JP3113177B2 - 攪拌装置及び該装置を用いたポリカーボネートの製造方法 - Google Patents

攪拌装置及び該装置を用いたポリカーボネートの製造方法

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JP3113177B2 JP07210519A JP21051995A JP3113177B2 JP 3113177 B2 JP3113177 B2 JP 3113177B2 JP 07210519 A JP07210519 A JP 07210519A JP 21051995 A JP21051995 A JP 21051995A JP 3113177 B2 JP3113177 B2 JP 3113177B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、攪拌装置に関する
ものである。さらに詳しくはセルフクリーニング機能を
有した攪拌装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】ポリマーの製造には、混合性能、伝熱性
能が高く、さらにポリマーの滞留を積極的に防止する機
能、すなわちセルフクリーニング機能を持った装置が望
まれることが多い。
【0003】特に、光学用途で用いられることが多いポ
リカーボネートの製造には品質上セルフクリーニング機
構が極めて重要である。
【0004】このため、従来から、特に付着性の強い物
質を処理するためのものとして、セルフクリーニング機
能を持つ撹拌装置が提案されている。セルフクリーニン
グの方法として一般に次の2種類の方法がある。
【0005】第一の方法は2軸以上の回転軸を設け、そ
れらに取り付けられた撹拌体相互、及び撹拌体と容器内
壁とを僅かな隙間を保ちながら相対移動させることによ
り、機械的に付着物の生成を完全に防止しようとする方
法である。また、第二の方法は取扱い物質の流動状態を
考慮し、流体自体のせん断作用と流動置換により付着物
質の生成を抑制する方法である。
【0006】機械的なかきとりによって容器内の付着物
の生成を防止する第一の方法による装置としては特開昭
63−232828号公報に記載の攪拌ロータとスクレ
ーパーを組み合わせた撹拌装置が知られている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】ところが、従来のこの
種の装置においては、撹拌装置の鏡部空間の液密性を保
つことは困難であり、鏡部内面にセルフクリーニング機
能を積極的に働かせることが難しかった。鏡部内面に対
してロータを僅かな隙間を保ちながら相対移動させて
も、軸中心付近のせん断力が小さく液の供周りが生じる
場合、セルフクリーニングは困難である。特に高粘度流
体等の物質を撹拌混和する場合においては、この傾向が
顕著であり、滞留したポリマーは劣化しやすく、セルフ
クリーニングが不十分な場合は、製品品質の維持のため
装置の洗浄間隔が短くならざるをえず、運転コストを増
大せしめる大きな要因となっていた。
【0008】本発明は、このような従来の装置における
ポリカーボネート等の製造方法の問題点を解決するもの
であり、鏡部内面に近接して配設されたスクレーパーが
移動したとき、被攪拌物質を従来セルフクリーニングが
困難であった軸中心付近に強制的に送り込み、問題とな
っていたポリマーの滞留による劣化物の生成を抑制する
ことが可能な撹拌装置を提供することにより、低運転コ
ストでポリカーボネート等を製品品質の維持を図りなが
ら連続的に製造することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】すなわち本発明は、容器
内に配設されて同期して回転駆動される複数の回転軸
と、前記各々の回転軸に固定されて撹拌作用をなす複数
の攪拌ロータからなる撹拌装置において、該容器の鏡部
内面に隣接する攪拌ロータの鏡部側の側面上に、鏡部内
面と微小隙間を保ちスクレーパーを設置してなる攪拌装
置である。
【0010】以下、本発明の撹拌装置を具体例に従って
詳細に説明する。
【0011】図1は、本発明の撹拌装置の一例を示すも
ので、その縦断面図である。図2は図1のA−A’断面
図である。
【0012】図3はスクレーパー部の斜投影図である。
図4は図1の容器内鏡部空間詳細図である。
【0013】本発明において容器は、図中1で示され
る。この容器1の内壁は、回転軸2、3をそれぞれ中心
とする2個の円筒壁を繋げたような形の繭型断面を有し
ているがその形状は特に限定されるものではない。
【0014】複数の回転軸は、図中2及び3で示され
る。回転軸の数は、適宜選択することができる。図では
2本の回転軸2、3が互いに平行に軸受で支持されてお
り、各々の回転軸2、3は図示しない駆動源によって、
図中矢印のように同一回転方向に同一回転速度で互いに
同期して回転駆動されるようになっている。
【0015】攪拌ロータは、図中6〜25及び26〜4
5で示される。回転軸2には所定の間隔を隔てて複数の
攪拌ロータ6〜25が固定されている。図中、各攪拌ロ
ータ6〜25は、中央部が膨らみ両端が尖った紡錘形断
面を持つ厚肉板状に形成されているがその形状は適宜選
択できる。またその数も適宜選択できる。
【0016】各攪拌ロータ6〜25は回転軸2に対して
それと直交する面内に沿って取り付けられ、かつ回転軸
2の軸方向に並んで隣接する攪拌ロータ6〜25はその
軸周りに位相が90度ずれた状態となっている。また、
これらの攪拌ロータ6〜25はその回転角度位置に応じ
て僅かな隙間を隔てて前記容器1の円筒壁あるいは、後
述する対応する攪拌ロータ26〜45に対向し得るよう
にその寸法が選定されている。
【0017】一方、回転軸3にも、同様に、紡錘形断面
の複数の攪拌ロータ26〜45が固定されている。各攪
拌ロータ26〜45はそれぞれ前記攪拌ロータ6〜25
に対応してそれと同じ軸方向位置に位置し、各々対応す
る攪拌ロータ6〜25に対して各々位相が90度ずれた
形で回転軸3に取り付けられる。また各攪拌ロータ26
〜45の各尖端は、回転角度位置に応じて僅かな隙間を
隔てて容器1の円筒壁あるいは各々対応する攪拌ロータ
6〜25に対向し得るようになっている。さらに攪拌ロ
ータ6〜25の側面はそれぞれ隣接して対応する攪拌ロ
ータ26〜45に対して軸方向に僅かな隙間を隔てて対
向している。
【0018】鏡部内面は、図中54及び55で示され
る。鏡部内面に隣接する攪拌ロータとは、図中6、2
5、26及び45で示される。
【0019】スクレーパーは、図中46〜53で示され
る。スクレーパーは、鏡部内面54,55に隣接する攪
拌ロータの鏡部側の側面上に外周に沿って設置されるこ
とが好ましい。しかし、回転軸とスクレーパーの回転軸
側の面との間隔が、回転方向に対して反対方向に連続的
に減少するようにスクレーパーを配置してもよい。すな
わち、スクレーパーは必ずしも、攪拌ロータの外周方向
に対して平行に設置する必要はない。
【0020】スクレーパーは、1つの攪拌ロータに1ま
たはそれ以上設置することができる。
【0021】スクレーパーの形状は、直方体、図3に示
すようなくさび型のものを使用することができる。
【0022】スクレーパーの高さ56は、鏡部内面5
4,55に対して微小隙間を保つように調節される。鏡
部内面とスクレーパーの隙間は、1〜30mmであるこ
とが好ましく、さらに好ましくは、5〜20mmの範囲
である。
【0023】低い粘度のポリマーの撹拌を行う場合は、
隙間は狭い方が良く、高粘度ポリマーの場合は、多少間
隙が大きくてもよい。すなわち、粘度が1000〜50
00ポイズのポリマーの場合で回転速度5〜20rpm
の場合、間隙は、5〜15mmの範囲が好ましい。
【0024】従って、ポリマーの液入り口側の鏡部内面
とスクレーパーの隙間は、液出口側よりも狭くすること
が好ましい。回転速度5〜20rpmのとき、ポリマー
の液入り口側の鏡部内面とスクレーパーの隙間は2〜1
5mm、液出口側で5〜20mmとすることが好まし
い。
【0025】また、スクレーパーの高さ56を変化させ
ることにより、スクレーパーと鏡部内面の隙間を連続的
に変化せしめることも、鏡部においてポリマーによるせ
ん断力を上げることになり、ポリマーの滞留を効率的に
防止する上で好ましい。
【0026】スクレーパーは、攪拌ロータの尖端から外
周に沿って回転軸を中心とした60度以上の角度に対応
する外周に沿って設置することにより、良好なセルフク
リーニング性能が得られる。
【0027】加えて、スクレーパーの厚さ57は、回転
方向に向かって連続的に減少するようにすることが、回
転軸付近におけるポリマーの流動性を良好に保ち、かつ
ポリマーによるせん断力を上げることになり、ポリマー
の滞留を効率的に防止するのに好ましい。
【0028】すなわち、図1〜3によれば、攪拌ロータ
6、25、26、45にはそれぞれ、軸回転方向の後端
部外周上に、容器1の鏡部内面54,55に対して僅か
な隙間を隔てた高さ56で、厚さ57を回転軸と直角な
方向に変化させたスクレーパー46〜53が取り付けら
れている。
【0029】このような、撹拌装置において、ポリマー
は入口4から、容器1内に導入され、回転軸2、3が駆
動することで攪拌ロータ6〜45、スクレーパー46〜
53の移動による撹拌作用で撹拌され、その後出口5か
ら取出される。
【0030】上記撹拌作用と同時に下記のセルフクリー
ニング作用により容器1内各部はセルフクリーニングさ
れる。すなわち、容器1の内壁円筒部は、攪拌ロータ6
〜45の尖端稜線部が近接して移動することによりセル
フクリーニングされる。また、攪拌ロータ6〜25と攪
拌ロータ26〜45の曲面状周面は相互にそれらの尖端
が近接して移動することによりクリーニングされる。さ
らに、攪拌ロータ6〜25の平面状側面と、それらに対
向する26〜45の平面状側面が近接して相対移動する
ことで互いにセルフクリーニングされる。そして、スク
レーパー46〜53の尖端部が容器1内側壁に近接して
移動することにより内壁円筒部がセルフクリーニングさ
れるとともに、スクレーパー46〜53が鏡部に近接し
て移動することにより鏡部内面54,55がセルフクリ
ーニングされる。さらにスクレーパーの移動によりポリ
マーが回転軸2、3の方向に押しつけられ、回転軸近傍
部分もそのせん断力によりセルフクリーニングされる。
【0031】また、上述のスクレーパー46〜53の移
動によりポリマーが回転軸2、3に押し付けられる力
は、従来困難であった容器内鏡部空間58,59の液密
性を保つと共に、鏡部に設置された出口5からポリマー
を安定に取り出す力ともなる。
【0032】なお、本発明のスクレーパーは、図1〜4
で示す形状の攪拌ロータに設置するものに限定するもの
でなく、従来公知のセルフクリーニング機能を持つ攪拌
ロータにも設けることも可能である。
【0033】本発明は、芳香族ジヒドロキシ化合物と炭
酸ジエステルとを溶融重合せしめて得られたポリカーボ
ネートを、上記の装置によりさらに重合せしめることを
特徴とするポリカーボネートの製造方法を包含する。
【0034】芳香族ジヒドロキシ化合物としては特に制
限はないが、例えば2,2−ビス(4−ヒドロキシフェ
ニル)プロパン、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニ
ル)ブタン、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)
オクタン、ビス(4−ヒドロキシフェニル)フェニルメ
タン、2,2−ビス(4−ヒドロキシ−3−メチルフェ
ニル)プロパン、1,1−ビス(4−ヒドロキシ−t−
ブチルフェニル)プロパンなどのビス(ヒドロキシアリ
ール)アルカン類、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェ
ニル)シクロペンタン、1,1−ビス(ヒドロキシフェ
ニル)シクロヘキサンなどのビス(ヒドロキシアリー
ル)シクロアルカン類、4,4’−ジヒドロキシジフェ
ニルエーテルなどのジヒドロキシアリールエーテル類、
4,4’−ジヒドロキシジフェニルスルフィドなどのジ
ヒドロキシアリールスルフィド類、4,4’−ジヒドロ
キシジフェニルスルホキシドなどのジヒドロキシアリー
ルスルホキシド類、4,4’−ジヒドロキシジフェニル
スルホンなどのジヒドロキシアリールスルホン類等が用
いられる。特に2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニ
ル)プロパンが好ましい。
【0035】炭酸ジエステルとしては置換されていても
よい炭素数6〜10のアリール基、アラルキル基等のエ
ステルが挙げられる。具体的にはジフェニルカーボネー
ト、ジトリルカーボネート、ビス(クロロフェニル)カ
ーボネート、m−クレジルカーボネート、ジナフチルカ
ーボネート、ビス(ジフェニル)カーボネート等が挙げ
られる。
【0036】芳香族ジヒドロキシ化合物と炭酸ジエステ
ルとの溶融重合反応は、従来知られているように不活性
ガス雰囲気下で加熱しながら撹拌して生成する芳香族モ
ノヒドロキシ化合物を留出させることで行われる。反応
温度は通常120〜350℃の範囲であり、反応後期に
は系の減圧度を1〜0.1Torrに高めて生成する芳
香族モノヒドロキシ化合物の留出を容易にさせて固有粘
度[η]が0.2〜0.35程度ポリカーボネートを得
る。
【0037】本発明では係る方法で製造したポリカーボ
ネートを上記の装置によりさらに重合せしめることを特
徴とする。
【0038】
【作用】上述の如く、本発明の攪拌装置において、回転
軸の駆動回転により、攪拌ロータに配設されたスクレー
パーを容器内鏡部に近接して移動させることにより、当
該部分のポリマーを強制的に流動せしめることができる
とともに、当該部分の液密性を良好に保ち、安定にポリ
マーを当該装置より取り出すことができる。
【0039】
【発明の効果】以上、実施例を挙げて詳細に説明したよ
うに、本発明によれば撹拌装置の鏡部内面に対してセル
フクリーニングを充分に行うことが可能となるため、従
来より問題となっていた当該部分におけるポリマーの滞
留および劣化を防止することができ、運転コストを増大
させることなく、ポリマーの品質の維持を図りながら連
続的に安定して製造することができるという顕著な効果
を奏する。本発明の撹拌装置は特にポリカーボネートの
製造に適する。
【0040】
【実施例】ビスフェノールAとジフェニルカーボネート
とを溶融重合せしめ、得られた固有粘度[η]が0.3
5のポリカーボネートを、本発明の攪拌装置に供給し、
最終固有粘度[η]が0.5のポリカーボネートを製造
したところ、色相の良好なポリカーボネートを約100
0時間連続的に製造することができた。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の撹拌装置の具体例の縦断面図である。
【図2】図1のA−A’断面図である。
【図3】図1のスクレーパー部の斜投影図である。
【図4】図1の容器内鏡部空間の詳細図である。
【符号の説明】
1:容器 2、3:回転軸 4、5:液出入口 6〜45:攪拌ロータ 46〜53:スクレーパー 54、55:鏡部内面 56:スクレーパーの高さ 57:スクレーパーの厚さ 58、59:容器内鏡部空間
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−232828(JP,A) 実開 平1−127446(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B01F 7/00 - 7/32 B01F 15/00

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 容器内に配置されて同期して回転駆動さ
    れる複数の回転軸と、前記各々の回転軸に固定されて攪
    拌作用をなす複数の攪拌ロータからなる攪拌装置におい
    て、該容器の鏡部内面に隣接する攪拌ロータの鏡部側の
    側面上に、鏡部内面と微少隙間を保ち、かつ、被撹拌物
    質を撹拌軸中心付近に強制的に送り込むためのスクレー
    パーを設置してなる攪拌装置。
  2. 【請求項2】 攪拌ロータの尖端から外周に沿って回転
    軸を中心として少なくとも60度以上の角度に対応する
    範囲でスクレーパーが設置されてなる請求項1に記載
    の装置。
  3. 【請求項3】 回転軸とスクレーパーの回転軸側の面
    との間隔が、回転方向に対して反対方向に連続的に減少
    するようにスクレーパーを設置してなる請求項1に記
    載の装置。
  4. 【請求項4】 スクレーパーの厚さが、回転方向に向
    かって連続的に減少するスクレーパーを使用する請求
    項1に記載の装置。
  5. 【請求項5】 鏡部とスクレーパーの隙間が1〜30
    mmである請求項1に記載の装置。
  6. 【請求項6】 芳香族ジヒドロキシ化合物と炭酸ジエス
    テルとを溶融重合せしめて得られたポリカーボネート
    を、請求項1記載の装置によりさらに重合せしめること
    を特徴とするポリカーボネートの製造方法。
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CN102532504A (zh) * 2011-12-16 2012-07-04 化学工业第二设计院宁波工程有限公司 一种适用于二氧化碳-环氧丙烷共聚物制备的合成反应釜

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