(57)【要約】  本発明は、原料モノマーを重合して得た重合体含有液から残存モノマーおよび溶媒の少なくとも一方を効率的に分離回収して再利用する技術を提供する。本発明の重合体の製造方法は、原料モノマーを重合し、重合体を含む重合体含有液を得る工程（Ａ）と、重合体含有液から溶媒および残存モノマーの少なくとも一方よりなる被回収成分を含む被回収成分含有流体を分離する工程（Ｂ）と、被回収成分含有流体を分割蒸留塔に供給して、被回収成分よりも高沸点の不純物を含む留分および被回収成分よりも低沸点の不純物を含む留分を分離し、高純度の被回収成分を含む留分を得る工程（Ｃ）と、高純度の被回収成分を含む留分を用いて重合を行う工程（Ｄ）とを含む。
2018142965.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
原料モノマーを重合し、重合体を含む重合体含有液を得る工程（Ａ）と、
前記重合体含有液から溶媒および残存モノマーの少なくとも一方よりなる被回収成分を含む被回収成分含有流体を分離する工程（Ｂ）と、
前記被回収成分含有流体を分割蒸留塔に供給して、前記被回収成分よりも高沸点の不純物を含む留分および前記被回収成分よりも低沸点の不純物を含む留分を分離し、高純度の被回収成分を含む留分を得る工程（Ｃ）と、
前記高純度の被回収成分を含む留分を用いて重合を行う工程（Ｄ）と、
を含む、重合体の製造方法。
【請求項２】
前記被回収成分含有流体が、第１の被回収成分と、前記第１の被回収成分よりも蒸気圧の低い第２の被回収成分とを含み、
前記工程（Ｃ）が、
前記被回収成分含有流体を第１の分割蒸留塔に供給して、前記第１の被回収成分よりも低沸点の不純物を含む留分と、高純度の第１の被回収成分を含む留分と、前記第２の被回収成分を含む留分とを得る工程（ｃ１）と、
前記第２の被回収成分を含む留分を第２の分割蒸留塔に供給して、前記第２の被回収成分よりも高沸点の不純物を含む留分と、高純度の第２の被回収成分を含む留分と、前記第２の被回収成分よりも低沸点の不純物を含む留分とを得る工程（ｃ２）と、
を含む、請求項１に記載の重合体の製造方法。
【請求項３】
前記被回収成分含有流体が、溶媒および残存モノマーを含み、
前記工程（Ｃ）が、
分割蒸留塔を用いて高純度の残存モノマーを含む留分を得る工程（ｃ３）と、
前記工程（ｃ３）の後に、分割蒸留塔を用いて高純度の溶媒を含む留分を得る工程（ｃ４）と、
を含む、請求項１または２に記載の重合体の製造方法。
【請求項４】
前記溶媒が炭素数４以上７以下の有機化合物である、請求項１〜３の何れかに記載の重合体の製造方法。
【請求項５】
前記原料モノマーの炭素数が４以上５以下である、請求項１〜４の何れかに記載の重合体の製造方法。
【請求項６】
原料モノマーを重合する反応器を備える重合部と、
前記重合部で得られた重合体を含む重合体含有液から溶媒および残存モノマーの少なくとも一方よりなる被回収成分を含む被回収成分含有流体を分離する分離器を備える分離部と、
前記分離部で得た前記被回収成分含有流体が供給される分割蒸留塔を備え、前記被回収成分含有流体から前記被回収成分よりも高沸点の不純物を含む留分および前記被回収成分よりも低沸点の不純物を含む留分を分離し、高純度の被回収成分を含む留分を得る分割蒸留部と、
前記高純度の被回収成分を含む留分を前記反応器へと供給する返送ラインと、
を備える、重合体の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、重合体の製造方法および製造装置に関するものであり、特には、原料モノマーを重合して得た重合体含有液から残存モノマー（未反応の原料モノマー）および溶媒の少なくとも一方を分離回収して再利用する重合体の製造方法および製造装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、溶液重合によりゴムなどの重合体を製造するプロセスにおいて、溶液重合に使用した有機溶媒を溶液重合により得られた重合体含有液から分離回収して再利用する技術が提案されている（例えば、非特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
【非特許文献１】Carl G. Hagberg、“Comparison of solution rubber finishing processes - part I”、Process Machinery、March 2000、p.17-23
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで、非特許文献１に記載の製造プロセスでは、重合体含有液から溶媒を分離回収する技術について詳細な検討がなされておらず、また、重合体含有液からの残存モノマーの分離回収および再利用は実施されていなかった。【０００５】
しかし、重合体の製造プロセスにおけるコストの低減および環境負荷低減の観点からは、重合体含有液中に含まれている溶媒や残存モノマーを効率的に分離回収して再利用する技術を開発することが必要である。【０００６】
そこで、本発明は、原料モノマーを重合して得た重合体含有液から残存モノマーおよび溶媒の少なくとも一方を効率的に分離回収して再利用する技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明は、上記課題を有利に解決することを目的とするものであり、本発明の重合体の製造方法は、原料モノマーを重合し、重合体を含む重合体含有液を得る工程（Ａ）と、前記重合体含有液から溶媒および残存モノマーの少なくとも一方よりなる被回収成分を含む被回収成分含有流体を分離する工程（Ｂ）と、前記被回収成分含有流体を分割蒸留塔に供給して、前記被回収成分よりも高沸点の不純物を含む留分および前記被回収成分よりも低沸点の不純物を含む留分を分離し、高純度の被回収成分を含む留分を得る工程（Ｃ）と、前記高純度の被回収成分を含む留分を用いて重合を行う工程（Ｄ）とを含むことを特徴とする。このように、重合体含有液から分離した被回収成分含有流体を分割蒸留塔で分割蒸留して高純度の被回収成分を含む留分を得れば、重合体含有液から被回収成分を効率的に分離回収して重合体の重合に再利用することができる。【０００８】
ここで、本発明の重合体の製造方法は、前記被回収成分含有流体が、第１の被回収成分と、前記第１の被回収成分よりも蒸気圧の低い第２の被回収成分とを含み、前記工程（Ｃ）が、前記被回収成分含有流体を第１の分割蒸留塔に供給して、前記第１の被回収成分よりも低沸点の不純物を含む留分と、高純度の第１の被回収成分を含む留分と、前記第２の被回収成分を含む留分とを得る工程（ｃ１）と、前記第２の被回収成分を含む留分を第２の分割蒸留塔に供給して、前記第２の被回収成分よりも高沸点の不純物を含む留分と、高純度の第２の被回収成分を含む留分と、前記第２の被回収成分よりも低沸点の不純物を含む留分とを得る工程（ｃ２）とを含むことが好ましい。被回収成分含有流体が蒸気圧の異なる複数の被回収成分（第１の被回収成分および第２の被回収成分）を含む場合に、第１の分割蒸留塔および第２の分割蒸留塔を使用し、第２の被回収成分よりも蒸気圧の高い第１の被回収成分を先に分離回収すれば、分割蒸留塔の運転圧力が上昇するのを抑制して、被回収成分の分離回収を容易に行うことができるからである。【０００９】
また、本発明の重合体の製造方法は、前記被回収成分含有流体が、溶媒および残存モノマーを含み、前記工程（Ｃ）が、分割蒸留塔を用いて高純度の残存モノマーを含む留分を得る工程（ｃ３）と、前記工程（ｃ３）の後に、分割蒸留塔を用いて高純度の溶媒を含む留分を得る工程（ｃ４）とを含むことが好ましい。被回収成分含有流体が被回収成分として溶媒および残存モノマーの双方を含む場合に残存モノマーを先に分離回収すれば、分割蒸留中に残存モノマーの重合異物の生成などの副反応が起こるのを抑制することができるからである。【００１０】
そして、本発明の重合体の製造方法では、前記溶媒として炭素数４以上７以下の有機化合物を用いることができる。
また、本発明の重合体の製造方法では、前記原料モノマーとして炭素数が４以上５以下のモノマーを用いることができる。【００１１】
また、この発明は、上記課題を有利に解決することを目的とするものであり、本発明の重合体の製造装置は、原料モノマーを重合する反応器を備える重合部と、前記重合部で得られた重合体を含む重合体含有液から溶媒および残存モノマーの少なくとも一方よりなる被回収成分を含む被回収成分含有流体を分離する分離器を備える分離部と、前記分離部で得た前記被回収成分含有流体が供給される分割蒸留塔を備え、前記被回収成分含有流体から前記被回収成分よりも高沸点の不純物を含む留分および前記被回収成分よりも低沸点の不純物を含む留分を分離し、高純度の被回収成分を含む留分を得る分割蒸留部と、前記高純度の被回収成分を含む留分を前記反応器へと供給する返送ラインとを備えることを特徴とする。このように、分離部、分割蒸留部および返送ラインを設ければ、重合体含有液から被回収成分を効率的に分離回収して重合体の重合に再利用することができる。【００１２】
なお、上述した本発明において、「高純度」とは、被回収成分の濃度が被回収成分含有流体中の被回収成分の濃度よりも高いことを意味する。更に、本発明において、「分割蒸留」とは、一回の蒸留操作で被蒸留物を３つ以上の留分に分けることを指し、「分割蒸留塔」としては、特に限定されることなく、例えば垂直分割型蒸留塔などが挙げられる。
また、本発明において、被回収成分含有流体中に複数の被回収成分が含まれている場合、「被回収成分よりも高沸点」とは、複数の被回収成分のうち沸点が最も高い被回収成分よりも沸点が高いことを指し、「被回収成分よりも低沸点」とは、複数の被回収成分のうち沸点が最も低い被回収成分よりも沸点が低いことを指す。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の重合体の製造方法および製造装置によれば、原料モノマーを重合して得た重合体含有液から残存モノマーおよび溶媒の少なくとも一方を効率的に分離回収して再利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明に従う重合体の製造装置の一例の概略構成を示す図である。
【図２】本発明に従う重合体の製造装置の他の例の概略構成を示す図である。
【図３】比較例１で使用した重合体の製造装置の概略構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。
ここで、本発明の重合体の製造方法は、原料モノマーを重合して得た重合体含有液から残存モノマーおよび溶媒の少なくとも一方を分離回収して再利用しつつ重合体を製造する際に用いることができる。また、本発明の重合装置は、例えば、本発明の重合体の製造方法を用いて重合体を製造する際に好適に用いることができる。中でも、重合体の製造時のコスト低減および環境負荷低減の観点からは、本発明の重合体の製造方法および製造装置では、溶媒および残存モノマーの双方を分離回収して再利用することが好ましい。
【００１６】
なお、本発明において製造し得る重合体としては、特に限定されることなく、ポリブタジエン（ＢＲ）、ポリイソプレン（ＩＲ）などの単独重合体、および、スチレン−ブタジエン共重合体（ＳＢＲ）、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体（ＮＢＲ）などの共重合体が挙げられる。
そして、本発明では、任意の重合方法を用いて重合体を製造することができる。具体的には、本発明では、溶液重合、乳化重合、懸濁重合などの溶媒を使用する重合方法、或いは、塊状重合などの溶媒を使用しない重合方法を用いて重合体を製造することができる。
【００１７】
また、本発明において重合体の重合に使用し得る溶媒としては、特に限定されることなく、水、有機溶媒またはそれらの混合物が挙げられる。そして、有機溶媒としては、特に限定されることなく、ブタン、ヘキサンなどの炭素数４以上７以下の有機化合物が挙げられる。
なお、溶液重合を用いて重合体を製造する場合には、溶媒としては通常は有機溶媒が用いられる。また、乳化重合または懸濁重合を用いて重合体を製造する場合には、溶媒としては通常は水が用いられる。
【００１８】
更に、本発明において重合体の重合に使用し得る原料モノマーとしては、特に限定されることなく、所望の重合体を形成し得る１種のモノマーまたは２種以上のモノマーの混合物を用いることができる。具体的には、原料モノマーとしては、例えば、１，３−ブタジエン、イソプレン等の炭素数が４以上５以下であるモノマー；スチレン；アクリロニトリルなどが挙げられる。
【００１９】
（重合体の製造方法）
本発明の重合体の製造方法は、原料モノマーを重合し、重合体を含む重合体含有液を得る工程（Ａ）と、工程（Ａ）で得た重合体含有液から溶媒および残存モノマーの少なくとも一方よりなる被回収成分を含む被回収成分含有流体を分離する工程（Ｂ）とを含む。また、本発明の重合体の製造方法は、工程（Ｂ）で得た被回収成分含有流体を分割蒸留塔に供給して、被回収成分よりも高沸点の不純物を含む留分および被回収成分よりも低沸点の不純物を含む留分を分離し、高純度の被回収成分を含む留分を得る工程（Ｃ）と、工程（Ｃ）で得た高純度の被回収成分を含む留分を用いて重合を行う工程（Ｄ）とを更に含む。
【００２０】
そして、本発明の重合体の製造方法では、工程（Ｃ）において被回収成分含有流体から高純度の被回収成分を含む留分を分離回収する際に分割蒸留塔を用いているので、被回収成分を効率的に分離回収することができる。また、本発明の重合体の製造方法では、工程（Ｃ）において分割蒸留塔を用いているので、一回の蒸留操作で被蒸留物を２つの留分に分ける蒸留塔を複数直列接続してなる装置を用いて被回収成分含有流体から高純度の被回収成分を含む留分を分離回収する場合と比較し、被回収成分にかかる熱負荷を低減することができる。従って、本発明の重合体の製造方法において被回収成分として残存モノマーを分離回収する場合には、被回収成分を含む留分の分離回収中に重合異物の生成などの副反応が起きるのを抑制することもできる。そして、その結果、重合異物の生成などに起因した汚れや詰まりの発生を抑制し、分割蒸留塔等の装置のクリーニングの頻度を低減することができる。
【００２１】
＜工程（Ａ）＞
工程（Ａ）では、溶媒の存在下または溶媒の不存在下で原料モノマーを重合し、重合体を含む重合体含有液を得る。なお、重合体含有液中の重合体は、残存モノマーまたは溶媒に溶解していてもよいし、残存モノマーまたは溶媒中に分散していてもよい。即ち、重合体含有液は、重合体溶液であってもよいし、ラテックス等の重合体分散液であってもよい。また、工程（Ａ）において溶媒の存在下で原料モノマーを重合した場合には、重合に使用した溶媒および残存モノマーの少なくとも一方が被回収成分となり、工程（Ａ）において溶媒の不存在下で原料モノマーを重合した場合には、残存モノマーが被回収成分となる。
【００２２】
そして、工程（Ａ）で用いる溶媒、原料モノマーおよび重合方法、並びに、工程（Ａ）で得られる重合体としては、特に限定されることなく、上述したものが挙げられる。
【００２３】
＜工程（Ｂ）＞
工程（Ｂ）では、工程（Ａ）で得た重合体含有液から被回収成分を含む被回収成分含有流体を分離する。
【００２４】
ここで、重合体含有液から被回収成分含有流体を分離する方法としては、特に限定されることなく、（１）加熱脱揮により重合体含有液から被回収成分含有流体を蒸発分離する方法、（２）水、アルコール等を用いて重合体を凝固させた後、蒸気吹込みにより重合体含有液から被回収成分含有流体を蒸発分離する方法が挙げられる。
【００２５】
＜工程（Ｃ）＞
工程（Ｃ）では、工程（Ｂ）で得た被回収成分含有流体を分割蒸留塔に供給して、被回収成分よりも高沸点の不純物を含む留分および被回収成分よりも低沸点の不純物を含む留分を分離し、高純度の被回収成分を含む留分を得る。
【００２６】
ここで、分割蒸留塔としては、被蒸留物を、３つ以上の留分、好ましくは３つの留分に分けることが可能な蒸留塔を用いることができる。具体的には、分割蒸留塔としては、例えば、特開２０１６−５２４５２２号公報に記載されているような、高沸点成分を塔底から排出し、中沸点成分を塔中央領域から排出し、低沸点成分を塔頂から排出する蒸留塔を用いることができる。
【００２７】
より具体的には、分割蒸留塔としては、特に限定されることなく、長さ方向に配置される分割壁を有する垂直分割型カラム（ＤＷＣ：Divided-Wall Column）などを用いることができる。ここで、垂直分割型カラムの分割壁は、カラム内部を、例えば、フィードセクション（分割壁の左側）、除去セクション（分割壁の右側）、上側結合カラムセクション（精留セクション）、下側結合カラムセクション（ストリッピングセクション）に分割する。そして、垂直分割型カラムでは、被蒸留物を供給するための供給口（フィード入り口部）は、一般的に、フィードセクションの中央領域（即ち、フィードセクションの上側領域と下側領域との間）に配置される。また、一般的に、垂直分割型カラムの除去セクションには、側流取り出し部が中央領域（即ち、除去セクションの上側領域と下側領域との間）に配置される。
なお、フィードセクションの中央領域には、更に１つ以上の供給口（フィード入り口部）を設けてもよい。また、除去セクションの中央領域には、更に１つ以上の側流取り出し部を設けてもよい。
【００２８】
そして、工程（Ｃ）では、被回収成分含有流体が被回収成分を１種類のみ含有する場合には、通常、１塔の分割蒸留塔を使用して高純度の被回収成分を含む留分を得る。一方、被回収成分含有流体が被回収成分を２種類以上含有する場合には、工程（Ｃ）では、１塔の分割蒸留塔を用いて高純度の被回収成分を含む留分を得てもよいし、２塔以上の分割蒸留塔を用いて高純度の被回収成分を含む留分を得てもよい。
【００２９】
ここで、工程（Ｃ）では、再利用に更に適した高純度の被回収成分を含む留分を得る観点から、被回収成分よりも高沸点の不純物を含む留分および被回収成分よりも低沸点の不純物を含む留分の双方を被回収成分含有流体から分離して高純度の被回収成分を含む留分を得る。
【００３０】
なお、１塔の分割蒸留塔を使用し、被回収成分含有流体から被回収成分よりも高沸点の不純物を含む留分および被回収成分よりも低沸点の不純物を含む留分の双方を分離する場合には、分割蒸留塔の塔底から排出される留分が被回収成分よりも高沸点の不純物を含む留分となり、分割蒸留塔の塔頂から排出される留分が被回収成分よりも低沸点の不純物を含む留分となり、分割蒸留塔の塔中央領域から排出される留分が高純度の被回収成分を含む留分となる。
【００３１】
また、２塔以上の分割蒸留塔を用いて高純度の被回収成分を含む留分を得る場合、工程（Ｃ）では、互いに直列接続された分割蒸留塔を使用して高純度の被回収成分を含む留分を複数得ることができる。
なお、工程（Ｃ）における２塔以上の分割蒸留塔の使用は、被回収成分含有流体が、被回収成分を２種類以上含有し、且つ、沸点が最も高い被回収成分の沸点（ＴＨ）と沸点が最も低い被回収成分の沸点（ＴＬ）との間の沸点（ＴＬ＜Ｔ＜ＴＨ）を有する不純物を含む場合に特に有利である。被蒸留物を３つの留分に分ける分割蒸留塔を使用する場合等には、沸点がＴＬ超ＴＨ未満の不純物（以下、「中間沸点不純物」と称することがある。）を被回収成分含有流体が含んでいると、１塔の分割蒸留塔のみでは中間沸点不純物を効率的に分離できず、中間沸点不純物が高純度の被回収成分を含む留分中に混入し得る。しかし、複数の分割蒸留塔を使用して分割蒸留を繰り返せば、例えば、１塔目の分割蒸留塔において、被回収成分よりも低沸点の不純物を含む留分と、高純度の被回収成分（沸点がＴＬの被回収成分）を含む留分と、沸点がＴＨの被回収成分、中間沸点不純物および被回収成分よりも高沸点の不純物を含む留分とを得た後、２塔目の分割蒸留塔において、中間沸点不純物を含む留分と、高純度の被回収成分（沸点がＴＨの被回収成分）を含む留分と、被回収成分よりも高沸点の不純物を含む留分とを得ることができる。従って、中間沸点不純物を効率的に分離しつつ高純度の被回収成分を含む留分を得ることができるからである。
【００３２】
そして、２塔以上（ｎ塔、但しｎ≧２）の分割蒸留塔を使用し、被回収成分含有流体から被回収成分よりも高沸点の不純物を含む留分および被回収成分よりも低沸点の不純物を含む留分を分離する場合には、１塔目の分割蒸留塔において塔頂から排出される留分が被回収成分よりも低沸点の不純物を含む留分となり、最後（ｎ塔目）の分割蒸留塔において塔底から排出される留分が被回収成分よりも高沸点の不純物を含む留分となり、高純度の被回収成分を含む留分は、１塔目の分割蒸留塔の塔中央領域から最後（ｎ塔目）の分割蒸留塔の塔中央領域までの間で得られるか、或いは、１塔目の分割蒸留塔において塔底から排出される留分が被回収成分よりも高沸点の不純物を含む留分となり、最後（ｎ塔目）の分割蒸留塔において塔頂から排出される留分が被回収成分よりも低沸点の不純物を含む留分となり、高純度の被回収成分を含む留分は、１塔目の分割蒸留塔の塔中央領域から最後（ｎ塔目）の分割蒸留塔の塔中央領域までの間で得られる。
【００３３】
ここで、本発明の重合体の製造方法において、被回収成分含有流体が、第１の被回収成分と、第１の被回収成分よりも蒸気圧の低い第２の被回収成分とを含む場合には特に、工程（Ｃ）では、第１の分割蒸留塔および第２の分割蒸留塔を使用し、且つ、高純度の第１の被回収成分を含む留分を高純度の第２の被回収成分を含む留分よりも先に分離回収することが好ましい。即ち、工程（Ｃ）は、被回収成分含有流体を第１の分割蒸留塔に供給して、第１の被回収成分よりも低沸点の不純物を含む留分と、高純度の第１の被回収成分を含む留分と、第２の被回収成分を含む留分とを得る工程（ｃ１）と、第２の被回収成分を含む留分を第２の分割蒸留塔に供給して、第２の被回収成分よりも高沸点の不純物を含む留分と、高純度の第２の被回収成分を含む留分と、第２の被回収成分よりも低沸点の不純物を含む留分とを得る工程（ｃ２）とを含むことが好ましい。第１の分割蒸留塔および第２の分割蒸留塔を用いて工程（ｃ１）および工程（ｃ２）を実施し、蒸気圧の高い第１の被回収成分を先に分離回収すれば、分割蒸留塔の運転圧力が上昇するのを抑制して、被回収成分の分離回収を容易に行うことができるからである。
【００３４】
また、本発明の重合体の製造方法において、被回収成分含有流体が被回収成分として溶媒および残存モノマーの双方を含む場合には特に、工程（Ｃ）では、２塔以上の分割蒸留塔を使用し、且つ、高純度の残存モノマーを含む留分を高純度の溶媒を含む留分よりも先に分離回収することが好ましい。即ち、工程（Ｃ）は、分割蒸留塔を用いて高純度の残存モノマーを含む留分を得る工程（ｃ３）と、工程（ｃ３）の後に、分割蒸留塔を用いて高純度の溶媒を含む留分を得る工程（ｃ４）とを含むことが好ましい。残存モノマーを先に分離回収すれば、溶媒を先に分離回収する場合と比較し、工程（Ｃ）において分離回収される残存モノマーにかかる熱負荷を低減することができる。従って、分割蒸留中に残存モノマーの重合異物の生成などの副反応が起こるのを抑制することができるからである。
【００３５】
なお、上述した本発明の重合体の製造方法の工程（Ｃ）では、被回収成分含有流体が被回収成分として残存モノマーを含む場合、特に限定されることなく、例えば４−ターシャリー・ブチルカテコール（ＴＢＣ）、ジエチルヒドロキシアミン（ＤＥＨＡ）などの重合防止剤の存在下で分割蒸留を行ってもよい。重合防止剤の存在下で分割蒸留することで、残存モノマーの重合異物化などの副反応が起こるのを抑制することができる。一般に、分割蒸留を実施する際の運転圧力および温度は通常の蒸留と比較して比較的高いため、分割蒸留時には副反応が起こり易い。しかしながら、分割蒸留を重合防止剤の存在下で行えば、分割蒸留時における副反応の発生を抑制して、分割蒸留を行う分割蒸留塔等の装置に汚れや詰まりが発生するのを防止することができる。
因みに、工程（Ｃ）において重合防止剤を使用した場合には、高純度の被回収成分を含む留分に重合防止剤が混入することがある。このような場合には、後述する工程（Ｄ）を実施する前に、蒸留や水洗浄などの任意の方法を用いて高純度の被回収成分を含む留分から重合防止剤を除去すればよい。
【００３６】
＜工程（Ｄ）＞
工程（Ｄ）では、工程（Ｃ）で得た高純度の被回収成分を含む留分を用いて重合体の重合を行う。
【００３７】
ここで、工程（Ｄ）では、特に限定されることなく、工程（Ｃ）で得た高純度の被回収成分を含む留分を溶媒および／または原料モノマーの一部として再利用する以外は上述した工程（Ａ）と同様にして、重合体の重合を行うことができる。
なお、工程（Ｄ）では、工程（Ｃ）で得た高純度の被回収成分を含む留分を使用すれば、工程（Ａ）とは別の条件で重合体の重合を行ってもよいし、工程（Ａ）とは種類が異なる重合体の重合を行ってもよい。
【００３８】
（重合体の製造装置）
また、本発明の重合体の製造装置は、上述した重合体の製造方法を用いて重合体を製造する際に好適に用いることができる。そして、本発明の重合体の製造装置は、原料モノマーを重合する反応器を備える重合部と、重合部で得られた重合体を含む重合体含有液から溶媒および残存モノマーの少なくとも一方よりなる被回収成分を含む被回収成分含有流体を分離する分離器を備える分離部と、分離部で得た被回収成分含有流体が供給される分割蒸留塔を備え、被回収成分含有流体から被回収成分よりも高沸点の不純物を含む留分および被回収成分よりも低沸点の不純物を含む留分を分離し、高純度の被回収成分を含む留分を得る分割蒸留部と、高純度の被回収成分を含む留分を反応器へと供給する返送ラインとを備えることを特徴とする。
【００３９】
＜重合部＞
ここで、重合部では、本発明の重合体の製造方法の工程（Ａ）および工程（Ｄ）を実施し得る。そして、重合部の反応器としては、特に限定されることなく、例えば重合缶などの原料モノマーを重合可能な反応器を用いることができる。
【００４０】
＜分離部＞
また、分離部では、本発明の重合体の製造方法の工程（Ｂ）を実施し得る。そして、分離部の分離器としては、特に限定されることなく、例えば蒸気ストリッピング装置、脱揮装置などを用いることができる。
【００４１】
＜分割蒸留部＞
更に、分割蒸留部では、本発明の重合体の製造方法の工程（Ｃ）を実施し得る。そして、分割蒸留部の分割蒸留塔としては、特に限定されることなく、例えば垂直分割型カラムなどを用いることができる。
なお、分割蒸留部には、２塔以上の分割蒸留塔が設けられていてもよい。
【００４２】
＜返送ライン＞
返送ラインとしては、分割蒸留部の分割蒸留塔と重合部の反応器とを接続する配管などが挙げられる。
【００４３】
そして、本発明の重合体の製造装置によれば、分割蒸留塔を有する分割蒸留部を備えているので、被回収成分を効率的に分離回収することができる。また、本発明の重合体の製造装置では、分割蒸留塔を用いているので、一回の蒸留操作で被蒸留物を２つの留分に分ける蒸留塔を複数直列接続してなる装置を用いる場合と比較し、被回収成分にかかる熱負荷を低減することができる。従って、被回収成分として残存モノマーを分離回収する場合であっても、重合異物の生成による分割蒸留塔等の汚れを抑制し、装置のクリーニングの頻度を低減することができる。
【００４４】
なお、上述した構成を有する重合体の製造装置の一例としては、特に限定されることなく、図１に示す製造装置１００が挙げられる。また、上述した構成を有する重合体の製造装置の他の例としては、特に限定されることなく、図２に示す製造装置２００が挙げられる。
【００４５】
ここで、図１に示す製造装置１００は、溶媒および原料モノマーが供給されて溶媒の存在下で原料モノマーを重合する反応器１０と、反応器１０で得た重合体含有液を一時的に貯蔵するタンク２０と、タンク２０に貯蔵された重合体含有液を被回収成分含有流体と重合体とに分離する分離器３０と、分離器３０で得た被回収成分含有流体が流入する第１の分割蒸留塔４０と、第１の分割蒸留塔４０に直列接続された第２の分割蒸留塔５０と、第１の分割蒸留塔４０で得た留分Ｂを反応器１０へと返送する第１の返送ライン６１と、第２の分割蒸留塔５０で得た留分Ｅを反応器１０へと返送する第２の返送ライン６２とを備えている。
【００４６】
そして、製造装置１００では、特に限定されることなく、例えば残存モノマーおよび残存モノマーよりも沸点が高い溶媒を含有する被回収成分含有流体から高純度の残存モノマーを含む留分Ｂおよび高純度の溶媒を含む留分Ｅが分離回収されて、反応器１０での重合体の重合に再利用される。
具体的には、製造装置１００では、第１の分割蒸留塔４０において、被回収成分よりも低沸点の不純物を含む留分Ａが塔頂から排出され、高純度の残存モノマーを含む留分Ｂが塔中央領域から排出され、溶媒、中間沸点不純物（沸点が残存モノマーの沸点よりも高く溶媒の沸点よりも低い不純物）および被回収成分よりも高沸点の不純物を含む留分Ｃが塔底から排出される。そして、留分Ｂは第１の返送ライン６１を介して反応器１０へと送られる。また、製造装置１００では、留分Ｃが第２の分割蒸留塔５０に供給され、第２の分割蒸留塔５０において、中間沸点不純物を含む留分Ｄが塔頂から排出され、高純度の溶媒を含む留分Ｅが塔中央領域から排出され、被回収成分よりも高沸点の不純物を含む留分Ｆが塔底から排出される。そして、留分Ｅは第２の返送ライン６２を介して反応器１０へと送られる。
【００４７】
なお、例えば、製造装置１００において、イソプレンを原料モノマーとし、ヘキサンを溶媒としてポリイソプレンの重合を行う場合には、留分Ａに含まれる被回収成分よりも低沸点の不純物としては水が挙げられ、留分Ｄに含まれる中間沸点不純物としては２−メチル−２−ブテンが挙げられ、留分Ｆに含まれる被回収成分よりも高沸点の不純物としてはイソプレンの二量体などが挙げられる。
【００４８】
また、図２に示す製造装置２００は、溶媒および原料モノマーが供給されて溶媒の存在下で原料モノマーを重合する反応器１０と、反応器１０で得た重合体含有液を一時的に貯蔵するタンク２０と、タンク２０に貯蔵された重合体含有液を被回収成分含有流体と重合体とに分離する分離器３０と、分離器３０で得た被回収成分含有流体が流入する分割蒸留塔４０と、分割蒸留塔４０で得た留分Ｈを反応器１０へと返送する返送ライン６０とを備えている。
【００４９】
そして、製造装置２００では、特に限定されることなく、例えば残存モノマーおよび溶媒を含有する被回収成分含有流体から高純度の残存モノマーおよび溶媒を含む留分Ｈが分離回収されて、反応器１０での重合体の重合に再利用される。
具体的には、製造装置２００では、分割蒸留塔４０において、被回収成分よりも低沸点の不純物を含む留分Ｇが塔頂から排出され、高純度の残存モノマーおよび溶媒を含む留分Ｈが塔中央領域から排出され、被回収成分よりも高沸点の不純物を含む留分Ｉが塔底から排出される。そして、留分Ｈは返送ライン６０を介して反応器１０へと送られる。
【００５０】
なお、例えば、製造装置２００において、イソプレンを原料モノマーとし、ヘキサンを溶媒としてポリイソプレンの重合を行う場合には、留分Ｇに含まれる被回収成分よりも低沸点の不純物としては水が挙げられ、留分Ｉに含まれる被回収成分よりも高沸点の不純物としてはイソプレンの二量体などが挙げられる。そして、製造装置２００では、中間沸点不純物である２−メチル−２−ブテンは、イソプレンおよびヘキサンと共に留分Ｈ中に含まれることとなる。
【実施例】
【００５１】
以下、本発明について実施例を用いて更に詳細に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。【００５２】
（実施例１）
図１に示す製造装置１００を用いてポリイソプレンの製造を行った。具体的には、イソプレンを原料モノマーとし、ヘキサンを溶媒としてポリイソプレンの重合を行った。【００５３】
具体的には、原料モノマーのイソプレンと溶媒のヘキサンとを反応器１０に供給して重合を行い、原料モノマーの内の５０質量％を重合させてイソプレン重合体含有液とした。イソプレン重合体含有液は、タンク２０を経て、分離器３０にて凝固および蒸気吹き込みより、イソプレンおよびヘキサンを含む被回収成分含有流体と、重合体（ポリイソプレン）とに分離された。次いで、被回収成分含有流体を第１の分割蒸留塔４０に供給し、残存モノマーであるイソプレンよりも低沸点の不純物（水）を含む留分Ａを塔頂から排出し、高純度の残存モノマー（イソプレン）を含む留分Ｂを塔中央領域から排出し、残存モノマーよりも高沸点の成分を含む留分Ｃを塔底より排出し、留分Ｂは返送ライン６１を介して反応器１０へと返送した。また、残存モノマーより高沸点の成分を含む留分Ｃを第２の分割蒸留塔５０に供給し、溶媒（ヘキサン）よりも低沸点の不純物（２−メチル−２−ブテン）を含む留分Ｄを塔頂から排出し、高純度の溶媒（ヘキサン）を含む留分Ｅを塔中央領域から排出し、溶媒よりも高沸点の不純物（イソプレン二量体）を含む留分Ｆを塔底から排出し、留分Ｅは返送ライン６２を介して反応器１０へと返送した。
ここで、留分Ｂの純度は９９．５％であり、留分Ｂの重量はイソプレン重合体含有液中の残存イソプレン重量に対し９８％であった。また、留分Ｅの純度は９９．８％であり、留分Ｅの重量はイソプレン重合体含有液中のヘキサン重量に対し９９％であった。【００５４】
（比較例１）
図１に示す製造装置１００を用いる代わりに図３に示す製造装置３００を用いたこと以外は実施例１と同様にして、ポリイソプレンの製造を行った。
その結果、留分Ｂ’の純度は９９．５％であり、留分Ｂ’の重量はイソプレン重合体含有液中の残存イソプレン重量に対し９８％であった。また、留分Ｅ’の純度は９９．８％であり、留分Ｅ’の重量はイソプレン重合体含有液中のヘキサン重量に対し９９％であった。
なお、製造装置３００は、図１における分割蒸留部が以下に説明する不純物除去部に置換されていること以外は製造装置１００と同様の構成を有している。
＜不純物除去部＞
不純物除去部は、被回収成分含有流体中に含まれている、被回収成分よりも低沸点の不純物（水）を除去する低沸点物除去塔７１と、被回収成分としてのイソプレン（残存モノマー）を回収する蒸留塔７２と、中間沸点不純物である２−メチル−２−ブテンを除去する中間沸点物除去塔７３と、被回収成分よりも高沸点の不純物（イソプレン二量体）を除去して被回収成分としてのヘキサン（溶媒）を回収する高沸点物除去塔７４とを備えている。
そして、不純物除去部では、被回収成分よりも低沸点の不純物を含む留分Ａ’が低沸点物除去塔７１の塔頂から排出され、高純度のイソプレンを含む留分Ｂ’が蒸留塔７２の塔頂から排出され、中間沸点不純物を含む留分Ｄ’が中間沸点物除去塔７３の塔頂から排出され、高純度の溶媒を含む留分Ｅ’が高沸点物除去塔７４の塔頂から排出され、被回収成分よりも高沸点の不純物を含む留分Ｆ’が高沸点物除去塔７４の塔底から排出される。【００５５】
１年間連続運転後に停止して蒸留塔内を目視確認したところ、実施例１の方が比較例１よりもイソプレンの重合異物の生成量が少なかった。
【産業上の利用可能性】
【００５６】
本発明の重合体の製造方法および製造装置によれば、原料モノマーを重合して得た重合体含有液から残存モノマーおよび溶媒の少なくとも一方を効率的に分離回収して再利用することができる。
【符号の説明】
【００５７】
１０  反応器
２０  タンク
３０  分離器
４０，５０  分割蒸留塔
６０，６１，６２  返送ライン
７１  低沸点物除去塔
７２  蒸留塔
７３  中間沸点物除去塔
７４  高沸点物除去塔
１００，２００，３００  製造装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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