JP2011526829A - モノマーエマルジョンを連続的に製造するための混合装置 - Google Patents
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Abstract
【選択図】図1
Description
「a」、「an」、「the」、「at least one」および「one or more」は本明細書で使用する場合、置き換えて使用できる。用語「includes」、「comprises」およびその変形は、これら用語が本明細書の説明とクレームの中にでてくるとき限定する意味を持たない。したがって、例えば、「a」ロータを含む混合装置は、その混合装置は「一つ以上の」ロータを含むことを意味するとみなすことができる。
アクリル酸n−ブチル(ChemPoint、15ppmのメトキシヒドロキノン(MEHQ)で抑制)。
メタクリル酸n−メチル(Lucite International、50ppmのMEHQで抑制)。
メタクリル酸(Lucite International、200ppmのMEHQで抑制)。
スチレン(The Dow Chemical Company)。
アクリル酸2−エチルヘキシル(The Dow Chemical Company)。
スルホコハク酸の二ナトリウムエトキシ化アルコール[C10−C12]半エステル(The Dow Chemical Company)。
ノニルフェノールエトキシ化サルフェート,アンモニウム塩(4EO)(The Dow Chemical Company)。
パイプ−イン−パイプインジェクタ:同心パイプ(その内側パイプは内径が0.5インチ(1.27cm)であり、そしてその外側パイプは内径が1.0インチ(2.54cm)である)。
ロータ−ステータミキサ:2インチのGreerco tandem shear pipeline mixer(Greerco、Chemineer,Inc.の一部門が製造)。パイプ−イン−パイプインジェクタの内側パイプが、そのパイプの管腔からロータの方に延出している中心軸線にそってロータの前面から前記内側パイプの直径の約1.5倍の距離をとった位置にあるように、パイプ−イン−パイプインジェクタを、前記2インチのGreerco tandem shear pipeline mixerの入口に搭載する。
実施例1
第一液は、質量組成が脱塩水(261kg)および乳化剤(49kg)である。第一液のこれら成分は、混合装置に供給する前に上流の容器内で混合する。第二液は、質量組成がアクリル酸n−ブチル(409kg)、メタクリル酸n−メチル(366kg)およびメタクリル酸(12kg)である。第二液のこれら成分は、混合装置に供給する前に上流の容器内で混合する。第一液は密度が第二液より大きい。
混合装置のロータ−ステータミキサに水を充填する。ロータ−ステータに水を充填した後、ロータの回転速度を3,000回/分(rpm)に設定する。第一液を、パイプ−イン−パイプインジェクタの内側パイプによってロータ−−ステータミキサの混合領域に、質量流量75kg/時間(kg/h)で供給する。第一液のみをロータ−ステータミキサに1分間、供給して、ロータ−ステータミキサの頭部に第一液を充填して、混合チャンバー内の組成が第一液の組成になるようにする。ロータ−ステータミキサからの背圧を約30〜40絶対ポンド/平方インチ(PSIA)に設定する。
第一液をロータ−ステータミキサに供給して1分後、第二液を、パイプ−イン−パイプインジェクタの外側パイプによって、ロータ−ステータミキサに供給している第一液と同時に供給する。第二液を初期質量流量90kg/hで供給する。なおこの初期質量流量は、第二液の最終質量流量180kg/hの50%である。
第二液の質量流量を、初期質量流量90kg/hから最終質量流量180kg/hまで、5分間かけて直線的に増大させる。第二液の最終質量流量180kg/hを260分間維持して、実質的に一定の供給量比2.4:1(第二液の質量流量:第一液の質量流量)を達成する。ロータ−ステータミキサからの背圧を約30〜40絶対ポンド/平方インチ(PSIA)に維持して、ロータ−ステータミキサ内の第一液と第二液に、連続モノマーエマルジョンを生成するのに十分な滞留時間を与える。
第一液は、7.2部の脱イオン水(部は、第二液のモノマー100部に対する質量基準の値である)および0.6部のスルホコハク酸の二ナトリウムエトキシ化アルコール[C10−C12]半エステルを含有している。第一液の成分を、混合装置に供給する前に上流の容器内で混合する。第二液は、53部のアクリル酸n−ブチル(部は、100部のモノマーに対する質量基準の値である)、11部のスチレン、25部のアクリル酸2−エチルヘキシル、11部のメタクリル酸n−メチルを含有している。この第二液の成分は、混合装置に供給する前に上流の容器内で混合する。第一液は密度が第二液より大きい。
ローラ−ステータミキサを作動させて、第一液と第二液から連続モノマーエマルジョンを製造する手順は上記実施例1に記載したのと同じである。第二液の質量流量:第一液の質量流量の実質的に一定の供給量比は、質量部で表すと13.1:1である。ロータ−ステータミキサからの背圧を約30〜40絶対ポンド/平方インチ(PSIA)に維持して、ロータ−ステータミキサ内の第一液と第二液に、連続モノマーエマルジョンを生成するのに十分な滞留時間を与える。
第一液は、25部の脱イオン水(部は第二液のモノマー100部に対する質量基準の値である)および1部のノニルフェノールエトキシ化サルフェートアンモニウム塩(4EO)を含有している。第一液のこれら成分を、混合装置に供給する前に上流の容器内で混合する。第二液は、46部のアクリル酸n−ブチル(部は100部のモノマーに対する質量基準の値である)、2部のメタクリル酸および52部のメタクリル酸n−メチルを含有している。第二液のこれら成分は、混合装置に供給する前に上流の容器内で混合する。第一液は密度が第二液より大きい。
ローラ−ステータミキサを作動させて、第一液と第二液から連続モノマーエマルジョンを製造する手順は上記実施例1に記載したのと同じである。第二液の質量流量:第一液の質量流量の実質的に一定の供給量比は、4:1である。ロータ−ステータミキサからの背圧を約30〜40絶対ポンド/平方インチ(PSIA)に維持して、ロータ−ステータミキサ内の第一液と第二液に、連続モノマーエマルジョンを生成するのに十分な滞留時間を与える。
第一液は、45部の脱イオン水(部は第二液のモノマー100部に対する質量基準の値である)および0.2部のノニルフェノールエトキシ化サルフェートアンモニウム塩(4EO)を含有している。第一液のこれら成分を、混合装置に供給する前に上流の容器内で混合する。第二液は、37部のアクリル酸n−ブチル(部は100部のモノマーに対する質量基準の値である)、2部のメタクリル酸および61部のメタクリル酸n−メチルを含有している。第二液のこれら成分を、混合装置に供給する前に上流の容器内で混合する。第一液は密度が第二液より大きい。
ローラ−ステータミキサを作動させて、第一液と第二液から連続モノマーエマルジョンを製造する手順は上記実施例1に記載したのと同じである。第二液の質量流量:第一液の質量流量の実質的に一定の供給量比は、質量部で表すと2.2:1である。ロータ−ステータミキサからの背圧を約30〜40絶対ポンド/平方インチ(PSIA)に維持して、ロータ−ステータミキサ内の第一液と第二液に、連続モノマーエマルジョンを生成するのに十分な滞留時間を与える。
Claims (10)
- 前面を有するロータを含むロータ−ステータミキサ、および
出口末端を有する末端部分および内径を有する内側パイプを含むパイプ−イン−パイプインジェクタ
を備える混合装置であって、内側パイプの出口末端が、前記ロータの前面から、内側パイプの内径の約1.5倍〜約0.5倍の予め定められた距離をとって配置されている、混合装置。 - ロータ−ステータミキサが液体入口を備え、そしてパイプ−イン−パイプインジェクタが、内側パイプの末端部分と共通の方向に延出する末端部分を有する外側パイプを備え、外側パイプの末端部分が、パイプ−イン−パイプインジェクタを、ロータ−ステータミキサの液体入口に接続している、請求項1に記載の混合装置。
- 第一液を、第一質量流量でロータ−ステータミキサに供給する工程、
第二液を、その最終質量流量の約50%の第二質量流量でロータ−ステータミキサに供給する工程(ただし、第二液は第一液と混和できずそして第一液と第二液の少なくとも一方がモノマーを含有する。)、
第二液の第二質量流量を、その最終質量流量の約50%から最終質量流量まで、予め定められた時間をかけて増大する工程、および
ロータ−ステータミキサ内の第一液と第二液に、これら第一液と第二液からモノマーエマルジョンを生成するのに十分な滞留時間を与える工程
を含む連続重合用モノマーエマルジョンの製造方法。 - ロータ−ステータミキサが前面を有するロータを備え、第一液を第一質量流量でパイプ−イン−パイプインジェクタの内側パイプを通じてロータ−ステータミキサに供給し、および第二液をパイプ−イン−パイプインジェクタの外側パイプを通じてロータ−ステータミキサに供給し、ならびに
ロータの前面から、内側パイプの内径の約1.5倍〜約0.5倍の予め定められた距離まで、第一液を第二液から分離して保持する、請求項3に記載の方法。 - 第一液が第一密度を有し、そして第二液が第一液の第一密度より低い第二密度を有する、請求項3または4に記載の方法。
- 予め定められた時間が約5分間である、請求項3〜5のいずれか一項に記載の方法。
- 第一液をパイプ−イン−パイプインジェクタの内側パイプを通じて供給する工程(ただし、その内側パイプが、ロータ−ステータミキサのロータの前面から予め定められた距離をとって配置された出口末端を有する。)、
第二液をパイプ−イン−パイプインジェクタの外側パイプを通じてロータ−ステータミキサに供給する工程(ただし、第一液と第二液の少なくとも一方がモノマーを含有し、そして第一液が、外側パイプで囲まれている内側パイプから出現して、第二液と共通の方向に、外側パイプから流動する。)、および
ロータ−ステータミキサ内で、第一液と第二液からエマルジョンを連続して製造する工程
を含む重合用連続モノマーエマルジョンの製造方法。 - 第一液を供給する工程と第二液を供給する工程が、少なくとも3:1の第二液の質量流量/第一液の質量流量で表される実質的に一定の供給量比を提供することを含む、請求項7に記載の方法。
- 内側パイプが内径を有し、および予め定められた距離が、ロータの前面から内側パイプの内径の約1.5倍〜約0.5倍の距離である、請求項7または8に記載の方法。
- 第一液が第一密度を有し、そして第二液が第一液の第一密度より小さい第二密度を有する、請求項7〜9のいずれか一項に記載の方法。
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