソルベント供給ポンプにより各々ポンピングされた前記重合体溶液と前記アンチソルベントとが供給される反応チャンバーと；
前記反応チャンバー内において１，０００〜３０，０００ｒｐｍの回転速度で回転する高速回転ミキサーであって、５〜３０ｍ／ｓｅｃのチップスピード（ｔｉｐ  ｓｐｅｅｄ）に対応する剪断力（ｓｈｅａｒｉｎｇ  ｆｏｒｃｅ）下において前記重合体溶液と前記アンチソルベントを混合させ、重合体として沈殿させる高速回転ミキサーと；および
前記重合体と前記溶媒／アンチソルベントが混合されている状態の沈殿混合物を貯蔵するための沈殿物貯蔵タンクと
を含む重合体回収装置。
【請求項２】
前記重合体溶液貯蔵タンクに貯蔵された前記重合体溶液の固体含有量は５〜５０重量％である、請求項１に記載の重合体回収装置。
【請求項３】
前記重合体溶液貯蔵タンクに貯蔵された前記重合体溶液の温度は１５〜１００℃である、請求項１に記載の重合体回収装置。
【請求項４】
前記アンチソルベント貯蔵タンクに貯蔵された前記アンチソルベントは、メタノールとエタノールのうちから選択された１種以上のアルコール系溶媒；またはノルマルヘキサン、シクロヘキサン、およびヘプタンのうちから選択された１種以上の非極性溶媒；またはアセトン系溶媒である、請求項１に記載の重合体回収装置。
【請求項５】
前記重合体溶液貯蔵タンクと前記反応チャンバーを連結し、前記重合体溶液貯蔵タンクの重合体溶液を前記反応チャンバーに移送させる重合体溶液移送ライン；および前記アンチソルベント貯蔵タンクと前記反応チャンバーを連結し、前記アンチソルベント貯蔵タンクのアンチソルベントを前記反応チャンバーに移送させるアンチソルベント移送ラインをさらに含む、請求項１に記載の重合体回収装置。
【請求項６】
前記重合体溶液供給ポンプは前記重合体溶液移送ライン上に備えられ、前記アンチソルベント供給ポンプは前記アンチソルベント移送ライン上に備えられる、請求項５に記載の重合体回収装置。
【請求項７】
前記重合体溶液供給ポンプにより前記反応チャンバー内に流入される前記重合体溶液と、前記アンチソルベント供給ポンプにより前記反応チャンバー内に流入される前記アンチソルベントの流量の体積比率は０．５〜２０である、請求項１に記載の重合体回収装置。
【請求項８】
前記高速回転ミキサーは、インラインホモミキサー（ｉｎｌｉｎｅ  ｈｏｍｏｍｉｘｅｒ）またはインラインホモジナイザー（ｉｎｌｉｎｅ  ｈｏｍｏｇｅｎｉｚｅｒ）である、請求項１に記載の重合体回収装置。
【請求項９】
前記反応チャンバーと前記沈殿物貯蔵タンクを連結し、前記重合体と前記アンチソルベントが混合されている状態の前記沈殿混合物を前記反応チャンバーから前記沈殿物貯蔵タンクに移送させる沈殿物移送ラインをさらに含む、請求項１に記載の重合体回収装置。
【請求項１０】
前記重合体のかさ密度（ｂｕｌｋ  ｄｅｎｓｉｔｙ）は０．１〜０．５ｇ／ｍｌである、請求項１に記載の重合体回収装置。
【請求項１１】
前記沈殿物貯蔵タンクに貯蔵された前記沈殿混合物から前記重合体を固体粒子状として得ることができるように、前記沈殿混合物を洗浄および乾燥させるための洗浄乾燥器をさらに含む、請求項１に記載の重合体回収装置。
【請求項１２】
前記重合体は環状オレフィン系重合体である、請求項１〜１１のうちのいずれか１項に記載の重合体回収装置。
【請求項１３】
重合体溶液貯蔵タンクに貯蔵された重合体溶液およびアンチソルベント貯蔵タンクに貯蔵されたアンチソルベントを、重合体溶液供給ポンプおよびアンチソルベント供給ポンプを各々利用して、前記重合体溶液貯蔵タンクおよび前記アンチソルベント貯蔵タンクの外部に各々ポンピングするステップと；
前記重合体溶液供給ポンプおよび前記アンチソルベント供給ポンプにより各々ポンピングされた前記重合体溶液と前記アンチソルベントを反応チャンバー内に供給するステップと；
前記反応チャンバー内において１，０００〜３０，０００ｒｐｍの回転速度で回転する高速回転ミキサーであって、５〜３０ｍ／ｓｅｃのチップスピード（ｔｉｐ  ｓｐｅｅｄ）に対応する剪断力（ｓｈｅａｒｉｎｇ  ｆｏｒｃｅ）を提供する高速回転ミキサーを利用して、前記反応チャンバーの内部に供給された前記重合体溶液と前記アンチソルベントを混合させ、重合体として沈殿させるステップ；および
前記重合体と前記溶媒／アンチソルベントが混合されている状態の沈殿混合物を前記反応チャンバーから排出させて沈殿物貯蔵タンクに貯蔵するステップ
を含む重合体回収方法。
【請求項１４】
前記重合体溶液貯蔵タンクに貯蔵された前記重合体溶液の固体含有量は５〜５０重量％である、請求項１３に記載の重合体回収方法。
【請求項１５】
前記重合体溶液貯蔵タンクに貯蔵された前記重合体溶液の温度は１５〜１００℃である、請求項１３に記載の重合体回収方法。
【請求項１６】
前記アンチソルベント貯蔵タンクに貯蔵された前記アンチソルベントは、メタノールとエタノールのうちから選択された１種以上のアルコール系溶媒；またはノルマルヘキサン、シクロヘキサン、およびヘプタンのうちから選択された１種以上の非極性溶媒；またはアセトン系溶媒である、請求項１３に記載の重合体回収方法。
【請求項１７】
前記重合体溶液供給ポンプにより前記反応チャンバー内に流入される前記重合体溶液と、前記アンチソルベント供給ポンプにより前記反応チャンバー内に流入される前記アンチソルベントの流量比率は０．５〜２０である、請求項１３に記載の重合体回収方法。
【請求項１８】
前記高速回転ミキサーは、インラインホモミキサー（ｉｎｌｉｎｅ  ｈｏｍｏｍｉｘｅｒ）またはインラインホモジナイザー（ｉｎｌｉｎｅ  ｈｏｍｏｇｅｎｉｚｅｒ）である、請求項１３に記載の重合体回収方法。
【請求項１９】
前記重合体のかさ密度（ｂｕｌｋ  ｄｅｎｓｉｔｙ）は０．１〜０．５ｇ／ｍｌである、請求項１３に記載の重合体回収方法。
【請求項２０】
前記沈殿物貯蔵タンクに貯蔵された前記沈殿混合物を洗浄および乾燥させ、前記沈殿混合物から前記重合体を固体粒子状として得るステップをさらに含む、請求項１３に記載の重合体回収方法。
【請求項２１】
前記重合体は環状オレフィン系重合体である、請求項１３〜２０のうちのいずれか１項に記載の重合体回収方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高速回転ミキサーを利用して重合体溶液から重合体を固体粒子状として効率的に回収できる重合体回収装置およびそれを用いた重合体回収方法に関する。
【０００２】
本出願は２００６年１２月５日に韓国特許庁に提出された韓国特許出願第１０−２００６−１２２４００号の出願日の利益を主張し、その内容の全ては本明細書に含まれる。
【背景技術】
【０００３】
高分子重合反応のうちの溶液重合、特に環状オレフィン系溶液重合は、単量体と触媒、そして重合体が全て溶媒に溶けている状態で重合が進行される。
【０００４】
反応初期には単量体と触媒だけが存在するが、触媒の活性点において単量体が配位結合によって反応し、単量体が持続的に活性点において鎖の成長反応をすることによって重合体が合成される。重合体は溶媒に溶けている状態が持続し、反応は液相である単一相で進行される。反応が進行されるほど合成される重合体の量が溶液上に益々増加するため、これにより、溶液の粘度は反応中持続的に上昇するようになる。
【０００５】
反応が完了すれば、重合体溶液は合成により得られた重合体、未反応単量体、溶媒、微量の触媒などの混合物の形態となる。よって、反応後の工程には得られた重合体溶液から重合体を選択的に回収する工程が求められる。この時、重合体溶液の粘度が相当上昇した状態であるため、反応器から後処理のために反応溶液を移送する場合、粘度を下げて溶液の移送を円滑に行うために付加的に溶媒を反応器にさらに投入したりもする。
【０００６】
重合が完了した後に得られた重合体溶液から、重合体を溶媒と未反応単量体から選択的に回収するための方法として、商業的には重合体の物性に応じて２種類の方法が利用される。第１に、重合体溶液を単量体や溶媒の沸点以上の条件で水のような液相の分散媒質に液滴状で分散させ、この時、未反応残留単量体と溶媒を気化させることによって重合体を溶媒と未反応単量体から回収する方法がある。この方法は特にゴムなどのように熱に弱い重合体を回収するのに利用する方法であり、多量の水を用いるということでエネルギー消費が多い短所がある。ブタジエンゴムやスチレン−ブタジエンエラストマーなどの重合体を生産する時に利用する方法である。
【０００７】
第２に、重合体溶液を高温減圧条件において単量体と溶媒を気化させて回収し、高温によって溶けた状態の重合体を得る方法である。この方法は、重合体の融点以上の高温を必要とし、減圧設備を必要とする。ポリスチレン重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体などを生産する時に利用する方法である。
【０００８】
しかし、単量体の沸点が非常に高く（１５０℃以上）、重合体の融点が存在しない環状オレフィン系重合体の場合、上記で言及した２つの方法は適用することができない。このような場合は各溶媒に対する重合体の溶解度差を用いる方法を利用しており、重合体溶液に重合体の溶解度が非常に低いアンチソルベント（ａｎｔｉｓｏｌｖｅｎｔ）を投入すると、溶媒に溶けている重合体が固相として析出（ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎ）される沈殿現象を利用して、重合後、重合体溶液から固相の重合体を回収することが一般的な方法である。
【０００９】
一般的に、沈殿現象とは、溶媒（ｓｏｌｖｅｎｔ）内に溶けている液相の高分子物質が高分子物質を溶かすことのできないアンチソルベント（ａｎｔｉｓｏｌｖｅｎｔ）と接触した時に固相として析出（ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎ）される現象をいう。ここで、アンチソルベントとは、高分子溶液の溶媒と混合され得るし、分離しようとする高分子物質に対して溶解度の低い物質を意味する。
【００１０】
アンチソルベントの量が充分な場合、高分子物質はアンチソルベントと接触される瞬間に沈殿する。よって、沈殿現象とは非常に迅速に進行される液体から固体への相変換反応であると見ることができる。
【００１１】
環状オレフィン系樹脂の場合にも、溶液重合後、合成された高分子を回収するためにこのような沈殿現象を利用している。
【００１２】
既存の方法は回分（ｂａｔｃｈ）式滴加方法である。このような滴加方法の例としては、重合体溶液をアンチソルベントに液滴状で投入する正滴加方法、およびアンチソルベントを重合体溶液に液滴状で投入する逆滴加方法が挙げられる。
【００１３】
環状オレフィン系重合工程の場合にはこのような滴加沈殿方法を用い、このために完全沈殿用の単一種類のアンチソルベントあるいは部分沈殿用と完全沈殿用の２種類のアンチソルベントが用いられている。
【００１４】
滴加方法において、２種類以上のアンチソルベントを用いる理由は、このようにすることによって重合体を粒子状として得るのが単一アンチソルベントだけを用いる場合よりさらに容易であるためである。
【００１５】
先ず、重合体溶液に部分沈殿用のアンチソルベントを投入して重合体を部分沈殿させる。この時、重合体溶液は清らかで透明な状態から半透明な状態となる。その後、完全沈殿用のアンチソルベントを多量投入して高分子粒子を完全に沈殿させる。
【００１６】
重合体溶液中に溶けている重合体はアンチソルベントが投入されれば固相として析出されるが、滴加方式の場合、部分沈殿時に非常に小さい大きさの固相粒子が先に形成され、形成された固相粒子は完全沈殿用アンチソルベントが投入されれば互いに凝集して粒子の大きさが大きくなる。
【００１７】
この時、粒子大きさはアンチソルベントの投入速度と沈殿反応器内のインペラの分当たり回転数（ｒｐｍ）あるいはインペラのチップスピード（ｔｉｐ  ｓｐｅｅｄ）によって決められると推定される。
【００１８】
ところで、粒子の凝集力に対する反発力はインペラの剪断力（ｓｈｅａｒｉｎｇ  ｆｏｒｃｅ）によって発生する。そこで、インペラの剪断力による反発力より粒子凝集力がより大きい状態が持続すれば、粒子の大きさは大きくなり続けるようになる。
【００１９】
一方、粒子が完全沈殿に近づくほど粒子間凝集力は弱くなり、完全沈殿になった後には粒子間凝集力がほぼなくなる。
【００２０】
滴加方式では重合体溶液表面にアンチソルベントを徐々に投入するかあるいはアンチソルベント表面に重合体溶液を徐々に投入するが、インペラの剪断力はインペラ周囲に強く形成され、溶液表面では剪断力が相対的に弱くなる。
【００２１】
したがって、溶液表面において粒子凝集が強く形成されれば、粒子間の固まり現象が発生して、粒子状ではないケーキ（ｃａｋｅ）状の重合体が得られる可能性が高くなる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２２】
滴加方式により、環状オレフィン系重合体をアンチソルベントを用いて沈殿させ回収する過程中、合成高分子の物性が若干変化するとか、重合収率が変化した時、特に重合収率が低くなって重合体溶液内の高分子含量が低くなった時、沈殿粒子が互いに固まって沈殿反応器内において大きなケーキ（ｃａｋｅ）を形成して固まる工程トラブルが発生するという問題点がある。
【００２３】
したがって、アンチソルベントを用いて重合体溶液から重合体を沈殿させて製品性と包装性に優れた粒子状として回収するにおいて、既存とは差別化された非常に効率的で安定した新しい方法を提示しようとする。
【課題を解決するための手段】
【００２４】
本発明の一実施状態は、重合体溶液を貯蔵する重合体溶液貯蔵タンクと；前記重合体溶液を前記重合体溶液貯蔵タンクからポンピングする重合体溶液供給ポンプと；アンチソルベントを貯蔵するアンチソルベント貯蔵タンクと；前記アンチソルベントを前記アンチソルベント貯蔵タンクからポンピングするアンチソルベント供給ポンプと；前記重合体溶液供給ポンプおよび前記アンチソルベント供給ポンプにより各々ポンピングされた前記重合体溶液と前記アンチソルベントが供給される反応チャンバーと；前記反応チャンバー内において１，０００〜３０，０００ｒｐｍの回転速度で回転する高速回転ミキサーであって、５〜３０ｍ／ｓｅｃのチップスピード（ｔｉｐ  ｓｐｅｅｄ）を有する剪断力（ｓｈｅａｒｉｎｇ  ｆｏｒｃｅ）下において前記重合体溶液と前記アンチソルベントを混合させ、重合体として沈殿させる高速回転ミキサー；および前記重合体と前記アンチソルベントが混合されている状態の沈殿混合物を貯蔵する沈殿物貯蔵タンク含む重合体回収装置を提供する。
【００２５】
本発明の他の一実施状態は、重合体溶液貯蔵タンクに貯蔵された重合体溶液およびアンチソルベント貯蔵タンクに貯蔵されたアンチソルベントを、重合体溶液供給ポンプおよびアンチソルベント供給ポンプを各々用いて、前記重合体溶液貯蔵タンクおよび前記アンチソルベント貯蔵タンクの外部にポンピングするステップと；前記重合体溶液供給ポンプおよび前記アンチソルベント供給ポンプにより各々ポンピングされた前記重合体溶液と前記アンチソルベントを反応チャンバー内に供給するステップと；前記反応チャンバー内において１，０００〜３０，０００ｒｐｍの回転速度で回転する高速回転ミキサーであって、５〜３０ｍ／ｓｅｃのチップスピード（ｔｉｐ  ｓｐｅｅｄ）を有する剪断力（ｓｈｅａｒｉｎｇ  ｆｏｒｃｅ）を提供する高速回転ミキサーを利用して前記反応チャンバーの内部に供給された前記重合体溶液と前記アンチソルベントを混合させ、重合体として沈殿させるステップ；および前記重合体と前記アンチソルベントが混合されている状態の沈殿混合物を前記反応チャンバーから排出させて沈殿物貯蔵タンクに貯蔵するステップを含む重合体回収方法を提供する。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、高速回転ミキサーを利用して、強い剪断力下において重合体溶液とアンチソルベントが接触して重合体溶液とアンチソルベント間における混合が非常に迅速に行われるようにすることができる。これにより、粒子の完全沈殿を迅速に誘導して沈殿粒子間の凝集を防ぐことができるため、効率的で安定に重合体を粒子状として得ることができる。このように得られた粒子は優れた製品性と包装性を有する。
【００２７】
また、用いられるアンチソルベントの使用量を画期的に減少させることができる。さらには、複数のアンチソルベントを用いることなく、単一のアンチソルベントだけで沈殿が可能である。そこで、商業生産時の投資費用と稼動費用を節減できるだけでなく、化学物質による環境負荷を最小化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明に係る重合体回収装置の構成を示す図である。
【図２】本発明の実施例３により得られた重合体の粒子形態を光学顕微鏡で撮影した写真である。
【図３】本発明の実施例５により得られた重合体の粒子形態を光学顕微鏡で撮影した写真である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
本発明の一実施状態として、重合体回収装置は、重合体溶液を貯蔵する重合体溶液貯蔵タンクと；前記重合体溶液を前記重合体溶液貯蔵タンクからポンピングする重合体溶液供給ポンプと；アンチソルベントを貯蔵するアンチソルベント貯蔵タンクと；前記アンチソルベントを前記アンチソルベント貯蔵タンクからポンピングするアンチソルベント供給ポンプと；前記重合体溶液供給ポンプおよび前記アンチソルベント供給ポンプにより各々ポンピングされた前記重合体溶液と前記アンチソルベントが供給される反応チャンバーと；前記反応チャンバー内において１，０００〜３０，０００ｒｐｍの回転速度で回転する高速回転ミキサーであって、５〜３０ｍ／ｓｅｃのチップスピード（ｔｉｐ  ｓｐｅｅｄ）を有する剪断力（ｓｈｅａｒｉｎｇ  ｆｏｒｃｅ）下において前記重合体溶液と前記アンチソルベントを混合させ、重合体として沈殿させる高速回転ミキサー；および前記重合体と前記アンチソルベントが混合されている状態の沈殿混合物を貯蔵する沈殿物貯蔵タンクを含む。
【００３０】
前記重合体溶液貯蔵タンクに貯蔵された前記重合体溶液は環状オレフィン系重合体を含有する溶液であってもよいが、それに限定されない。
【００３１】
前記重合体溶液の固体含有量は５〜５０重量％であることが好ましく、前記重合体溶液の温度は１５〜１００℃であることが好ましい。
【００３２】
温度が過度に低ければ、重合体溶液の粘度が上昇して重合体溶液の移送が難しくなる。温度が過度に高ければ、重合体溶液の粘度は減少するが、溶媒の沸点に近くなって気化した溶媒による圧力上昇によって稼動上の問題点が生じ得る。
【００３３】
前記アンチソルベント貯蔵タンクに貯蔵された前記アンチソルベントは、メタノールとエタノールのうちから選択された１種以上のアルコール系溶媒；またはノルマルヘキサン、シクロヘキサン、およびヘプタンのうちから選択された１種以上の非極性溶媒；またはアセトン系溶媒であってもよい。
【００３４】
本発明に係る重合体回収装置は、前記重合体溶液貯蔵タンクと前記反応チャンバーを連結し、前記重合体溶液貯蔵タンクの重合体溶液を前記反応チャンバーに移送させる重合体溶液移送ライン；および前記アンチソルベント貯蔵タンクと前記反応チャンバーを連結し、前記アンチソルベント貯蔵タンクのアンチソルベントを前記反応チャンバーに移送させるアンチソルベント移送ラインをさらに含むことができる。
【００３５】
前記重合体溶液供給ポンプは前記重合体溶液移送ライン上に備えられてもよく、前記アンチソルベント供給ポンプは前記アンチソルベント移送ライン上に備えられてもよい。
【００３６】
前記重合体溶液供給ポンプは、供給ポンプ動作により、前記重合体溶液貯蔵タンクの重合体溶液を引き出して、前記重合体溶液移送ラインを介して前記反応チャンバーに供給する。
【００３７】
また、前記アンチソルベント供給ポンプは、供給ポンプ動作により、前記アンチソルベント貯蔵タンクのアンチソルベントを引き出して、前記アンチソルベント移送ラインを介して前記反応チャンバーに供給する。
【００３８】
前記重合体溶液供給ポンプにより前記反応チャンバー内に流入される前記重合体溶液と、前記アンチソルベント供給ポンプにより前記反応チャンバー内に流入される前記アンチソルベントの流量比率は０．５〜２０であることが好ましい。しかし、適切な流量比率は重合体溶液内の重合体の重量比率、重合体の特性などによって異なり得る。ここで、流量比率は次のように定義することができる。
【００３９】
【数１】
2010511737.tif 000003
【００４０】
前記反応チャンバーの内部には前記重合体溶液供給ポンプおよび前記アンチソルベント供給ポンプにより各々ポンピングされた前記重合体溶液と前記アンチソルベントが投入される。
【００４１】
前記反応チャンバーには前記反応チャンバー内部に投入された前記重合体溶液と前記アンチソルベントを非常に大きい剪断力（ｈｉｇｈ  ｓｈｅａｒｉｎｇ  ｆｏｒｃｅ）によって迅速に混合させる前記高速回転ミキサーが設けられている。
【００４２】
ここで、前記反応チャンバーは前記高速回転ミキサーの剪断力を向上させるために一定大きさの内部空間を有することが好ましい。
【００４３】
前記高速回転ミキサーは反応チャンバー内部において１，０００〜３０，０００ｒｐｍの回転速度で回転する。前記高速回転ミキサーは、５〜３０ｍ／ｓｅｃのチップスピード（ｔｉｐ  ｓｐｅｅｄ）を有する剪断力（ｓｈｅａｒｉｎｇ  ｆｏｒｃｅ）により、前記反応チャンバー内部の前記重合体溶液と前記アンチソルベントを混合させ、重合体として沈殿させる。
【００４４】
前記高速回転ミキサーとしてはインラインホモミキサー（ｉｎｌｉｎｅ  ｈｏｍｏｍｉｘｅｒ）またはインラインホモジナイザー（ｉｎｌｉｎｅ  ｈｏｍｏｇｅｎｉｚｅｒ）を利用することができる。
【００４５】
インラインホモミキサーは反応チャンバー内に回転体であるロータ（ｒｏｔｏｒ）と固定体であるステータ（ｓｔａｔｏｒ）とを含み、ここで、ロータ（ｒｏｔｏｒ）は反応チャンバー外部のモータに連結される。
【００４６】
ここで、ロータ（ｒｏｔｏｒ）が回転すれば、ロータ（ｒｏｔｏｒ）とステータ（ｓｔａｔｏｒ）との間の空間において剪断力（ｓｈｅａｒｉｎｇ  ｆｏｒｃｅ）が発生する。
【００４７】
高速回転ミキサーがインラインホモミキサーである場合、重合体溶液とアンチソルベントが反応チャンバーの中に同時に連続して流入されれば、ロータ（ｒｏｔｏｒ）とステータ（ｓｔａｔｏｒ）との間の空間において発生する強い剪断力により、前記重合体溶液と前記アンチソルベントとの混合がなされると同時に重合体の沈殿現象が発生する。沈殿した重合体、アンチソルベント、および重合体溶液内の溶媒は反応チャンバーから連続して排出され、沈殿物貯蔵タンクに移送される。
【００４８】
前記重合体溶液と前記アンチソルベントを混合させて重合体を沈殿させる時、沈殿粒子が互いに固まる粒子固まり現象を防ぐためには、剪断力による反発力を大きくし、前記重合体溶液と前記アンチソルベントとの混合が迅速になされるようにしなければならない。
【００４９】
そこで、本発明に係る重合体回収装置の前記高速回転ミキサーを利用して、前記反応チャンバー内の前記重合体溶液と前記アンチソルベントを混合させれば、すなわち、剪断力が非常に大きい高速回転ミキサー内部において前記重合体溶液と前記アンチソルベントが連続して接触すれば、剪断力が強い部分において前記重合体溶液と前記アンチソルベントが接触することにより、これらの混合速度を非常に速くすることができる。また、前記重合体溶液と前記アンチソルベントが混合されて重合体が沈殿する時、この沈殿速度を速くできるだけでなく、強い剪断力によって沈殿粒子間の凝集を防ぐことができる。
【００５０】
これにより、完全沈殿が迅速に進行されるため、沈殿した粒子は互いに固まることなく安定に存在し、沈殿した粒子が安定に存在することにより、工程条件が変化しても持続的に本発明に係る重合体回収装置の稼動が可能である。
【００５１】
このように、本発明に係る重合体回収装置において、前記高速回転ミキサーを利用して、５〜３０ｍ／ｓｅｃのチップスピード（ｔｉｐ  ｓｐｅｅｄ）を有する剪断力（ｓｈｅａｒｉｎｇ  ｆｏｒｃｅ）下において前記重合体溶液と前記アンチソルベントを混合させれば、従来の沈殿反応器内のインペラを利用した時に発生する問題点を解消することができる。
【００５２】
また、既存の滴加方法に必要とされた部分沈殿ステップを省略し、完全沈殿用のアンチソルベントだけを用いて沈殿粒子を形成することができるため、既存工程を簡素化することができ、生産効率を向上させることができる。既存の滴加方法に比べ、アンチソルベント量を減らせるだけでなく、反応収率および重合体の物性変化に関係なく安定した粒子を得ることができる。
【００５３】
一方、本発明に係る重合体回収装置は、前記反応チャンバーと前記沈殿物貯蔵タンクを連結し、前記高速回転ミキサーの剪断力によって沈殿した前記重合体と前記アンチソルベントが混合された沈殿混合物を前記反応チャンバーから前記沈殿物貯蔵タンクに移送させる沈殿物移送ラインをさらに含むことができる。ここで、前記反応チャンバーの沈殿混合物が前記沈殿物移送ラインを介して移送され、前記沈殿物貯蔵タンクに貯蔵される。
【００５４】
また、前記沈殿物貯蔵タンクに貯蔵された沈殿混合物のうちの前記重合体を固体粒子状として得ることができるように、前記沈殿混合物を洗浄および乾燥させる洗浄乾燥器をさらに含むことができる。洗浄工程では重合体の純度を高めるために洗浄液を用いて重合時に用いられた触媒を除去し、乾燥工程では固体粒子状の重合体を洗浄液から分離し、紙バックあるいはプラスチックバックで包装できるように製品化する。
【００５５】
本発明に係る重合体回収装置により回収された前記重合体のバルク密度（ｂｕｌｋ  ｄｅｎｓｉｔｙ）は０．１〜０．５ｇ／ｍｌであることが好ましい。バルク密度が過度に低ければ、包装費用が増加し、空気中に飛ばされて作業性が落ちる。バルク密度が過度に高ければ、製品を利用してフィルムを加工する時に溶液に対する溶解速度が落ちる。
【００５６】
本発明に係る重合体回収装置により回収された前記重合体は環状オレフィン系重合体であってもよい。しかし、それに限定されない。
【００５７】
本発明の他の一実施状態として、重合体回収方法は、重合体溶液貯蔵タンクに貯蔵された重合体溶液およびアンチソルベント貯蔵タンクに貯蔵されたアンチソルベントを、重合体溶液供給ポンプおよびアンチソルベント供給ポンプを各々利用して、前記重合体溶液貯蔵タンクおよび前記アンチソルベント貯蔵タンクの外部にポンピングするステップと；前記重合体溶液供給ポンプおよび前記アンチソルベント供給ポンプにより各々ポンピングされた前記重合体溶液と前記アンチソルベントを反応チャンバー内に供給するステップと；前記反応チャンバー内において１，０００〜３０，０００ｒｐｍの回転速度で回転する高速回転ミキサーであって、５〜３０ｍ／ｓｅｃのチップスピード（ｔｉｐ  ｓｐｅｅｄ）を有する剪断力（ｓｈｅａｒｉｎｇ  ｆｏｒｃｅ）を提供する高速回転ミキサーを利用して、前記反応チャンバーの内部に供給された前記重合体溶液と前記アンチソルベントを混合させ、重合体として沈殿させるステップ；および前記重合体と前記アンチソルベントが混合されている状態の沈殿混合物を前記反応チャンバーから排出させて沈殿物貯蔵タンクに貯蔵するステップを含む。前述したように、本発明に係る重合体回収装置で説明した内容は全て本実施状態に適用される。
【００５８】
ここで、本発明に係る重合体回収方法は、前記沈殿物貯蔵タンクに貯蔵された前記沈殿混合物を洗浄および乾燥させ、前記重合体を固体粒子状として得るステップをさらに含むことができる。
【００５９】
以下では添付図面を参照して本発明をより詳細に説明する。
【００６０】
本発明に係る重合体回収装置は、図１に示すように、重合体溶液を貯蔵する重合体溶液貯蔵タンク１と；重合体溶液を重合体溶液貯蔵タンク１からポンピングする重合体溶液供給ポンプ３と；アンチソルベントを貯蔵するアンチソルベント貯蔵タンク２と；アンチソルベントをアンチソルベント貯蔵タンク２からポンピングするアンチソルベント供給ポンプ４と；重合体溶液供給ポンプ３およびアンチソルベント供給ポンプ４により各々ポンピングされた重合体溶液とアンチソルベントが供給される反応チャンバー５と；反応チャンバー５内において１，０００〜３０，０００ｒｐｍの回転速度で回転する高速回転ミキサー６であって、５〜３０ｍ／ｓｅｃのチップスピード（ｔｉｐ  ｓｐｅｅｄ）を有する剪断力（ｓｈｅａｒｉｎｇ  ｆｏｒｃｅ）下において反応チャンバー５に供給された重合体溶液とアンチソルベントを混合させ、重合体として沈殿させる高速回転ミキサー６；および反応チャンバー５内において沈殿した重合体とアンチソルベントが混合された沈殿混合物を貯蔵する沈殿物貯蔵タンク７を含む。
【００６１】
本発明に係る重合体回収装置は、重合体溶液貯蔵タンク１と反応チャンバー５を連結し、重合体溶液貯蔵タンク１の重合体溶液を反応チャンバー５に移送させる重合体溶液移送ライン（１１，１３）；およびアンチソルベント貯蔵タンク２と反応チャンバー５を連結し、アンチソルベント貯蔵タンク２のアンチソルベントを反応チャンバー５に移送させるアンチソルベント移送ライン（１２，１４）をさらに含むことができる。
【００６２】
ここで、重合体溶液移送ライン（１１，１３）は、重合体溶液貯蔵タンク１と重合体溶液供給ポンプ３を連結する第１重合体溶液移送ライン１１と、重合体溶液供給ポンプ３と反応チャンバー５を連結する第２重合体溶液移送ライン１３とから構成することができる。
【００６３】
アンチソルベント移送ライン（１２，１４）は、アンチソルベント貯蔵タンク２とアンチソルベント供給ポンプ４を連結する第１アンチソルベント移送ライン１２と、アンチソルベント供給ポンプ４と反応チャンバー５を連結する第２アンチソルベント移送ライン１４とから構成することができる。
【００６４】
また、本発明に係る重合体回収装置は、反応チャンバー５と沈殿物貯蔵タンク７を連結し、反応チャンバー５内において沈殿した重合体とアンチソルベントが混合された沈殿混合物を反応チャンバー５から沈殿物貯蔵タンク７に移送させる沈殿物移送ライン１５をさらに含むことができる。
【００６５】
また、沈殿物貯蔵タンク７に貯蔵された沈殿混合物のうちの重合体を固体粒子状として得ることができるように、沈殿混合物を洗浄および乾燥させる洗浄乾燥器（図示せず）をさらに含むことができる。
【００６６】
以下では本発明に係る重合体回収装置の作動について説明する。
【００６７】
重合体溶液供給ポンプ３とアンチソルベント供給ポンプ４を動作させ、重合体溶液貯蔵タンク１の重合体溶液とアンチソルベント貯蔵タンク２のアンチソルベントをそれぞれのタンク（１，２）から引き出し、重合体溶液移送ライン（１１，１３）とアンチソルベント移送ライン（１２，１４）を介して重合体溶液とアンチソルベントを反応チャンバー５に供給する。
【００６８】
反応チャンバー５の内部に供給された重合体溶液とアンチソルベントを、高速回転ミキサー６を稼動させて迅速に混合させる。この時、高速回転ミキサー６は反応チャンバー５内において１，０００〜３０，０００ｒｐｍの回転速度で回転し、５〜３０ｍ／ｓｅｃのチップスピード（ｔｉｐ  ｓｐｅｅｄ）を有する剪断力（ｓｈｅａｒｉｎｇ  ｆｏｒｃｅ）下において重合体溶液とアンチソルベントを混合させる。
【００６９】
そこで、重合体が沈殿することにより、反応チャンバー５の内部には重合体とアンチソルベントが混合された状態の沈殿混合物が存在する。
【００７０】
次に、沈殿物移送ライン１５を介して反応チャンバー５の内部に収容された重合体とアンチソルベントの沈殿混合物を反応チャンバー５から沈殿物貯蔵タンク７に移送させる。
【００７１】
また、沈殿物貯蔵タンク７に貯蔵された沈殿混合物を引き出して洗浄乾燥器（図示せず）で洗浄および乾燥させることにより、最終的に重合体を固体粒子状として得ることができる。
【００７２】
このように、本発明に係る重合体回収装置により、重合体溶液から重合体を容易に回収することができる。
【実施例】
【００７３】
以下では実施例によって本発明をより詳細に説明する。但し、下記実施例は本発明を例示するためのものであって、本発明の範囲がこれらによって限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で通常の知識を有した者であれば色々な変形が可能である。
【００７４】
［実施例１〜４］
エタノールを単一アンチソルベントとして用いた５−ノルボルネン−２−アリルアセテート重合体溶液の沈殿
５−ノルボルネン−２−アリルアセテート重合体溶液（溶媒：トルエン）を重合体溶液貯蔵タンク１に準備した。この時、重合体溶液の固体含有量（ｔｏｔａｌ  ｓｏｌｉｄ  ｃｏｎｔｅｎｔ）は１１．９ｗｔ％であった。工業用（純度９９％）エタノールをアンチソルベント貯蔵タンク２に準備した。そして、重合体溶液貯蔵タンク１の５−ノルボルネン−２−アリルアセテート重合体溶液（溶媒：トルエン）とアンチソルベント貯蔵タンク２の工業用（純度９９％）エタノールを、各々重合体溶液供給ポンプ３とアンチソルベント供給ポンプ４を利用して反応チャンバー５内に供給する。ここで、工業用（純度９９％）エタノールの流量が５１４ｍｌ／ｍｉｎになるようにアンチソルベント供給ポンプ４の流量を調節し、重合体溶液の流量が１７７ｍｌ／ｍｉｎになるように重合体溶液供給ポンプ３の流量を調節した。
【００７５】
次に、反応チャンバー５内において、インラインホモミキサー５のＲＰＭを３０００、５０００、８０００、１２０００に各々変更して稼動した。稼動を開始すれば、インラインホモミキサー５によって重合体が粒子として沈殿し、溶媒と共に混合され、この沈殿混合物は沈殿混合物貯蔵タンク６に貯蔵される。沈殿混合物貯蔵タンク６の沈殿混合物を洗浄および乾燥して最終固体粒子状として得た。表１に稼動条件とこの時に得られた粒子のバルク密度（ｂｕｌｋ  ｄｅｎｓｉｔｙ、ｐａｃｋｅｄ）を示し、実施例３により得られた粒子の形態を光学顕微鏡で撮影して図２に示す。
【００７６】
【表１】
2010511737.tif 000004
【００７７】
［実施例５〜９］
ノルマルヘキサンを単一アンチソルベントとして用いた５−ノルボルネン−２−アリルアセテート重合体溶液の沈殿
５−ノルボルネン−２−アリルアセテート重合体溶液（溶媒：トルエン）を重合体溶液貯蔵タンク１に準備した。この時、重合体溶液の固体含有量（ｔｏｔａｌ  ｓｏｌｉｄ  ｃｏｎｔｅｎｔ）は１６．６ｗｔ％であった。工業用（純度９９％）ノルマルヘキサンをアンチソルベント貯蔵タンク２に準備した。そして、重合体溶液貯蔵タンク１の５−ノルボルネン−２−アリルアセテート重合体溶液（溶媒：トルエン）とアンチソルベント貯蔵タンク２の工業用（純度９９％）ノルマルヘキサンを、各々重合体溶液供給ポンプ３とアンチソルベント供給ポンプ４を利用して反応チャンバー５内に供給する。ここで、工業用（純度９９％）ノルマルヘキサンの流量が各々７９、９４、１９０ｍｌ／ｍｉｎになるようにアンチソルベント供給ポンプ４の流量を調節し、重合体溶液の流量が１６０ｍｌ／ｍｉｎになるように重合体溶液供給ポンプ３の流量を調節した。
【００７８】
次に、反応チャンバー５内においてインラインホモミキサー５のＲＰＭを１２０００または１５０００に調整して稼動した。稼動を開始すれば、インラインホモミキサー５によって重合体が粒子として沈殿し、溶媒と共に混合され、この沈殿混合物は沈殿混合物貯蔵タンク６に貯蔵される。沈殿混合物貯蔵タンク６の沈殿混合物を洗浄および乾燥して最終固体粒子状として得た。表２に稼動条件とこの時に得られた粒子のバルク密度（ｂｕｌｋ  ｄｅｎｓｉｔｙ、ｐａｃｋｅｄ）を示し、実施例５により得られた粒子の形態を光学顕微鏡で撮影して図３に示す。
【００７９】
【表２】
2010511737.tif 000005
【００８０】
以下では、５−ノルボルネン−２−アリルアセテート重合体と、５−ノルボルネン−２−アリルアセテートおよび５−ノルボルネン−２−メチルエステル共重合体を、既存の逆滴加方法と前述した高速回転ミキサーを利用した本発明による方法により沈殿させ、その沈殿現象を比較して説明することにする。
【００８１】
先ず、５−ノルボルネン−２−アリルアセテート重合体のｅｘｏ／ｅｎｄｏ比率が３０：７０から４０：６０に変化した時、５−ノルボルネン−２−アリルアセテート重合体溶液（溶媒：トルエン、固体含有量：１６．６ｗｔ％）を既存の逆滴加方法と前述した高速回転ミキサーを利用した本発明による方法により各々沈殿させ、その沈殿現象を比較して説明することにする。
【００８２】
［比較例１：５−ノルボルネン−２−アリルアセテート重合体のｅｘｏ／ｅｎｄｏ比率変化時の沈殿現象］
比較例１では、既存の逆滴加方法を利用し、５−ノルボルネン−２−アリルアセテート重合体のｅｘｏ／ｅｎｄｏ比率が３０：７０から４０：６０に変化した時、５−ノルボルネン−２−アリルアセテート重合体溶液（溶媒：トルエン、固体含有量：１６．６ｗｔ％）を沈殿させ、その沈殿現象を分析した。この時、ｅｘｏ／ｅｎｄｏ比率は重合体を13Ｃ−ＮＭＲで分析することによって決定される。
【００８３】
５−ノルボルネン−２−アリルアセテート重合体のｅｘｏ／ｅｎｄｏ比率が３０：７０である時、重合体溶液の固体含有量を基準に６倍のアセトンを先ず重合体溶液が入っている容器に徐々に滴加した。そこで、部分沈殿現象が発生し、重合体溶液は不透明になった。この混合溶液に再び重合体溶液の固体含有量を基準に１０倍のノルマルヘキサンを徐々に滴加して粒子を完全沈殿させた。この時に得られた粒子のバルク密度は０．２〜０．４ｇ／ｍｌであった。沈殿中のインペラのチップスピード（ｔｉｐ  ｓｐｅｅｄ）は２〜３ｍ／ｓｅｃ程度であった。５−ノルボルネン−２−アリルアセテート重合体のｅｘｏ／ｅｎｄｏ比率が４０：６０である時、同一方法を利用した場合、粒子状の沈殿を得ることができず、固体型物質が互いに固まってケーキ（ｃａｋｅ）をなす形状を示した。
【００８４】
［実施例１０］
インラインホモミキサーを利用したことを除いては比較例１と同様に実施した。実施例１０のように、インラインホモミキサーを利用して沈殿をする場合、ｅｘｏ／ｅｎｄｏ比率の変化に関係なく、粒子状の沈殿物を得ることができた。この時に得られた沈殿粒子のバルク密度は０．１〜０．４ｇ／ｍｌであった。
【００８５】
以下では、５−ノルボルネン−２−アリルアセテート重合体の収率が９５％から８５％に減少した時、５−ノルボルネン−２−アリルアセテート重合体溶液（溶媒：トルエン、固体含有量：１６．６ｗｔ％）を既存の逆滴加方法と前述した高速回転ミキサーを利用した本発明による方法により各々沈殿させ、その沈殿現象を比較して説明することにする。この時、収率は沈殿後に得た重合体の重さを初期に投入した単量体の重さで割った後に百分率で示したものである。
【００８６】
［比較例２：５−ノルボルネン−２−アリルアセテート重合体の収率減少時の沈殿現象］
５−ノルボルネン−２−アリルアセテート重合体の収率が９５％以上である時、重合体溶液の固体含有量を基準に１倍のシクロヘキサンを先ず重合体溶液が入っている容器に徐々に滴加した。そこで、部分沈殿現象が発生し、重合体溶液は不透明になる。この混合溶液に再び重合体溶液の固体含有量を基準に４倍のノルマルヘキサンを徐々に滴加して粒子を完全沈殿させた。この時に得られた粒子のバルク密度は０．２〜０．４ｇ／ｍｌであった。沈殿中のインペラのチップスピード（ｔｉｐ  ｓｐｅｅｄ）は２〜３ｍ／ｓｅｃ程度であった。５−ノルボルネン−２−アリルアセテート重合体の収率が８５％である時、同一方法を利用した場合、粒子状の沈殿を得ることができず、固体型物質が互いに固まってケーキ（ｃａｋｅ）をなす形状を示した。
【００８７】
［実施例１１］
インラインホモミキサーを利用したことを除いては比較例２と同様に実施した。実施例１１のように、インラインホモミキサーを利用して沈殿をする場合、収率変化に関係なく粒子状の沈殿物を得ることができた。この時に得られた沈殿粒子のバルク密度は０．３〜０．４ｇ／ｍｌであった。
【００８８】
［比較例３：５−ノルボルネン−２−アリルアセテートと５−ノルボルネン−２−メチルエステル共重合体の沈殿現象］
５−ノルボルネン−２−アリルアセテートと５−ノルボルネン−２−メチルエステル共重合体は、共重合比率に関係なく、既存の逆滴加方法により粒子状の沈殿を得ることができなかった。
【００８９】
［実施例１２］
インラインホモミキサーを利用したことを除いては比較例３と同様に実施した。実施例１２のように、インラインホモミキサーを利用して沈殿をする場合、共重合体の種類や共重合比率に関係なく、粒子状の沈殿物を得ることができた。この時に得られた沈殿粒子のバルク密度は０．３〜０．４ｇ／ｍｌであった。
【図１】
2010511737.tif 000006
【図２】
2010511737.tif 000007
【図３】
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【国際調査報告】
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