JP2005112870A - Manufacturing apparatus of (meth)acrylic polymer and manufacturing method of (meth)acrylic polymer - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a manufacturing apparatus and a manufacturing method of a (meth)acrylic polymer which can stably manufacture the (meth)acrylic polymer containing a small amount of volatile components. <P>SOLUTION: The manufacturing apparatus of the (meth)acrylic polymer comprises a polymerization tank, a devolatilizing extrusion apparatus, a connecting part for connecting the polymerization tank to the devolatilizing extrusion apparatus, and a mechanical back-pressure valve provided at the connecting part. The manufacturing method of the (meth)acrylic polymer comprises a step for continuously feeding a raw material composition comprising (meth)acrylic monomers, a radical polymerization initiator and a chain transfer agent to the polymerization tank, a step for causing at least a part of the (meth)acrylic monomers to polymerize in the polymerization tank to form a reaction mixture, a step for continuously drawing out the reaction mixture from the polymerization tank, a step for adjusting the pressure of the reaction mixture by the mechanical back-pressure valve, and a step for subjecting the reaction mixture with its pressure adjusted to the devolatilization treatment to obtain the (meth)acrylic polymer. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、(メタ)アクリル系重合体を連続重合法により製造する装置および方法に関する。   The present invention relates to an apparatus and a method for producing a (meth) acrylic polymer by a continuous polymerization method.

メタクリル酸メチルなどの(メタ)アクリル系単量体を重合して製造される、ポリメタクリル酸メチル(PMMA)などの(メタ)アクリル系重合体は、透明性、耐候性、外観に優れており、照明、看板、車両等の多くの分野で使用されている。また、光学レンズ、ディスク基盤、プラスチック光ファイバ等の光学用途にも広く適用されている。   (Meth) acrylic polymers such as polymethyl methacrylate (PMMA) produced by polymerizing (meth) acrylic monomers such as methyl methacrylate are excellent in transparency, weather resistance, and appearance. It is used in many fields such as lighting, signage, and vehicles. It is also widely applied to optical applications such as optical lenses, disk substrates, and plastic optical fibers.

(メタ)アクリル系重合体の製造方法としては、懸濁重合法によるものが一般的であるが、使用する懸濁分散剤等の補助剤が(メタ)アクリル系重合体中に混入するため、その透明性が低下し光学用途に不向きであった。また、濾過・洗浄・乾燥と煩雑な工程を要し、生産性が悪かった。   As a method for producing a (meth) acrylic polymer, a suspension polymerization method is generally used, but an auxiliary agent such as a suspension dispersant to be used is mixed in the (meth) acrylic polymer. Its transparency was lowered and it was not suitable for optical applications. In addition, complicated processes such as filtration, washing, and drying were required, and productivity was poor.

(メタ)アクリル系重合体の製造方法としては、上記の懸濁重合法の他に、塊状重合法や溶液重合法が知られている。これらの方法によれば、透明性が低下することなく優れた特性を有する(メタ)アクリル系重合体を製造することが可能である。さらに最近は、塊状重合法、あるいは溶媒を少量含む溶液重合法による製造を連続的に行うことで、生産性を高めた連続重合法が注目されている。ところが、これらの手法による(メタ)アクリル系重合体の製造においては、その重合体含有率が高くなると、いわゆる「ゲル効果」により重合反応速度が急激に加速する現象が起こることが知られている。すなわち、重合体含有率が高い状態で、安定した重合反応を起こすように制御することは非常に難しい。   As a method for producing a (meth) acrylic polymer, a bulk polymerization method and a solution polymerization method are known in addition to the suspension polymerization method described above. According to these methods, it is possible to produce a (meth) acrylic polymer having excellent characteristics without lowering transparency. More recently, attention has been drawn to a continuous polymerization method in which productivity is increased by continuously performing a bulk polymerization method or a solution polymerization method containing a small amount of a solvent. However, in the production of (meth) acrylic polymers by these techniques, it is known that when the polymer content increases, a phenomenon in which the polymerization reaction rate rapidly accelerates due to the so-called “gel effect” occurs. . That is, it is very difficult to control so as to cause a stable polymerization reaction with a high polymer content.

したがって、安定した重合反応を実現するために、重合体含有率が低い段階で重合反応を終了することが多い。得られた(メタ)アクリル系重合体及び未反応の(メタ)アクリル系単量体を主成分とする揮発成分を含む反応混合物は、重合釜から抜き出された後に加熱・加圧され、ベントを有する脱揮押出装置に導入される。脱揮押出装置にて、反応混合物中に含まれる揮発成分が除去され、目的とする(メタ)アクリル系重合体を得ることができる。   Therefore, in order to realize a stable polymerization reaction, the polymerization reaction is often terminated at a stage where the polymer content is low. The obtained (meth) acrylic polymer and a reaction mixture containing a volatile component mainly composed of an unreacted (meth) acrylic monomer are extracted from the polymerization kettle, heated and pressurized, and vented. Is introduced into a devolatilizing extrusion apparatus. The volatile component contained in the reaction mixture is removed by a devolatilization extrusion apparatus, and the desired (meth) acrylic polymer can be obtained.

例えば、得られた反応混合物を20kg/cm2以上に加圧かつ210〜270℃に加熱して、50torr以上大気圧以下の圧力に調整された脱揮押出装置の供給部に導入し、ベント部の圧力を50torr以下かつ温度を250〜290℃に調整することで、揮発成分含有量の少ない(メタ)アクリル系重合体の製造方法が知られている(特許文献1)。しかし、長期間の製造を連続して行うと、脱揮押出装置に導入する反応混合物の圧力が徐々にずれてしまい、得られる(メタ)アクリル系重合体中の揮発成分含有量が多くなったり、ベントアップを起こしたりするという問題点があった。
特開昭50−40688号公報
For example, the obtained reaction mixture is pressurized to 20 kg / cm 2 or more and heated to 210 to 270 ° C., and introduced into the supply unit of the devolatilization extrusion apparatus adjusted to a pressure of 50 torr or more and atmospheric pressure, A method for producing a (meth) acrylic polymer having a low volatile component content is known by adjusting the pressure of the water to 50 torr or less and the temperature to 250 to 290 ° C. (Patent Document 1). However, if long-term production is carried out continuously, the pressure of the reaction mixture introduced into the devolatilization extruder gradually shifts, resulting in an increase in the content of volatile components in the resulting (meth) acrylic polymer. There was a problem of causing a vent-up.
Japanese Patent Laid-Open No. 50-40688

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、揮発成分含有量の少ない(メタ)アクリル系重合体を安定して製造可能な(メタ)アクリル系重合体の製造装置及び製造方法を提供することを目的とする。   This invention is made | formed in view of the said situation, and provides the manufacturing apparatus and manufacturing method of a (meth) acrylic-type polymer which can manufacture stably the (meth) acrylic-type polymer with little volatile component content. The purpose is to do.

本発明は、
重合釜と、脱揮押出装置と、該重合釜と該脱揮押出装置を連結する連結部とを有する(メタ)アクリル系重合体の製造装置において、
前記連結部に機械式背圧弁を有することを特徴とする(メタ)アクリル系重合体の製造装置である。このような(メタ)アクリル系重合体の製造装置によれば、揮発成分含有量の少ない(メタ)アクリル系重合体を安定して製造可能となる。
The present invention
In a production apparatus for a (meth) acrylic polymer, comprising a polymerization kettle, a devolatilization extrusion apparatus, and a connecting portion for coupling the polymerization kettle and the devolatilization extrusion apparatus
An apparatus for producing a (meth) acrylic polymer, wherein the connecting portion has a mechanical back pressure valve. According to such a (meth) acrylic polymer production apparatus, a (meth) acrylic polymer having a small volatile component content can be produced stably.

上記のような本発明の(メタ)アクリル系重合体の製造装置において、前記機械式背圧弁がバネ式であることが好ましい。また、前記機械式背圧弁が1〜3MPaの範囲の圧力に調整が可能なものであることが好ましい。   In the apparatus for producing a (meth) acrylic polymer of the present invention as described above, the mechanical back pressure valve is preferably a spring type. Moreover, it is preferable that the said mechanical back pressure valve can be adjusted to the pressure of the range of 1-3 MPa.

また、本発明は、
(A)(メタ)アクリル系単量体と、ラジカル重合開始剤と、連鎖移動剤とを含有する原料組成物を重合釜へ連続的に供給する工程と、
(B)該重合釜で、前記(メタ)アクリル系単量体の少なくとも一部を重合させて、前記(メタ)アクリル系単量体の少なくとも一部が重合した(メタ)アクリル系重合体を含む反応混合物とする工程と、
(C)該反応混合物を前記重合釜から連続的に抜き出す工程と、
(D)前記重合釜から連続的に抜き出された前記反応混合物の圧力を、機械式背圧弁にて調整する工程と、
(E)圧力を調整された前記反応混合物を脱揮押出装置に導入し、脱揮処理して、前記(メタ)アクリル系重合体を得る工程と
を有することを特徴とする(メタ)アクリル系重合体の製造方法である。このような(メタ)アクリル系重合体の製造方法によれば、揮発成分含有量の少ない(メタ)アクリル系重合体を安定して製造可能となる。
The present invention also provides:
(A) a step of continuously supplying a raw material composition containing a (meth) acrylic monomer, a radical polymerization initiator, and a chain transfer agent to the polymerization kettle;
(B) A (meth) acrylic polymer obtained by polymerizing at least a part of the (meth) acrylic monomer in the polymerization vessel and polymerizing at least a part of the (meth) acrylic monomer. Comprising a reaction mixture comprising:
(C) continuously extracting the reaction mixture from the polymerization kettle;
(D) adjusting the pressure of the reaction mixture continuously extracted from the polymerization kettle with a mechanical back pressure valve;
(E) introducing the reaction mixture whose pressure has been adjusted into a devolatilizing extrusion apparatus and performing a devolatilization process to obtain the (meth) acrylic polymer. It is a manufacturing method of a polymer. According to such a method for producing a (meth) acrylic polymer, a (meth) acrylic polymer having a small volatile component content can be stably produced.

上記のような本発明の(メタ)アクリル系重合体の製造方法において、前記機械式背圧弁がバネ式であることが好ましい。また、前記工程(D)にて、前記反応混合物の圧力を1〜3MPaに調整することが好ましい。   In the method for producing a (meth) acrylic polymer of the present invention as described above, it is preferable that the mechanical back pressure valve is a spring type. Moreover, it is preferable to adjust the pressure of the reaction mixture to 1 to 3 MPa in the step (D).

本発明の(メタ)アクリル系重合体の製造装置及び製造方法によれば、揮発成分含有量の少ない(メタ)アクリル系重合体を安定して製造可能となる。   According to the (meth) acrylic polymer production apparatus and production method of the present invention, a (meth) acrylic polymer having a low volatile component content can be produced stably.

本発明の(メタ)アクリル系重合体の製造装置は、重合釜と、脱揮押出装置と、重合釜と脱揮押出装置を連結する連結部とを有する(メタ)アクリル系重合体の製造装置であって、連結部に機械式背圧弁を有することが特徴である。   The (meth) acrylic polymer production apparatus of the present invention is a (meth) acrylic polymer production apparatus having a polymerization kettle, a devolatilization extrusion apparatus, and a connecting portion for connecting the polymerization kettle and the devolatilization extrusion apparatus. And it has the feature that it has a mechanical back pressure valve in a connection part.

本発明で用いる重合釜は、原料組成物供給口、反応混合物排出口、および攪拌装置を備えた槽型反応装置を用いることができ、攪拌装置は重合釜内全体にわたる混合性能を持つことが好ましい。また、必要に応じて除熱、あるいは加熱して所定の重合温度に制御する機構を有することが好ましい。温度制御する機構としては、既知の機構を使用することができる。例えば、重合釜周囲に設置されたジャケットを用いる機構、重合釜内に設置したドラフトチューブあるいはコイル等へ熱媒を循環する機構、原料組成物の温度調整により温度制御する機構等を採用することができる。   The polymerization kettle used in the present invention can use a tank reactor equipped with a raw material composition supply port, a reaction mixture discharge port, and a stirrer, and the stirrer preferably has mixing performance over the entire polymerization kettle. . Further, it is preferable to have a mechanism for removing heat or controlling to a predetermined polymerization temperature by heating as necessary. A known mechanism can be used as the mechanism for temperature control. For example, a mechanism using a jacket installed around the polymerization kettle, a mechanism for circulating a heat medium to a draft tube or coil installed in the polymerization kettle, a mechanism for temperature control by adjusting the temperature of the raw material composition, etc. it can.

本発明で用いる脱揮処理は、例えば、三菱重工業社製のME−150(商品名)、日本製鋼所製のTEX(商品名)等のベントエスクトルーダ型の脱揮押出装置を用いることができる。脱揮押出装置としては、大きさ、スクリューの構成、ベントの設置位置や個数等が異なる様々な種類のものが知られているが、本発明の(メタ)アクリル系重合体の製造装置で用いる脱揮押出装置には制限がない。脱揮効率と運転コストの観点から、2〜4つのベントを有する脱揮押出装置が本発明においては好適である。   For the devolatilization treatment used in the present invention, for example, a vent estruder-type devolatilization extrusion apparatus such as ME-150 (trade name) manufactured by Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. or TEX (trade name) manufactured by Nippon Steel Works may be used. it can. Various types of devolatilizing and extruding devices are known that differ in size, screw configuration, vent installation position and number, etc., but are used in the (meth) acrylic polymer production apparatus of the present invention. There are no restrictions on the devolatilization extrusion equipment. From the viewpoint of devolatilization efficiency and operating cost, a devolatilization extrusion apparatus having 2 to 4 vents is suitable in the present invention.

本発明において、上記の重合釜と脱揮押出装置とは、機械式背圧弁を有する連結部により連結されている。機械式背圧弁としては特に限定されず公知のものを用いることができるが、バネ式の機械式背圧弁が好ましく用いられる。   In the present invention, the polymerization kettle and the devolatilizing and extruding device are connected by a connecting portion having a mechanical back pressure valve. Although it does not specifically limit as a mechanical back pressure valve and a well-known thing can be used, A spring-type mechanical back pressure valve is used preferably.

本発明の(メタ)アクリル系重合体で用いることができるバネ式の機械式背圧弁の一例の断面図を図2に示す。この機械式背圧弁は、導入口71および排出口72を有し、導入口71から導入された液体を、圧力を安定化した状態で排出口72から排出するものである。内部には、弁体52、バネ受け53及び弁棒54が一体となった上下移動可能な弁60、バネ受け53とバネ押え55間に設置されたバネ56、並びに、弁60の最下点で弁体52と接触可能な弁座51が、図2のように配置されている。供給口71から供給された液体の供給圧力が弱い場合は、弁60を押し上げられず弁体52と弁座51が接触した状態となるため、液体は排出口72に排出されない。液体の供給圧力が高くなると、供給圧力とバネ56の反発力による圧力とが釣り合うところまで弁60が図2の上方に押し上げられ、液体が排出口72へ流れるようになる。液体の供給圧力が変化しても、それに応じて弁60が上下に移動するため、排出口72から排出される液体の圧力は安定した状態となる。また、キャップ58を回すことで調整ボルト57を上下に動かすことにより、安定させる圧力値を変えることができる構造となっている。このような機構により、機械式背圧弁は、圧力が安定した状態で液体を排出することができる。   FIG. 2 shows a cross-sectional view of an example of a spring-type mechanical back pressure valve that can be used in the (meth) acrylic polymer of the present invention. This mechanical back pressure valve has an inlet 71 and an outlet 72, and discharges the liquid introduced from the inlet 71 from the outlet 72 in a state where the pressure is stabilized. Inside the valve body 52, the spring receiver 53 and the valve rod 54 are integrally movable valve 60, a spring 56 installed between the spring receiver 53 and the spring retainer 55, and the lowest point of the valve 60. The valve seat 51 that can come into contact with the valve body 52 is arranged as shown in FIG. When the supply pressure of the liquid supplied from the supply port 71 is weak, the valve 60 cannot be pushed up and the valve body 52 and the valve seat 51 are in contact with each other, so that the liquid is not discharged to the discharge port 72. When the supply pressure of the liquid increases, the valve 60 is pushed upward in FIG. 2 until the supply pressure and the pressure due to the repulsive force of the spring 56 are balanced, and the liquid flows to the discharge port 72. Even if the supply pressure of the liquid changes, the valve 60 moves up and down accordingly, so that the pressure of the liquid discharged from the discharge port 72 becomes stable. Further, the pressure value to be stabilized can be changed by moving the adjustment bolt 57 up and down by turning the cap 58. With such a mechanism, the mechanical back pressure valve can discharge the liquid in a state where the pressure is stable.

ここで、機械式背圧弁の代わりに調圧バルブを設置しても原理的には液体の圧力調整は可能であるが、この場合調圧バルブを手動で操作して調圧する作業及びその管理が別途必要であり、手動のため調圧精度も良くなく、場合によっては調圧が遅れる可能性がある。機械式背圧弁の代わりに圧力計式調圧弁を設置することで液体の圧力を自動調整することも可能であるが、圧力計が実際に圧力の変化を感知しその信号に基づいて弁の開度を調整するため、タイムラグが発生し、機械式背圧弁に比べて圧力の安定性があまり良くない。また、圧力計と調圧弁の設置位置が違う場合は、正確な圧力調整ができない。それに対して、機械式背圧弁は、別途の作業及び管理が不要である、調整精度が良い、調圧遅れ(タイムラグ)がない、圧力の安定性が良い、圧力が正確である等、極めて大きなメリットがある。したがって、(メタ)アクリル系重合体の製造時に起こりやすいベントアップを防止でき、揮発成分含有量の少ない(メタ)アクリル系重合体を安定して製造することが可能となる。   Here, even if a pressure regulating valve is installed instead of the mechanical back pressure valve, in principle, the pressure of the liquid can be adjusted, but in this case, the operation and management of pressure regulation by manually operating the pressure regulating valve are not possible. It is necessary separately, and the pressure adjustment accuracy is not good due to manual operation, and in some cases, pressure adjustment may be delayed. Although it is possible to automatically adjust the pressure of the liquid by installing a pressure gauge type pressure regulating valve instead of the mechanical back pressure valve, the pressure gauge actually detects the pressure change and opens the valve based on the signal. Since the degree is adjusted, a time lag occurs, and the pressure stability is not so good as compared with the mechanical back pressure valve. Also, if the pressure gauge and the pressure regulating valve are installed at different positions, accurate pressure adjustment is not possible. In contrast, mechanical back pressure valves do not require separate work and management, have high adjustment accuracy, no pressure regulation delay (time lag), good pressure stability, accurate pressure, etc. There are benefits. Therefore, it is possible to prevent vent-up that is likely to occur during the production of the (meth) acrylic polymer, and it is possible to stably produce a (meth) acrylic polymer having a low volatile component content.

本発明における機械式背圧弁は、(メタ)アクリル系重合体の製造に用いる観点から、1〜3MPaの範囲の圧力に調整が可能なものであることが好ましい。より好ましくは、1.5〜2.5MPaである。なお、本発明における機械式背圧弁の圧力、ベント圧力等の「Pa」は、すべてゲージ圧表記である。   The mechanical back pressure valve in the present invention is preferably one that can be adjusted to a pressure in the range of 1 to 3 MPa from the viewpoint of use in the production of a (meth) acrylic polymer. More preferably, it is 1.5-2.5 MPa. In the present invention, “Pa” such as the pressure of the mechanical back pressure valve and the vent pressure are all expressed in gauge pressure.

本発明における連結部は、上記のような機械式背圧弁を有することは必須であるが、その他必要に応じて、送液用のポンプ、液体加熱用の加熱機、スタティックミキサーを内装した管型反応器等を具備していても良い。   The connecting portion in the present invention is required to have the mechanical back pressure valve as described above, but if necessary, a pipe type equipped with a pump for liquid feeding, a heater for liquid heating, and a static mixer. A reactor or the like may be provided.

図1には、本発明の(メタ)アクリル系重合体の製造装置の一構成例を示す。攪拌装置11を備えた重合釜10には、原料組成物投入口12及び反応混合物排出口13が設けられている。反応混合物排出口13は、脱揮押出装置40の反応混合物供給口41と連結部20によって連結されている。連結部には、ポンプ21、加熱機22、及び機械式背圧弁30が配置され、それぞれが配管23〜26によって接続されている。脱揮押出装置40には、ベント42及び43、並びに重合体排出口44が設けられている。   In FIG. 1, the example of 1 structure of the manufacturing apparatus of the (meth) acrylic-type polymer of this invention is shown. A polymerization vessel 10 equipped with a stirring device 11 is provided with a raw material composition inlet 12 and a reaction mixture outlet 13. The reaction mixture discharge port 13 is connected to the reaction mixture supply port 41 of the devolatilization extrusion apparatus 40 by the connecting unit 20. The pump 21, the heater 22, and the mechanical back pressure valve 30 are disposed in the connecting portion, and are connected by pipes 23 to 26, respectively. The devolatilization extrusion apparatus 40 is provided with vents 42 and 43 and a polymer discharge port 44.

以上のような(メタ)アクリル系重合体の製造装置によれば、揮発成分含有量の少ない(メタ)アクリル系重合体を安定して製造可能となる。   According to the apparatus for producing a (meth) acrylic polymer as described above, a (meth) acrylic polymer having a small volatile component content can be stably produced.

次に、本発明の(メタ)アクリル系重合体の製造方法について説明する。   Next, the manufacturing method of the (meth) acrylic-type polymer of this invention is demonstrated.

本発明の(メタ)アクリル系重合体の製造方法は、
(A)(メタ)アクリル系単量体と、ラジカル重合開始剤と、連鎖移動剤とを含有する原料組成物を重合釜へ連続的に供給する工程と、
(B)該重合釜で、前記(メタ)アクリル系単量体の少なくとも一部を重合させて、前記(メタ)アクリル系単量体の少なくとも一部が重合した(メタ)アクリル系重合体を含む反応混合物とする工程と、
(C)該反応混合物を前記重合釜から連続的に抜き出す工程と、
(D)前記重合釜から連続的に抜き出された前記反応混合物の圧力を、機械式背圧弁にて調整する工程と、
(E)圧力を調整された前記反応混合物を脱揮押出装置に導入し、脱揮処理して、前記(メタ)アクリル系重合体を得る工程と
を有することが特徴である。
The method for producing the (meth) acrylic polymer of the present invention is as follows.
(A) a step of continuously supplying a raw material composition containing a (meth) acrylic monomer, a radical polymerization initiator, and a chain transfer agent to the polymerization kettle;
(B) A (meth) acrylic polymer obtained by polymerizing at least a part of the (meth) acrylic monomer in the polymerization vessel and polymerizing at least a part of the (meth) acrylic monomer. Comprising a reaction mixture comprising:
(C) continuously extracting the reaction mixture from the polymerization kettle;
(D) adjusting the pressure of the reaction mixture continuously extracted from the polymerization kettle with a mechanical back pressure valve;
(E) introducing the reaction mixture whose pressure has been adjusted into a devolatilizing extrusion apparatus and performing a devolatilization process to obtain the (meth) acrylic polymer.

本発明の(メタ)アクリル系重合体の製造方法は、(メタ)アクリル系単量体の塊状重合または溶液重合に好適に適用されるものである。(メタ)アクリル系単量体としては特に限定されず、例えば炭素数1〜18のアルキル基を有する(メタ)アクリル酸アルキルエステルを用いることができる。具体的には、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸n−プロピル、(メタ)アクリル酸n−ブチル、(メタ)アクリル酸2−エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸ドデシル、(メタ)アクリル酸ステアリル等が挙げられる。これらの(メタ)アクリル系単量体は、単独でも、2種以上を併用することもできる。なお、「(メタ)アクリル酸」の表現は、メタクリル酸あるいはアクリル酸を意味する(以下同様)。   The method for producing a (meth) acrylic polymer of the present invention is suitably applied to bulk polymerization or solution polymerization of (meth) acrylic monomers. It does not specifically limit as a (meth) acrylic-type monomer, For example, the (meth) acrylic-acid alkylester which has a C1-C18 alkyl group can be used. Specifically, methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, n-propyl (meth) acrylate, n-butyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, (meth) acrylic Examples include dodecyl acid, stearyl (meth) acrylate. These (meth) acrylic monomers can be used alone or in combination of two or more. In addition, the expression “(meth) acrylic acid” means methacrylic acid or acrylic acid (the same applies hereinafter).

本発明は、メタクリル酸メチル単位を80質量%以上含有し、さらにメタクリル酸メチル単位以外の(メタ)アクリル酸アルキルエステル単位を含有する(メタ)アクリル系重合体を製造するときに好適である。このとき、メタクリル酸メチルとメタクリル酸メチル以外の(メタ)アクリル酸アルキルエステルとは一般に重合活性が異なるので、上記のような(メタ)アクリル系重合体を得ようとする場合には、(メタ)アクリル系単量体の組成を重合活性に応じて適宜選定するのが好ましい。例えば、メタクリル酸メチル単位を80質量%と、アクリル酸メチル単位又はアクリル酸エチル単位を20質量%とを有する(メタ)アクリル系重合体を製造する場合の(メタ)アクリル系単量体の組成は、ラジカル重合開始剤の種類や重合温度等の条件により異なるが、メタクリル酸メチル75質量%程度、アクリル酸メチル又はアクリル酸エチル25質量%程度とすることが好ましい。   The present invention is suitable for producing a (meth) acrylic polymer containing 80% by mass or more of methyl methacrylate units and further containing (meth) acrylic acid alkyl ester units other than methyl methacrylate units. At this time, since methyl methacrylate and (meth) acrylic acid alkyl esters other than methyl methacrylate are generally different in polymerization activity, in order to obtain the (meth) acrylic polymer as described above, It is preferable to select the composition of the acrylic monomer appropriately depending on the polymerization activity. For example, the composition of the (meth) acrylic monomer in the case of producing a (meth) acrylic polymer having 80% by mass of methyl methacrylate units and 20% by mass of methyl acrylate units or ethyl acrylate units. Is different depending on conditions such as the type of radical polymerization initiator and polymerization temperature, but is preferably about 75% by mass of methyl methacrylate and about 25% by mass of methyl acrylate or ethyl acrylate.

本発明におけるラジカル重合開始剤は特に限定されず、有機過酸化物またはアゾ化合物等の公知のラジカル重合開始剤を、単独あるいは2種以上を組み合わせて用いることができる。好ましくは、重合釜における重合温度での半減期が10秒〜1時間のラジカル重合開始剤である。半減期が短すぎるラジカル開始剤の場合、反応の均一性が低下することがあり、半減期が長すぎるラジカル開始剤の場合、重合釜内で重合体塊が生成しやすく安定に運転することが困難となることがある。より好ましくは、重合釜における重合温度での半減期が120秒〜30分のラジカル重合開始剤である。なお、上記のラジカル重合開始剤の「半減期」の値は、日本油脂(株)または和光純薬(株)等の公知の製品カタログに記載の値とした。   The radical polymerization initiator in this invention is not specifically limited, Well-known radical polymerization initiators, such as an organic peroxide or an azo compound, can be used individually or in combination of 2 or more types. Preferably, it is a radical polymerization initiator having a half-life at the polymerization temperature in the polymerization vessel of 10 seconds to 1 hour. In the case of a radical initiator having a too short half-life, the uniformity of the reaction may be lowered, and in the case of a radical initiator having a too long half-life, a polymer lump is easily generated in the polymerization vessel, and the operation can be stably performed. It can be difficult. More preferably, it is a radical polymerization initiator having a half-life at a polymerization temperature in a polymerization vessel of 120 seconds to 30 minutes. In addition, the value of “half-life” of the above radical polymerization initiator was a value described in a known product catalog such as Nippon Oil & Fats Co., Ltd. or Wako Pure Chemical Industries, Ltd.

このようなラジカル開始剤としては、例えば、tert−ブチルパーオキシ−3,5,5−トリメチルヘキサネート、tert−ブチルパーオキシラウレート、tert−ブチルパーオキシイソプロピルモノカーボネート、tert−ヘキシルパーオキシイソプロピルモノカーボネート、tert−ブチルパーオキシアセテート、1,1−ビス(tert−ブチルパーオキシ)3,3,5−トリメチルシクロヘキサン、1,1−ビス(tert−ブチルパーオキシ)シクロヘキサン、tert−ブチルパーオキシ2−エチルヘキサネート、tert−ブチルパーオキシイソブチレート、tert−ヘキシルパーオキシ2−エチルヘキサネート、ジ−tert−ブチルパーオキサイド、2,5−ジメチル−2,5−ビス(tert−ブチルパーオキシ)ヘキサン等の有機過酸化物;2−(カルバモイルアゾ)−イソブチロニトリル、1,1'−アゾビス(1−シクロヘキサンカルボニトリル)、2,2'−アゾビスイソブチロニトリル、2,2'−アゾビス(2−メチルブチロニトリル)、ジメチル2,2'−アゾビスイソブチレート、2,2'−アゾビス(2,4,4−トリメチルペンタン)、2,2'−アゾビス(2−メチルプロパン)等のアゾ化合物等が挙げられる。   Examples of such radical initiators include tert-butyl peroxy-3,5,5-trimethylhexanate, tert-butyl peroxylaurate, tert-butyl peroxyisopropyl monocarbonate, tert-hexyl peroxyisopropyl. Monocarbonate, tert-butylperoxyacetate, 1,1-bis (tert-butylperoxy) 3,3,5-trimethylcyclohexane, 1,1-bis (tert-butylperoxy) cyclohexane, tert-butylperoxy 2-ethyl hexanate, tert-butyl peroxyisobutyrate, tert-hexyl peroxy 2-ethyl hexanate, di-tert-butyl peroxide, 2,5-dimethyl-2,5-bis (tert-butyl peroxy) Xyl) organic peroxides such as hexane; 2- (carbamoylazo) -isobutyronitrile, 1,1′-azobis (1-cyclohexanecarbonitrile), 2,2′-azobisisobutyronitrile, 2, 2'-azobis (2-methylbutyronitrile), dimethyl 2,2'-azobisisobutyrate, 2,2'-azobis (2,4,4-trimethylpentane), 2,2'-azobis (2 -Azo compounds such as methylpropane).

ラジカル重合開始剤の使用量は、重合温度や生産性を考慮して適宜選定すれば良く、例えば、(メタ)アクリル系単量体1モルに対して5.0×10-6〜5.0×10-5モル程度の量を使用することができる。 The amount of the radical polymerization initiator used may be appropriately selected in consideration of the polymerization temperature and productivity. For example, 5.0 × 10 −6 to 5.0 with respect to 1 mol of the (meth) acrylic monomer. An amount of about × 10 -5 mol can be used.

本発明における連鎖移動剤は特に限定されず、塩素含有化合物、アルキルベンゼン化合物、メルカプタン化合物等の公知の連鎖移動剤を、単独あるいは2種以上を組み合わせて用いることができる。連鎖移動剤の効率が高く、製造する(メタ)アクリル系重合体の耐熱分解性が優れることから、メルカプタン化合物が好適である。   The chain transfer agent in this invention is not specifically limited, Well-known chain transfer agents, such as a chlorine containing compound, an alkylbenzene compound, a mercaptan compound, can be used individually or in combination of 2 or more types. A mercaptan compound is preferred because the efficiency of the chain transfer agent is high and the (meth) acrylic polymer to be produced is excellent in thermal decomposition resistance.

メルカプタン化合物としては、n−ブチルメルカプタン、イソブチルメルカプタン、n−オクチルメルカプタン、n−ドデシルメルカプタン、sec−ブチルメルカプタン、sec−ドデシルメルカプタン、tert−ブチルメルカプタン等のアルキル基又は置換アルキル基を有する第1級、第2級、第3級メルカプタン化合物;フェニルメルカプタン、チオクレゾール、4−tert−ブチル−o−チオクレゾール等の芳香族メルカプタン化合物;チオグリコール酸とそのエステル;エチレンチオグリコール等の炭素数3〜18のメルカプタン化合物等が挙げられる。これらのメルカプタン化合物の中でも、tert−ブチルメルカプタン、n−ブチルメルカプタン、n−オクチルメルカプタン、n−ドデシルメルカプタンが特に好適である。   As a mercaptan compound, n-butyl mercaptan, isobutyl mercaptan, n-octyl mercaptan, n-dodecyl mercaptan, sec-butyl mercaptan, sec-dodecyl mercaptan, tert-butyl mercaptan and the like have a primary alkyl group or a substituted alkyl group. , Secondary and tertiary mercaptan compounds; aromatic mercaptan compounds such as phenyl mercaptan, thiocresol, 4-tert-butyl-o-thiocresol; thioglycolic acid and esters thereof; 3 to 3 carbon atoms such as ethylenethioglycol 18 mercaptan compounds and the like. Among these mercaptan compounds, tert-butyl mercaptan, n-butyl mercaptan, n-octyl mercaptan, and n-dodecyl mercaptan are particularly suitable.

連鎖移動剤の使用量は、目的とする(メタ)アクリル系重合体の物性を考慮して適宜選定すれば良く、例えば、(メタ)アクリル系重合体の重量平均分子量(標準ポリスチレン換算値)が70000〜150000の範囲となるような使用量が好ましい。具体的には、(メタ)アクリル系単量体100モルに対して0.01〜1.0モル、好ましくは0.05〜0.5モルである。多すぎると、(メタ)アクリル系重合体の重合度が低くなり製品強度が低下することがある。少なすぎると(メタ)アクリル系重合体の耐熱分解性が低下することがある。   The amount of chain transfer agent used may be appropriately selected in consideration of the physical properties of the target (meth) acrylic polymer. For example, the weight average molecular weight (standard polystyrene equivalent value) of the (meth) acrylic polymer is The amount used is preferably in the range of 70000-150,000. Specifically, it is 0.01 to 1.0 mol, preferably 0.05 to 0.5 mol, per 100 mol of the (meth) acrylic monomer. If the amount is too large, the degree of polymerization of the (meth) acrylic polymer may be lowered, and the product strength may be lowered. If the amount is too small, the heat decomposability of the (meth) acrylic polymer may be lowered.

本発明では、上述のような成分を含有する原料組成物を重合釜へ連続的に供給し、重合釜で(メタ)アクリル系単量体の少なくとも一部を重合させて、(メタ)アクリル系単量体の少なくとも一部が重合した(メタ)アクリル系重合体を含む反応混合物とする。(メタ)アクリル系単量体の少なくとも一部を重合させる形式としては、不活性溶媒を使用しない塊状重合でも、不活性溶媒を使用した溶液重合でも良い。特に好ましくは塊状重合である。溶液重合であっても、使用する不活性溶媒が反応混合物全体の5質量%未満であれば、塊状重合と同様に、少量のラジカル重合開始剤で効率よく重合率を高めることが可能であり、耐熱分解性に優れた(メタ)アクリル系重合体を生産性よく製造可能であるため好ましい。使用する不活性溶媒が5質量%以上の溶液重合の系では、多量のラジカル重合開始剤を使用する必要があり、重合反応の制御が難しくなる。不活性溶媒としては、メタノール、エタノール、トルエン、キシレン、アセトン、メチルイソブチルケトン、エチルベンゼン、メチルエチルケトン、酢酸ブチルなど公知の有機溶媒が使用可能である。メタノール、トルエン、エチルベンゼン、酢酸ブチルが特に好ましい。不活性溶媒は、上述のような(メタ)アクリル系単量体と、ラジカル重合開始剤と、連鎖移動剤とを含有する原料組成物に添加して用いることができる。   In the present invention, a raw material composition containing the components as described above is continuously supplied to the polymerization vessel, and at least a part of the (meth) acrylic monomer is polymerized in the polymerization vessel, thereby producing a (meth) acrylic type. A reaction mixture containing a (meth) acrylic polymer in which at least a part of the monomer is polymerized is used. The form of polymerizing at least a part of the (meth) acrylic monomer may be bulk polymerization without using an inert solvent or solution polymerization using an inert solvent. Particularly preferred is bulk polymerization. Even in the case of solution polymerization, if the inert solvent to be used is less than 5% by mass of the entire reaction mixture, it is possible to efficiently increase the polymerization rate with a small amount of radical polymerization initiator as in the case of bulk polymerization. A (meth) acrylic polymer having excellent thermal decomposition resistance is preferable because it can be produced with high productivity. In a solution polymerization system in which the inert solvent used is 5% by mass or more, it is necessary to use a large amount of radical polymerization initiator, which makes it difficult to control the polymerization reaction. As the inert solvent, known organic solvents such as methanol, ethanol, toluene, xylene, acetone, methyl isobutyl ketone, ethylbenzene, methyl ethyl ketone, and butyl acetate can be used. Methanol, toluene, ethylbenzene, and butyl acetate are particularly preferred. The inert solvent can be used by being added to a raw material composition containing the (meth) acrylic monomer as described above, a radical polymerization initiator, and a chain transfer agent.

重合釜で(メタ)アクリル系単量体の少なくとも一部を重合させる際の温度は、用いる原料の種類や配合比等から適宜選定すれば良い。その温度制御は既知の方法によって行うことができる。例えば、ジャケットによる温度制御、重合釜内に設置したドラフトチューブあるいはコイル等への熱媒循環による温度制御、原料組成物の温度調整による温度制御等の方法を採用することができる。   What is necessary is just to select suitably the temperature at the time of superposing | polymerizing at least one part of a (meth) acrylic-type monomer with a polymerization kettle from the kind of raw material to be used, a compounding ratio, etc. The temperature control can be performed by a known method. For example, methods such as temperature control by a jacket, temperature control by circulation of a heat medium to a draft tube or a coil installed in the polymerization kettle, temperature control by temperature adjustment of the raw material composition, and the like can be employed.

本発明においては、(メタ)アクリル系単量体の少なくとも一部が重合した(メタ)アクリル系重合体を含む反応混合物を重合釜から連続的に抜き出す工程を有する。反応混合物の重合釜での平均滞在時間は、1〜6時間の範囲で実施することが好ましい。この範囲内にすることにより、重合制御を安定にすることができるとともに、成形加工性に優れた(メタ)アクリル系重合体を製造することができる。滞在時間が短すぎると、ラジカル開始剤の使用量を増やす必要があり、ラジカル開始剤の増加により重合反応の制御が難しくなるとともに、(メタ)アクリル系重合体の末端二重結合量が多くなるため耐熱分解性に優れた重合体は得られない。より好ましくは2時間以上である。一方、上記平均滞留時間が長すぎると生産性が低下するとともに、(メタ)アクリル系単量体の二量体の生成が多くなるため好ましくない。より好ましくは5時間以下である。   In this invention, it has the process of extracting continuously the reaction mixture containing the (meth) acrylic-type polymer which at least one part of the (meth) acrylic-type monomer superposed | polymerized from the polymerization kettle. The average residence time of the reaction mixture in the polymerization kettle is preferably 1 to 6 hours. By making it within this range, the polymerization control can be stabilized and a (meth) acrylic polymer excellent in molding processability can be produced. If the residence time is too short, it is necessary to increase the amount of radical initiator used, and it is difficult to control the polymerization reaction due to the increase in radical initiator, and the amount of terminal double bonds in the (meth) acrylic polymer increases. Therefore, a polymer excellent in heat decomposability cannot be obtained. More preferably, it is 2 hours or more. On the other hand, if the average residence time is too long, the productivity is lowered and the production of dimers of (meth) acrylic monomers is increased, which is not preferable. More preferably, it is 5 hours or less.

また、重合釜から抜き出す反応混合物は、重合体含有率が35〜65質量%の範囲であることが好ましい。重合体含有率が高すぎると、混合および伝熱の効率が低下し安定性が悪くなる場合がある。重合体含有率が低すぎると、未反応の(メタ)アクリル系単量体を主成分とする揮発物の分離が難しくなる。   The reaction mixture withdrawn from the polymerization kettle preferably has a polymer content of 35 to 65% by mass. If the polymer content is too high, mixing and heat transfer efficiency may be reduced and stability may be deteriorated. If the polymer content is too low, it will be difficult to separate volatiles mainly composed of unreacted (meth) acrylic monomers.

本発明においては、重合釜から抜き出された反応混合物の圧力を機械式背圧弁にて調整する工程を有する。機械式背圧弁としては特に限定されず公知のものを用いることができるが、バネ式の機械式背圧弁が好ましく用いられる。反応混合物を機械式背圧弁に導入すると、前述のように、導入された反応混合物の供給圧力に即座に応答して弁が上下に移動することにより、排出口から排出される反応混合物を望ましい圧力で安定に保つことが可能である。   In this invention, it has the process of adjusting the pressure of the reaction mixture extracted from the superposition | polymerization kettle with a mechanical back pressure valve. Although it does not specifically limit as a mechanical back pressure valve and a well-known thing can be used, A spring-type mechanical back pressure valve is used preferably. When the reaction mixture is introduced into the mechanical back pressure valve, as mentioned above, the valve moves up and down immediately in response to the supply pressure of the introduced reaction mixture, so that the reaction mixture discharged from the discharge port is discharged to a desired pressure. It is possible to keep it stable.

本発明においては、重合釜から抜き出された反応混合物の圧力を機械式背圧弁により1〜3MPaに調整することが好ましい。圧力が低すぎる場合、後述する脱揮処理において、(メタ)アクリル系重合体と未反応の(メタ)アクリル系単量体を主成分とする揮発成分とが分離が困難となる場合がある。高すぎる場合は、反応混合物の流れが遅くなり生産性が悪くなる可能性がある。より好ましくは、1.5〜2.5MPaである。また、重合釜から抜き出された反応混合物は、180〜250℃に加熱されることが好ましい。   In the present invention, it is preferable to adjust the pressure of the reaction mixture extracted from the polymerization kettle to 1 to 3 MPa using a mechanical back pressure valve. When the pressure is too low, it may be difficult to separate the (meth) acrylic polymer from the volatile component containing the unreacted (meth) acrylic monomer as a main component in the devolatilization process described later. If it is too high, the flow of the reaction mixture may become slow and productivity may deteriorate. More preferably, it is 1.5-2.5 MPa. Moreover, it is preferable that the reaction mixture extracted from the polymerization kettle is heated to 180 to 250 ° C.

本発明においては、圧力を調整された前記反応混合物を脱揮押出装置に導入し、脱揮処理して、前記(メタ)アクリル系重合体を得る工程を有する。脱揮処理は、連続的に送られてくる反応混合物を、減圧(例えば、2つのベントを有する脱揮押出装置で処理する場合、上流側のベント圧力を−0.01〜−0.04MPa時程度に、下流側のベント圧力を−0.09〜−0.1MPa程度に調整)下に200〜290℃に加熱することで、未反応の(メタ)アクリル系単量体を主成分とする揮発成分の大部分を連続的に分離除去することで実施できる。得られる(メタ)アクリル系重合体に残存する、(メタ)アクリル系単量体の二量体が1000ppm以下、かつ(メタ)アクリル系単量体が3000ppm以下であることが好ましい。これにより、高い熱変形温度と優れた成形加工性を有する(メタ)アクリル系重合体となる。さらに、残存する連鎖移動剤は50ppm以下にすることが好ましい。これにより(メタ)アクリル系重合体の成形加工時の加熱による着色を抑制することができる。これらは、脱揮処理の圧力や温度の条件を適宜設定することにより達成することができる。   In this invention, it has the process of introduce | transducing the said reaction mixture in which the pressure was adjusted into a devolatilization extrusion apparatus, carrying out a devolatilization process, and obtaining the said (meth) acrylic-type polymer. In the devolatilization treatment, when the reaction mixture that is continuously sent is treated with reduced pressure (for example, in a devolatilization extrusion apparatus having two vents, the upstream vent pressure is -0.01 to -0.04 MPa hour. The downstream vent pressure is adjusted to about -0.09 to -0.1 MPa), and heated to 200 to 290 ° C. under the unreacted (meth) acrylic monomer as a main component. It can be carried out by continuously separating and removing most of the volatile components. It is preferable that the (meth) acrylic monomer dimer remaining in the resulting (meth) acrylic polymer is 1000 ppm or less and the (meth) acrylic monomer is 3000 ppm or less. Thereby, it becomes a (meth) acrylic polymer having a high heat distortion temperature and excellent moldability. Further, the remaining chain transfer agent is preferably 50 ppm or less. Thereby, the coloring by the heating at the time of the shaping | molding process of a (meth) acrylic-type polymer can be suppressed. These can be achieved by appropriately setting the pressure and temperature conditions for the devolatilization treatment.

上記の脱揮処理と同時に、またはその後に、必要に応じて、高級アルコール類、高級脂肪酸エステル類等の滑剤、紫外線吸収剤、熱安定剤、着色剤、帯電防止剤等を、(メタ)アクリル系重合体に添加することができる。   Simultaneously with or after the above devolatilization treatment, if necessary, lubricants such as higher alcohols and higher fatty acid esters, UV absorbers, heat stabilizers, colorants, antistatic agents, etc. It can be added to the polymer.

本発明の製造方法及び製造装置により得られた(メタ)アクリル系重合体は、その優れた透明性や耐候性を生かして照明、看板、車両等の多くの分野で使用できる。また、光学レンズ、ディスク基盤、プラスチック光ファイバ等の光学用途にも適用できる。さらに、射出成形時に、シリンダ内での保持時間が長くなる大型成形品や、樹脂温度を高く設定する薄肉成形品にも適している。   The (meth) acrylic polymer obtained by the production method and production apparatus of the present invention can be used in many fields such as lighting, signboards, vehicles and the like by taking advantage of its excellent transparency and weather resistance. It can also be applied to optical applications such as optical lenses, disk substrates, and plastic optical fibers. Furthermore, it is also suitable for large molded products in which the holding time in the cylinder becomes long during injection molding and thin molded products in which the resin temperature is set high.

以下、実施例により本発明を詳細に説明する。   Hereinafter, the present invention will be described in detail by way of examples.

(実施例1)
図1に示した構成の、機械式背圧弁を具備する(メタ)アクリル系重合体の製造装置を用いて、(メタ)アクリル系重合体の製造を行った。
Example 1
A (meth) acrylic polymer was produced using a (meth) acrylic polymer production apparatus having a mechanical back pressure valve having the configuration shown in FIG.

まず、攪拌装置を備えた槽型反応装置(重合釜)に、以下のような配合比となる原料組成物を供給し、重合温度135℃、平均滞在時間3時間となるように設定して、重合反応を行った。   First, a raw material composition having the following mixing ratio is supplied to a tank reactor (polymerization kettle) equipped with a stirrer, and the polymerization temperature is set to 135 ° C. and the average residence time is 3 hours. A polymerization reaction was performed.

<原料組成物>
・メタクリル酸メチル(MMA) 98.0質量部
・アクリル酸メチル(MA) 2.0質量部
・n−オクチルメルカプタン 0.25質量部
・tert−ブチルパーオキシ−3,5,5−トリメチルヘキサノエート
(MMAとMAとの合計量に対して)70質量ppm
槽型反応装置から抜き出された反応混合物を、多管式の熱交換機からなる加熱機にて220℃に昇温して、単軸の脱揮押出装置(φ150mm、スクリュー:L/D28)に、機械式背圧弁30を介して導入し、脱揮処理(260℃、ベント42の圧力−0.02MPa、ベント43の圧力−0.097MPa)することで、(メタ)アクリル系重合体を製造した。なお、機械式背圧弁は、(株)岸川特殊バルブ製R−F−93703−3−1(商品名、高圧用40×40背圧弁)を使用し、機械式背圧弁の初期圧力設定は2.1MPaとした。また、重合反応が安定した初期に槽型反応装置から抜き出された反応混合物の重合体含有率は51質量%であり、得られた(メタ)アクリル系重合体中に残存する(メタ)アクリル系単量体は2400ppm、重量平均分子量(標準ポリスチレン換算値)は98000、MMA単位とMA単位の質量比は98.5:1.5であった。
<Raw material composition>
-Methyl methacrylate (MMA) 98.0 parts by mass-Methyl acrylate (MA) 2.0 parts by mass-n-octyl mercaptan 0.25 parts by mass-tert-butylperoxy-3,5,5-trimethylhexano Eate
70 mass ppm (based on the total amount of MMA and MA)
The reaction mixture extracted from the tank reactor was heated to 220 ° C. with a heater composed of a multi-tubular heat exchanger, and the uniaxial devolatilizing extruder (φ150 mm, screw: L / D28). The (meth) acrylic polymer is produced by introducing through the mechanical back pressure valve 30 and performing devolatilization treatment (260 ° C., pressure of the vent 42 −0.02 MPa, pressure of the vent 43 −0.097 MPa). did. As the mechanical back pressure valve, R-F-93703-3-1 (trade name, 40 × 40 back pressure valve for high pressure) manufactured by Kishikawa Special Valve Co., Ltd. is used, and the initial pressure setting of the mechanical back pressure valve is 2 It was set to 1 MPa. The polymer content of the reaction mixture withdrawn from the tank reactor at the initial stage when the polymerization reaction was stable was 51% by mass, and the (meth) acrylic remaining in the obtained (meth) acrylic polymer. The system monomer was 2400 ppm, the weight average molecular weight (standard polystyrene conversion value) was 98000, and the mass ratio of the MMA unit to the MA unit was 98.5: 1.5.

5日間連続して運転を行い、得られた(メタ)アクリル系重合体中に残存する(メタ)アクリル系単量体を12時間毎(2回/日)に測定した結果は2300〜2500ppmの範囲であり、非常に振れ幅が小さかった。また、ポンプ21の出側圧力は2.75〜3.10MPaの範囲で緩やかに、時には急激に変化したが、運転期間中にベントアップは起こらなかった。   The operation was continued for 5 days, and the (meth) acrylic monomer remaining in the obtained (meth) acrylic polymer was measured every 12 hours (twice / day). The result was 2300-2500 ppm. The range was very small. Further, the outlet pressure of the pump 21 changed gradually and sometimes suddenly in the range of 2.75 to 3.10 MPa, but vent-up did not occur during the operation period.

(比較例1)
機械式背圧弁30の代わりに、同じ位置に調圧バルブ(手動)を具備すること以外は図1に示した構成の(メタ)アクリル系重合体の製造装置を用いて、実施例1と同様の条件で(メタ)アクリル系重合体の製造を行った。なお、調圧バルブの初期出側圧力は2.1MPaとなるように調整した。また、重合反応が安定した初期に槽型反応装置から抜き出された反応混合物の重合体含有率は51質量%であり、得られた(メタ)アクリル系重合体中に残存する(メタ)アクリル系単量体は2400ppm、重量平均分子量(標準ポリスチレン換算値)は98000、MMA単位とMA単位の質量比は98.5:1.5であった。
(Comparative Example 1)
Similar to Example 1 except that the pressure regulating valve (manual) is provided at the same position instead of the mechanical back pressure valve 30, using the (meth) acrylic polymer production apparatus having the configuration shown in FIG. The (meth) acrylic polymer was produced under the conditions described above. The initial outlet pressure of the pressure regulating valve was adjusted to 2.1 MPa. The polymer content of the reaction mixture withdrawn from the tank reactor at the initial stage when the polymerization reaction was stable was 51% by mass, and the (meth) acrylic remaining in the obtained (meth) acrylic polymer. The system monomer was 2400 ppm, the weight average molecular weight (standard polystyrene conversion value) was 98000, and the mass ratio of the MMA unit to the MA unit was 98.5: 1.5.

5日間連続して運転を行い、得られた(メタ)アクリル系重合体中に残存する(メタ)アクリル系単量体を12時間毎(2回/日)に測定した結果は2200〜2700ppmの範囲であり、振れ幅が大きかった。また、ポンプ21の出側圧力は2.75〜3.10MPaの範囲で緩やかに、時には急激に変化したので、その都度、調圧バルブの出側圧力を2.1MPaとなるように出来る限り調整したが、運転期間中に上流側のベントにおいてベントアップが起こり、脱揮押出装置から排出された(メタ)アクリル系重合体が着色したため、脱揮押出装置を一端停止し、ベントを掃除する必要が生じた。   The operation was continued for 5 days, and the (meth) acrylic monomer remaining in the obtained (meth) acrylic polymer was measured every 12 hours (twice / day). The result was 2200-2700 ppm. The range was wide and the runout was large. Further, since the outlet pressure of the pump 21 changed gradually and sometimes suddenly in the range of 2.75 to 3.10 MPa, the outlet pressure of the pressure regulating valve was adjusted as much as possible to 2.1 MPa each time. However, vent up occurred in the upstream vent during the operation period, and the (meth) acrylic polymer discharged from the devolatilizing extruder was colored, so it was necessary to stop the devolatilizing extruder and clean the vent. Occurred.

本発明の一実施例である(メタ)アクリル系重合体の製造装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the manufacturing apparatus of the (meth) acrylic-type polymer which is one Example of this invention. 本発明で用いる機械式背圧弁の一例の断面図である。It is sectional drawing of an example of the mechanical back pressure valve used by this invention.

符号の説明Explanation of symbols

10 重合釜
11 撹拌装置
12 原料組成物投入口
13 反応混合物排出口
20 連結部
21 ポンプ
22 加熱機
23〜26 配管
30 機械式背圧弁
40 脱揮押出装置
41 反応混合物供給口
42、43 ベント
44 重合体排出口
51 弁座
52 弁体
53 バネ受け
54 弁棒
55 バネ押え
56 バネ
57 調整ボルト
58 キャップ
60 弁
71 導入口
72 排出口
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Polymerization pot 11 Stirring apparatus 12 Raw material composition inlet 13 Reaction mixture outlet 20 Connection part 21 Pump 22 Heater 23-26 Piping 30 Mechanical back pressure valve 40 Devolatilization extrusion apparatus 41 Reaction mixture supply port 42, 43 Vent 44 Heavy Combined discharge port 51 Valve seat 52 Valve body 53 Spring receiver 54 Valve rod 55 Spring presser 56 Spring 57 Adjustment bolt 58 Cap 60 Valve 71 Inlet 72 Discharge port

Claims (6)

重合釜と、脱揮押出装置と、該重合釜と該脱揮押出装置を連結する連結部とを有する(メタ)アクリル系重合体の製造装置において、
前記連結部に機械式背圧弁を有することを特徴とする(メタ)アクリル系重合体の製造装置。
In a production apparatus for a (meth) acrylic polymer, comprising a polymerization kettle, a devolatilization extrusion apparatus, and a connecting portion for coupling the polymerization kettle and the devolatilization extrusion apparatus
An apparatus for producing a (meth) acrylic polymer, wherein the connecting portion has a mechanical back pressure valve.
前記機械式背圧弁がバネ式である請求項1に記載の(メタ)アクリル系重合体の製造装置。   The apparatus for producing a (meth) acrylic polymer according to claim 1, wherein the mechanical back pressure valve is a spring type. 前記機械式背圧弁が、1〜3MPaの範囲の圧力に調整が可能なものである請求項1または2に記載の(メタ)アクリル系重合体の製造装置。   The apparatus for producing a (meth) acrylic polymer according to claim 1 or 2, wherein the mechanical back pressure valve can be adjusted to a pressure in a range of 1 to 3 MPa. (A)(メタ)アクリル系単量体と、ラジカル重合開始剤と、連鎖移動剤とを含有する原料組成物を重合釜へ連続的に供給する工程と、
(B)該重合釜で、前記(メタ)アクリル系単量体の少なくとも一部を重合させて、前記(メタ)アクリル系単量体の少なくとも一部が重合した(メタ)アクリル系重合体を含む反応混合物とする工程と、
(C)該反応混合物を前記重合釜から連続的に抜き出す工程と、
(D)前記重合釜から連続的に抜き出された前記反応混合物の圧力を、機械式背圧弁にて調整する工程と、
(E)圧力を調整された前記反応混合物を脱揮押出装置に導入し、脱揮処理して、前記(メタ)アクリル系重合体を得る工程と
を有することを特徴とする(メタ)アクリル系重合体の製造方法。
(A) a step of continuously supplying a raw material composition containing a (meth) acrylic monomer, a radical polymerization initiator, and a chain transfer agent to the polymerization kettle;
(B) A (meth) acrylic polymer obtained by polymerizing at least a part of the (meth) acrylic monomer in the polymerization vessel and polymerizing at least a part of the (meth) acrylic monomer. Comprising a reaction mixture comprising:
(C) continuously extracting the reaction mixture from the polymerization kettle;
(D) adjusting the pressure of the reaction mixture continuously extracted from the polymerization kettle with a mechanical back pressure valve;
(E) introducing the reaction mixture whose pressure has been adjusted into a devolatilizing extrusion apparatus and performing a devolatilization process to obtain the (meth) acrylic polymer. A method for producing a polymer.
前記機械式背圧弁がバネ式である請求項4に記載の(メタ)アクリル系重合体の製造方法。   The method for producing a (meth) acrylic polymer according to claim 4, wherein the mechanical back pressure valve is a spring type. 前記工程(D)にて、前記反応混合物の圧力を1〜3MPaに調整する請求項4または5に記載の(メタ)アクリル系重合体の製造方法。   The method for producing a (meth) acrylic polymer according to claim 4 or 5, wherein the pressure of the reaction mixture is adjusted to 1 to 3 MPa in the step (D).
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