JP2702232B2 - Inhibitor of vinyl polymer scale and method of preventing vinyl polymer scale using the same - Google Patents

Inhibitor of vinyl polymer scale and method of preventing vinyl polymer scale using the same

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JP2702232B2 JP16121489A JP16121489A JP2702232B2 JP 2702232 B2 JP2702232 B2 JP 2702232B2 JP 16121489 A JP16121489 A JP 16121489A JP 16121489 A JP16121489 A JP 16121489A JP 2702232 B2 JP2702232 B2 JP 2702232B2
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、ビニル系単量体の重合を行なった際に生じ
る重合体スケールの防止剤およびそれを用いる重合体ス
ケールの防止法に関する。さらに詳しくは、懸濁重合
法、乳化重合法、塊状重合法に適用でき、かつ、連続バ
ッチ重合にたえうる重合体スケールの防止剤およびそれ
を用いる重合体スケールの防止法に関する。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a polymer scale inhibitor generated when a vinyl monomer is polymerized, and a method for preventing a polymer scale using the same. More specifically, the present invention relates to a polymer scale inhibitor applicable to a suspension polymerization method, an emulsion polymerization method, and a bulk polymerization method and applicable to continuous batch polymerization, and a method for preventing a polymer scale using the same.

[従来の技術・発明が解決しようとする課題] ビニル系単量体の重合時に、重合用反応器の内壁面や
バッフル、攪拌翼など(以下、内壁面等ともいう)に重
合体が付着してスケールが生ずるが、これが重合時に発
生した熱を除く効果を低下させたり、製品中に混入して
製品品質を悪化させたりする。さらに、スケールの除去
に多大の費用が必要になり、かつ、重合を連続的に実施
できないなどの生産上の不利があることは周知である。
また、除熱の効率化と、重合反応器の大型化によって生
産性を上げるため、グラスライニング製重合反応器より
もステンレス製やクラッド銅製、さらにはニッケル製な
どの重合反応器を使う傾向にある。
[Problems to be Solved by the Related Art] During the polymerization of vinyl monomers, the polymer adheres to the inner wall surface, baffles, stirring blades, etc. of the polymerization reactor (hereinafter, also referred to as the inner wall surface). Scale is produced, which reduces the effect of removing the heat generated during the polymerization or mixes into the product to deteriorate the product quality. Furthermore, it is well known that scale removal requires a great deal of expense and production disadvantages such as the inability to carry out polymerization continuously.
In addition, to increase productivity by increasing the efficiency of heat removal and increasing the size of the polymerization reactor, there is a tendency to use a polymerization reactor made of stainless steel, clad copper, or nickel, rather than a glass-lined polymerization reactor. .

ところが、グラスライニング製重合反応器よりもステ
ンレス製やクラッド鋼製、ニッケル製などの重合反応器
の方がスケールが発生しやすく、かつ除去も困難であ
り、重合反応器が大型になるほどスケール除去の費用も
多くなる欠点があることも業界では周知である。
However, polymerization reactors made of stainless steel, clad steel, and nickel are more likely to generate scale and are more difficult to remove than glass-lined polymerization reactors. It is well known in the art that it has the disadvantage of increasing costs.

従来、とくに塩化ビニルまたは塩化ビニルを含む単量
体の懸濁重合法におけるスケール防止法が精力的に研究
されてきており、ある程度の成果がえられている。たと
えば、アルデヒドとフェノール系化合物との縮合物、芳
香族アミンの縮合物、芳香族アミンとニトロ化合物との
縮合物またはそのスルホン化物を重合反応器の内壁面等
に塗布して、スケール防止を行なう方法が知られてい
る。
Conventionally, a scale prevention method has been energetically studied, particularly in a suspension polymerization method of vinyl chloride or a monomer containing vinyl chloride, and some results have been obtained. For example, a condensate of an aldehyde and a phenolic compound, a condensate of an aromatic amine, a condensate of an aromatic amine and a nitro compound or a sulfonated product thereof is applied to the inner wall surface of a polymerization reactor to prevent scale. Methods are known.

しかし、これらの方法によっても充分な効果がえられ
ているとはいい難い。また、これらの方法では、水溶性
の高いビニル系単量体、たとえば酢酸ビニルと塩化ビニ
ルとを共重合させる懸濁重合法では、スケール防止効果
が低下するという問題がある。さらに、塩化ビニルの乳
化重合では、スケール防止効果がほとんどえられないと
いう問題もある。
However, it is difficult to say that a sufficient effect is obtained by these methods. Further, in these methods, the suspension polymerization method in which a highly water-soluble vinyl monomer, for example, vinyl acetate and vinyl chloride is copolymerized, has a problem that the scale prevention effect is reduced. Further, there is a problem that the emulsion polymerization of vinyl chloride hardly provides a scale prevention effect.

塩化ビニル系樹脂の製造以外では、NBS系樹脂、ABS系
樹脂、ポリメタクリレート系加工性改良樹脂などの製造
に一般に乳化重合法が採用されているが、これらの重合
系に対しても前記の方法ではスケール防止効果はほとん
どえられない。
Except for the production of vinyl chloride resins, NBS resins, ABS resins, and polymethacrylates are generally employed in the production of emulsion-processable resins by emulsion polymerization. Then, almost no scale prevention effect can be obtained.

[課題を解決するための手段] 本発明者らはかかる従来の欠点を改良した重合体スケ
ールの防止剤および重合体スケールの防止法を開発すべ
く、鋭意研究を重ねた結果、ビニル系単量体の重合を行
なう際に、アミノナフタリン化合物およびナフトキノン
化合物の反応生成物を還元してえられる還元反応生成物
と、アルミナコロイド、酸化チタンコロイドおよび(ま
たは)酸化スズコロイドとの混合物であらかじめ重合反
応器内をコーティングすることにより重合体スケールを
効果的に防止しうることを見出し、本発明を完成するに
至った。
Means for Solving the Problems The inventors of the present invention have conducted intensive studies to develop a polymer scale inhibitor and a method for preventing the polymer scale which have improved the conventional disadvantages. In the polymerization of the product, a polymerization reaction vessel is previously prepared using a mixture of a reduction reaction product obtained by reducing a reaction product of an aminonaphthalene compound and a naphthoquinone compound, and colloidal alumina, titanium oxide and / or tin oxide. The present inventors have found that coating the inside can effectively prevent the polymer scale, and have completed the present invention.

[実施例] 本発明の重合体スケールの防止剤は、アミノナフタリ
ン化合物とナフトキノン化合物との反応生成物を還元し
てえられる反応生成物(以下、還元反応生成物という)
と、アルミナコロイド、酸化チタンコロイドおよび(ま
たは)酸化スズコロイドとの混合物からなる。
[Example] The polymer scale inhibitor of the present invention is a reaction product obtained by reducing a reaction product of an aminonaphthalene compound and a naphthoquinone compound (hereinafter, referred to as a reduction reaction product).
And a mixture of colloidal alumina, colloidal titanium oxide and / or colloidal tin oxide.

前記還元反応生成物は、重合反応器の内壁面等に強固
に付着し、それ自体でスケール防止効果を示すとともに
コロイド粒子を強固に保持する作用がある成分であり、
アミノナフタリン化合物とナフトキノン化合物とを合成
溶媒中に溶解し、触媒を添加後所定温度で所定時間反応
せしめ、生成した反応生成物を還元後、過分別して取
得されるものであり、平均分子量が1000〜40000程度の
ものである。
The reduction reaction product is a component that firmly adheres to the inner wall surface or the like of the polymerization reactor and has a function of holding the colloid particles firmly while exhibiting a scale prevention effect by itself,
An aminonaphthalene compound and a naphthoquinone compound are dissolved in a synthetic solvent, reacted at a predetermined temperature after addition of a catalyst for a predetermined time, and the resulting reaction product is reduced and then obtained by excessive fractionation. It is about 40,000.

前記還元反応生成物を製造する際に用いるアミノナフ
タリン化合物にはとくに限定はなく、公知のアミノナフ
タリン化合物であれば使用しうる。その具体例として
は、たとえば1−アミノナフタリン、2−アミノナフタ
リンなどのモノアミノナフタリン、1,2−ジアミノナフ
タリン、1,4−ジアミノナフタリン、1,8−ジアミノナフ
タリン、2,3−ジアミノナフタリン、2,6−ジアミノナフ
タリン、2,7−ジアミノナフタリンなどのポリアミノナ
フタリンなどがあげられる。また、アミノナフタリン化
合物に存在するナフタリン環に、スルホン酸基、カルボ
ン酸基、ハロゲン原子などの置換基が存在していてもよ
い。これらアミノナフタリン化合物のうちでは、ポリア
ミノナフタリンがスケール防止効果が良好になるという
点から好ましい。
The aminonaphthalene compound used for producing the reduction reaction product is not particularly limited, and any known aminonaphthalene compound can be used. Specific examples thereof include, for example, monoaminonaphthalene such as 1-aminonaphthalene and 2-aminonaphthalene, 1,2-diaminonaphthalene, 1,4-diaminonaphthalene, 1,8-diaminonaphthalene, 2,3-diaminonaphthalene, And polyaminonaphthalenes such as 2,6-diaminonaphthalene and 2,7-diaminonaphthalene. Further, a substituent such as a sulfonic acid group, a carboxylic acid group, or a halogen atom may be present on the naphthalene ring present in the aminonaphthalene compound. Among these aminonaphthalene compounds, polyaminonaphthalene is preferred because it has a good scale prevention effect.

また、前記還元反応生成物を製造する際に用いるナフ
トキノン化合物にもとくに限定はなく、公知のナフトキ
ノン化合物であれば使用しうる。その具体例としては、
たとえば1−ナフトキノン、2−ナフトキノンなどのカ
ルボニル基が1個のナフトキノン(以下、モノナフトキ
ノンという)、1,2−ナフトキノン、1,3−ナフトキノ
ン、1,4−ナフトキノン、1,8−ナフトキノン、2,3−ナ
フトキノン、2,6−ナフトキノンなどのカルボニル基が
2個のナフトキノン(以下、ポリナフトキノンという)
などがあげられる。また、ナフトキノン化合物に存在す
るナフタリン環に、スルホン酸基、カルボン酸基、ハロ
ゲン原子などの置換基が存在していてもよい。これらナ
フトキノン化合物のうちでは、ポリナフトキノンがスケ
ール防止効果が良好になるという点から好ましい。
The naphthoquinone compound used for producing the reduction reaction product is not particularly limited, and any known naphthoquinone compound can be used. As a specific example,
For example, carbonyl groups such as 1-naphthoquinone and 2-naphthoquinone have one naphthoquinone (hereinafter referred to as mononaphthoquinone), 1,2-naphthoquinone, 1,3-naphthoquinone, 1,4-naphthoquinone, 1,8-naphthoquinone, and 2 Carbonyl groups such as 2,3-naphthoquinone and 2,6-naphthoquinone having two naphthoquinones (hereinafter referred to as polynaphthoquinone)
And so on. Further, the naphthalene ring present in the naphthoquinone compound may have a substituent such as a sulfonic acid group, a carboxylic acid group and a halogen atom. Among these naphthoquinone compounds, polynaphthoquinone is preferred from the viewpoint that the effect of preventing scale is improved.

前記アミノナフタリン化合物とナフトキノン化合物と
を反応させる際の割合はモル比で1/5〜5/1程度が好まし
い。該アミノナフタリン化合物の割合が1/5より小さい
と反応が起こりにくく、5/1より大きいとスケール防止
効果が低下する傾向が生じる。
The molar ratio of the aminonaphthalene compound to the naphthoquinone compound is preferably about 1/5 to 5/1. When the ratio of the aminonaphthalene compound is less than 1/5, the reaction hardly occurs, and when the ratio is more than 5/1, the scale preventing effect tends to decrease.

前述のごとく、アミノナフタリン化合物とナフトキノ
ン化合物とを反応させる際に、触媒、合成溶媒などが使
用される。
As described above, when the aminonaphthalene compound is reacted with the naphthoquinone compound, a catalyst, a synthesis solvent, and the like are used.

前記合成溶媒の具体例としては、たとえな公知のアル
コール類、ケトン類、エステル類、エーテル類、水など
があげられ、これらは単独で使用してもよく、2種以上
併用してもよい。その使用量は均一に反応させるという
点からアミノナフタリン化合物とナフトキノン化合物と
の総量に対して重量で2〜200倍程度が好ましい。
Specific examples of the synthesis solvent include known alcohols, ketones, esters, ethers, and water. These may be used alone or in combination of two or more. The use amount thereof is preferably about 2 to 200 times by weight with respect to the total amount of the aminonaphthalene compound and the naphthoquinone compound from the viewpoint of uniformly reacting.

前記触媒の具体例としては、たとえば塩化第二鉄、硫
酸第二鉄、塩化第二銅、硫酸第二銅、塩酸、リン酸など
の酸性の触媒があげられる。該触媒の使用量としては、
アミノナフタリン化合物1モルに対し0.1〜5モル程度
が好ましい。
Specific examples of the catalyst include acidic catalysts such as ferric chloride, ferric sulfate, cupric chloride, cupric sulfate, hydrochloric acid, and phosphoric acid. As the amount of the catalyst used,
The amount is preferably about 0.1 to 5 mol per 1 mol of the aminonaphthalene compound.

また反応温度としては、20〜80℃、反応時間は10分〜
10時間くらいが一般的である。
The reaction temperature is 20 to 80 ° C, and the reaction time is 10 minutes to
About 10 hours are common.

これらの条件には限界的な意味がなく、使用する触媒
などによって変化するものである。好ましくは塩化第二
鉄、硫酸第二鉄、塩化第二銅、硫酸第二銅を使用すれば
室温で1〜5時間の反応によって目的とする平均分子量
1000〜40000程度の反応生成物がえられる。
These conditions have no critical meaning and vary depending on the catalyst used. If ferric chloride, ferric sulfate, cupric chloride and cupric sulfate are preferably used, the desired average molecular weight is obtained by a reaction at room temperature for 1 to 5 hours.
About 1000 to 40000 reaction products are obtained.

このようにしてえられたアミノナフタリン化合物とナ
フトキノン化合物との反応生成物が還元され、還元反応
生成物がえられる。
The reaction product of the aminonaphthalene compound and the naphthoquinone compound thus obtained is reduced, and a reduction reaction product is obtained.

前記還元方法にもとくに限定はなく、公知の方法であ
れば採用しうる。還元する際、たとえば反応生成物と合
成溶媒の中に還元剤を添加して還元してもよく、また、
反応生成物を合成溶媒から過分別し、還元剤で処理し
てもよく、過分別した反応生成物を再度溶媒に溶解し
て還元処理をしてもよい。
The reduction method is not particularly limited, and any known method can be employed. At the time of reduction, for example, a reducing agent may be added to the reaction product and the synthesis solvent for reduction,
The reaction product may be excessively separated from the synthesis solvent and treated with a reducing agent, or the excessively separated reaction product may be dissolved again in the solvent and subjected to a reduction treatment.

前記還元剤にもとくに限定はなく、公知のものであれ
ば使用することができ、たとえば亜硫酸水素ナトリウ
ム、チオ硫酸ナトリウム、アルミニウムリチウムハイド
ライド、水素などの公知のものが具体例としてあげられ
る。
The reducing agent is not particularly limited, and any known one can be used. Specific examples thereof include known ones such as sodium hydrogen sulfite, sodium thiosulfate, aluminum lithium hydride, and hydrogen.

還元剤の使用量は、反応に使用するナフトキノンのモ
ル数の1〜5倍程度のモル数になる量が好ましく、還元
条件は公知の方法であればよい。
The amount of the reducing agent used is preferably an amount that is about 1 to 5 times the number of moles of naphthoquinone used in the reaction, and the reduction conditions may be any known methods.

このようにしてえられる還元反応生成物の例として
は、たとえば1−アミノナフタリンと1−ナフトキノン
の反応生成物の還元反応生成物、2−アミノナフタリン
と2−ナフトキノンの反応生成物の還元反応生成物、1,
4−ジアミノナフタリンと2,3−ナフトキノンの反応生成
物の還元反応生成物、1,8−ジアミノナフタリンと1,2−
ナフトキノンの反応生成物の還元反応生成物、1,8−ジ
アミノナフタリンと2,3−ナフトキノンの反応生成物の
還元反応生成物などがあげられる。
Examples of the reduction reaction product thus obtained include, for example, a reduction reaction product of a reaction product of 1-aminonaphthalene and 1-naphthoquinone, and a reduction reaction product of a reaction product of 2-aminonaphthalene and 2-naphthoquinone. Thing, 1,
A reduction reaction product of a reaction product of 4-diaminonaphthalene and 2,3-naphthoquinone, 1,8-diaminonaphthalene and 1,2-
Examples include a reduction reaction product of a reaction product of naphthoquinone and a reduction reaction product of a reaction product of 1,8-diaminonaphthalene and 2,3-naphthoquinone.

前記還元反応生成物が、アミノナフタリン化合物とし
てポリアミノナフタリン、ナフトキノン化合物としてポ
リナフトキノンを用いたものであるばあいには、スケー
ル防止効果がとくに良好となる。その原因は明白でない
が、反応生成物の縮合度が高くなり、内壁面等への付着
性が向上し、重合反応媒体中への耐溶解溶出性が向上す
るとともに重合禁止効果を有するヒドロキシル基含有量
が多くなるためと考えられる。
When the reduction reaction product uses polyaminonaphthalene as the aminonaphthalene compound and polynaphthoquinone as the naphthoquinone compound, the scale prevention effect is particularly good. Although the cause is not clear, the degree of condensation of the reaction product is increased, the adhesion to the inner wall surface is improved, the dissolution and elution resistance in the polymerization reaction medium is improved, and the hydroxyl group-containing compound has a polymerization inhibiting effect. It is considered that the amount is large.

本発明に用いるアルミナコロイド、酸化チタンコロイ
ドおよび(または)酸化スズコロイド(以下、コロイド
類ともいう)とは、酸化アルミニウム、酸化チタン、酸
化スズのごとき物質で、親水性を付与するために使用さ
れる成分である。該コロイド類の粒子径は比表面積の点
から小さければ小さいほど好ましいが、小粒子径のもの
は製造が困難で入手しにくい。したがって、コロイド類
の粒子径としては、200mμ以下のものが好ましく、100m
μ以下のものがさらに好ましく、通常20mμ程度以上の
ものである。なお、コロイド類の粒子径が大きくなると
スケール防止効果が低下する。
The alumina colloid, titanium oxide colloid, and / or tin oxide colloid (hereinafter, also referred to as colloids) used in the present invention are substances such as aluminum oxide, titanium oxide, and tin oxide, and are used to impart hydrophilicity. Component. The smaller the particle size of the colloids is, the better the specific surface area is, but the smaller the particle size, the more difficult it is to manufacture and the harder to obtain. Therefore, the particle diameter of the colloid is preferably 200 μm or less,
μ or less is more preferable, and usually about 20 μm or more. In addition, when the particle diameter of the colloids increases, the scale prevention effect decreases.

前記コロイド類のうち、酸化チタンコロイドやアルミ
ナコロイドを用いるととくに大きなスケール防止効果が
えられる。
Among the colloids, use of a titanium oxide colloid or an alumina colloid provides a particularly large scale preventing effect.

このようなコロイド類は一般に水分散液か有機溶媒で
分散性が改善された液状物として市販されているため、
そのまま還元反応生成物と混合しうる。前記コロイド類
は単独で使用してもよく、2種以上併用してもよい。
Since such colloids are generally marketed as aqueous dispersions or liquids with improved dispersibility in organic solvents,
It can be mixed with the reduction reaction product as it is. The colloids may be used alone or in combination of two or more.

前記コロイド類は単独では全くスケール防止効果を有
さないが、前記還元反応生成物と併用すると顕著なスケ
ール防止効果を示す。その機構は明白ではないが、これ
らコロイド類は親水性を有し、かつ、重合反応媒体であ
る水やビニル系単量体などに溶解・溶出しないため、こ
れらのコロイド類がコーティング膜表面に水を吸着し、
水の層が形成されることによって、重合媒体中で発生す
るスケール付着活性物質が内壁面等へ付着するのを防止
するものと考えられる。
The colloid alone has no scale preventing effect at all, but exhibits a remarkable scale preventing effect when used in combination with the reduction reaction product. Although the mechanism is not clear, these colloids are hydrophilic and do not dissolve or elute in the polymerization reaction medium such as water or vinyl monomers. Adsorbs
It is considered that the formation of the water layer prevents the scale-adhering active substance generated in the polymerization medium from adhering to the inner wall surface or the like.

本発明においては、前記還元反応生成物とコロイド類
とを混合して重合反応装置内をコーティングする混合物
(以下、コーティング液ともいう)が調製される。
In the present invention, a mixture (hereinafter, also referred to as a coating liquid) for coating the inside of the polymerization reaction apparatus by mixing the reduction reaction product and the colloids is prepared.

前記コーティング液の調製は、還元反応生成物をコー
ティング液の溶剤となる溶剤(コーティング溶剤)に溶
解させ、ついでコロイド類を分散させることにより行な
われる。
The coating solution is prepared by dissolving the reduction reaction product in a solvent (coating solvent) that will be a solvent for the coating solution, and then dispersing the colloids.

なお、還元反応生成物が、たとえばコーティング溶剤
を溶剤として含む液状物のばあいには、これにコロイド
類を分散させるまたは濃度を調整したのちコロイド類を
分散させるなどすればよい。
When the reduction reaction product is, for example, a liquid containing a coating solvent as a solvent, the colloids may be dispersed therein or the concentration thereof may be adjusted, and then the colloids may be dispersed.

前記コーティング溶剤としては、前記の合成溶媒以外
にジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、ジメ
チルスルホキシド、メチルピロリドンなどを使用するこ
とができ、これらは単独で用いてもよく、2種以上併用
してもよい。
As the coating solvent, dimethylformamide, dimethylacetamide, dimethylsulfoxide, methylpyrrolidone and the like can be used in addition to the above-mentioned synthesis solvent, and these may be used alone or in combination of two or more.

コーティング液中の還元反応生成物の濃度は0.1〜5
%(重量%、以下同様)程度が好ましい。また、還元反
応生成物/コロイド類の混合比は、重量で1/0.3〜1/3程
度が好ましい。該還元反応生成物/コロイド類の混合比
が前記範囲をはずれて小さくても、また大きくてもスケ
ール防止効果が低下する。
The concentration of the reduction reaction product in the coating liquid is 0.1 to 5
% (Weight%, the same applies hereinafter). The mixing ratio of the reduction reaction product / colloid is preferably about 1 / 0.3 to 1/3 by weight. If the mixing ratio of the reduction reaction product / colloid is out of the above range and is small or large, the scale prevention effect is reduced.

このようにして調製したコーティング液は、数センチ
ポイズ〜20センチポイズ程度の分散液である。
The coating liquid thus prepared is a dispersion of several centipoise to about 20 centipoise.

前記コーティング液が、あらかじめ洗浄した重合反応
器の内壁面等にコーティングされ、乾燥せしめられる。
The coating solution is coated on the inner wall surface of the polymerization reactor which has been washed beforehand, and dried.

コーティングする方法はとくに限定はなく、はけ塗
り、スプレー塗り、重合反応器内にコーティング液を満
たして塗る方法など種々の方法が採用できる。
The method of coating is not particularly limited, and various methods such as brush coating, spray coating, and coating a polymerization reactor with a coating liquid filled therein can be employed.

コーティング量は内壁面等1m2当り固形分で0.01〜10g
程度が好ましく、0.1〜5g程度がさらに好ましい。コー
ティング量が0.01g程度未満になるとスケール防止効果
が低下する傾向があり、10g程度をこえても実質的にス
ケール防止効果は同じで経済的にデメリットとなる。乾
燥とはコーティング溶剤を蒸発させることであり、実際
には50〜120℃程度で必要に応じて減圧下または送風下
で10分〜3時間程度の条件で乾燥させればよい。
The coating amount 0.01~10g the inner wall surface 1 m 2 per solids
Degree is preferable, and about 0.1 to 5 g is more preferable. If the coating amount is less than about 0.01 g, the scale preventing effect tends to decrease. If the coating amount exceeds about 10 g, the scale preventing effect is substantially the same, which is economically disadvantageous. Drying is to evaporate the coating solvent, and in practice, it may be dried at about 50 to 120 ° C. under reduced pressure or air blowing for about 10 minutes to 3 hours as necessary.

本発明でいう重合反応器とは、ステンレス製、クラッ
ド鋼製、ニッケル合金などの金属製重合反応器に限ら
ず、グラスライニング製の重合反応器などをも含む概念
であり、当然のことながら、これらの重合反応器にはバ
ッフル、攪拌翼などの必要なものが取付けられている。
The polymerization reactor referred to in the present invention is not limited to a polymerization reactor made of stainless steel, clad steel, or a metal such as a nickel alloy, but is also a concept including a polymerization reactor made of glass lining and the like. Necessary components such as baffles and stirring blades are attached to these polymerization reactors.

前記のごとくあらかじめ重合反応器の内壁面等に前記
のコーティング液を塗布、乾燥させたのち、水媒体、ビ
ニル系単量体、重合開始剤、分散剤、乳化剤、添加剤な
どを仕込み、懸濁重合、乳化重合、塊状重合などの重合
を行なうと、重合体スケールの重合反応器の内壁面等へ
の付着を効果的に防止することができ、従来、重合体ス
ケールの防止が非常に困難であったメタクリル酸エステ
ル、アクリル酸エステルの乳化重合法においても、ま
た、重合反応媒体が酸性側やアルカリ側においても顕著
な重合体スケールの防止効果を呈する。なお、塊状重合
法では、コーティング液を塗布乾燥後、一度水洗して、
塗布膜表面に水の膜を形成後、ビニル系単量体、重合開
始剤などを仕込んで重合を行なうのが好ましい。
After applying and drying the coating solution on the inner wall of the polymerization reactor in advance as described above, the aqueous medium, a vinyl monomer, a polymerization initiator, a dispersant, an emulsifier, an additive, and the like are charged and suspended. When polymerization such as polymerization, emulsion polymerization, or bulk polymerization is performed, it is possible to effectively prevent the adhesion of the polymer scale to the inner wall surface or the like of the polymerization reactor, and conventionally, it is very difficult to prevent the polymer scale. Even in the conventional emulsion polymerization method of methacrylic acid ester and acrylic acid ester, and even when the polymerization reaction medium is on the acidic side or on the alkaline side, a remarkable effect of preventing polymer scale is exhibited. In addition, in the bulk polymerization method, after coating and drying the coating liquid, once washed with water,
After forming a water film on the surface of the coating film, it is preferable to carry out polymerization by charging a vinyl monomer, a polymerization initiator and the like.

前記懸濁重合、乳化重合、塊状重合などは公知の各重
合法による重合のことである。
The above-mentioned suspension polymerization, emulsion polymerization, bulk polymerization and the like are polymerizations by known polymerization methods.

前記ビニル系単量体とは、公知のビニル単量体、ビニ
リデン単量体および公知のジエン単量体を意味し、ビニ
ル系単量体の具体例としては、たとえば塩化ビニル、塩
化ビニリデン、酢酸ビニル、スチレン、α−メチルスチ
レン、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステル、ア
クリル酸、メタクリル酸、フェニルマレイミド、エチレ
ン、プロピレン、アクリロニトリル、メタクリロニトリ
ル、アクリルアミド、メタクリルアミド、1−ブテン、
1−ヘキセン、ブタジエン、イソプレン、クロロプレン
などの公知の単量体があげられる。
The vinyl monomer means a known vinyl monomer, a vinylidene monomer and a known diene monomer, and specific examples of the vinyl monomer include, for example, vinyl chloride, vinylidene chloride, and acetic acid. Vinyl, styrene, α-methylstyrene, acrylate, methacrylate, acrylic acid, methacrylic acid, phenylmaleimide, ethylene, propylene, acrylonitrile, methacrylonitrile, acrylamide, methacrylamide, 1-butene,
Known monomers such as 1-hexene, butadiene, isoprene, chloroprene and the like can be mentioned.

前記分散剤や乳化剤の具体例としては、たとえばリン
酸カルシウム、硫酸バリウムなどの無機化合物、メチル
セルロース、エチルセルロース、部分ケン化ポリ酢酸ビ
ニルなどの高分子化合物、ポリオキシエチレンアルキル
エーテル類、ポリオキシエチレンソルビタン酸エステル
類などの非イオン系界面活性剤、アルキルベンゼンスル
ホン酸アルカリ金属塩、アルキルナフタレンスルホン酸
金属塩、ジアルキルスルホコハク酸金属塩などのアニオ
ン性界面活性剤などがあげられる。
Specific examples of the dispersant and emulsifier include, for example, inorganic compounds such as calcium phosphate and barium sulfate, methyl cellulose, ethyl cellulose, polymer compounds such as partially saponified polyvinyl acetate, polyoxyethylene alkyl ethers, and polyoxyethylene sorbitanate. And anionic surfactants such as alkali metal salts of alkylbenzenesulfonic acid, metal salts of alkylnaphthalenesulfonic acid and metal salts of dialkylsulfosuccinic acid.

前記重合開始剤の具体例としては、たとえばアゾ系化
合物、ジアシル系過酸化物、ハイドロパーオキサイド、
ジアシル系パーオキサイド、ジアルキルパーオキサイ
ド、アルキルパーエステル、パーオキシジカーボネー
ト、過硫酸塩、レドックス系開始剤などの公知の重合開
始剤があげられる。
Specific examples of the polymerization initiator include, for example, azo compounds, diacyl peroxides, hydroperoxides,
Known polymerization initiators such as diacyl peroxide, dialkyl peroxide, alkyl perester, peroxydicarbonate, persulfate, and redox initiator are exemplified.

前記添加剤としては、たとえば公知の連鎖移動剤、公
知の抗酸化剤、公知の電解質化合物、公知の可塑剤など
があげられる。
Examples of the additive include a known chain transfer agent, a known antioxidant, a known electrolyte compound, a known plasticizer, and the like.

以下、本発明を実施例に基づいてより詳細に説明する
が、これらは何ら本発明を限定するものではない。
Hereinafter, the present invention will be described in more detail based on examples, but these do not limit the present invention at all.

製造例1〜10および比較製造例1 第1表に示すアミノナフタリンとナフトキノンとをメ
タノール300ccおよびテトラヒドロフラン30ccの混合合
成溶媒中に溶解し、1時間攪拌後、水60ccに溶解した塩
化第二鉄水溶液を添加し、室温で3時間反応せしめた。
反応生成物を過分別後、えられた反応生成物を、還元
剤3モルを溶解したメタノール300ccおよび水700ccの混
合溶媒中、30℃で3時間還元した。ついで過分別し、
サンプルNo.1〜11の還元反応生成物を取得した。なお、
サンプルNo.1は比較のためのアニリンとベンゾキノンと
の反応生成物からえられた還元反応生成物である。
Production Examples 1 to 10 and Comparative Production Example 1 Aminonaphthalene and naphthoquinone shown in Table 1 were dissolved in a mixed solvent of 300 cc of methanol and 30 cc of tetrahydrofuran, stirred for 1 hour, and then dissolved in 60 cc of water, followed by aqueous ferric chloride. Was added and reacted at room temperature for 3 hours.
After separating the reaction product by filtration, the obtained reaction product was reduced at 30 ° C. for 3 hours in a mixed solvent of 300 cc of methanol and 700 cc of water in which 3 mol of a reducing agent was dissolved. Then, sort out,
The reduction reaction products of Sample Nos. 1 to 11 were obtained. In addition,
Sample No. 1 is a reduction reaction product obtained from a reaction product of aniline and benzoquinone for comparison.

実施例1〜3および比較例1〜5 前記の方法で取得したサンプルNo.5の還元反応生成物
をジメチルホルムアミド/ブタノール/水(85/10/5
(体積比))に溶解し、濃度1%に調整した。ついで、
ここへアルミナコロイド、酸化チタンコロイド、酸化ス
ズコロイド、硫酸アルミニウムまたは塩化アルミニウム
を、コロイド粒子や金属塩と還元反応生成物との重量比
が1/1となるように添加し、分散させてコーティング液
を調製した。コーティング液をあらかじめ洗浄された重
合反応器の内壁面等にはけで内面面等1m2当り1g(固形
分)になるように塗布し、70℃で2時間乾燥したのち、
下記処方1の重合をスケール付着が観察されるまで繰返
し行なった。
Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 5 The reduction reaction product of Sample No. 5 obtained by the above method was prepared by using dimethylformamide / butanol / water (85/10/5).
(Volume ratio)) and adjusted to a concentration of 1%. Then
Alumina colloid, titanium oxide colloid, tin oxide colloid, aluminum sulfate or aluminum chloride are added thereto so that the weight ratio of colloid particles or metal salt to the reduction reaction product becomes 1/1, and the mixture is dispersed to form a coating liquid. Prepared. The coating solution is applied to the inner wall of the polymerization reactor, which has been washed beforehand, with a brush so that the inner surface becomes 1 g (solid content) per 1 m 2 and dried at 70 ° C. for 2 hours.
The polymerization of the following formula 1 was repeated until scale adhesion was observed.

コーティング液を重合反応器の内壁面等に塗布、乾燥
して形成された被膜の親水性の有無およびスケール付着
が観察されることなく行なうことができた重合の回数
(スケール防止連続バッチ数)を第2表に示す。
The coating liquid is applied to the inner wall surface of the polymerization reactor and dried, and the presence or absence of hydrophilicity of the formed film and the number of polymerizations (scale prevention continuous batches) that could be performed without observing scale adhesion were determined. It is shown in Table 2.

なお、比較例2〜3には、前記サンプルNo.5の還元反
応生成物のかわりに、1,8−ジアミノナフタリン0.1モル
と1,2−ナフトキノン0.1モルとの反応生成物(未還元
物)を用いたばあいについて示した。
In Comparative Examples 2 and 3, a reaction product (unreduced product) of 0.1 mol of 1,8-diaminonaphthalene and 0.1 mol of 1,2-naphthoquinone was used instead of the reduction reaction product of Sample No. 5. The case of using is shown.

(処方1:塩化ビニルの乳化重合法) 内容積20のコーティング済ステンレス製重合反応器
にドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム80gを溶解し
た水8kg、塩化ビニル4kgおよび過硫酸カリウム8gを仕込
み、60℃で10時間重合を行なった。重合末期の重合媒体
のpHは3.5であった。
(Formulation 1: Emulsion polymerization method of vinyl chloride) 8 kg of water in which 80 g of sodium dodecylbenzenesulfonate was dissolved, 4 kg of vinyl chloride and 8 g of potassium persulfate were charged into a coated stainless steel polymerization reactor having an inner volume of 20, and the mixture was heated at 60 ° C for 10 minutes. Polymerization was carried out for hours. The pH of the polymerization medium at the end of the polymerization was 3.5.

(親水性の有無) コーティング溶液を重合反応器の内壁面等に塗布し、
乾燥させたのち、その表面に水を接触せしめ水の表面ぬ
れ性を観察し、全面に水がぬれる状態を有、水がはじか
れる状態を無として判定した。
(Hydrophilicity) Apply the coating solution to the inner wall of the polymerization reactor, etc.
After drying, the surface was brought into contact with water, and the surface wettability of the water was observed. The state where the water was wet on the entire surface and the state where the water was repelled were judged as no.

第2表から、還元反応生成物とアルミナコロイド、酸
化チタンコロイドまたは酸化スズコロイドとを併用する
ことによって顕著なスケール防止効果がえられることが
わかる。とくに酸化チタンコロイド、アルミナコロイド
を用いたばあいには大きなスケール防止効果がえられる
ことがわかる。
Table 2 shows that a remarkable scale-preventing effect can be obtained by using the reduction reaction product in combination with the alumina colloid, the titanium oxide colloid, or the tin oxide colloid. In particular, when titanium oxide colloid or alumina colloid is used, a large scale preventing effect can be obtained.

実施例4〜14および比較例6〜15 コロイド粒子または金属塩の種類と粒子径、(還元反
応生成物)/(コロイド粒子または金属塩)の重量比を
第3表に示すようにかえ、重合方法を下記処方2の方法
にかえたほかは、実施例1〜3と同様にし、親水性の有
無およびスケール防止連続バッチ数を調べた。結果を第
3表に示す。
Examples 4 to 14 and Comparative Examples 6 to 15 The type and particle size of colloidal particles or metal salts, and the weight ratio of (reduction reaction product) / (colloidal particles or metal salts) were changed as shown in Table 3 and polymerization was carried out. Except that the method was changed to the method of the following formulation 2, the presence or absence of hydrophilicity and the number of continuous batches for scale prevention were examined in the same manner as in Examples 1 to 3. The results are shown in Table 3.

(処方2:ブチルアクリレートの乳化重合) 内容積3のコーティング済ステンレス製重合反応器
に、炭酸ナトリウムと水酸化ナトリウムでpHを11.5に調
整した水1500gと、ブチルアクリレート800g、オレイン
酸ナトリウム15gを仕込み、クメンハイドロパーオキサ
イド10g、ロンガリット5g、エチレンジアミン四酢酸ナ
トリウム0.15g、硫酸第一鉄0.07gを仕込み、50℃で10時
間重合を行なった。
(Formulation 2: Emulsion polymerization of butyl acrylate) A coated stainless steel polymerization reactor having an inner volume of 3 was charged with 1500 g of water whose pH was adjusted to 11.5 with sodium carbonate and sodium hydroxide, 800 g of butyl acrylate, and 15 g of sodium oleate. , 10 g of cumene hydroperoxide, 5 g of Rongalit, 0.15 g of sodium ethylenediaminetetraacetate, and 0.07 g of ferrous sulfate, and polymerization was carried out at 50 ° C. for 10 hours.

第3表から還元反応生成物とアルミナコロイド粒子と
を使用すればスケール防止効果がえられるが、とくに還
元反応生成物とコロイド粒子との重量比が1/0.3〜1/3の
範囲で使用すれば顕著なスケール防止効果がえられるこ
とがわかる。また酸化チタンコロイド、酸化スズコロイ
ド粒子も還元反応生成物と併用すれば顕著なスケール防
止効果を有することがわかる。さらに、親水性のない酸
化ジルコニウムコロイドや重合媒体(水、アルカリ、単
量体)に溶解しやすい塩化アルミニウム、硫酸アルミニ
ウム、酸化アンチモンコロイド粒子、ケイ酸ナトリウ
ム、ケイ酸コロイド、未還元の反応生成物などを用いる
ばあいはスケール防止効果が全くないか、ほとんどない
ことがわかる。また、凝固アルミナコロイドおよびアル
ミナコロイドは粒子径が小さいほどスケール防止効果が
大きくなることもわかる。
According to Table 3, the use of the reduction reaction product and the alumina colloid particles can provide a scale prevention effect, but especially when the weight ratio of the reduction reaction product to the colloid particles is in the range of 1 / 0.3 to 1/3. It can be seen that a remarkable scale prevention effect can be obtained. It is also found that titanium oxide colloid and tin oxide colloid particles have a remarkable scale preventing effect when used in combination with the reduction reaction product. In addition, non-hydrophilic zirconium oxide colloids and aluminum chloride, aluminum sulfate, antimony oxide colloid particles that are easily soluble in polymerization media (water, alkali, monomer), sodium silicate, silicate colloid, unreduced reaction products It can be seen that there is no or almost no scale prevention effect when such a method is used. It can also be seen that the smaller the particle size of the coagulated alumina colloid and alumina colloid, the greater the scale prevention effect.

実施例15〜27および比較例16〜23 コロイド粒子または金属塩、および還元反応生成物を
第4表に示すようにかえ、重合方法を下記処方3の方法
にかえたほかは実施例1〜3と同様にし、親水性の有機
およびスケール防止連続バッチ数を調べた。結果を第4
表に示す。
Examples 15 to 27 and Comparative Examples 16 to 23 Examples 1 to 3 except that the colloidal particles or metal salts and the reduction reaction product were changed as shown in Table 4 and the polymerization method was changed to the method of Formula 3 below. The number of continuous batches of hydrophilic organic and anti-scaling was determined as described above. 4th result
It is shown in the table.

(処方3:メタクリル酸メチル系の乳化重合法) 内容積5のコーティング済ステンレス製重合反応器
に水2.5kg、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム25
g、過酸化カリウム8g、メタクリル酸メチル1.5kgおよび
スチレン500gを仕込み、70℃で8時間重合を行なった。
重合末期の重合媒体のpHは3であった。
(Formulation 3: Methyl methacrylate emulsion polymerization method) 2.5 kg of water and 25 sodium dodecylbenzenesulfonate were placed in a coated stainless steel polymerization reactor having an inner volume of 5
g, 8 g of potassium peroxide, 1.5 kg of methyl methacrylate and 500 g of styrene were charged and polymerized at 70 ° C. for 8 hours.
The pH of the polymerization medium at the end of the polymerization was 3.

第4表から、アミノナフタリンとナフトキノンとの反
応生成物の還元反応生成物に、アルミナコロイド、酸化
チタンコロイドまたは酸化スズコロイドを併用すれば顕
著なスケール防止効果がえられることがわかる。また、
アミノナフタリンとしてポリアミノナフタリンを、ナフ
トキノンとしてポリナフトキノンを用いればより顕著な
スケール防止効果がえられることもわかる。
Table 4 shows that the use of colloidal alumina, titanium oxide or tin oxide in combination with the reduction reaction product of the reaction product of aminonaphthalene and naphthoquinone provides a remarkable scale prevention effect. Also,
It can also be seen that using polyaminonaphthalene as the aminonaphthalene and polynaphthoquinone as the naphthoquinone provides a more remarkable scale prevention effect.

また、コロイド類の中では、酸化チタンコロイド、ア
ルミナコロイドを用いたばあいにスケール防止効果が大
きいこともわかる。
It is also found that among the colloids, the use of titanium oxide colloid and alumina colloid has a large scale preventing effect.

[発明の効果] 本発明はビニル系単量体を重合するとき、重合反応器
の内壁面等に付着する重合体スケールの防止に顕著な効
果を示し、重合を連続的に繰返し行なってもその効果が
持続する。また本発明は、従来スケール防止が困難とさ
れてきたアクリル酸エステル、メタクリル酸エステルの
乳化重合においても顕著なスケール防止効果を示す。
[Effects of the Invention] The present invention shows a remarkable effect in preventing the polymer scale from adhering to the inner wall surface of the polymerization reactor when polymerizing a vinyl monomer, and the polymerization is continuously performed repeatedly. The effect lasts. The present invention also shows a remarkable scale-preventing effect in emulsion polymerization of acrylates and methacrylates, which has conventionally been difficult to prevent scales.

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】アミノナフタリン化合物およびナフトキノ
ン化合物の反応生成物を還元してえられる還元反応生成
物と、アルミナコロイド、酸化チタンコロイドおよび
(または)酸化スズコロイドとの混合物からなるビニル
系重合体スケールの防止剤。
1. A vinyl polymer scale comprising a mixture of a reduction reaction product obtained by reducing a reaction product of an aminonaphthalene compound and a naphthoquinone compound, and colloidal alumina, colloidal titanium oxide and / or colloidal tin oxide. Inhibitor.
【請求項2】前記アミノナフタリン化合物としてポリア
ミノナフタリンを用い、ナフトキノン化合物としてポリ
ナフトキノンを用いる請求項1記載のビニル系重合体ス
ケールの防止剤。
2. The vinyl polymer scale inhibitor according to claim 1, wherein polyaminonaphthalene is used as the aminonaphthalene compound and polynaphthoquinone is used as the naphthoquinone compound.
【請求項3】アルミナコロイド、酸化チタンコロイドお
よび(または)酸化スズコロイドとして酸化チタンコロ
イドを用いる請求項1または2記載のビニル系重合体ス
ケールの防止剤。
3. The vinyl polymer scale inhibitor according to claim 1, wherein a titanium oxide colloid is used as the alumina colloid, the titanium oxide colloid, and / or the tin oxide colloid.
【請求項4】アルミナコロイド、酸化チタンコロイドお
よび(または)酸化スズコロイドとしてアルミナコロイ
ドを用いる請求項1または2記載のビニル系重合体スケ
ールの防止剤。
4. The vinyl polymer scale inhibitor according to claim 1, wherein an alumina colloid is used as the alumina colloid, the titanium oxide colloid, and / or the tin oxide colloid.
【請求項5】ビニル系単量体の重合を行なう際、アミノ
ナフタリン化合物およびナフトキノン化合物の反応生成
物を還元してえられる還元反応生成物と、アルミナコロ
イド、酸化チタンコロイドおよび(または)酸化スズコ
ロイドとの混合物であらかじめ重合反応器内をコーティ
ングすることを特徴とするビニル系重合体スケールの防
止法。
5. A polymerization reaction of a vinyl monomer, wherein a reduction reaction product obtained by reducing a reaction product of an aminonaphthalene compound and a naphthoquinone compound, an alumina colloid, a titanium oxide colloid and / or a tin oxide colloid A method for preventing the scale of a vinyl polymer, which comprises coating the inside of a polymerization reactor in advance with a mixture of the above.
【請求項6】前記アミノナフタリン化合物としてポリア
ミノナフタリンを用い、ナフトキノン化合物としてポリ
ナフトキノンを用いる請求項5記載のビニル系重合体ス
ケールの防止法。
6. The method according to claim 5, wherein polyaminonaphthalene is used as the aminonaphthalene compound and polynaphthoquinone is used as the naphthoquinone compound.
【請求項7】アルミナコロイド、酸化チタンコロイドお
よび(または)酸化スズコロイドとして酸化チタンコロ
イドを用いる請求項5または6記載のビニル系重合体ス
ケールの防止法。
7. The method according to claim 5, wherein a titanium oxide colloid is used as the alumina colloid, the titanium oxide colloid, and / or the tin oxide colloid.
【請求項8】アルミナコロイド、酸化チタンコロイドお
よび(または)酸化スズコロイドとしてアルミナコロイ
ドを用いる請求項5または6記載のビニル系重合体スケ
ールの防止法。
8. The method for preventing vinyl polymer scale according to claim 5, wherein alumina colloid is used as the alumina colloid, titanium oxide colloid, and / or tin oxide colloid.
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