JP3005034B2 - 塩化ビニル系重合体の製造方法 - Google Patents
塩化ビニル系重合体の製造方法Info
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Description
に詳しくは塩化ビニル系単量体を水性媒体中で重合する
に際しての重合開始剤の重合器への仕込み方法に関する
ものである。
するに際し、重合開始剤を重合器に仕込むにあたって
は、重合器のマンホールなどの開口部から人手により仕
込む方法が一般的に行われていたが、この方法では仕込
み作業に多大な労力を要するという問題点や仕込みの都
度重合器を開放しなければならないという欠点があっ
た。また、重合開始剤を配管を介して直接重合器に仕込
む方法には、仕込み配管中に残留する開始剤が分解する
危険が伴い、また、重合器への仕込み配管中またはこれ
と重合器との接続部で重合が起こりスケールが生成する
ため、配管が閉塞したりスケールが製品中に混入してフ
ィッシュアイが増加するなどの欠点があった。また重合
開始剤の仕込み終了後に配管の水洗を行なう方法でも洗
浄効果が不十分であるため、前記した欠点を解決するこ
とは困難であった。また特開平2−10580、特開平1−1
78508号には有機溶剤などの洗浄液を用いて配管の洗浄
を実施する方法も提唱されているが、このような方法に
よれば、得られる塩化ビニル系重合体の衛生性が損なわ
れるか成形加工時に有機溶剤の蒸気を発生して労働環境
を悪化させたり、また洗浄液の事後処理が必要になるな
どの不利があった。一方、水性媒体中に乳化、懸濁もし
くは分散させた重合開始剤を使用する方法も多数開示さ
れている(特開平2−86836号など)が、これらの方法
によれば確かに仕込み後の配管の洗浄性は優れるが、重
合開始剤の貯蔵中に沈降分離したり、乳化、懸濁もしく
は分散のために使用される界面活性剤や凝固点降下剤の
影響により、得られる塩化ビニル系重合体の粒度特性や
電気特性などの品質の低下招くという問題点があるばか
りでなく、乳化などのために余分な作業を要するという
欠点があった。
重合に使用する重合開始剤を仕込み容器に仕込み、次い
で該容器に水を連続して導入して重合開始剤を水ととも
に重合器に仕込むことにより、重合開始剤仕込み設備お
よびこれと重合器との接続部におけるスケールの生成を
防止することができ、かつ高品位の塩化ビニル系重合体
を製造できることを見出して本発明を完成するに至っ
た。
塩化ビニルと共重合し得る単量体と塩化ビニル単量体と
の混合物を重合開始剤および界面活性剤の存在下に水性
媒体中で重合するに際し、仕込み容器、およびこれと重
合器を接続する配管で構成される重合開始剤仕込み設備
を用い、重合開始剤を仕込み容器に仕込み、次いで該容
器内における水の平均線速度が0.1〜2cm/秒となるよう
に該容器の内容積の1〜5倍量の水を該容器、該配管を
経て該重合器に連続して導入し、引続き重合を開始する
塩化ビニル系重合体の製造方法が提供される。
示す。図面により本発明における重合開始剤の仕込み方
法を以下に説明する。
の物性に応じて冷却の必要がある場合にはタンク2のジ
ャケットや配管部に冷却媒体を循環させるなどの手段に
より重合開始剤を所定の温度に保持してその分解、変質
を防止する。重合開始剤を重合器に仕込むにあたり、ま
ず弁6,7を開け、流量計4を用いて重合1バッチに使用
する重合開始剤の全量を仕込み容器3に仕込む。この操
作が終了したら弁6,7を閉じ、次いで弁9,10,18を開けて
仕込み容器3の下部に付設した配管15を介して流量計5
で計量しながら水を該容器内に連続して導入する。この
時の水の導入速度は仕込み容器3内における水の平均線
速度が0.1〜2cm/秒、好ましくは0.2〜1cm/秒となる速度
であり、その導入量は該容器の内容積の1〜5倍量、好
ましくは1.5〜3倍量の範囲である。平均線速度が0.1cm
/秒に満たない場合、および水の導入量が該容器の内容
積の5倍量を越える場合には、仕込みに要する時間が長
くなるという不利がある。また平均線速度が2cm/秒を越
えると仕込み容器内で重合開始剤を押し上げる際の水の
流線の乱れが大きくなるため、また水の導入量が該容器
の内容積の1倍量に満たないと容器内の重合開始剤を水
と置換させることができないため、容器や仕込み配管内
に残留する重合開始剤の量が増加し、スケールの付着を
招くので本発明の目的が達成できない。
が、水洗は前記した配管15を介して水を仕込み容器3に
導入する方法、または仕込み容器3の上部の接続配管17
に直接水を導入する方法によればよく、この時の水の導
入速度および導入量は特に限定されないが、接続配管17
内における水の平均線速度が1〜5m/秒となる速度で、
該接続配管の内容積の10〜100倍量の水を導入すること
が望ましい。これらの水洗水は仕込み設備内に残留した
重合開始剤とともに配管17を介して重合器1に仕込む。
9,10,18を閉じ、次に弁8,11を開けて配管13を介して窒
素ガスを仕込み容器3に吹き込むことが好ましい。これ
により、容器の内容物を配管16を介して仕込み設備の系
外に排出する。この排出操作が終わった弁8,11を閉じ
る。このような操作を重合のバッチ毎に繰り返し行い、
重合を実施する。
なくとも重合開始剤を仕込む際の重合器の圧力よりも高
いことが必須であり、通常は10〜20kg/cm2に加圧した高
圧水を用い、またこの水は予め脱気したものでもよい。
前記した仕込み容器3の内容積は、重合1バッチに使用
する重合開始剤の容積の1〜3倍、好ましくは1.5〜2
倍の内容積を有するものであり、水平方向の断面積はで
きるだけ小さい方が望ましい。また、該容器の高圧水の
導入口に整流板を設置することもできる。
開始剤または、重合開始剤を比重が水よりも小さい溶媒
に溶かした溶液を取り扱う際の装置であり、重合開始剤
の密度が水よりも大きいまたは重合開始剤を比重が水よ
りも大きい溶媒に溶かした溶液の場合には、仕込み容器
の上部から高圧水を導入し、該容器の下部と重合器とを
接続する配管を介して重合開始剤を水とともに仕込む方
法が有利である。
化剤などの界面活性剤、および所望により使用されるそ
の他の添加助剤の仕込み方法や重合温度などの重合条件
は、従来、塩化ビニル系重合体の製造で採用されている
公知のものでよく特に限定されないが、例えば脱気水、
単量体、および界面活性剤をそれぞれ専用の仕込み配管
22,23,24を介して重合器1に仕込み、重合器内を撹拌し
つつ温度30〜80℃に昇温して重合を行う。
2図および第3図に示す。
て該容器内に導入され、重合開始剤を仕込むために用い
られる高圧水は、重合に使用する懸濁剤・乳化剤などの
界面活性剤の全量を溶解した水であり、界面活性剤の全
量を配管26を介して仕込む以外は、第1図の場合と同様
の方法により重合を行う重合装置の一例である。この方
法によれば界面活性剤により仕込み容器および重合器と
の接続配管に付着した重合開始剤が洗浄されるので、弁
18の下部およびこれと重合器1との接続部近傍でのスケ
ールの付着を一層低減でき、本発明の目的をさらに効果
的に達成できる。勿論配管26を介して導入される水の中
に溶解される界面活性剤の量は必ずしも重合反応を使用
する全量でなくてもよく、その場合は界面活性剤の残量
は従来と同様の方法で仕込み配管を介する方法などで重
合器に仕込まれる。
た装置であり、脱気水、単量体、および界面活性剤水溶
液をそれぞれ配管22,23および24を介してスタチックミ
キサー25に連続して同時に導入し、これらの各成分と配
管17を介して導入される重合開始剤とを混合しながら連
続して重合器1に仕込む以外は、第1図または第2図の
場合と同様の方法により重合を行う重合装置の一例であ
る。この方法によれば、仕込み中、単量体油滴に重合開
始剤や界面活性剤を均一に溶解・吸着させることがで
き、しかも界面活性剤による洗浄効果が発揮されるので
一層高品質の塩化ビニル系重合体を製造することができ
る。スタチックミキサー(別名、静止型混合撹拌器また
は管路内混合器)は、例えば「高圧ガス:第17巻、第12
号、615〜621頁、1980」に記載された市販のものを使用
すればよい。
なわち懸濁重合、乳化重合、微細懸濁重合のいずれにお
いても適用することができる。
ては、ビニルエステル、ビニルエーテル、ハロゲン化ビ
ニリゼン、α−モノオレフィン類、アクリル酸アルキル
エステル類、マレイン酸・フマル酸及びそれらのエステ
ル類などである。
水であることが望ましく、また温度40〜95℃に加温した
ものも使用できる。
又は水溶性のものが使用される。これらは脂肪族炭化水
素や脂環族または芳香族炭化水素等の有機溶剤により溶
液状にしたもの、あるいはそれ自体液状である場合はそ
のまま用いることができる。単量体可溶性開始剤本体と
しては過酸化ラウロイル、ジ−2−エチルヘキシルパー
オキシジカーボネート等の有機過酸化物、α,α′−ア
ゾビスイソブチロニトリルのごときアゾ化合物、クメン
ハイドロパーオキサイドのごときハイドロパーオキサイ
ドなどが用いられる。また水溶性開始剤本体としては、
過硫酸カリウムのごとき水溶性過酸化物及び2,2′−ア
ゾビス−2−アミノプロパンのごとき水溶性アゾ化合物
などが用いられる。
維素誘導体、アクリル酸共重合体、ポリビニルピロリド
ン、ゼラチン、高級脂肪族アルキルエステル塩、アルキ
ルアリルスルホン酸塩、ポリオキシエチレン誘導体、ソ
ルビタン誘導体等の懸濁剤や乳化剤が使用される。
使用される。また、スケール付着を一層低減させるため
に、通常のスケール付着防止剤を重合系に添加したり、
重合器内壁等に塗布することももちろん可能である。
備を用い重合に使用する重合開始剤を計量した容器内に
特定量の水を特定の温度で連続して導入し重合開始剤を
水とともに重合器に仕込むことにより、時間と労力を要
さずに重合開始剤を重合器に仕込むことができ、重合開
始剤仕込み設備やこれと重合器との接続部でのスケール
の生成を大幅に低減させることができ、かつ高品質の塩
化ビニル系重合体を製造できしかも、労働環境の汚染が
なく、洗浄水の事後処理が不要であるという、従来技術
では達成困難であった課題を解決することができる。
る。なお、実施例、比較例中の%はとくに断りのないか
ぎり重量基準である。
トーナー0.54gのジオクチルフタレート分散液45g、カド
ミウムステアレート2g及びバリウムステアレート1gの配
合物を145℃で20r.p.m.及び28r.p.m.で回転させた一対
の150mmφロールで6分間混練した後、0.4mm厚のシート
として取出し、このシート100cm2中に存在する非着色の
粒子数として表示する。
合開始剤仕込み容器3、および該容器上部と重合器を接
続する内径0.028m、長さ20mの配管17を設置した重合開
始剤仕込み設備を備えた内容積65m3のステンレス製重合
器1を脱気した後、脱気水27000kg、塩化ビニル23500kg
および部分ケン化ポリ酢酸ビニルの濃度2%水溶液580k
gをそれぞれ配管22,23および24を介して20分間で連続し
て同時に重合器に仕込み、これらの各成分の仕込み終了
後、重合開始剤タンク2からジ−2−エチルヘキシルパ
ーオキシジカーボネートの濃度70%トルエン溶液15kgを
流量計4を用いて仕込み容器3に1分間で仕込み、次い
で該容器の下部に付設した配管15を介して18kg/cm2の高
圧水60kgを流量計5で計量しながら12kg/分の速度(仕
込み容器内における水の平均線速度0.28cm/秒)で該容
器内に導入し、引続き同様の水600kgを120kg/分の速度
で該容器内に導入し水洗することにより、該容器上部と
重合器1との接続配管17を介してジ−2−エチルヘキシ
ルパーオキシジカーボネートを水とともに連続して重合
器1に仕込んだ。このようにして重合に使用する全成分
の仕込みが終了した後、重合器の内温を撹拌しながら57
℃に昇温し重合を開始した。引続きこの温度を保持しな
がら撹拌下に重合を継続し、重合器の圧力が6kg/cm2に
降下した時点で重合器から未反応単量体を回収し、重合
を終了させた。次いで重合器の内容物を脱水乾燥するこ
とにより、塩化ビニル重合体を得た。得られた重合体の
フィッシュアイは21個であった。
チ行ったところ、重合開始剤仕込み設備、およびこれと
重合器との接続部のいずれにもスケールの生成は皆無で
あった。
管26を設置した重合開始剤仕込み設備を備えた第1図と
同様の重合装置を用い、脱気水および単量体をそれぞれ
配管22および23を介して重合器1に仕込み、これらの仕
込み中にジ−2−エチルヘキシルパーオキシジカーボネ
ートを仕込み容器3に計量し、次いで該容器の下部に付
設した配管26を介して18kg/cm2の圧力の部分ケン化ポリ
酢酸ビニルの濃度2%水溶液60kgを12kg/分の速度で該
容器に導入し、引続き同様の水溶液550kgを120kg/分の
速度で該容器に導入し水洗することにより、該容器上部
と重合器との接続配管17を介してジ−2−エチルヘキシ
ルパーオキシジカーボネートを部分ケン化ポリ酢酸ビニ
ルとともに重合器1に仕込んだ以外は、実施例1と同様
の方法により重合を行った。このようにして得られた重
合体のフィッシュアイは10個であった。
チ行ったところ、重合開始剤仕込み設備、およびこれと
重合器との接続部のいずれにもスケールの生成は皆無で
あった。
合開始剤仕込み設備を備えた第1図と同様の重合装置を
用い、脱気水、単量体および部分ケン化ポリ酢酸ビニル
水溶液の各成分をそれぞれ配管22,23および24を介して2
0分間連続してスタチックミキサー25に導入し、これら
の各成分の導入開始とともに配管17を介して重合開始剤
の該スタチックミキサーの導入を開始することにより、
重合開始剤を前記の各成分と混合しながら連続して重合
器1に仕込んだ以外は、実施例1と同様の方法により重
合を行った。このようにして得られた重合体のフィッシ
ュアイは8個であった。
チ行ったところ、重合開始剤仕込み設備、およびこれと
重合器との接続部のいずれにもスケールの生成は皆無で
あった。
高圧水を120kg/分の速度(仕込み容器内における水の平
均線速度2.8cm/秒)で一括連続して導入し重合開始剤を
重合器1に仕込んだ以外は、実施例1と同様の方法によ
り重合を行った。このようにして得られた重合体のフィ
ッシュアイは25個であった。これと同様の操作を繰り返
し、重合を連続して20バッチ行ったところ、弁18の下部
と重合器との接続部近傍がスケールの付着により閉塞
し、重合開始剤の仕込みが困難になった。
上部の弁18を接続する直径0.028m、長さ20mの重合開始
剤仕込み配管を設置し、この配管を介してジ−2−エチ
ルヘキシルパーオキシジカーボネートを重合開始剤タン
ク2から直接重合器1に仕込んだ以外は、実施例1と同
様の方法により重合を行った。このようにして得られた
重合体のフィッシュアイは53個であった。
たところ、弁18の下部と重合器との接続部近傍がスケー
ルにより閉塞し、重合開始剤の仕込みが困難になった。
シジカーボネートを仕込んだ後、重合開始剤仕込み配管
内に660kgの高圧水を120kg/分の速度で導入し水洗を行
った以外は、比較例2と同様の方法により重合を行っ
た。このようにして得られた重合体のフィッシュアイは
25個であった。
たところ、弁18の下部と重合器との接続部近傍がスケー
ルにより閉塞し、重合開始剤の仕込みが困難になった。
備を備えた重合装置の説明図の一例であり、第2図は界
面活性剤とともに重合開始剤を仕込む重合装置の説明図
の一例、第3図は重合に使用する全成分と混合しながら
重合開始剤を仕込む重合装置の説明図の一例である。 1……重合器、2……重合開始剤タンク、3……仕込み
容器、4……重合開始剤用流量計、5……高圧水用流量
計、6〜11……弁、12……重合開始剤用配管、13……窒
素ガス用配管、14……圧抜き用配管、15……高圧水用配
管、16……排出用配管、17……接続配管、18〜21……
弁、22……脱気水仕込み配管、23……単量体仕込み配
管、24……界面活性剤仕込み配管、25……スタチックミ
キサー、26……界面活性剤を溶解した高圧水用配管、27
……接続配管。
Claims (3)
- 【請求項1】塩化ビニル単量体、または塩化ビニルと共
重合し得る単量体と塩化ビニル単量体との混合物を重合
開始剤および界面活性剤の存在下に水性媒体中で重合す
るに際し、仕込み容器、およびこれと重合器を接続する
配管で構成される重合開始剤仕込み設備を用い、重合開
始剤を仕込み容器に仕込み、次いで該容器内における水
の平均線速度が0.1〜2cm/秒となるように該容器の内容
積の1〜5倍量の水を該容器、該配管を経て該重合器を
連続して導入し、引続き重合を開始することを特徴とす
る塩化ビニル系重合体の製造方法。 - 【請求項2】重合開始剤の重合器への仕込みを用いる水
が、重合に使用する界面活性剤を溶解した水であること
を特徴とする特許請求の範囲第1項記載の塩化ビニル系
重合体の製造方法。 - 【請求項3】重合に使用する水、単量体、界面活性剤お
よび重合開始剤を仕込み容器と重合器を接続する配管に
設置したスタチックミキサーで混合しながら連続して重
合器に仕込むことを特徴とする特許請求の範囲第1項ま
たは第2項記載の塩化ビニル系重合体の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2295439A JP3005034B2 (ja) | 1990-11-02 | 1990-11-02 | 塩化ビニル系重合体の製造方法 |
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---|---|---|---|
JP2295439A JP3005034B2 (ja) | 1990-11-02 | 1990-11-02 | 塩化ビニル系重合体の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH04170406A JPH04170406A (ja) | 1992-06-18 |
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Family
ID=17820610
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2295439A Expired - Lifetime JP3005034B2 (ja) | 1990-11-02 | 1990-11-02 | 塩化ビニル系重合体の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP2018104591A (ja) * | 2016-12-27 | 2018-07-05 | Jnc株式会社 | スケール付着を防ぐ塩化ビニール系樹脂の製造方法 |
-
1990
- 1990-11-02 JP JP2295439A patent/JP3005034B2/ja not_active Expired - Lifetime
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Publication number | Publication date |
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