JP2003192706A - Method for producing oil-in-water dispersion - Google Patents
Method for producing oil-in-water dispersionInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、水性媒質中に疎水
性液滴が分散している水中油型分散液の製造方法に関
し、詳しくは、均一粒径の樹脂粒子を製造するのに好適
な均一な粒径を有する疎水性液滴が分散した水中油型分
散液に製造方法に係わる。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for producing an oil-in-water type dispersion in which hydrophobic droplets are dispersed in an aqueous medium, and more specifically, it is suitable for producing resin particles having a uniform particle size. The present invention relates to a method for producing an oil-in-water type dispersion liquid in which hydrophobic droplets having a uniform particle size are dispersed.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、粒状樹脂を製造する場合、例え
ば、イオン交換樹脂の母体ビーズとして古くから使用さ
れているスチレン−ジビニルベンゼン共重合体の粒子を
製造する場合は、通常、水性媒質中に疎水性のモノマー
含有液を分散させて重合する懸濁重合法が用いられてい
る。この方法では、得られる重合体粒子の粒径は、水性
媒質中の疎水性液滴の粒径に依存するが、通常の方法に
より水中に分散させたモノマー含有液滴の粒径にはバラ
ツキが生じているため、重合により得られる重合体粒子
の粒径にもバラツキが生じるという問題がある。そこ
で、重合に先立って、別装置で均一粒径のモノマー含有
液滴が分散している水中油型分散液を製造し、この分散
液を重合容器中に仕込んで重合する方法が提案されてい
る。均一粒径の水中油型分散液を製造する方法として
は、水を充満した容器の下部に上向きに形成された噴出
孔を備えたノズルプレートを設け、この噴出孔を通して
モノマー含有液を水中に供給することにより、モノマー
含有液滴を水中に分散する方法(特開昭49−5578
2号公報)が存在する。この方法を工業的に実施するた
めには、多数の噴出孔を設けてモノマー含有液滴の発生
を連続かつ効率的に行う必要がある。しかし、噴出孔の
数が少ない場合には問題ないが、噴出孔の数が多くなり
密集してくると、ノズルプレート中心部の噴出孔付近で
放出されたモノマー含有液の放出流が左右に揺動し、そ
のため、各噴出孔から水中に放出されるモノマー含有液
を一定状態で液滴とすることが難しく、均一粒径を有す
るモノマー含有液滴の形成ができなくなる。2. Description of the Related Art Conventionally, in the case of producing a granular resin, for example, in the case of producing particles of a styrene-divinylbenzene copolymer which has been used as a base bead of an ion exchange resin for a long time, it is usually conducted in an aqueous medium. A suspension polymerization method in which a hydrophobic monomer-containing liquid is dispersed and polymerized is used. In this method, the particle size of the polymer particles to be obtained depends on the particle size of the hydrophobic droplets in the aqueous medium, but the particle diameters of the monomer-containing droplets dispersed in water by the usual method vary. Therefore, there is a problem in that the particle size of the polymer particles obtained by the polymerization also varies. Therefore, prior to the polymerization, a method has been proposed in which an oil-in-water type dispersion liquid in which monomer-containing droplets having a uniform particle size are dispersed is produced by another apparatus, and the dispersion liquid is charged into a polymerization container to perform polymerization. . As a method for producing an oil-in-water type dispersion having a uniform particle size, a nozzle plate with upwardly formed ejection holes is provided at the bottom of a container filled with water, and the monomer-containing liquid is supplied into water through the ejection holes. To disperse the monomer-containing droplets in water (Japanese Patent Application Laid-Open No. 49-5578).
No. 2) exists. In order to carry out this method industrially, it is necessary to provide a large number of ejection holes to continuously and efficiently generate the monomer-containing droplets. However, when the number of ejection holes is small, there is no problem, but when the number of ejection holes increases and the density becomes high, the discharge flow of the monomer-containing liquid discharged near the ejection holes in the center of the nozzle plate fluctuates left and right. Therefore, it is difficult to make the monomer-containing liquid discharged into water from each ejection hole into a droplet in a constant state, and it becomes impossible to form a monomer-containing droplet having a uniform particle diameter.
【0003】これを解決する方法として、特開平3−2
49931号公報には、噴出孔をノズルプレート全面に
均一に設ける代りに、噴出孔が中央部を除いてその周囲
に環状に配列したノズルプレートを採用する方法が提案
されている。このように噴出孔を配列すれば、噴出孔の
密度を高くしても、噴出孔近傍におけるモノマー含有液
の放出流の左右の揺動を抑制することができ、噴出孔の
数を多くしても、均一粒径を有するモノマー含有液滴の
製造が可能である。また、従来より、均一な粒径を有す
るモノマー含有液滴が得られる際のモノマー含有液の温
度及び流量は、水性媒質とモノマー含有液の物性、特
に、比重、粘度、界面張力に大きく依存することが判っ
ている。そして、これまでの運転条件の制御において
は、水性媒質と疎水性液体の温度を同一温度にすること
が行われていた。これは、水性媒質中にモノマー含有液
を噴出させてモノマー含有液滴を発生させる方法では、
噴出した瞬間にモノマー含有液の温度は水性媒質と同じ
温度になると考えられ、更に、モノマー含有液滴の形成
に最も影響が大きいと考えられる界面の温度も瞬時に水
性媒質の温度と同一になると考えられていたからであ
る。As a method for solving this, Japanese Patent Laid-Open No. 3-2
Japanese Patent Publication No. 49931 proposes a method of adopting a nozzle plate in which the ejection holes are annularly arranged around the periphery of the nozzle plate, except for the central portion, instead of uniformly providing the ejection holes on the entire surface of the nozzle plate. By arranging the ejection holes in this way, even if the density of the ejection holes is increased, it is possible to suppress the left and right fluctuations of the discharge flow of the monomer-containing liquid in the vicinity of the ejection holes, and increase the number of ejection holes. It is also possible to produce monomer-containing droplets having a uniform particle size. Further, conventionally, the temperature and flow rate of the monomer-containing liquid when the monomer-containing droplets having a uniform particle size are obtained largely depend on the physical properties of the aqueous medium and the monomer-containing liquid, particularly the specific gravity, the viscosity, and the interfacial tension. I know that. Then, in the control of the operating conditions so far, the temperature of the aqueous medium and the temperature of the hydrophobic liquid have been set to the same temperature. This is a method of generating a monomer-containing droplet by ejecting a monomer-containing liquid into an aqueous medium,
It is considered that the temperature of the monomer-containing liquid becomes the same temperature as that of the aqueous medium at the moment of jetting, and that the temperature of the interface, which is considered to have the greatest influence on the formation of the monomer-containing droplets, also becomes the same as the temperature of the aqueous medium instantaneously. Because it was thought.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、噴出孔
が中央部を除いてその周囲に環状に配列したノズルプレ
ートを採用する方法によれば、均一粒径を有する疎水性
液滴(モノマー含有液滴)を得ることが可能ではある
が、効率的に、かつ、安定して得るためには、疎水性液
体(モノマー含有液)及び水性媒質の温度、比重、粘度
等に応じてその流量を細かく制御する必要があった。そ
のため、同一製品を長期間製造する場合には大きな問題
はないが、例えばイオン交換樹脂の母体ビーズのよう
に、数多くの銘柄を同一の設備で頻繁に切り替えながら
製造する場合は、銘柄切り替え時のロス、すなわち、切
り替えた銘柄の疎水性液滴の製造開始時及び製造停止時
における流量変化の際に、製品のバラツキが多くロスと
なる。従って、ノズルプレートの噴出孔からの疎水性液
体の流量の制御を行うこと自体が、疎水性液滴の生産効
率を低下させる大きな要因となっていた。本発明はかか
る事情に鑑みてなされたもので、疎水性液体の流量変化
や物性変化及び水性媒質の物性変化による影響が少な
く、疎水性液体の広い流量範囲で安定して均一な粒径を
有する疎水性液滴が分散した水中油型分散液の製造方法
を提供することを目的とする。However, according to the method employing the nozzle plate in which the ejection holes are annularly arranged around the periphery thereof except for the central portion, hydrophobic droplets (monomer-containing droplets) having a uniform particle diameter are used. However, in order to obtain efficiently and stably, the flow rate of the hydrophobic liquid (monomer-containing liquid) and the aqueous medium is finely controlled according to the temperature, specific gravity, viscosity, etc. Had to do. Therefore, when manufacturing the same product for a long period of time, there is no big problem, but when manufacturing many brands while frequently switching with the same equipment, such as ion-exchange resin matrix beads, when switching between brands Loss, that is, a large amount of product variation is lost when the flow rate of the switched hydrophobic droplets of the changed brand changes at the start and stop of production. Therefore, controlling the flow rate of the hydrophobic liquid from the ejection holes of the nozzle plate itself has been a major factor in reducing the production efficiency of the hydrophobic droplets. The present invention has been made in view of the above circumstances, and is less affected by changes in the flow rate and physical properties of the hydrophobic liquid and physical properties of the aqueous medium, and has a stable and uniform particle size in a wide flow range of the hydrophobic liquid. An object of the present invention is to provide a method for producing an oil-in-water type dispersion liquid in which hydrophobic droplets are dispersed.
【0005】[0005]
【課題を解決するための手段】本発明者等は、上記課題
を解決するため鋭意検討を重ね、水性媒質、疎水性液体
の温度を個別に制御することにより、広い流量範囲で均
一な粒径を有する液滴が得られることを見出し、本発明
の水中油型分散液の製造方法を完成するに至った。前記
目的に沿う本発明に係る水中油型分散液の製造方法は、
連続相を形成している水性媒質中に、噴出孔を有するノ
ズル部材を通じて前記水性媒質とは混和しない疎水性液
体を噴出させて、前記水性媒質中に前記疎水性液体から
形成される疎水性液滴が分散する水中油型分散液を製造
する方法において、前記水性媒質の温度を30〜90℃
の範囲に制御する。Means for Solving the Problems The inventors of the present invention have made extensive studies in order to solve the above problems, and individually control the temperatures of an aqueous medium and a hydrophobic liquid to obtain a uniform particle size in a wide flow rate range. It has been found that a droplet having the above can be obtained, and the method for producing an oil-in-water dispersion of the present invention has been completed. The method for producing an oil-in-water dispersion according to the present invention in accordance with the above object,
A hydrophobic liquid that is immiscible with the aqueous medium is ejected into the aqueous medium forming the continuous phase through a nozzle member having ejection holes to form a hydrophobic liquid in the aqueous medium. In the method for producing an oil-in-water dispersion liquid in which drops are dispersed, the temperature of the aqueous medium is 30 to 90 ° C.
Control to the range of.
【0006】一般に、疎水性液滴の製造では、製造した
疎水性液滴に対して何らかの操作を加える、あるいは反
応をさせる等の処理を実施することが前提となってい
る。しかし、処理の条件は疎水性液滴の製造条件と異な
る場合が多い。例えば、疎水性液体、水性媒質のいずれ
か一方、あるいは両方が反応性を有する場合、反応を促
進させたり、あるいは抑制させたりするために必要な条
件と、安定して粒径の均一性が高い疎水性液滴を得るた
めの装置の運転条件とは、異なる場合が多い。その場
合、どちらかを優先して制御することにより、製造プロ
セス全体の安全性、安定性を増すようにしている。水性
媒質と疎水性液体をそれぞれ異なる温度に保持して、水
性媒質中に噴出孔から疎水性液体を放出して疎水性液滴
を形成する確認実験を行ったところ、水性媒質中に放出
された疎水性液体は、その温度が水性媒質の温度と同一
になる前に疎水性液滴を形成してしまうことが判明し
た。このことは、水性媒質と疎水性液体をそれぞれ異な
る温度で保持していても、疎水性液滴の形成には何ら支
障を生じさせないことを示している。従って、貯蔵中に
反応等により特性が変化する可能性がある、疎水性液体
の温度はその疎水性液体の性質に応じて規定される温度
で貯蔵する必要があるが、貯蔵中に反応等により特性が
変化しない水性媒質の温度は任意の温度、例えば疎水性
液滴を形成するのに最適な温度に設定することができる
ことを示している。そこで水性媒質の温度を疎水性液滴
を形成するのに最適な温度、30〜90℃の間に制御す
ることにした。Generally, in the production of hydrophobic droplets, it is premised that the produced hydrophobic droplets are subjected to processing such as some operation or reaction. However, the processing conditions are often different from the manufacturing conditions for the hydrophobic droplets. For example, when either or both of the hydrophobic liquid and the aqueous medium have reactivity, the conditions necessary for promoting or suppressing the reaction and stable and highly uniform particle size The operating conditions of the device for obtaining hydrophobic droplets are often different. In that case, the safety and stability of the entire manufacturing process are increased by giving priority to whichever is controlled. A confirmation experiment was conducted in which the aqueous medium and the hydrophobic liquid were kept at different temperatures, and the hydrophobic liquid was discharged from the ejection holes into the aqueous medium to form hydrophobic droplets. It has been found that hydrophobic liquids form hydrophobic droplets before their temperature becomes the same as that of the aqueous medium. This indicates that even if the aqueous medium and the hydrophobic liquid are held at different temperatures, there is no hindrance to the formation of the hydrophobic droplets. Therefore, the characteristics of the hydrophobic liquid may change due to reaction during storage, and the temperature of the hydrophobic liquid needs to be stored at a temperature defined according to the property of the hydrophobic liquid. It has been shown that the temperature of the aqueous medium whose properties do not change can be set to any temperature, for example the optimum temperature for forming hydrophobic droplets. Therefore, it was decided to control the temperature of the aqueous medium to the optimum temperature for forming hydrophobic droplets, which is 30 to 90 ° C.
【0007】本発明に係る水中油型分散液の製造方法に
おいて、前記疎水性液体を重合可能なモノマーとするこ
とができる。疎水性液体を重合可能なモノマーとするこ
とにより、得られた疎水性液滴を容易に重合させること
ができる。In the method for producing an oil-in-water type dispersion according to the present invention, the hydrophobic liquid may be a polymerizable monomer. When the hydrophobic liquid is a polymerizable monomer, the obtained hydrophobic droplets can be easily polymerized.
【0008】本発明に係る水中油型分散液の製造方法に
おいて、前記疎水性液体の温度を重合開始温度よりも1
5℃以上低い温度に制御することが好ましい。疎水性液
体が重合可能なモノマーである場合、貯蔵時でも重合反
応が進行する可能性がある。均一な粒径を有する疎水性
液滴の製造を安定して行うためには、疎水性液滴の製造
期間中は貯蔵している疎水性液体の重合を抑制する必要
があり、その期間は、例えば1日程度は必要となる。そ
こで、疎水性液体を1日貯蔵したときに重合反応が進行
して疎水性液体の性質が明確に変化するときの温度を、
重合開始温度と定義する。そして、疎水性液体が重合可
能となる条件で詳細な確認実験を行ったところ、疎水性
液体をその重合開始温度よりも15℃以上低い温度に保
持しておけば、1日程度の期間の貯蔵中に重合反応が開
始することを防止できることが判明した。従って、疎水
性液体の温度を重合開始温度よりも15℃以上低い温度
に制御することにした。In the method for producing an oil-in-water dispersion according to the present invention, the temperature of the hydrophobic liquid is set to be 1 temperature higher than the polymerization initiation temperature.
It is preferable to control the temperature to be lower than 5 ° C. When the hydrophobic liquid is a polymerizable monomer, the polymerization reaction may proceed even during storage. In order to stably produce hydrophobic droplets having a uniform particle size, it is necessary to suppress the polymerization of the stored hydrophobic liquid during the production period of the hydrophobic droplets, and during that period, For example, about one day is required. Therefore, when the hydrophobic liquid is stored for one day, the temperature at which the polymerization reaction proceeds and the properties of the hydrophobic liquid change clearly,
It is defined as the polymerization initiation temperature. Then, a detailed confirmation experiment was conducted under the condition that the hydrophobic liquid could be polymerized, and if the hydrophobic liquid was kept at a temperature lower than the polymerization initiation temperature by 15 ° C. or more, it could be stored for about one day. It has been found that it is possible to prevent the initiation of the polymerization reaction during. Therefore, it was decided to control the temperature of the hydrophobic liquid at a temperature lower than the polymerization initiation temperature by 15 ° C. or more.
【0009】本発明に係る水中油型分散液の製造方法に
おいて、前記水性媒質の温度と重合開始温度との差を1
5℃以内に制御することが好ましい。貯蔵している疎水
性液体の重合を抑制することを主体に考えると、疎水性
液体の温度は重合開始温度未満に制御する必要がある。
しかし、重合開始温度は、均一粒径を有する疎水性液滴
を生成させるときの水性媒質の最適温度よりもかなり低
い温度となっている。このため、疎水性液体を重合開始
温度未満に保持して疎水性液滴を形成させると、疎水性
液体と水性媒質との温度差が大き過ぎて、得られる疎水
性液滴の粒径の均一性は非常に低いものとなる。そこ
で、疎水性液滴の形成の詳細な実験を行ったところ、水
性媒質の温度と重合開始温度との温度差を15℃以内と
なるように、水性媒質の温度を制御しておくと(例え
ば、水性媒質の温度を30℃以上に制御しておくと)、
このとき得られる液滴の粒径の均一性が飛躍的に向上す
ることが確認された。従って、水性媒質の温度と疎水性
液体の重合開始温度との差を15℃以内に制御すること
にした。In the method for producing an oil-in-water dispersion according to the present invention, the difference between the temperature of the aqueous medium and the polymerization initiation temperature is 1
It is preferable to control the temperature within 5 ° C. Considering mainly to suppress the polymerization of the stored hydrophobic liquid, the temperature of the hydrophobic liquid needs to be controlled below the polymerization initiation temperature.
However, the polymerization initiation temperature is considerably lower than the optimum temperature of the aqueous medium for forming hydrophobic droplets having a uniform particle size. For this reason, if the hydrophobic liquid is kept below the polymerization initiation temperature to form the hydrophobic droplets, the temperature difference between the hydrophobic liquid and the aqueous medium becomes too large, and the resulting hydrophobic droplets have a uniform particle size. The sex is very low. Therefore, a detailed experiment on the formation of hydrophobic droplets was carried out. When the temperature of the aqueous medium was controlled so that the temperature difference between the temperature of the aqueous medium and the polymerization initiation temperature was within 15 ° C. (for example, , If the temperature of the aqueous medium is controlled to 30 ° C or higher),
It was confirmed that the uniformity of the droplet diameter obtained at this time was dramatically improved. Therefore, it was decided to control the difference between the temperature of the aqueous medium and the polymerization initiation temperature of the hydrophobic liquid within 15 ° C.
【0010】本発明に係る水中油型分散液の製造方法に
おいて、前記疎水性液体の温度を30℃以下に制御する
ことが好ましい。モノマーの重合開始温度を求める詳細
な実験を行ったところ、重合開始温度は30℃を超える
ことが判明した。従って、疎水性液体を貯蔵する温度を
30℃以下に制御することにした。これによって、疎水
性液滴の製造期間中に、疎水性液体が重合することを防
止できる。In the method for producing an oil-in-water type dispersion according to the present invention, it is preferable to control the temperature of the hydrophobic liquid to 30 ° C. or lower. A detailed experiment for determining the polymerization initiation temperature of the monomer revealed that the polymerization initiation temperature exceeded 30 ° C. Therefore, it was decided to control the temperature for storing the hydrophobic liquid to 30 ° C. or lower. This can prevent the hydrophobic liquid from polymerizing during the production of the hydrophobic droplets.
【0011】[0011]
【発明の実施の形態】続いて、添付した図面を参照しつ
つ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発
明の理解に供する。ここに、図1は本発明の一実施の形
態に係る水中油型分散液の製造方法を適用した水中油型
分散液の製造装置の概略を示した側断面図、図2は同水
中油型分散液の製造装置に設けられているノズル部材の
平面図、図3は同水中油型分散液の製造装置の変形例を
示した側断面図である。図1に示すように、本発明の一
実施の形態に係る水中油型分散液の製造装置10は、連
続相を形成する水性媒質11を貯留する疎水性液滴製造
槽12と、水性媒質11と混和しない疎水性液体13を
貯留する疎水性液体貯槽14と、疎水性液体貯槽14に
貯留されている疎水性液体13を疎水性液滴製造槽12
に供給する疎水性液体供給手段の一例である疎水性液体
供給管15とを備えている。また、水中油型分散液の製
造装置10には、水性媒質11に接触し、疎水性液体供
給管15から供給された疎水性液体13を噴出する噴出
孔16を備えたノズル部材17と、水性媒体11を貯留
する水性媒質貯槽18と、水性媒質貯槽18に貯留され
ている水性媒質11を疎水性液滴製造槽12に供給する
水性媒質供給手段の一例である水性媒質供給管19とを
備えている。ここで、符号20は疎水性液体噴出貯槽、
符号21、22はそれぞれ疎水性液体13、水性媒質1
1の供給ポンプを示す。また、符号23、24はそれぞ
れ疎水性液体供給管15、水性媒質供給管19に設けら
れた加熱器を示す。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Next, referring to the attached drawings, an embodiment in which the present invention is embodied will be described to provide an understanding of the present invention. Here, FIG. 1 is a side sectional view schematically showing an apparatus for producing an oil-in-water dispersion liquid to which a method for producing an oil-in-water dispersion liquid according to an embodiment of the present invention is applied, and FIG. FIG. 3 is a plan view of a nozzle member provided in the dispersion liquid manufacturing apparatus, and FIG. 3 is a side sectional view showing a modified example of the oil-in-water dispersion liquid manufacturing apparatus. As shown in FIG. 1, an apparatus 10 for producing an oil-in-water dispersion according to an embodiment of the present invention includes a hydrophobic droplet production tank 12 that stores an aqueous medium 11 that forms a continuous phase, and an aqueous medium 11. A hydrophobic liquid storage tank 14 that stores a hydrophobic liquid 13 that is immiscible with the hydrophobic liquid storage tank 14, and a hydrophobic liquid manufacturing tank 12 that stores the hydrophobic liquid 13 stored in the hydrophobic liquid storage tank 14.
And a hydrophobic liquid supply pipe 15 which is an example of a hydrophobic liquid supply means for supplying the Further, the apparatus 10 for producing an oil-in-water type dispersion liquid has a nozzle member 17 which is in contact with the aqueous medium 11 and has ejection holes 16 for ejecting the hydrophobic liquid 13 supplied from the hydrophobic liquid supply pipe 15, and an aqueous solution. An aqueous medium storage tank 18 for storing the medium 11 and an aqueous medium supply pipe 19 which is an example of an aqueous medium supply means for supplying the aqueous medium 11 stored in the aqueous medium storage tank 18 to the hydrophobic droplet production tank 12 are provided. ing. Here, reference numeral 20 is a hydrophobic liquid ejection storage tank,
Reference numerals 21 and 22 denote the hydrophobic liquid 13 and the aqueous medium 1, respectively.
1 shows a feed pump of 1. Reference numerals 23 and 24 denote heaters provided on the hydrophobic liquid supply pipe 15 and the aqueous medium supply pipe 19, respectively.
【0012】このような構成とすることにより、疎水性
液体貯槽14内に貯留されている疎水性液体13を疎水
性液体供給管15を介して供給ポンプ21で輸送し、加
熱器23で所定の温度に加温して、疎水性液体噴出貯槽
20内に供給することができる。また、疎水性液体噴出
貯槽20内に供給された所定温度の疎水性液体13をノ
ズル部材17に設けられた噴出孔16から疎水性液滴製
造槽12内に保持されて連続相を形成する水性媒質11
中に噴出させて、疎水性液体13の噴出流を形成するこ
とができる。一方、水性媒質貯槽18内に貯留されてい
る水性媒質11を水性媒質供給管19を介して供給ポン
プ22で輸送し、加熱器24で所定の温度に加温して、
水性媒質噴出部25から疎水性液滴製造槽12内に供給
することにより、疎水性液滴製造槽12内に下部から上
部に向かう水性媒質11の流れを形成することができ、
この流れによって、発生した疎水性液滴26を移動させ
ることができる。With such a structure, the hydrophobic liquid 13 stored in the hydrophobic liquid storage tank 14 is transported by the supply pump 21 through the hydrophobic liquid supply pipe 15 and is heated by the heater 23 in a predetermined manner. It can be heated to a temperature and supplied into the hydrophobic liquid ejection storage tank 20. Further, the hydrophobic liquid 13 having a predetermined temperature supplied into the hydrophobic liquid jet storage tank 20 is held in the hydrophobic liquid droplet production tank 12 through the jet holes 16 provided in the nozzle member 17 to form a continuous phase. Medium 11
A jet flow of the hydrophobic liquid 13 can be formed by jetting into the inside. On the other hand, the aqueous medium 11 stored in the aqueous medium storage tank 18 is transported by the supply pump 22 via the aqueous medium supply pipe 19 and heated to a predetermined temperature by the heater 24,
By supplying from the aqueous medium jetting part 25 into the hydrophobic liquid droplet production tank 12, a flow of the aqueous medium 11 from the lower part to the upper part can be formed in the hydrophobic liquid droplet production tank 12.
The generated hydrophobic droplets 26 can be moved by this flow.
【0013】疎水性液滴製造槽12の内側下部には、疎
水性液体噴出貯槽20が存在し、その上部には水性媒質
11中に向かって開口し、疎水性液体13を噴出する噴
出孔16を有するノズル部材17が設けられている。こ
のため、疎水性液体貯槽14から疎水性液体供給管15
を介して供給ポンプ21により供給された加温状態の疎
水性液体13は、疎水性液体噴出貯槽20内に貯留され
て、ノズル部材17に設けられた噴出孔16から真っ直
ぐ上方に向けて噴出される。図2に示すように、ノズル
部材17は、例えば円板の形状を有しており、半径Aか
ら半径B(A<B)の環状領域には一方の面から他方の
面に貫通し疎水性液体13を噴出する噴出孔16が複数
個、所定の間隔、例えば、2mm以上の間隔を有して配
置されている。また、噴出孔16の径は、所望の液滴サ
イズに応じて様々に使い分けることが可能であり、その
噴出孔径は、例えば20〜500μmである。A hydrophobic liquid jetting storage tank 20 is present in the lower inner portion of the hydrophobic liquid droplet production tank 12, and a jetting hole 16 is opened in the upper portion thereof toward the aqueous medium 11 to jet the hydrophobic liquid 13. Is provided with a nozzle member 17. Therefore, from the hydrophobic liquid storage tank 14 to the hydrophobic liquid supply pipe 15
The heated hydrophobic liquid 13 supplied by the supply pump 21 via the is stored in the hydrophobic liquid ejection storage tank 20 and ejected straight upward from the ejection holes 16 provided in the nozzle member 17. It As shown in FIG. 2, the nozzle member 17 has, for example, a disk shape, and the annular region having a radius A to a radius B (A <B) penetrates from one surface to the other surface and is hydrophobic. A plurality of ejection holes 16 for ejecting the liquid 13 are arranged with a predetermined interval, for example, an interval of 2 mm or more. Further, the diameter of the ejection hole 16 can be properly used depending on the desired droplet size, and the ejection hole diameter is, for example, 20 to 500 μm.
【0014】例えば、30℃以下に制御された疎水性液
体13をノズル部材17に設けられた噴出孔16から水
性媒体11内へ向けて噴出する際、水性媒質11の温度
を例えば30〜90℃に保持することにより、均一粒径
を有する疎水液滴26を容易に形成することができる。
また、水性媒質11の温度は30〜90℃に保持されて
いるので、疎水性液滴は水性媒質11中を浮遊しながら
徐々に加熱されて部分的に重合を開始することができる
場合があり、疎水性液滴26の合着、破壊を最小限に抑
えることが可能となる。その結果、均一粒径を有した疎
水性液滴26が水性媒11質中に分散している水中油型
分散液を安定して製造することができる。なお、製造さ
れた水中油型分散液は、水中油型分散液排出口27から
図示しない輸送管を介して重合槽へ移送される。For example, when the hydrophobic liquid 13 controlled to 30 ° C. or less is jetted toward the inside of the aqueous medium 11 from the jet holes 16 provided in the nozzle member 17, the temperature of the aqueous medium 11 is, for example, 30 to 90 ° C. By holding at, the hydrophobic droplets 26 having a uniform particle size can be easily formed.
Further, since the temperature of the aqueous medium 11 is maintained at 30 to 90 ° C., the hydrophobic droplets may be gradually heated while floating in the aqueous medium 11 and partially start the polymerization. It is possible to minimize coalescence and destruction of the hydrophobic droplets 26. As a result, the oil-in-water type dispersion liquid in which the hydrophobic droplets 26 having a uniform particle size are dispersed in the aqueous medium 11 can be stably manufactured. The produced oil-in-water dispersion liquid is transferred from the oil-in-water dispersion liquid outlet 27 to a polymerization tank via a transport pipe (not shown).
【0015】次に、本発明の一実施の形態に係る水中油
型分散液の製造方法について詳細に説明する。連続相を
形成する水性媒質11(例えば水相)中に、噴出孔16
を通して疎水性液体13(例えば油相)を供給すると液
柱状の噴出流が形成され、噴出流の先端側で疎水性液滴
26に分裂する。この場合、水性媒質11としては、通
常、水が用いられるが、必要に応じて水性媒質11に、
無機酸塩や水溶性高分子等の水溶性化合物からなる各種
添加剤を添加してもよい。一方、疎水性液体13として
は、水性媒質11との相溶性がなく、水性媒質11中で
液滴を形成することができる液体であることが必要であ
る。疎水性液体13の成分は、その目的に応じて適宜選
択することができる。例えば、粒状樹脂を製造するため
の懸濁重合に使用する疎水性液滴26を製造する場合
は、疎水性液体13としてモノマーをそのまま使用した
り、必要に応じて水と不混和性を有する溶剤に溶かした
モノマー溶液の形で使用したりすることもできる。また
疎水性液体13中には、例えばビニルモノマーの場合で
は、重合開始剤を含有させる必要がある。Next, the method for producing the oil-in-water type dispersion according to one embodiment of the present invention will be described in detail. Injecting holes 16 into an aqueous medium 11 (for example, an aqueous phase) forming a continuous phase
When the hydrophobic liquid 13 (for example, the oil phase) is supplied through the liquid jet, a liquid column-shaped jet flow is formed, and the droplet is divided into hydrophobic droplets 26 on the tip side of the jet flow. In this case, water is usually used as the aqueous medium 11, but if necessary, the aqueous medium 11 may be
Various additives composed of water-soluble compounds such as inorganic acid salts and water-soluble polymers may be added. On the other hand, the hydrophobic liquid 13 needs to be a liquid that is not compatible with the aqueous medium 11 and can form droplets in the aqueous medium 11. The components of the hydrophobic liquid 13 can be appropriately selected according to the purpose. For example, in the case of producing the hydrophobic droplets 26 used in the suspension polymerization for producing the granular resin, the monomer is used as the hydrophobic liquid 13 as it is, or a solvent immiscible with water is used as necessary. It can also be used in the form of a monomer solution dissolved in. The hydrophobic liquid 13 needs to contain a polymerization initiator in the case of a vinyl monomer, for example.
【0016】疎水性液体13は、重合可能なモノマーと
しては、特に限定されるものではなく、懸濁重合に使用
可能なものであれば、何でも使用することができる。例
えば、スチレン、o−メチルスチレン、p−メチルスチ
レン、m−メチルスチレン、p−メトキシスチレン、p
−フェニルスチレン、p−クロルスチレン、3,4−ジ
クロルスチレン、p−エチルスチレン、2,4−ジメチ
ルスチレン、p−n−ブチルスチレン、p−tert−
ブチルスチレン、p−n−ヘキシルスチレン、p−n−
オクチルスチレン、p−n−ノニルスチレン、p−n−
デシルスチレン等のスチレン及びその誘導体、ジビニル
ベンゼンジビニルトルエン、ジビニルキシレン、トリビ
ニルベンゼン等のポリビニル芳香族化合物、酢酸ビニ
ル、プロピオン酸ビニル、安息香酸ビニル等の有機酸ビ
ニルエステル類、メタクリル酸、メタクリル酸メチル、
メタクリル酸エチル、メタクリル酸プロピル、メタクリ
ル酸n−ブチル、メタクリル酸n−オクチル、メタクリ
ル酸ドデシル、メタクリル酸2−エチルヘキシル、メタ
クリル酸ステアリル、メタクリル酸フェニル、メタクリ
ル酸ジメチルアミノエチル、メタクリル酸ジメチルアミ
ノメチル等のメタクリル酸及びその誘導体、アクリル
酸、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸
n−ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸プロピ
ル、アクリル酸n−オクチル、アクリル酸ドデシル、ア
クリル酸ステアリル、アクリル酸フェニル等のアクリル
酸及びその誘導体、ビニルメチルケトン、ビニルヘキシ
ルケトン等のビニルケトン類、N−ビニルピロール、N
−ビニルカルバゾール、N−ビニルピロリドン等のN−
ビニル化合物、ビニルナフタリン類、アクリロニトリ
ル、メタクリルニトリル、アクリルアミド等の重合性単
量体が使用できる。これらのモノマーは、単独で、ある
いは必要に応じて、二種類以上を種々の組成に組み合わ
せて用いることができる。The hydrophobic liquid 13 is not particularly limited as a polymerizable monomer, and any one can be used as long as it can be used for suspension polymerization. For example, styrene, o-methylstyrene, p-methylstyrene, m-methylstyrene, p-methoxystyrene, p
-Phenylstyrene, p-chlorostyrene, 3,4-dichlorostyrene, p-ethylstyrene, 2,4-dimethylstyrene, pn-butylstyrene, p-tert-
Butyl styrene, pn-hexyl styrene, pn-
Octyl styrene, pn-nonyl styrene, pn-
Styrene and its derivatives such as decylstyrene, polyvinyl aromatic compounds such as divinylbenzenedivinyltoluene, divinylxylene and trivinylbenzene, vinyl acetates, vinyl propionate, vinyl benzoate and other organic acid vinyl esters, methacrylic acid and methacrylic acid. Methyl,
Ethyl methacrylate, propyl methacrylate, n-butyl methacrylate, n-octyl methacrylate, dodecyl methacrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, stearyl methacrylate, phenyl methacrylate, dimethylaminoethyl methacrylate, dimethylaminomethyl methacrylate, etc. Methacrylic acid and its derivatives, acrylic acid, methyl acrylate, ethyl acrylate, n-butyl acrylate, isobutyl acrylate, propyl acrylate, n-octyl acrylate, dodecyl acrylate, stearyl acrylate, phenyl acrylate, etc. Acrylic acid and its derivatives, vinyl ketones such as vinyl methyl ketone and vinyl hexyl ketone, N-vinyl pyrrole, N
-N-, such as vinylcarbazole and N-vinylpyrrolidone
Polymerizable monomers such as vinyl compounds, vinylnaphthalene, acrylonitrile, methacrylonitrile, and acrylamide can be used. These monomers can be used alone or in combination of two or more kinds in various compositions, if necessary.
【0017】重合開始剤には、先に記述したモノマーか
らポリマーを製造するために従来から使用されていたラ
ジカル重合開始剤を使用することができる。例えば、過
酸化物のようなモノマー可溶ラジカル重合開始剤、例え
ばベンゾイルパーオキサイドやアゾビスイソブチロニト
リルや、水溶性ラジカル重合開始剤、例えば過硫酸塩、
過酸化水素、又はハイドロパーオキサイドを用いる。一
種類もしくは二種類以上のモノマー、ラジカル重合開始
剤の組み合わせで疎水性液体13が構成されるが、その
構成、組成により疎水性液体13の物性(粘度、比重、
界面張力)は大きく異なる。このため、疎水性液体13
の比重を0.8以上、かつ、1.4以下に、粘度を0.
1cps(センチポアズ)以上、かつ、200cps以
下に調整するのが好ましい。また、水性媒質11中に疎
水性液滴26を浮遊させる場合は、水性媒質11の比重
と疎水性液滴26の比重との差(水性媒質11の比重−
疎水性液滴24の比重)が0〜0.5であるのが好まし
い。As the polymerization initiator, a radical polymerization initiator conventionally used for producing a polymer from the above-mentioned monomers can be used. For example, a monomer-soluble radical polymerization initiator such as peroxide, for example, benzoyl peroxide or azobisisobutyronitrile, or a water-soluble radical polymerization initiator, for example, persulfate,
Hydrogen peroxide or hydroperoxide is used. The hydrophobic liquid 13 is composed of one kind or a combination of two or more kinds of monomers and a radical polymerization initiator. The physical properties (viscosity, specific gravity,
The interfacial tension) is very different. Therefore, the hydrophobic liquid 13
Specific gravity of 0.8 or more and 1.4 or less, and a viscosity of 0.
It is preferably adjusted to 1 cps (centipoise) or more and 200 cps or less. When the hydrophobic droplets 26 are suspended in the aqueous medium 11, the difference between the specific gravity of the aqueous medium 11 and the specific gravity of the hydrophobic droplets 26 (specific gravity of the aqueous medium −
The specific gravity of the hydrophobic droplet 24 is preferably 0 to 0.5.
【0018】連続相に用いられる水性媒質11は、疎水
性液体13(例えば、モノマー)と混和しない、かつ、
疎水性液体13を液滴としてその中に分散させうるのに
適当な不活性液体である必要がある。通常、水性媒質1
1には懸濁剤が含まれる。常法的に使用可能な懸濁剤
は、使用する疎水性液体13の種類、組成、及び量に依
存する。ここで使用する懸濁剤は、特に限定されるもの
ではなく、通常の懸濁重合に使用する懸濁剤でよい。代
表的にはゼラチン、ポリビニルアルコール、でんぷん、
ポリアクリルアミド、水不活性無機化合物、例えばケイ
酸マグネシウム、並びにセルロースエーテル類、例えば
カルボキシメチル−メチルセルロースである。ただし、
発生した疎水性液滴26を合着、破砕することなく粒径
の均一性を保持するためには、疎水性液体13の物性と
の相関により、水性媒質11の種類及び懸濁剤の濃度を
決定する。疎水性液滴26の粒径の均一性を保持する
際、懸濁剤は、水性媒質11の全重量に対して、0.0
1〜5重量%、好ましくは、0.05〜1.5重量%で
ある。The aqueous medium 11 used in the continuous phase is immiscible with the hydrophobic liquid 13 (eg monomer) and
It must be a suitable inert liquid in which the hydrophobic liquid 13 can be dispersed as droplets therein. Usually an aqueous medium 1
1 includes a suspending agent. The suspending agents which can be used in a conventional manner depend on the type, composition and amount of the hydrophobic liquid 13 used. The suspending agent used here is not particularly limited, and may be a suspending agent used in ordinary suspension polymerization. Typically, gelatin, polyvinyl alcohol, starch,
Polyacrylamides, water-inert inorganic compounds such as magnesium silicate, and cellulose ethers such as carboxymethyl-methylcellulose. However,
In order to maintain the uniformity of the particle size without coalescing and crushing the generated hydrophobic droplets 26, the type of the aqueous medium 11 and the concentration of the suspending agent are determined by the correlation with the physical properties of the hydrophobic liquid 13. decide. In order to maintain the uniformity of the particle size of the hydrophobic droplets 26, the suspending agent is 0.0 to the total weight of the aqueous medium 11.
It is 1 to 5% by weight, preferably 0.05 to 1.5% by weight.
【0019】水中油型分散液の製造では、疎水性液滴2
6を形成させた後に重合処理を実施することが前提とな
っている。しかし、重合処理の条件は、疎水性液滴26
の形成条件とは異なる。ここで、製造プロセス全体の安
全性、安定性が増す方向で製造を行う場合は、安定して
粒径の均一性が高い疎水性液滴26を得る条件を優先し
て、疎水性液滴26の製造を行う必要がある。このた
め、貯蔵中に反応等により特性が変化する可能性がある
疎水性液体13の温度はその疎水性液体13の性質に応
じて規定される重合開始温度未満の温度で貯蔵する必要
があるが、貯蔵中に反応等により特性が変化しない水性
媒質11の温度は疎水性液滴26を形成するのに最適な
温度に保持することが可能である。そこで水性媒質11
の温度を30〜90℃の間に制御する。また、均一な粒
径を有する疎水性液滴26の製造を安定して行うために
は、疎水性液滴26の製造期間中(例えば1日程度)は
貯蔵している疎水性液体13の重合を防止して特性が変
化することを防ぐ必要がある。そこで、疎水性液体13
の温度を重合開始温度よりも15℃以上低い温度(例え
ば、30℃以下の温度)で貯留する。更に、得られる液
滴の粒径の均一性が飛躍的に向上させる必要がある。そ
こで、水性媒質11の温度と重合開始温度との温度差を
15℃以内となるように制御する。In the production of oil-in-water dispersions, hydrophobic droplets 2
It is premised that the polymerization treatment is performed after the formation of No. 6. However, the conditions of the polymerization treatment are as follows:
Is different from the forming conditions of. Here, when manufacturing is performed in the direction of increasing the safety and stability of the entire manufacturing process, the hydrophobic droplets 26 are prioritized under the condition of obtaining the hydrophobic droplets 26 having a stable and high particle size uniformity. Need to be manufactured. For this reason, the temperature of the hydrophobic liquid 13 that may change in characteristics due to reaction or the like during storage needs to be stored at a temperature lower than the polymerization initiation temperature defined according to the property of the hydrophobic liquid 13. The temperature of the aqueous medium 11 whose characteristics do not change due to reaction or the like during storage can be maintained at the optimum temperature for forming the hydrophobic droplets 26. Therefore, the aqueous medium 11
Control the temperature between 30 and 90 ° C. Further, in order to stably produce the hydrophobic droplets 26 having a uniform particle size, the hydrophobic liquid 13 stored during the production period of the hydrophobic droplets 26 (for example, about one day) is polymerized. To prevent the characteristics from changing. Therefore, the hydrophobic liquid 13
Is stored at a temperature lower than the polymerization initiation temperature by 15 ° C. or more (for example, a temperature of 30 ° C. or less). Further, it is necessary to dramatically improve the uniformity of the particle size of the obtained droplets. Therefore, the temperature difference between the temperature of the aqueous medium 11 and the polymerization initiation temperature is controlled to be within 15 ° C.
【0020】図3には、水中油型分散液の製造装置10
の変形例である水中油型分散液の製造装置28を示す。
水中油型分散液の製造装置28は、連続相を形成する水
性媒質11を貯留する疎水性液滴製造槽29と、水性媒
質11に接触し供給された疎水性液体13を噴出する噴
出孔30が設けられている吹き込み部31を備えたノズ
ル部材32を有している。以下、これらについて詳細に
説明するが、本実施の形態に係る水中油型分散液の製造
装置10と実質的に同一の構成要素については同一の符
号を付して詳細な説明は省略する。水中油型分散液の製
造装置28では、ノズルプ部材32の中央部に疎水性液
滴製造槽29の外側から内側に向かって1本の吹き込み
部31が貫通して設けられ、この吹き込み部31の中央
部には1個の噴出孔30が設けられている。また、水性
媒質11を疎水性液滴製造槽29内に供給する水性媒質
供給管19の水性媒質噴出部25の開口部は、疎水性液
滴製造槽29の側壁下部に設けられている。FIG. 3 shows an apparatus 10 for producing an oil-in-water type dispersion liquid.
The manufacturing apparatus 28 of the oil-in-water type dispersion which is a modification of this is shown.
The oil-in-water type dispersion manufacturing apparatus 28 includes a hydrophobic droplet manufacturing tank 29 for storing the aqueous medium 11 forming a continuous phase, and ejection holes 30 for ejecting the hydrophobic liquid 13 supplied in contact with the aqueous medium 11. It has a nozzle member 32 having a blow-in portion 31 provided with. Hereinafter, these will be described in detail, but the substantially same components as those in the oil-in-water dispersion manufacturing apparatus 10 according to the present embodiment are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted. In the apparatus 28 for producing an oil-in-water dispersion liquid, a single blowing part 31 is provided so as to penetrate from the outer side to the inner side of the hydrophobic droplet manufacturing tank 29 in the central part of the nozzle member 32. One ejection hole 30 is provided in the central portion. Further, the opening of the aqueous medium jetting part 25 of the aqueous medium supply pipe 19 for supplying the aqueous medium 11 into the hydrophobic droplet production tank 29 is provided at the lower part of the side wall of the hydrophobic droplet production tank 29.
【0021】噴出孔30から噴出される疎水性液体13
の噴出流は1本となるので、疎水性液滴26の発生流も
1本となる。このため、疎水性液滴製造槽29の内径を
小さくすることができる。従って、水性媒質11を疎水
性液滴製造槽29内に供給する水性媒質噴出部25の開
口部を疎水性液滴製造槽29の側壁下部に設けることに
より、下部から上方に向かう水性媒質11の流れを形成
することができ、この流れによって発生した疎水性液滴
26を移動させることができる。なお、水中油型分散液
の製造装置28を適用した水中油型分散液の製造方法
は、水中油型分散液の製造装置10を適用した場合の水
中油型分散液の製造方法と同様に行うことができる。そ
のため、水中油型分散液の製造装置28を適用した水中
油型分散液の製造方法についての説明は省略する。The hydrophobic liquid 13 jetted from the jet holes 30
Since there is only one jet of water, the generated flow of the hydrophobic droplets 26 is also one. Therefore, the inner diameter of the hydrophobic droplet manufacturing tank 29 can be reduced. Therefore, by providing the opening of the aqueous medium jetting portion 25 for supplying the aqueous medium 11 into the hydrophobic liquid droplet production tank 29 at the lower part of the side wall of the hydrophobic liquid droplet production tank 29, the aqueous medium 11 directed upward from the lower part A stream can be formed and the hydrophobic droplets 26 generated by this stream can be displaced. The method for producing an oil-in-water dispersion using the oil-in-water dispersion production apparatus 28 is the same as the method for producing an oil-in-water dispersion when the oil-in-water dispersion production apparatus 10 is applied. be able to. Therefore, the description of the method for producing the oil-in-water dispersion liquid to which the apparatus 28 for producing the oil-in-water dispersion liquid is applied is omitted.
【0022】[0022]
【実施例】[実施例1]図1に示す水中油型分散液の製
造装置10を使用して、均一粒径の疎水性液滴26の製
造を行った。ここで、水中油型分散液の製造装置10
は、内径0.3m、高さ0.4mである。図2に示すよ
うに、疎水性液滴製造槽12内に設けたノズル部材17
は、外径100mmの円板で、半径35mm〜45mm
の範囲に、直径が0.15mmの噴出孔16が孔間隔2
mmで345個設けられている。疎水性液滴製造槽12
を25℃に保温し、ポリビニルアルコール0.05%を
含有する水溶液(水性媒質11)を、水性媒質貯槽18
から水性媒質供給管19を介して加熱器24に供給して
30℃に加温し疎水性液滴製造槽12内に満たす。更
に、ポリビニルアルコール水溶液を流量800cc/m
inで水性媒質貯槽18から水性媒質供給管19を介し
て加熱器24に供給し、30℃に加温して疎水性液滴製
造槽12供給する。なお、水性媒質供給管19は内径1
5mmであり、水性媒質噴出部25の開口部はノズル部
材17の中心部にノズル部材17の上面より5mmの距
離を離して対向して設けられている。EXAMPLES Example 1 Using the oil-in-water type dispersion production apparatus 10 shown in FIG. 1, hydrophobic droplets 26 having a uniform particle size were produced. Here, an apparatus 10 for producing an oil-in-water dispersion liquid
Has an inner diameter of 0.3 m and a height of 0.4 m. As shown in FIG. 2, the nozzle member 17 provided in the hydrophobic droplet manufacturing tank 12 is provided.
Is a disc with an outer diameter of 100 mm and a radius of 35 mm to 45 mm
In the range of, the ejection holes 16 having a diameter of 0.15 mm have a hole interval of 2
There are 345 mm units. Hydrophobic droplet manufacturing tank 12
Is kept at 25 ° C., and an aqueous solution containing 0.05% of polyvinyl alcohol (aqueous medium 11) is stored in the aqueous medium storage tank 18
Is supplied to the heater 24 through the aqueous medium supply pipe 19, heated to 30 ° C., and filled in the hydrophobic droplet manufacturing tank 12. Furthermore, the flow rate of the polyvinyl alcohol aqueous solution is 800 cc / m
In, the water is supplied from the aqueous medium storage tank 18 to the heater 24 via the aqueous medium supply pipe 19, heated to 30 ° C., and supplied to the hydrophobic droplet manufacturing tank 12. The aqueous medium supply pipe 19 has an inner diameter of 1
It is 5 mm, and the opening of the aqueous medium jetting part 25 is provided facing the center of the nozzle member 17 with a distance of 5 mm from the upper surface of the nozzle member 17.
【0023】次いで、疎水性液体貯槽14に貯留されて
いるスチレンモノマー単体(疎水性液体13)を疎水性
液体供給管15を介して加熱器23に供給し、25℃に
加温して疎水性液体噴出貯槽20へ供給し、ノズル部材
17の噴出孔16より、流量1.2〜1.4cc/mi
n/孔で疎水性液滴製造槽12内のポリビニルアルコー
ル水溶液中に噴出させる。スチレンモノマー単体の液滴
をポリビニルアルコール水溶液中に連続して形成させる
ことにより、疎水性液滴製造槽12内にスチレンモノマ
ー液滴(疎水性液滴26)が分散した水中油型分散液を
製造する。得られた水中油型分散液は水中油型分散液排
出口27より回収した。このときに得られたスチレンモ
ノマー液滴の平均径は0.429mmであり、平均径±
10%の範囲に含まれるスチレンモノマー液滴が体積基
準で80%以上存在するスチレンモノマーの流量範囲は
1.28〜1.31cc/min/孔となって0.03
cc/min/孔の幅が存在することが確認された。ま
た、平均径±10%の範囲に含まれるスチレンモノマー
液滴の体積存在率の最高値は84.1%であった。Then, the styrene monomer simple substance (hydrophobic liquid 13) stored in the hydrophobic liquid storage tank 14 is supplied to the heater 23 through the hydrophobic liquid supply pipe 15 and heated to 25 ° C. to make it hydrophobic. It is supplied to the liquid jet storage tank 20, and the flow rate is 1.2 to 1.4 cc / mi from the jet hole 16 of the nozzle member 17.
It is jetted into the polyvinyl alcohol aqueous solution in the hydrophobic droplet manufacturing tank 12 at n / hole. An oil-in-water type dispersion liquid in which styrene monomer droplets (hydrophobic droplets 26) are dispersed in the hydrophobic droplet manufacturing tank 12 is produced by continuously forming droplets of a styrene monomer simple substance in an aqueous polyvinyl alcohol solution. To do. The obtained oil-in-water dispersion was collected from the oil-in-water dispersion outlet 27. The average diameter of the styrene monomer droplets obtained at this time was 0.429 mm, and the average diameter ±
The flow rate range of the styrene monomer in which 80% or more of the styrene monomer droplets contained in the range of 10% is 1.28 to 1.31 cc / min / hole is 0.03.
It was confirmed that there was cc / min / hole width. Moreover, the maximum value of the volume abundance ratio of the styrene monomer droplets included in the range of the average diameter ± 10% was 84.1%.
【0024】[比較例]比較のために、疎水性液滴製造
槽12内、疎水性液滴製造槽12内のポリビニルアルコ
ール水溶液、スチレンモノマー単体、及びポリビニルア
ルコール水溶液を全て25℃にして、ノズル部材17の
噴出孔16より、流量1.2〜1.4cc/min/孔
で噴出させてスチレンモノマーの液滴が分散した水中油
型分散液を製造し、得られた水中油型分散液を水中油型
分散液排出口27より回収した。このときに得られたス
チレンモノマー液滴の平均径は0.440mmであり、
平均径±10%の範囲に含まれるスチレンモノマー液滴
の体積存在率は79.2%であった。このため、平均径
±10%の範囲に含まれるスチレンモノマー液滴が体積
基準で80%以上存在するスチレンモノマーの流量範囲
は存在しなかった。従って、ポリビニルアルコール水溶
液の温度を30℃、スチレンモノマー単体の温度を25
℃とすることにより、流量が1.28〜1.31cc/
min/孔の範囲にわたって、平均径±10%の範囲に
含まれるスチレンモノマー液滴の体積存在率を80%以
上とすることができ、体積存在率の最高値で4.9%の
向上が可能となった。[Comparative Example] For comparison, the inside of the hydrophobic droplet production tank 12 and the polyvinyl alcohol aqueous solution, the styrene monomer simple substance, and the polyvinyl alcohol aqueous solution in the hydrophobic droplet production tank 12 were all heated to 25 ° C. An oil-in-water dispersion liquid in which droplets of styrene monomer are dispersed by being jetted at a flow rate of 1.2 to 1.4 cc / min / hole from the ejection hole 16 of the member 17 is obtained. It was recovered from the oil-in-water dispersion outlet 27. The average diameter of the styrene monomer droplets obtained at this time was 0.440 mm,
The volume abundance ratio of the styrene monomer droplets contained in the range of the average diameter ± 10% was 79.2%. For this reason, there was no flow range of styrene monomer in which 80% or more by volume of styrene monomer droplets contained in the range of average diameter ± 10% existed. Therefore, the temperature of the polyvinyl alcohol aqueous solution is 30 ° C and the temperature of the styrene monomer alone is 25
The flow rate is 1.28 to 1.31 cc /
The volume abundance of styrene monomer droplets contained in the range of average diameter ± 10% can be set to 80% or more over the range of min / pore, and the maximum volume abundance can be improved by 4.9%. Became.
【0025】[実施例2]疎水性液滴製造槽12を25
℃に保温し、ポリビニルアルコール水溶液の温度を35
℃、スチレンモノマーの温度を25℃として、スチレン
モノマー液滴を形成させその粒径分布を調査した。この
ときに得られたスチレンモノマー液滴の平均径は0.4
21mmであり、平均径±10%の範囲に含まれるスチ
レンモノマー液滴が体積基準で80%以上存在するスチ
レンモノマーの流量範囲は1.25〜1.31cc/m
in/孔となった。なお、平均径±10%の範囲に含ま
れるスチレンモノマー液滴が体積基準で80%以上とな
る流量範囲の幅は0.06cc/min/孔となり、実
施例1の場合に得られた幅と比較して2倍となった。ま
た、平均径±10%の範囲に含まれるスチレンモノマー
液滴の体積存在率の最高値は88.4%となり、実施例
1と比較して4.3%、比較例よりも9.2%の向上と
なった。[Embodiment 2] The hydrophobic liquid droplet production tank 12 is set to 25.
Keep the temperature at ℃
C., the temperature of the styrene monomer was set to 25.degree. C., and styrene monomer droplets were formed to investigate the particle size distribution. The average diameter of the styrene monomer droplets obtained at this time was 0.4.
The flow rate range of the styrene monomer is 21 mm and the styrene monomer droplets contained in the range of the average diameter ± 10% are 80% or more on the volume basis.
in / hole. The width of the flow rate range in which the styrene monomer droplets contained in the range of the average diameter ± 10% are 80% or more on the volume basis is 0.06 cc / min / hole, which is equal to the width obtained in the case of Example 1. It was doubled in comparison. In addition, the maximum value of the volume abundance ratio of the styrene monomer droplets included in the range of the average diameter ± 10% was 88.4%, which was 4.3% as compared with Example 1 and 9.2% as compared with Comparative Example. Was improved.
【0026】[実施例3]疎水性液滴製造槽12を25
℃に保温し、加熱器24で加温して供給するポリビニル
アルコール水溶液の温度を40℃、スチレンモノマーの
温度を25℃として、スチレンモノマー液滴を形成させ
その粒径分布を調査した。このときに得られたスチレン
モノマー液滴の平均径は0.416mmであり、平均径
±10%の範囲に含まれるスチレンモノマー液滴が体積
基準で80%以上存在するスチレンモノマーの流量範囲
は1.22〜1.31cc/min/孔となった。な
お、平均径±10%の範囲に含まれるスチレンモノマー
液滴が体積基準で80%以上となる流量範囲の幅は0.
08cc/min/孔となり、実施例2の場合に得られ
た幅よりも0.02cc/min/孔だけ拡大してい
る。また、平均径±10%の範囲に含まれるスチレンモ
ノマー液滴の体積存在率の最高値は90.6%となり、
実施例1と比較して6.5%、実施例2と比較して2.
2%、比較例よりも11.4%の向上となった。[Embodiment 3] The hydrophobic liquid droplet production tank 12 is set to 25.
With the temperature of the polyvinyl alcohol aqueous solution kept at 40 ° C., heated by the heater 24 and supplied, and the temperature of the styrene monomer at 40 ° C. and 25 ° C., styrene monomer droplets were formed and the particle size distribution thereof was investigated. The average diameter of the styrene monomer droplets obtained at this time was 0.416 mm, and the flow rate range of the styrene monomer in which the styrene monomer droplets included in the range of the average diameter ± 10% were 80% or more by volume was 1 It was 0.22 to 1.31 cc / min / hole. The width of the flow rate range in which the styrene monomer droplets contained in the range of the average diameter ± 10% are 80% or more on the volume basis is 0.
The width is 08 cc / min / hole, which is expanded by 0.02 cc / min / hole from the width obtained in the second embodiment. Further, the maximum value of the volume abundance ratio of the styrene monomer droplets included in the range of the average diameter ± 10% is 90.6%,
Compared with Example 1, 6.5%, compared with Example 2, 2.
The improvement was 2%, or 11.4% over the comparative example.
【0027】以上、本発明の実施の形態を説明したが、
本発明は、この実施の形態に限定されるものではなく、
例えば、疎水性液滴製造槽内の温度を疎水性液体と同一
温度に制御したが、疎水性液体噴出貯槽を断熱構造とす
ることにより、水性媒質と同一の温度に制御することが
できる。本実施の形態を、例えばイオン交換樹脂母体な
どに使用する粉状樹脂を懸濁重合により製造する場合の
製造方法を例に説明したが、本発明の疎水性液滴の製造
方法は、係る粉状樹脂の製造用に限定されるものではな
く、均一液滴の製造に広く適用することができる。The embodiment of the present invention has been described above.
The present invention is not limited to this embodiment,
For example, while the temperature inside the hydrophobic droplet manufacturing tank is controlled to the same temperature as the hydrophobic liquid, the temperature can be controlled to the same temperature as the aqueous medium by making the hydrophobic liquid jet storage tank have a heat insulating structure. Although the present embodiment has been described by taking as an example the production method in the case of producing a powdery resin used for, for example, an ion exchange resin matrix by suspension polymerization, the production method of the hydrophobic droplets of the present invention is The present invention is not limited to the production of resinous resin, but can be widely applied to the production of uniform droplets.
【0028】[0028]
【発明の効果】請求項1〜5記載の水中油型分散液の製
造方法においては、水性媒質の温度を30〜90℃の範
囲に制御するので、水性媒質の温度を均一な粒径を有す
る疎水性液滴を形成するのに最適な温度にすることがで
き、疎水性液体の流量変化や物性変化及び水性媒質の物
性変化による影響が少なく、広い流量範囲で安定して均
一な粒径を有する疎水性液滴が分散している水中油型分
散液を製造することが可能となる。In the method for producing an oil-in-water dispersion according to claims 1 to 5, since the temperature of the aqueous medium is controlled within the range of 30 to 90 ° C, the temperature of the aqueous medium has a uniform particle size. The optimum temperature for forming hydrophobic droplets can be achieved, and there is little effect from changes in the flow rate and physical properties of the hydrophobic liquid and changes in the physical properties of the aqueous medium, and a stable and uniform particle size can be achieved over a wide flow rate range. It is possible to manufacture an oil-in-water type dispersion liquid in which the hydrophobic droplets are dispersed.
【0029】特に、請求項2記載の水中油型分散液の製
造方法においては、疎水性液体が重合可能なモノマーで
あるので、得られた疎水性液滴を容易に重合させること
ができ、得られた均一粒径の疎水性液滴の形状を保持す
ることが可能となる。In particular, in the method for producing an oil-in-water dispersion according to claim 2, since the hydrophobic liquid is a polymerizable monomer, the obtained hydrophobic droplets can be easily polymerized, It is possible to maintain the shape of the hydrophobic droplet having the uniform particle size.
【0030】請求項3記載の水中油型分散液の製造方法
においては、疎水性液体の温度を重合開始温度よりも1
5℃以上低い温度に制御するので、水中油型分散液を製
造する前の疎水性液体の重合を防止することが可能とな
る。その結果、安定して粒径の均一性の高い疎水性液滴
を得ることが可能となる。In the method for producing an oil-in-water dispersion according to claim 3, the temperature of the hydrophobic liquid is set to be 1 temperature higher than the polymerization initiation temperature.
Since the temperature is controlled to be 5 ° C. or lower, it is possible to prevent the polymerization of the hydrophobic liquid before producing the oil-in-water dispersion. As a result, it is possible to stably obtain hydrophobic droplets having high uniformity in particle size.
【0031】請求項4記載の水中油型分散液の製造方法
においては、水性媒質の温度と重合開始温度との差を1
5℃以内に制御するので、疎水性液体の温度と水性媒質
の温度との差が小さくなって、得られる疎水性液滴の粒
径の均一性を高めることが可能となる。In the method for producing an oil-in-water dispersion according to claim 4, the difference between the temperature of the aqueous medium and the polymerization initiation temperature is 1
Since the temperature is controlled within 5 ° C., the difference between the temperature of the hydrophobic liquid and the temperature of the aqueous medium becomes small, and the uniformity of the particle size of the resulting hydrophobic droplets can be increased.
【0032】請求項5記載の水中油型分散液の製造方法
においては、疎水性液体の温度を30℃以下に制御する
ので、重合開始温度よりも低い温度で疎水性液体を貯蔵
することで疎水性液体の重合を防止することが可能とな
る。その結果、安定して粒径の均一性の高い疎水性液滴
を得ることが可能となる。In the method for producing an oil-in-water dispersion according to claim 5, since the temperature of the hydrophobic liquid is controlled to 30 ° C or lower, the hydrophobic liquid is stored at a temperature lower than the polymerization initiation temperature. It is possible to prevent the polymerization of the ionic liquid. As a result, it is possible to stably obtain hydrophobic droplets having high uniformity in particle size.
【図1】本発明の一実施の形態に係る水中油型分散液の
製造方法を適用した水中油型分散液の製造装置の概略を
示した側断面図である。FIG. 1 is a side sectional view schematically showing an apparatus for producing an oil-in-water dispersion liquid to which a method for producing an oil-in-water dispersion liquid according to an embodiment of the present invention is applied.
【図2】同水中油型分散液の製造装置に設けられている
ノズル部材の平面図である。FIG. 2 is a plan view of a nozzle member provided in the same apparatus for producing an oil-in-water dispersion liquid.
【図3】同水中油型分散液の製造装置の変形例を示した
側断面図である。FIG. 3 is a side sectional view showing a modified example of the apparatus for producing the oil-in-water dispersion liquid.
10:水中油型分散液の製造装置、11:水性媒質、1
2:疎水性液滴製造槽、13:疎水性液体、14:疎水
性液体貯槽、15:疎水性液体供給管、16:噴出孔、
17:ノズル部材、18:水性媒質貯槽、19:水性媒
質供給管、20:疎水性液体噴出貯槽、21、22:供
給ポンプ、23、24:加熱器、25:水性媒質噴出
部、26:疎水性液滴、27:水中油型分散液排出口、
28:水中油型分散液の製造装置、29:疎水性液滴製
造槽、30:噴出孔、31:吹き込み部、32:ノズル
部材10: Device for producing oil-in-water dispersion, 11: Aqueous medium, 1
2: Hydrophobic droplet manufacturing tank, 13: Hydrophobic liquid, 14: Hydrophobic liquid storage tank, 15: Hydrophobic liquid supply pipe, 16: Jet hole,
17: Nozzle member, 18: Aqueous medium storage tank, 19: Aqueous medium supply pipe, 20: Hydrophobic liquid ejection storage tank, 21, 22: Supply pump, 23, 24: Heater, 25: Aqueous medium ejection part, 26: Hydrophobic Liquid droplets, 27: Oil-in-water type dispersion liquid discharge port,
28: Oil-in-water type dispersion liquid production apparatus, 29: Hydrophobic droplet production tank, 30: Jet hole, 31: Blow-in portion, 32: Nozzle member
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 廣田 実樹 福岡県北九州市八幡西区黒崎城石1番1号 三菱化学株式会社内 (72)発明者 瀬村 隆三 福岡県北九州市八幡西区黒崎城石1番1号 三菱化学株式会社内 (72)発明者 米田 義雄 福岡県北九州市八幡西区黒崎城石1番1号 三菱化学株式会社内 (72)発明者 渡辺 純哉 福岡県北九州市八幡西区黒崎城石1番1号 三菱化学株式会社内 Fターム(参考) 4J011 AA08 JB08 KB08 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page (72) Inventor Miki Hirota 1-1 Kurosaki Shiroishi, Hachiman Nishi Ward, Kitakyushu City, Fukuoka Prefecture Within Mitsubishi Chemical Corporation (72) Inventor Ryuzo Semura 1-1 Kurosaki Shiroishi, Hachiman Nishi Ward, Kitakyushu City, Fukuoka Prefecture Within Mitsubishi Chemical Corporation (72) Inventor Yoshio Yoneda 1-1 Kurosaki Shiroishi, Hachiman Nishi Ward, Kitakyushu City, Fukuoka Prefecture Within Mitsubishi Chemical Corporation (72) Inventor Junya Watanabe 1-1 Kurosaki Shiroishi, Hachiman Nishi Ward, Kitakyushu City, Fukuoka Prefecture Within Mitsubishi Chemical Corporation F-term (reference) 4J011 AA08 JB08 KB08
Claims (5)
出孔を有するノズル部材を通じて前記水性媒質とは混和
しない疎水性液体を噴出させて、前記水性媒質中に前記
疎水性液体から形成される疎水性液滴が分散する水中油
型分散液を製造する方法において、前記水性媒質の温度
を30〜90℃の範囲に制御することを特徴とする水中
油型分散液の製造方法。1. A hydrophobic liquid immiscible with the aqueous medium is ejected into an aqueous medium forming a continuous phase through a nozzle member having ejection holes to form the hydrophobic liquid in the aqueous medium. In the method for producing an oil-in-water dispersion in which hydrophobic droplets are dispersed, the temperature of the aqueous medium is controlled in the range of 30 to 90 ° C., the method for producing an oil-in-water dispersion.
法において、前記疎水性液体が重合可能なモノマーであ
ることを特徴とする水中油型分散液の製造方法。2. The method for producing an oil-in-water dispersion according to claim 1, wherein the hydrophobic liquid is a polymerizable monomer.
法において、前記疎水性液体の温度を重合開始温度より
も15℃以上低い温度に制御することを特徴とする水中
油型分散液の製造方法。3. The method for producing an oil-in-water dispersion according to claim 2, wherein the temperature of the hydrophobic liquid is controlled to be 15 ° C. or more lower than the polymerization initiation temperature. Manufacturing method.
製造方法において、前記水性媒質の温度と重合開始温度
との差を15℃以内に制御することを特徴とする水中油
型分散液の製造方法。4. The method for producing an oil-in-water dispersion according to claim 2 or 3, wherein the difference between the temperature of the aqueous medium and the polymerization initiation temperature is controlled within 15 ° C. Liquid manufacturing method.
中油型分散液の製造方法において、前記疎水性液体の温
度を30℃以下に制御することを特徴とする水中油型分
散液の製造方法。5. The method for producing an oil-in-water dispersion according to any one of claims 1 to 4, wherein the temperature of the hydrophobic liquid is controlled to 30 ° C. or lower. Liquid manufacturing method.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001393733A JP2003192706A (en) | 2001-12-26 | 2001-12-26 | Method for producing oil-in-water dispersion |
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