JP3227498B2 - ヒンダードフェノール類のスルフィド化合物を主成分とする重合器内部表面の付着防止剤及び該付着防止剤を用いたビニル系単量体の重合方法 - Google Patents
ヒンダードフェノール類のスルフィド化合物を主成分とする重合器内部表面の付着防止剤及び該付着防止剤を用いたビニル系単量体の重合方法Info
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Description
器内部表面の付着防止剤に関する。並びに、該付着防止
剤を用いたビニル系単量体の重合方法に関する。 【0002】 【従来の技術】ビニル単量体を重合する重合器の内部表
面、つまり、重合器の内壁面、攪拌機やバッフルの表面
に、重合体スケールが付着するという問題がある。 【0003】重合器内壁面に重合体スケールが付着する
と、重合器冷却能力を低下せしめるし、重合体スケール
が剥離して正規の重合体に混入すると、重合体の品質を
低下させる弊害がある。また、重合体スケールを除去す
るには多大の労力と時間を要している。 そこで、重合
器内部表面に、付着防止剤を塗布することが、数多く提
案されて来た。 【0004】例えば、特公昭45-30343号公報にはチオエ
ーテル他の極性有機化合物が、特公平 2-363号公報には
フェノール化合物とホルマリンあるいはベンツアルデヒ
ドとの縮合物が、特公平 1-34241号公報にはチオジフェ
ノールと漂白剤との反応生成物が、特開昭 57-192413号
公報にはピロガロールまたはヒドロキシヒドロキノンと
芳香族アルデヒドとの縮合物が、特開昭 57-164107号公
報には1−ナフトールとホルムアルデヒドとの縮合物
が、特開昭 62-132907号公報にはポリサルファイドゴム
が、それぞれ提案されている。 【0005】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記提
案の付着防止塗布剤のなかには、重合速度を低下させた
り、得られる重合体の品質を低下させるなどの弊害が生
じるものもあり、またスケールの付着防止の点でも充分
でなく、持続性が低くさらに改良を要する。 【0006】 【課題を解決するための手段】本発明は、平均分子量が
約300〜2000のヒンダード1価フェノール類スル
フィド化合物を主成分とする、ビニル系単量体の重合用
重合器内部表面の付着防止剤を提供するものである。 【0007】さらには、重合器内部表面に、該付着防止
剤を塗布したビニル系単量体の重合方法を提供するもの
である。 【0008】該ヒンダード1価フェノール類としては、
t−アルキル基がオルト位に存在する1価フェノール類
であり、その芳香族環に、炭素数1〜3の炭化水素基、
ハロゲン等が2個以下置換していてもよい。 【0009】具体的な例示としては、3−メチル−6−
t−ブチルフェノール、2−メチル−6−t−ブチルフ
ェノール、3−エチル−6−t−ブチルフェノール、3
−イソプロピル−6−t−ブチルフェノール、3−メチ
ル−6−t−アミルフェノール、5−メチル−6−t−
ブチルフェノール等である。 【0010】該スルフィド化合物中、該ヒンダ−ドフェ
ノール類の数は、平均約2〜10であり、好ましくは、
約2〜5である。これらは同一でも異なっていてもよ
い。 【0011】ヒンダードフェノール類とヒンダードフェ
ノール類の間の硫黄の数は、平均1〜4個である。 【0012】該スルフィド化合物の分子量としては、平
均約300〜2000程度、好ましくは約300〜10
00程度に相当する。 【0013】該スルフィド化合物を得るには、種々の方
法がある。例えば、前述のヒンダードフェノール類と、
一塩化イオウまたは、二塩化イオウのごとき塩化イオウ
とを、縮合反応させる方法である。 【0014】この反応は、該ヒンダード1価フェノール
類を溶解させ、塩化イオウに不活性な有機溶媒中で行わ
しめる。該有機溶媒としては、例えばトルエン、キシレ
ン、クロルベンゼン等の芳香族炭化水素;二塩化エチレ
ン、クロロホルム、酢酸エチル等である。 【0015】該ヒンダード1価フェノール類と、塩化イ
オウの比率は、前者1モルに対して、後者0.2〜2モ
ル程度、好ましくは0.4〜1モル程度である。 【0016】反応温度は、20℃から150℃程度であ
る。 【0017】副生する塩化水素は、揮散させればよい
が、密閉系ではトリエチルアミンのごとき脱塩酸剤を用
いてもよい。 【0018】反応終了後は、反応生成物が、溶媒に溶存
している場合は、溶媒を蒸発してあるいは、晶析操作に
より除き反応生成物を取り出す。反応生成物が析出して
いる場合には、ろ過のごとき固−液分離操作で反応生成
物を取り出す。再結晶方法により、精製してもよい。 【0019】該スルフィド化合物を得るその他の方法と
して、該ヒンダード1価フェノール類と少量の苛性アル
カリとを加熱溶融し、これに硫黄粉末を徐々に加えて更
に150℃〜200℃程度まで昇温し、発生する硫化水
素を系外に放出させながら反応させ、冷却後、後述の溶
剤に溶解して、不溶物をろ別し、それを希酸で中和し、
水相を除去して、溶液の形態で得る方法がある。 【0020】該スルフィド化合物を重合器内部表面の付
着防止剤とするには、該スルフィド化合物を溶剤に溶解
したものである。 【0021】該溶剤としては、該スルフィド化合物を溶
解し、かつ、揮散し易いものが適している。例えば、メ
タノール,エタノールのごとき低級アルコール、アセト
ン,メチルエチルケトン,メチルイソブチルケトンのご
ときケトン類、テトラヒドロフラン、酢酸エチル等の有
機溶剤、更にはアルカリ水溶液がある。 【0022】該スルフィド化合物の溶液の濃度は、スケ
ール付着防止剤液として塗布する方法に適した粘度とな
る様選べばよい。 【0023】該スルフィド化合物の溶液を、スケール付
着防止剤としての使用にあたっては、その溶液を重合器
内部表面に塗布すれば足りる。 【0024】尚、重合器内部表面とは重合器本体の内面
のほか、攪拌軸、攪拌翼、バッフル等の表面、還流凝縮
器の内側面、接続配管内面など単量体が接触する面をい
う。また、用いる重合器の内部表面の材質としては、こ
とさらに特異なものでなく、工業的には慣用のステンレ
ススチール、ガラス等である。 【0025】スケール付着防止剤液を重合器内部表面に
塗布する方法は、塗布出来れば特に制限はなく、例えば
ハケ塗り、スプレー塗布、塗布液で重合器を満杯にした
後、それを抜き出すなど周知の方法がある。工業的に大
規模には、特開昭57-61001号公報、同55-36288号公報、
特公昭 56-501116号公報、同56-50117号公報、同59-113
03号公報に記載の周知の自動塗布方法を用いることが出
来る。 【0026】重合器内壁、その他単量体が接触する部分
におけるスケール付着防止剤の塗布量は、0.01〜1
0g/m2程度である。0.01g/m2より少いと、効果
が少いのと、早く失効してしまう。10g/m2以上多く
てもそれほど効果が高くならない。 【0027】また、上記した如きスケール付着防止剤の
塗布は、ビニル系単量体の重合を実施する前に行う。バ
ッチ重合の場合、各バッチ毎に行ってもよいが、スケー
ルの付着防止効果が大きいので、一回の塗布により数バ
ッチの重合を続けて実施し、スケールの付着状況をみ
て、次の塗布をすればよい。連続重合の場合も、一度塗
布をしたら、スケールの付着状況を、例えば、除熱能力
などで判断して塗布の時期を定める。 【0028】本発明のスケール付着防止剤が適用される
ビニル単量体の重合方法としては、周知の懸濁重合、乳
化重合、溶液重合、塊状重合、気相重合の各方法であ
る。中でも水性媒体を用いる懸濁重合、乳化重合の方法
で効果が大きい。 【0029】尚、ビニル系単量体の具体的例示として
は、塩化ビニル等のハロゲン化ビニル;酢酸ビニル、プ
ロピオン酸ビニル等のビニルエステル;メチルメタクリ
レートに代表される(メタ)アクリル酸のアルキルエス
テル:マレイン酸またはフマール酸等の不飽和二塩基酸
のエステル;ブタジエン、クロロプレン、イソプレンの
ようなジエン系単量体;スチレン、アクリロニトリル、
ハロゲン化ビニリデン、ビニルエーテル等があげられ
る。 【0030】これらの単量体は、一種のみならず共重合
可能な二種以上用いてもよいし、更にアクリル酸、メタ
クリル酸、マレイン酸またはフマール酸及びこれらの無
水物、イタコン酸、アクリルアミド、メタクリルアミ
ド、ジメチルアミノエチルメタクリレート、N−メチロ
ールアクリルアミド、N−メチロールメタクリルアミ
ド、2−ヒドロキシエチルメタクリレ−ト、2−ヒドロ
キシプロピルアクリレート及びアクロレイン等が併用出
来る。 【0031】本発明の重合方法においては、重合開始剤
や、水性媒体を用いる場合の各種分散剤、乳化剤等は、
周知慣用のもので良く、また、重合温度、時間等も特異
な条件とする必要はない。 【0032】 【発明の効果】本発明のスルフィド化合物は、ビニル単
量体を重合する重合器、内部表面に塗布して、重合体ス
ケールの付着防止剤として用いると卓効がある。特に、
水性媒体を用いた塩化ビニル系単量体の重合に適してい
る。また、重合器及び、攪拌翼等がステンレススチール
の場合、一般に該スケールの付着防止のために、表面を
電解研磨をして非常に平滑にするが、この様な表面状態
のものにも該スルフィド化合物は、充分に塗着し、その
効果を長時間にわたり発現させる。 【0033】以下に本発明を具体的に説明するために実
施例を掲げるが、本発明はこれらの実施例に限定される
ものではない。 【0034】 【実施例】 実施例1 還流コンデンサー、攪拌機付の三つ口フラスコに3−メ
チル−6−t−ブチルフェノール33gとクロルベンゼ
ン80mlを入れ、攪拌しながら50℃まで昇温した。こ
の温度で二塩化硫黄15gを2時間かけて滴下した。滴
下後、n−ヘキサンを用いて晶析することにより、上記
フェノールのスルフィルド化合物を得た。該化合物の平
均分子量は、GPC(ゲルパーミェーションクロマトグ
ラフ)のポリスチレン換算で約400であり、その主成
分は、4,4’−チオビス(3−メチル−6−t−ブチ
ルフェノール)であった。 【0035】実施例2 3−メチル−6−t−ブチルフェノールに代えて、3−
エチル−6−t−ブチルフェノール35gを用いた以外
が実施例1と同様な反応を行い、スルフィド化合物を得
た。該化合物の平均分子量は、約450であり、その主
成分は、4,4’−チオビス(3−エチル−6−t−ブ
チルフェノール)であった。 【0036】比較例1 特公平1-34241 号公報の実施例1に従って、NaOCl
で変性した4,4'- チオジフェノールの1重量%の水溶液
を合成した。 【0037】実施例3,4、比較例2 実施例1、2で得られたスルフィド化合物をアセトンに
溶解し、固形分濃度が0.2%の2種のスケール付着防
止剤液を調製した。比較例1で得られた1重量%の水溶
液は、そのままスケール付着防止剤液として用いた。 【0038】5cm×15cmの電解研磨したSUS316
Lのテストピース4枚準備し、その内3枚に各々別々に
3種の該防止剤液をスプレーで塗布し、〔表1〕に示す
被膜を形成させた。残りの1枚は、そのまま用いた。 【0039】これらの4枚のテストピースを100L の
グラスライニング製重合器内の下から1/3程度の部分
に装着した。 【0040】該重合器を脱揮し、脱イオン水40kg、塩
化ビニル単量体30kg、ケン化度73%、重合度900
の部分ケン化ポリ酢酸ビニル〔商品名 ゴーセノール
KP−08、日本合成化学工業(株)製〕25g、ジ−
2エチルヘキシルパーオキシジカーボネート8gを仕込
んだ。攪拌下57℃まで昇温して重合を開始し、8時間
経過後、圧力が1.5kg/cm2 低下した時点で重合を終
了し、未反応の単量体を除去して内容物を取り出した。
テストピースの重合体のスケール付着量を測定した。結
果を〔表1〕に示す。 【0041】 【表1】【0042】実施例5、比較例4,5 上記実施例3,4、比較例2と同様に、テストピース4
枚装着した。該重合器を脱揮し、脱イオン水40kg、塩
化ビニル単量体25kg、ラウリル硫酸ナトリウム150
g、ステアリルアルコール100g、ジ−2エチルヘキ
シルパーオキシジカーボネート4.0gを仕込んだ。 【0043】均質化処理し、53℃まで昇温して重合を
開始し、15時間経過後圧力が0.5kg/cm2 ほど低下
したので重合を終了とし、未反応の単量体を除去して内
容物を取り出した。テストピースの重合体のスケール付
着量を測定した。結果を〔表2〕に示す。 【0044】 【表2】 【0045】実施例6 実施例1で得られたスルフィド化合物をメタノールに溶
解し、固形分濃度が0.2%のスケール付着防止液を調
製した。 【0046】内容積100L のグラスライニング製重合
器の内壁、及びその単量体が接触する部分に該スケール
付着防止液をスプレーで塗布し、固形分が0.2g/m2
の被膜を形成させた。 【0047】該重合器を用い、実施例5と同様に行っ
て、塩化ビニル単量体の重合を行った。 【0048】重合終了して、内容物を取り出した後、重
合器内をゆるやかに水洗いした後、内壁面の重合体のス
ケールの付着量を測定したところ、160g/m2であっ
た。また、生成した重合体の粒径、色調も特に異常がな
かった。 【0049】比較例6 スケール付着防止剤の塗布を行わないほかは、実施例6
と同様に重合を行い、同様に後処理を行った。スケール
の付着量を測定したところ1200g/m2もあった。 【0050】実施例7 スケール付着防止液として、市販の4,4’−チオビス
(3−メチル−6−t−ブチルフェノール)〔商品名ス
ミライザーWX-R 住友化学工業(株)製〕の0.2%メタノ
ール溶液を用いた以外は、実施例6と同様に行った。ス
ケールの付着量は、190g/m2であった。また、生成
した重合体の粒径、色調も特に異常がなかった。
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項1】 平均分子量が300〜2000のヒンダ
ード1価フェノール類スルフィド化合物を主成分とす
る、ビニル系単量体の重合器内部表面の付着防止剤。 【請求項2】 重合器内部表面に、〔請求項1〕の付着
防止剤を塗布したビニル系単量体の重合方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16720592A JP3227498B2 (ja) | 1992-06-25 | 1992-06-25 | ヒンダードフェノール類のスルフィド化合物を主成分とする重合器内部表面の付着防止剤及び該付着防止剤を用いたビニル系単量体の重合方法 |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH069711A JPH069711A (ja) | 1994-01-18 |
JP3227498B2 true JP3227498B2 (ja) | 2001-11-12 |
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ID=15845376
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP16720592A Expired - Lifetime JP3227498B2 (ja) | 1992-06-25 | 1992-06-25 | ヒンダードフェノール類のスルフィド化合物を主成分とする重合器内部表面の付着防止剤及び該付着防止剤を用いたビニル系単量体の重合方法 |
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Country | Link |
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JP (1) | JP3227498B2 (ja) |
-
1992
- 1992-06-25 JP JP16720592A patent/JP3227498B2/ja not_active Expired - Lifetime
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Publication number | Publication date |
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