JP2002179613A - 中和方法および中和装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 特に中和時に被中和液が発泡し易い場合にお
いても、反応器への仕込み量を少なくする必要が無く、
しかも、中和時間を短縮することができ、これによっ
て、被中和液を簡便にかつ効率的に中和することができ
る方法および装置を提供する。 【解決手段】 中和期間中に、被中和液１０から発生す
る蒸気のうちの少なくとも一部を留出させると共に、中
和温度よりも低温の液体Ａを上記被中和液１０に添加す
る。中和装置は、複数の供給管２…、攪拌翼３を備えた
攪拌装置、および温度計等が取り付けられた反応器１を
備えている。また、反応器１には、該反応器１から溶媒
等の蒸気を抜き取る抜取管６と、液体Ａを供給する導入
管５とが取り付けられている。被中和液１０から発生す
る蒸気のうちの少なくとも一部は、抜取管６等を介して
留出液として中和系外に排出され、一方、中和温度より
も低温の液体Ａは、導入管５を介して被中和液１０に供
給される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、洗剤ビル
ダーや無機顔料分散剤等として好適に用いることができ
る重合体を含む反応液、各種の酸（無機酸、有機酸）、
塩基（無機塩基、有機塩基）等の、中和すべき溶液（被
中和液）を、簡便にかつ効率的に中和する方法および装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般的に、中和すべき溶液（被中和液）
を中和する方法においては、中和熱を見越して被中和液
を冷却する等して、中和が行われる。ところが、例え
ば、被中和液が重合体を含む反応液である場合には、重
合反応後に中和を行う際に、高温の反応液を一旦冷却し
ていたのでは重合体の生産性が低くなる。そのため、従
来より、該反応液を高温の状態で中和する方法が実施さ
れている。該中和方法においては、中和期間中（中和反
応の進行時）に、被中和液から中和熱等によって発生す
る溶媒等の蒸気を冷却装置を用いて冷却して液体にした
後、該液体を被中和液に還流液として還流させることが
行われている。この際、冷却装置の性能等にもよるが、
還流液は、その沸点に近い温度で以て被中和液に還流さ
れることになり、例えば、中和温度が被中和液の沸点で
ある場合には、中和温度（被中和液の温度）と還流液の
温度との差は殆ど無いことになる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の中和方法を採用して、例えば、アクリル酸を重合し
てなるポリアクリル酸を含む反応液を中和する場合にお
いては、中和時に反応液が発泡し易いため、発泡しない
被中和液と比較して反応器（中和容器）への仕込み量を
少なくしなければならない。従って、反応液を効率的に
中和することができないので、ポリアクリル酸の生産性
が低くなる。

【０００４】つまり、上記従来の中和方法においては、
特に中和時に被中和液が発泡し易い場合には、該被中和
液を効率的に中和することができないという問題点を有
している。それゆえ、例えば、被中和液が、洗剤ビルダ
ーや無機顔料分散剤等として好適に用いることができる
重合体を含む反応液である場合には、簡便にかつ効率的
に中和することができないので、該重合体の生産性が低
くなってしまう。

【０００５】本発明は、上記従来の問題点に鑑みなされ
たものであり、その主たる目的は、特に中和時に、中和
すべき溶液（被中和液）が発泡し易い場合においても、
反応器への仕込み量を少なくする必要が無く、これによ
って、被中和液を効率的に中和することができる方法お
よび装置を提供することにある。より具体的には、本発
明の目的は、例えば、洗剤ビルダーや無機顔料分散剤等
として好適に用いることができる重合体を含む反応液等
の被中和液を、簡便にかつ効率的に中和する方法および
装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の中和方法は、上
記の課題を解決するために、中和期間中に、被中和液か
ら発生する蒸気のうちの少なくとも一部を留出させると
共に、中和温度よりも低温の液体Ａを上記被中和液に添
加することを特徴としている。

【０００７】上記の構成によれば、中和温度よりも低温
の液体Ａを中和すべき溶液（被中和液）に添加するの
で、液面近傍の該被中和液の温度を局所的に低下させる
ことができる。このため、中和期間中（中和反応の進行
時）に被中和液が発泡することを抑制することができる
ので、反応器（中和容器）への仕込み量を少なくする必
要が無く、しかも、中和時間を短縮することができる。
例えば、被中和液が、洗剤ビルダーや無機顔料分散剤等
として好適に用いることができる重合体を含む反応液で
ある場合には、簡便にかつ効率的に中和することができ
るので、該重合体の生産性を向上させることができる。
それゆえ、上記の構成によれば、特に中和時に、中和す
べき溶液（被中和液）が発泡し易い場合においても、反
応器への仕込み量を少なくする必要が無く、これによっ
て、被中和液を簡便にかつ効率的に中和することができ
る方法を提供することができる。

【０００８】また、本発明の中和方法は、上記の課題を
解決するために、被中和液に液体Ａをシャワー状で添加
すること；被中和液が、不飽和カルボン酸（塩）系単量
体を含む単量体成分を重合してなる重合体を含む反応液
であること；被中和液が過酸化水素を含むこと；を特徴
としている。

【０００９】例えば、被中和液に液体Ａをシャワー状で
添加することにより、中和期間中に被中和液が発泡する
ことをより効率的に抑制することができる。このよう
に、上記の構成によれば、被中和液をより一層簡便にか
つ効率的に中和することができる方法を提供することが
できる。

【００１０】本発明の中和装置は、上記の課題を解決す
るために、中和期間中に、被中和液から発生する蒸気の
うちの少なくとも一部を留出させる留出管と、中和温度
よりも低温の液体Ａを上記被中和液に添加する導入管と
を備えていることを特徴としている。

【００１１】上記の構成によれば、特に中和時に、中和
すべき溶液（被中和液）が発泡し易い場合においても、
反応器（中和容器）への仕込み量を少なくする必要が無
く、しかも、中和時間を短縮することができる。これに
より、被中和液を簡便にかつ効率的に中和することがで
きる装置を提供することができる。より具体的には、上
記の構成によれば、例えば、被中和液が、洗剤ビルダー
や無機顔料分散剤等として好適に用いることができる重
合体を含む反応液である場合には、簡便にかつ効率的に
中和することができるので、該重合体の生産性を向上さ
せることができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明の実施の一形態について説
明すれば、以下の通りである。尚、本発明において、
「中和期間」とは、中和すべき溶液（被中和液）の少な
くとも一部と、中和剤の少なくとも一部とが混合された
時点（中和開始時点）から、例えば被中和液のｐＨを確
認する等の動作を行って中和反応の終了を確認した時点
（中和終了時点）までの期間を示すこととする。

【００１３】本発明にかかる中和方法を適用して中和す
るのに好適な被中和液は、特に限定されるものではな
く、各種の酸（無機酸、有機酸）、或いは塩基（無機塩
基、有機塩基）を含む被中和液が挙げられるが、より好
ましくは酸を含む被中和液が挙げられ、さらに好ましく
は中和時に発泡し易い被中和液が挙げられる。該被中和
液としては、例えば、単量体成分を重合してなる重合体
を含む反応液が挙げられる。

【００１４】以下、本発明にかかる中和方法を適用して
中和するのに好適な、上記反応液について説明する。

【００１５】上記の単量体成分は、特に限定されるもの
ではないが、不飽和カルボン酸（塩）系単量体を含む単
量体成分がより好ましく、（メタ）アクリル酸（塩）を
含む単量体成分や、マレイン酸（塩）を含む単量体成分
がさらに好ましく、（メタ）アクリル酸（塩）を主成分
として（５０重量％以上）含む単量体成分や、マレイン
酸（塩）を主成分として（５０重量％以上）含む単量体
成分が特に好ましい。また、単量体成分が（メタ）アク
リル酸（塩）やマレイン酸（塩）を主成分として含む場
合、該含有量は６０重量％以上であることがより好まし
く、９０重量％以上であることがさらに好ましく、１０
０重量％であることが特に好ましい。（メタ）アクリル
酸（塩）やマレイン酸（塩）を主成分として含む単量体
成分を重合することにより、水溶性の重合体を得ること
ができる。

【００１６】（メタ）アクリル酸（塩）としては、具体
的には、例えば、アクリル酸；アクリル酸ナトリウム、
アクリル酸カリウム等のアクリル酸一価金属塩；アクリ
ル酸マグネシウム、アクリル酸カルシウム等のアクリル
酸二価金属塩；アクリル酸アンモニウム；等のアクリル
酸（塩）、並びに、メタクリル酸；メタクリル酸ナトリ
ウム、メタクリル酸カリウム等のメタクリル酸一価金属
塩；メタクリル酸マグネシウム、メタクリル酸カルシウ
ム等のメタクリル酸二価金属塩；メタクリル酸アンモニ
ウム；等のメタクリル酸（塩）が挙げられるが、特に限
定されるものではない。これら（メタ）アクリル酸
（塩）は、一種類のみを用いてもよく、また、二種類以
上を併用してもよい。

【００１７】マレイン酸（塩）としては、具体的には、
例えば、マレイン酸、無水マレイン酸；ナトリウムやカ
リウム等の一価金属を含む化合物、マグネシウムやカル
シウム等の二価金属を含む化合物、アンモニア、アミン
等の塩基で、マレイン酸を部分中和または完全中和して
なる中和物；が挙げられる。これらマレイン酸（塩）
は、一種類のみを用いてもよく、また、二種類以上を併
用してもよい。

【００１８】上記（メタ）アクリル酸（塩）およびマレ
イン酸（塩）以外の不飽和カルボン酸（塩）系単量体と
しては、具体的には、例えば、クロトン酸（塩）等の不
飽和モノカルボン酸（塩）系単量体；フマル酸（塩）、
イタコン酸（塩）、シトラコン酸（塩）等の不飽和ジカ
ルボン酸（塩）系単量体；が挙げられるが、特に限定さ
れるものではない。これら単量体は、一種類のみを用い
てもよく、また、二種類以上を併用してもよい。但し、
単量体成分に完全中和してなる中和物が含まれている場
合には、単量体成分に占める該中和物の割合は１００重
量％未満である。

【００１９】上記不飽和カルボン酸（塩）系単量体以外
に単量体成分として用いることができる単量体として
は、具体的には、例えば、（メタ）アクリルアミド、ｔ
−ブチル（メタ）アクリルアミド等のアミド系単量体；
（メタ）アクリル酸メチルや（メタ）アクリル酸エチル
等の（メタ）アクリル酸エステル、スチレン、２−メチ
ルスチレン、酢酸ビニル等の疎水性単量体；ビニルスル
ホン酸、アリルスルホン酸、メタリルスルホン酸、スチ
レンスルホン酸、２−アクリルアミド−２−メチルプロ
パンスルホン酸、３−アリロキシ−２−ヒドロキシプロ
パンスルホン酸、スルホエチル（メタ）アクリレート、
スルホプロピル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシ
スルホプロピル（メタ）アクリレート、スルホエチルマ
レイミド等の不飽和スルホン酸系単量体；該不飽和スル
ホン酸系単量体を、ナトリウムやカリウム等の一価金属
を含む化合物、マグネシウムやカルシウム等の二価金属
を含む化合物、アンモニア、アミン等の塩基で部分中和
または完全中和してなる中和物；３−メチル−２−ブテ
ン−１−オール（プレノール）、３−メチル−３−ブテ
ン−１−オール（イソプレノール）、２−メチル−３−
ブテン−２−オール（イソプレンアルコール）、２−ヒ
ドロキシエチル（メタ）アクリレート、ポリエチレング
リコールモノ（メタ）アクリレート、ポリプロピレング
リコールモノ（メタ）アクリレート、ポリエチレングリ
コールモノイソプレノールエーテル、ポリプロピレング
リコールモノイソプレノールエーテル、ポリエチレング
リコールモノアリルエーテル、ポリプロピレングリコー
ルモノアリルエーテル、グリセロールモノアリルエーテ
ル、α−ヒドロキシアクリル酸、Ｎ−メチロール（メ
タ）アクリルアミド、グリセロールモノ（メタ）アクリ
レート、ビニルアルコール等の水酸基含有不飽和単量
体；ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレート、ジメ
チルアミノプロピル（メタ）アクリルアミド等のカチオ
ン性単量体；（メタ）アクリロニトリル等のニトリル系
単量体；（メタ）アクリルアミドメタンホスホン酸、
（メタ）アクリルアミドメタンホスホン酸メチルエステ
ル、２−（メタ）アクリルアミド−２−メチルプロパン
ホスホン酸等の含リン単量体；等が挙げられるが、特に
限定されるものではない。これら単量体は、一種類のみ
を用いてもよく、また、二種類以上を併用してもよい。
但し、単量体成分に完全中和してなる中和物が含まれて
いる場合には、単量体成分に占める該中和物の割合は１
００重量％未満である。

【００２０】単量体成分を重合する際に好適に用いるこ
とができる重合開始剤としては、具体的には、例えば、
過酸化水素；ペルオキソ二硫酸アンモニウム（過硫酸ア
ンモニウム）、ペルオキソ二硫酸ナトリウム（過硫酸ナ
トリウム）、ペルオキソ二硫酸カリウム（過硫酸カリウ
ム）等のペルオキソ二硫酸塩（過硫酸塩）；２，２’−
アゾビス−（２−アミジノプロパン）二塩酸塩、４，
４’−アゾビス−（４−シアノバレリン酸）、２，２’
−アゾビスイソブチロニトリル、２，２’−アゾビス−
（４−メトキシ−２，４−ジメチルバレロニトリル）等
のアゾ系化合物；過酸化ベンゾイル、過酸化ラウロイ
ル、過酢酸、過コハク酸、ジ−ｔ−ブチルパーオキサイ
ド、ｔ−ブチルヒドロパーオキサイド、クメンヒドロパ
ーオキサイド等の有機過酸化物；等が挙げられるが、特
に限定されるものではない。これら重合開始剤は、一種
類のみを用いてもよく、また、二種類以上を併用しても
よい。上記例示の重合開始剤のうち、過酸化水素、ペル
オキソ二硫酸塩、有機過酸化物等の過酸化物がより好ま
しく、ペルオキソ二硫酸塩がさらに好ましい。本発明に
かかる中和方法は、特に中和時に被中和液が発泡し易い
場合に最適な方法であり、従って発泡し易い過酸化水素
を好適に用いることができる。単量体成分１モルに対す
る重合開始剤の使用量は、特に限定されるものではない
が、０．０００１モル〜０．０５モルの範囲内が好適で
ある。尚、重合をより促進させるために、上記重合開始
剤と、（重）亜硫酸塩や遷移金属塩等の還元剤とを併用
することもできる。

【００２１】単量体成分を重合する際に好適に用いるこ
とができる連鎖移動剤としては、具体的には、例えば、
チオグリコール酸、チオ酢酸、メルカプトエタノール等
の含硫黄化合物；亜リン酸、亜リン酸ナトリウム等の亜
リン酸（塩）；次亜リン酸、次亜リン酸ナトリウム等の
次亜リン酸（塩）；メチルアルコール、エチルアルコー
ル、イソプロピルアルコール、ブチルアルコール等の低
級アルコール；等が挙げられるが、特に限定されるもの
ではない。これら連鎖移動剤は、必要に応じて、一種類
のみを用いてもよく、また、二種類以上を併用してもよ
い。上記例示の連鎖移動剤のうち、次亜リン酸（塩）が
より好ましく、次亜リン酸ナトリウムがさらに好まし
い。単量体成分１モルに対する連鎖移動剤の使用量は、
特に限定されるものではないが、０．００５モル〜０．
１５モルの範囲内が好適である。

【００２２】単量体成分を重合する際に採用することが
できる重合法の種類（重合形態）は、特に限定されるも
のではないが、溶液重合が最適である。溶液重合を行う
際に好適に用いることができる溶媒としては、具体的に
は、例えば、水；水と相溶性を有する水性溶媒；水と水
性溶媒との混合溶媒；ベンゼン、トルエン、キシレン等
の芳香族炭化水素等の、非水性溶媒；が挙げられるが、
特に限定されるものではない。該水性溶媒としては、具
体的には、例えば、メチルアルコール、エチルアルコー
ル、イソプロピルアルコール、ブチルアルコール等の低
級アルコール；アセトン、メチルエチルケトン等の低級
ケトン；ジメチルエーテル、ジエチルエーテル、メチル
エチルエーテル等の低級エーテル；等が挙げられる。上
記例示の溶媒のうち、水や水性溶媒がより好ましく、水
が特に好ましい。つまり、本発明にかかる被中和液は、
溶媒として水や水性溶媒を含んでいることがより好まし
く、水が特に好ましい。また、溶媒として上記混合溶媒
を用いる場合における水の割合は、特に限定されるもの
ではないが、４０重量％以上であることがより好まし
い。単量体成分１モルに対する溶媒の使用量は、特に限
定されるものではない。尚、溶媒として低級アルコール
を用いた場合には、該低級アルコールは、連鎖移動剤と
しての機能も兼ねることになる。また、溶媒は、単量体
成分と共沸組成物を形成しないことが望ましい。

【００２３】本発明において被中和液を中和するのに用
いられる中和剤は、特に限定されるものではないが、被
中和液が酸を含む場合には、例えば、ナトリウムやカリ
ウム等の一価金属を含む化合物、マグネシウムやカルシ
ウム等の二価金属を含む化合物、アンモニア、アミン等
の塩基が挙げられ、より好ましくは水酸化ナトリウムや
水酸化カリウムが挙げられる。また、被中和液が塩基を
含む場合には、例えば、塩酸や硫酸等の無機酸（鉱
酸）、酢酸やマレイン酸等の有機酸が挙げられる。中和
剤は、中和反応が穏やかに進行するように、前記の溶媒
に溶解若しくは懸濁した状態（溶液若しくは懸濁液）で
用いることが望ましく、水溶液若しくは水懸濁液で用い
ることがさらに望ましいが、その濃度は、特に限定され
るものではない。被中和液に対する中和剤の使用量は、
被中和液に含まれる酸（或いは塩基）と、中和剤とが当
量となるように調節することが望ましいが、より具体的
には、例えば被中和液のｐＨを確認する等の動作を行っ
て調節すればよい。尚、溶液若しくは懸濁液で添加する
中和剤の温度は、被中和液への添加時において中和温度
（被中和液の温度）よりも低温であることが好ましい。

【００２４】本発明における中和期間中に被中和液に添
加する液体Ａは、その温度（液温）が添加時において中
和温度（被中和液の温度）よりも低温であればよく、特
に限定されるものではないが、被中和液から発生する蒸
気の組成と略同一の組成を有していることが望ましい。
従って、液体Ａは、水や水性溶媒がより好ましく、水が
特に好ましい。

【００２５】本発明にかかる中和方法は、中和期間中
に、被中和液から発生する蒸気のうちの少なくとも一部
を留出させると共に、中和温度よりも低温の液体Ａを上
記被中和液に添加する方法である。本発明において、
「被中和液から発生する蒸気のうちの少なくとも一部を
留出させる」とは、具体的には、例えば、被中和液から
中和熱等によって発生する溶媒等の蒸気を大気開放する
こと、或いは、該蒸気を冷却装置を用いて冷却して液体
にした後、該液体の少なくとも一部を被中和液に還流液
として還流させることなく、中和系外に留出液として留
出させる（抜き取る）ことを示す。

【００２６】被中和液は、中和開始前に一括して反応器
に仕込んでもよく、その一部を反応器に仕込み、残りを
中和期間中に連続的に反応器に供給してもよく、全量を
中和期間中に連続的に反応器に供給してもよいが、中和
温度が被中和液の沸点である場合や、被中和液が単量体
成分を重合してなる重合体を含む反応液である場合に
は、中和開始前に一括して反応器に仕込んでおくことが
望ましい。中和反応を行う際には、被中和液に溶媒をさ
らに追加（添加）する必要は無いが、該中和反応をより
穏やかに進行させたい場合には、被中和液を溶媒で希釈
してもよい。尚、被中和液を連続的に反応器に供給する
には、滴下を行えばよい。

【００２７】中和剤の添加方法は、特に限定されるもの
ではないが、中和反応が穏やかに進行するように、連続
的に被中和液に添加することが望ましい。尚、中和剤を
連続的に被中和液に添加するには、滴下を行えばよい。

【００２８】中和反応の反応条件は、特に限定されるも
のではないが、中和温度は、５０℃以上、被中和液の沸
点以下の範囲内がより好ましく、５０℃〜１２０℃の範
囲内がさらに好ましく、６０℃〜１１５℃の範囲内が特
に好ましく、９０℃〜１１０℃の範囲内が最も好まし
い。中和温度が５０℃未満である場合には、本発明にか
かる中和方法を適用することによって得られる効果が小
さくなる。中和時間は、中和剤の添加量、中和温度等に
応じて設定すればよく、特に限定されるものではない。

【００２９】中和期間中に被中和液に添加する液体Ａの
添加方法や添加時期（タイミング）等は、特に限定され
るものではないが、添加方法としては、連続的に被中和
液に添加することがより好ましく、しかもシャワー状で
添加することが特に好ましい。また、液体Ａの添加量
は、特に限定されるものではないが、中和期間中に溶媒
の量が大きく変動することを防止するために、留出液の
量と同量を被中和液に添加することが特に好ましい。液
体Ａの温度は、中和温度よりも低温であればよいが、例
えば中和温度が高温である場合、より具体的には中和温
度が被中和液の沸点である場合には、該中和温度と液体
Ａの温度との差が５０℃以上であることが特に好まし
い。但し、該液体Ａの温度は、中和温度よりも低温であ
り、かつ、液体Ａが凝固しない範囲内の温度に適宜調節
すればよい。尚、液体Ａを連続的に被中和液に添加する
には、滴下を行えばよい。

【００３０】一方、中和期間中に中和系外に留出させた
留出液（抜き出した抜き出し液）は、一旦、所定の容器
やタンク等に貯えた後、充分に冷却する等の処理を行う
ことにより、例えば、液体Ａとして再利用すればよい。
従って、本発明にかかる中和方法においては、被中和液
から除去された水性溶媒等の留出液（溶媒）は、液体Ａ
として再利用することができるので、無駄になることが
ない。

【００３１】本発明にかかる中和方法を実施するのに好
適な中和装置について、図１および図２を参照しなが
ら、以下に説明する。図１に示すように、本発明にかか
る中和装置は、例えばガラス製やステンレス製の反応器
１を備えており、該反応器１には、中和剤や被中和液、
溶媒等を反応器１に供給する複数の供給管２…、攪拌翼
３を備えた攪拌装置（図示せず）、および、温度計（図
示せず）等が取り付けられている。供給管２…の先端部
分には、滴下ノズル（図示せず）が取り付けられてい
る。そして、反応器１は、ジャケット等の冷却機（図示
せず）を備えている。尚、供給管２の本数は、適宜設定
すればよい。

【００３２】また、反応器１には、該反応器１から溶媒
等の蒸気を抜き取る抜取管６と、液体Ａを供給する導入
管５とが取り付けられている。導入管５の先端部分に
は、滴下ノズル（図示せず）が取り付けられている。抜
取管６は、通常、抜き取った蒸気を冷却して液体にする
冷却装置４に接続されており、該冷却装置４には、液体
の少なくとも一部を留出液として中和系外に排出する排
出管７と、必要に応じて液体の一部を還流液として反応
器１に還流させる還流管（図示せず）とが接続されてい
る。従って、上記抜取管６、冷却装置４および排出管７
によって、蒸気のうちの少なくとも一部を留出させる排
出ライン（留出管）が構成されている。上記の還流管
は、その先端部分が反応器１に直接、接続されていても
よく、或いは、導入管５に接続されていてもよい。つま
り、還流液は、反応器１に直接、還流されてもよく、液
体Ａと混合された状態で反応器１に還流されてもよい。
尚、冷却装置４における液体の冷却方法は、冷却水を用
いる方法が簡便であるが、特に限定されるものではな
い。排出管７を介して排出された留出液は、一旦、所定
の容器やタンク等に貯えられ、充分に冷却する等の処理
が行われた後、例えば、液体Ａとして再利用される。

【００３３】上記の構成において、中和期間中には、被
中和液１０が攪拌翼３によって攪拌されると共に、中和
剤が供給管２を介して添加され、さらに、必要に応じ
て、被中和液や溶媒等が、供給管２…を介して供給され
る。そして、被中和液１０から発生する蒸気のうちの少
なくとも一部は、抜取管６、冷却装置４および排出管７
を介して留出液として中和系外に排出され、一方、中和
温度（被中和液１０の温度）よりも低温の液体Ａは、導
入管５を介して被中和液１０に供給される。

【００３４】従って、上記の構成によれば、中和温度よ
りも低温の液体Ａを被中和液１０に添加するので、液面
近傍の該被中和液１０の温度を局所的に低下させること
ができる。このため、中和期間中（中和反応の進行時）
に被中和液１０が発泡すること、即ち、泡１１が発生す
ることを抑制することができるので、反応器１への仕込
み量を少なくする必要が無く、しかも、中和時間を短縮
することができる。

【００３５】また、上記の中和装置は、図２に示すよう
に、液体Ａを供給する導入管５の先端部分（反応器１内
部に位置する部分）に、滴下ノズルの代わりに、シャワ
ーノズル８を有していることがより好ましい。シャワー
ノズル８の形状や大きさ等は、特に限定されるものでは
なく、被中和液１０の液面全体に均一に、液体Ａをシャ
ワー状で添加することができる形状や大きさ等であれば
よい。被中和液１０に液体Ａをシャワー状で添加するこ
とにより、中和期間中に被中和液１０が発泡すること、
即ち、泡１１が発生することをより効率的に抑制するこ
とができる。

【００３６】以上のように、本発明にかかる中和方法並
びに中和装置を採用すれば、被中和液の発泡が抑制され
るので、反応器（中和容器）への仕込み量を少なくする
必要が無く、しかも、中和時間を短縮することができ
る。このため、例えば、被中和液が、洗剤ビルダーや無
機顔料分散剤等として好適に用いることができる重合体
を含む反応液である場合には、簡便にかつ効率的に中和
することができるので、該重合体の生産性を向上させる
ことができる。

【００３７】

【実施例】以下、実施例および比較例により、本発明を
さらに具体的に説明するが、本発明はこれにより何ら限
定されるものではない。尚、実施例および比較例に記載
の「％」は「重量％」を表す。

【００３８】〔実施例１〕単量体成分を重合してなる重
合体を含む反応液を製造した後、引き続いて、該反応液
を被中和液として中和する方法を実施した。即ち、滴下
ノズルを備えた複数の供給管、滴下ノズルを備えた導入
管、還流管を備えた排出ライン、温度計、冷却機、およ
び攪拌装置を備えた容量６０００ＬのＳＵＳ３１６製反
応器を、重合装置として用いた。該反応器に、溶媒とし
てのイオン交換水５７０．７ｋｇを仕込み、攪拌しなが
ら１００℃に昇温させた。そして、内容物を攪拌しなが
ら、それぞれ別個の供給管から同時に、８０％アクリル
酸水溶液１３３３．３ｋｇ、３７％アクリル酸ナトリウ
ム水溶液２８４．２ｋｇ、重合開始剤としての３５％過
酸化水素水２１８．５ｋｇ、重合開始剤としての１５％
ペルオキソ二硫酸ナトリウム水溶液４２４．９ｋｇ、お
よび、４８％水酸化ナトリウム水溶液８３６．３ｋｇの
滴下を開始することにより、重合反応を開始した。

【００３９】上記アクリル酸水溶液およびアクリル酸ナ
トリウム水溶液は１８０分間かけて等速で滴下（フィー
ド）した。過酸化水素水は１２０分間かけて等速で滴下
した。ペルオキソ二硫酸ナトリウム水溶液は１９０分間
かけて等速で滴下した。水酸化ナトリウム水溶液は１８
０分間かけて等速で滴下した。上記各水溶液の滴下期間
中は、反応温度を重合系の沸点（１００℃〜１０２℃）
に維持した。そして、上記の滴下期間中（１９０分
間）、反応液から発生する蒸気の全量を、還流液として
還流管を介して反応液に還流させた。

【００４０】続いて、上記重合装置を中和装置として用
いて、被中和液としての反応液を中和した。滴下操作の
終了後、即ち、ペルオキソ二硫酸ナトリウム水溶液の滴
下終了後、反応液から発生する蒸気の全量が中和系外に
排出（留出）されるように、排出ラインのバルブを切り
換えた。

【００４１】次に、反応液を攪拌しながら、供給管から
４８％水酸化ナトリウム水溶液３３２．０ｋｇの滴下を
開始することにより、中和反応を開始した。上記水酸化
ナトリウム水溶液は６０分間かけて等速で滴下（フィー
ド）した。上記水溶液の滴下期間中は、中和温度を反応
液の沸点（１００℃〜１０２℃）に維持した。

【００４２】そして、上記の中和期間中、反応液から発
生する蒸気の全量を、排出ラインを介して留出液として
中和系外に留出させると共に、液体Ａとしての３０℃の
イオン交換水を、導入管から滴下した。液体Ａとして供
給するイオン交換水の量は、留出させた留出液（水）の
量と同量になるように、中和期間中、等速で滴下（フィ
ード）した。これにより、重合体としてのポリアクリル
酸部分中和物（ナトリウム塩）を得た。中和期間中の反
応液の泡立ちの高さは、目測で３０ｃｍ程度であった。

【００４３】〔実施例２〕液体Ａとして供給するイオン
交換水の温度を４０℃に変更した以外は、実施例１の方
法と同様の方法で中和反応を行い、ポリアクリル酸部分
中和物（ナトリウム塩）を得た。中和期間中の反応液の
泡立ちの高さは、目測で４０ｃｍ程度であった。

【００４４】〔実施例３〕滴下ノズルを備えた導入管の
代わりに、シャワーノズルを備えた導入管を使用して、
液体Ａとしての３０℃のイオン交換水をシャワー状で添
加（滴下）した以外は、実施例１の方法と同様の方法で
中和反応を行い、ポリアクリル酸部分中和物（ナトリウ
ム塩）を得た。中和期間中の反応液の泡立ちは非常に少
なく、目測でその高さを殆ど確認できない程度であっ
た。

【００４５】〔実施例４〕中和反応において、４８％水
酸化ナトリウム水溶液３３２．０ｋｇを３０分間かけて
等速で滴下した以外は、実施例３の方法と同様の方法で
中和反応を行い、ポリアクリル酸部分中和物（ナトリウ
ム塩）を得た。中和期間中の反応液の泡立ちの高さは、
目測で１０ｃｍ程度であった。

【００４６】〔実施例５〕滴下ノズルを備えた複数の供
給管、シャワーノズルを備えた導入管、排出ライン、温
度計、冷却機、および攪拌装置を備えた容量６０００Ｌ
のＳＵＳ３１６製反応器を、中和装置として用いた。該
反応器に、溶媒としてのイオン交換水９７６ｋｇを仕込
んだ。そして、内容物を攪拌しながら、それぞれ別個の
供給管から同時に、溶融無水マレイン酸１７２９ｋｇ、
および、４８％水酸化ナトリウム水溶液２９４０ｋｇの
滴下を開始することにより、中和反応を開始した。

【００４７】上記の溶融無水マレイン酸および水酸化ナ
トリウム水溶液は４０分間かけて等速で滴下（フィー
ド）した。滴下（中和）するに伴い反応液（被中和液）
の温度は上昇し、滴下の途中で該反応液は沸騰し始め、
その後、滴下が終了するまで沸騰状態が維持された。

【００４８】そして、上記の中和期間中、反応液から発
生する蒸気の全量を、排出ラインを介して留出液として
中和系外に留出させると共に、液体Ａとしての２５℃の
イオン交換水を、シャワー状で添加（滴下）した。液体
Ａとして供給するイオン交換水の量は、留出させた留出
液（水）の量と同量になるように、中和期間中、等速で
滴下（フィード）した。中和反応は４０分間で完結し
た。これにより、５０％マレイン酸ジナトリウム水溶液
を得た。中和期間中の反応液の泡立ちは認められなかっ
た。

【００４９】〔比較例１〕中和期間中、反応液から発生
する蒸気の全量を、還流液として反応液に還流させた以
外は、実施例１の方法と同様の方法で中和反応を行っ
た。該還流液の温度は７６℃であった。つまり、液体Ａ
としての低温のイオン交換水を供給することなく、中和
反応を行い、ポリアクリル酸部分中和物（ナトリウム
塩）を得た。中和期間中の反応液の泡立ちの高さは、目
測で１ｍ程度であり、非常に高かった。

【００５０】従って、上記結果から明らかなように、液
体Ａとしての低温のイオン交換水を供給しないで中和反
応を実施した場合には、反応液の発泡を抑制することが
できないことが判った。

【００５１】〔比較例２〕中和期間中、反応液から発生
する蒸気の全量を、還流液として反応液に還流させた以
外は、実施例５の方法と同様の方法で中和反応を行っ
た。該還流液の温度は８６℃であった。つまり、液体Ａ
としての低温のイオン交換水を供給することなく、中和
反応を行い、５０％マレイン酸ジナトリウム水溶液を得
た。中和期間中の反応液の泡立ちは著しく、このため、
中和反応を完結するまでに、６５分間を要した。

【００５２】従って、上記結果から明らかなように、液
体Ａとしての低温のイオン交換水を供給しないで中和反
応を実施した場合には、反応液の発泡を抑制することが
できず、中和反応に長時間を要することが判った。

【００５３】

【発明の効果】本発明の中和方法は、以上のように、中
和期間中に、被中和液から発生する蒸気のうちの少なく
とも一部を留出させると共に、中和温度よりも低温の液
体Ａを上記被中和液に添加する構成である。

【００５４】それゆえ、特に中和時に被中和液が発泡し
易い場合においても、反応器への仕込み量を少なくする
必要が無く、しかも、中和時間を短縮することができ
る。これにより、被中和液を簡便にかつ効率的に中和す
ることができる方法を提供することができるという効果
を奏する。より具体的には、上記の構成によれば、例え
ば、被中和液が、洗剤ビルダーや無機顔料分散剤等とし
て好適に用いることができる重合体を含む反応液である
場合には、簡便にかつ効率的に中和することができるの
で、該重合体の生産性を向上させることができる。

【００５５】本発明の中和装置は、以上のように、中和
期間中に、被中和液から発生する蒸気のうちの少なくと
も一部を留出させる留出管と、中和温度よりも低温の液
体Ａを上記被中和液に添加する導入管とを備えている構
成である。

【００５６】それゆえ、特に中和時に被中和液が発泡し
易い場合においても、反応器への仕込み量を少なくする
必要が無く、しかも、中和時間を短縮することができ
る。これにより、被中和液を簡便にかつ効率的に中和す
ることができる装置を提供することができるという効果
を奏する。より具体的には、上記の構成によれば、例え
ば、被中和液が、洗剤ビルダーや無機顔料分散剤等とし
て好適に用いることができる重合体を含む反応液である
場合には、簡便にかつ効率的に中和することができるの
で、該重合体の生産性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の一形態における中和装置の概略
の構成を示す断面図である。

【図２】本発明の実施の他の形態における中和装置の概
略の構成を示す断面図である。

【符号の説明】

１ 反応器 ２ 供給管 ４ 冷却装置（留出管） ５ 導入管 ６ 抜取管（留出管） ７ 排出管（留出管） ８ シャワーノズル １０ 被中和液

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】中和期間中に、被中和液から発生する蒸気
   のうちの少なくとも一部を留出させると共に、中和温度
   よりも低温の液体Ａを上記被中和液に添加することを特
   徴とする中和方法。
2. 【請求項２】被中和液に液体Ａをシャワー状で添加する
   ことを特徴とする請求項１記載の中和方法。
3. 【請求項３】被中和液が、不飽和カルボン酸（塩）系単
   量体を含む単量体成分を重合してなる重合体を含む反応
   液であることを特徴とする請求項１または２記載の中和
   方法。
4. 【請求項４】被中和液が過酸化水素を含むことを特徴と
   する請求項１ないし３の何れか１項に記載の中和方法。
5. 【請求項５】中和期間中に、被中和液から発生する蒸気
   のうちの少なくとも一部を留出させる留出管と、中和温
   度よりも低温の液体Ａを上記被中和液に添加する導入管
   とを備えていることを特徴とする中和装置。