JP3915304B2 - Continuous polycondensation equipment - Google Patents

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JP3915304B2 JP05633899A JP5633899A JP3915304B2 JP 3915304 B2 JP3915304 B2 JP 3915304B2 JP 05633899 A JP05633899 A JP 05633899A JP 5633899 A JP5633899 A JP 5633899A JP 3915304 B2 JP3915304 B2 JP 3915304B2
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は横型連続縮重合装置に関し、さらに詳しくは、縮重合タイプポリマーの重合反応速度を高速化し得る横型連続縮重合装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
ポリエステル、ポリカーボネート等の縮重合タイプの高粘性ポリマーを製造する連続重合装置として、例えば特公昭53−1228号公報や特開平10−259242号公報などが知られている。前者の連続重合装置は、リング状円板にかきとり板を取り付けた攪拌機を回転させながら被処理液をすくいあげ、それを多孔ディスク又は金網ディスクの上に落下させて薄膜化し、揮発物の蒸発を促進させるようにしたものである。また、後者の連続重合装置は、被処理液が低粘度の領域では外周部にかきとり板を設けた中空円板からなる攪拌機で処理し、次いで中粘度の領域でかきとり板を放射状に設けた攪拌機により処理するようにしたものである。
【0003】
しかし、いずれの重合装置も、すくい上げた被処理液を多孔ディスク又は金網ディスク上にただ重力方向に落下させるだけであるため、反応速度を速める上で重要な因子である揮発表面積を拡大させるという点では限界があった。したがって、重合反応速度を一層の高速化させる課題に対しては、必ずしも十分な効果をあげているとはいえなかった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、揮発表面積の拡大により重合反応速度の高速化を図り、一層の生産性の向上を可能にする横型連続縮重合装置を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明の横型連続縮重合装置は、横長の容器の長手方向の一端に原料供給口、他端にポリマー取出口、上部に揮発物排出口をそれぞれ設け、回転中心部に開口を有する複数枚の金網ディスク又は多孔ディスクを同軸に僅少間隔に並べた状態を1単位とする攪拌ディスク群を、前記容器の長手方向に間隔をおいて多数群配列し、各攪拌ディスク群内のディスク間隔wを前記原料供給口から遠い距離に位置する攪拌ディスク群ほど大きくしたことを特徴とするものである。
【0006】
【発明の実施の形態】
図1(A),(B)は本発明の横型連続縮重合装置の一実施形態を示す。
図1において、本体の容器1は側面視が横長であり、かつ横断面形状が卵形をした円筒体に構成されている。この容器1の長手方向の一端には、底面に原料供給口2が設けられ、他端の底面に重合反応物のポリマー取出口3が設けられている。また、容器1の上部には、原料供給口2に近い側に揮発物排出口4が設けられている。
【0007】
容器1内には、その長手方向に沿って多数の攪拌ディスク群5が所定の間隔で離間するように配列している。これら各攪拌ディスク群5は、図2の拡大図に示すように、複数枚(図では2枚)の金網ディスク又は多孔ディスク5A(単位ディスク)が僅少な間隔wで同軸に並んだ状態に構成されている。しかも、各攪拌ディスク群5におけるディスク間隔wは、原料供給口2からポリマー取出口3側へ離れた位置にある攪拌ディスク群5ほど大きくなるように設定されている。
【0008】
また、図2では、攪拌ディスク群5を構成する単位ディスクが、回転中心部に円形の開口5qをもつドーナツ状に形成された金網ディスク5Aであり、ドーナツ状の環状面が多数の小孔5pを形成しE網目になっている。単位ディスクとしては、ドーナツ状の環状面に多数の小孔5pを穿孔するようにしたものであってもよい。
【0009】
長手方向に配列する多数の攪拌ディスク群5は、回転中心部に回転軸がなく、ドーナツ状の外周部に複数本の連結棒6を周方向に等間隔に配置すると共に、それらを串刺し状に貫通させて相互間を連結固定するようになっている。多数の攪拌ディスク群5を連結固定した複数の連結棒6の両端には支持板7,8が固定され、その支持板7,8の回転中心部に回転軸9,10が連結され、その回転軸9,10がそれぞれ容器1の軸受部11,12に軸支されている。この回転軸9,10のいずれか一方に駆動装置(図示せず)が連結され、多数の攪拌ディスク群5が一体になって回転駆動されるようになっている。
【0010】
このように横長の容器1に内設された多数の攪拌ディスク群5は、容器1の両側面と底面に対して狭隘な隙間13を形成し、また容器1の上面との間には広い空間部14を形成するようにしている。
上記横型連続縮重合装置により縮重合反応は次のようにして実施される。
【0011】
多列の攪拌ディスク群5を一体に回転させながら、原料液として反応中間重合液を原料供給口2から容器1へ供給すると、原料液は攪拌ディスク群5により攪拌されながら各群内の単位ディスク5Aの環状面の小孔5pや中央の開口5qで薄膜を形成し、その薄膜から揮発分を発生しながら重合反応を進行し、粘度を上昇させながら徐々にポリマー取出口3側へ移動する。
【0012】
本発明の連続縮重合装置は、各攪拌ディスク群5内のディスク間隔wが、原料供給口2に近い領域の攪拌ディスク群5では狭く、原料供給口2から離れた位置の攪拌ディスク群5ほど大きく設定されている。他方、重合反応が進んでいない粘度の低い反応液は、ディスク間隔wが狭い方が大きい揮発表面積の薄膜を形成しやすく、反対に重合反応が進んで粘度の高い反応液では、ディスク間隔wが広い方が大きい揮発表面積の薄膜を形成しやすいので、上記のように攪拌ディスク群5のディスク間隔wを設定した本発明の縮重合反応装置は、反応液の揮発表面積を可及的に拡大することができ、重合反応速度を高速化する。
【0013】
上記作用効果は、各攪拌ディスク群5内のディスク間隔w(mm)を、原料供給口2から各々の攪拌ディスク群5が離間する距離Xに応じて、下記▲1▼式を満足するようにし、さらに好ましくは下記▲1▼’式を満足するように設定することにより一層向上することができる。なお、各式▲1▼,▲1▼’において、上記距離Xは、原料供給口2とポリマー取出口3との間の距離Lに対する百分率(%)にするものとする。
【0014】
2.64 ×(0.196 ×X2 +4.48×X+17)0.46×0.8 +7
≧w≧ 2.64 ×(0.196 ×X2 +4.48×X+17)0.46×0.8 −7 ▲1▼
2.64 ×(0.196 ×X2 +4.48×X+17)0.46×0.8 +5
≧w≧ 2.64 ×(0.196 ×X2 +4.48×X+17)0.46×0.8 −5 ▲1▼'
【0015】
ディスク間隔wが上記▲1▼式の範囲よりも狭いと、金網ディスク又は多孔ディスク5Aの小孔5pや開口5qに形成される薄膜の揮発表面積が小さくなり、また▲1▼式の範囲よりも広いと、反応液をディスク間内に保持することができなくなり薄膜を形成することができなくなる。
【0016】
攪拌ディスク群5を構成する単位ディスク5Aの枚数としては、大きな揮発表面積の薄膜を形成する上で2枚以上にする必要がある。しかし、あまり枚数が多すぎくと、かえって揮発表面積を小さくするようになるため、好ましくは2〜4枚の範囲するのがよい。
【0017】
また、攪拌ディスク群5を構成する単位ディスク5Aは、金網ディスク又は多孔ディスクを使用することが重要である。さらに好ましくは、これら金網ディスク又は多孔ディスクの環状面に設けた小孔5pの孔径d(mm)および多数の小孔5pに基づく空隙率R(%)を、それぞれ下記▲2▼式および▲3▼式を同時に満足するようにし、さらに好ましくは下記▲2▼’式および▲3▼’式を同時に満足するようにするのがよい。
【0018】
2.64 ×(0.196 ×X2 +4.48×X+17)0.46+9
≧d≧ 2.64×(0.196 ×X2 +4.48×X+17)0.46−9 ▲2▼
55 ≦ R ≦ 95 ▲3▼
2.64 ×(0.196 ×X2 +4.48×X+17)0.46+5
≧d≧ 2.64×(0.196 ×X2 +4.48×X+17)0.46−5 ▲2▼'
65 ≦ R ≦ 85 ▲3▼'
【0019】
ここで孔径dとは、金網ディスク又は多孔ディスクに設けた小孔の径であるが、その小孔の形状が三角,四角などの非円形である場合は、図3に例示するように、その外接円直径(mm)をもって小孔の径とみなすものとする。また、空隙率Rは、小孔に基づく空隙率であるので、回転中心部に設けた開口5qを除いた環状面の空隙率である。すなわち、開口5qを除いた部分の全ディスク面積に対する小孔面積の合計面積の比率(%)である。
【0020】
小孔の径dが▲2▼式の範囲よりも小さいと、▲3▼式で表す空隙率Rを得るために、金網ディスク又は多孔ディスクに非常に多数の小孔を穿孔する必要があり、製作にコストが非常に高くなる。また、小孔の径dが▲2▼式の範囲よりも大きいと、小孔に形成される反応液の薄膜が切れやすくなり、揮発表面積の拡大に不利になる。また、空隙率Rが▲3▼式の範囲よりも小さいと、薄膜を形成する面積効率が悪くなり、また▲3▼式の範囲よりも大きいと、金網ディスク又は多孔ディスクの強度が低くなり、耐久性が低下する。
【0021】
本発明の連続縮重合装置では、金網ディスク又は多孔ディスク5Aの回転中心部に開口5qを設けるようにし、回転軸を設けない構造になっている。回転中心部に回転軸があると、この回転軸に反応液が大量に堆積しやすくなり、攪拌ディスク群5,5間にも反応液が充満し、揮発表面積を大幅に減少させるようになる。また、真空度、温度などの運転条件の変化によって反応液に粘度変化が起こると、回転軸がある場合には反応液の液面が安定するまでに長時間がかかるようになる。反応液の滞留量は反応時間に直接関係する因子であるので、滞留量を一定に維持することは連続縮重合装置において極めて重要である。したがって、回転中心部に回転軸が存在しないようにしたことにより、反応液の揮発表面積を拡大し、重合反応速度を一層高速化することができる。
【0022】
上述のように攪拌ディスク群の回転中心部に開口を設けたことから得られる作用効果は、金網ディスクや多孔ディスク(したがって、攪拌ディスク群)の開口の直径Dqを、攪拌ディスク群の直径Dの20〜50%、好ましくは30〜40%にすることにより一層向上することができる。
【0023】
また、上述した横型連続縮重合装置によると、容器1の上部に比較的広い空間部14を設けているので、薄膜から蒸発する揮発物を空間部14を経由して容易に揮発物出口10へ移動させることができる。したがって、揮発物の流動が攪拌ディスク群5の小孔5pや開口5qに形成される薄膜を破壊することがなく、揮発表面積を増大させ、重合反応速度の高速化に有利にすることができる。
【0024】
また、一般に揮発物排出口4は、揮発物の流れの圧力損失を低減するため、ポリマー取出口3側に設けられている。しかし、揮発物出口4をポリマー取出口3側に設けると、揮発物とともにポリマーが揮発物出口4から排出されるようになるため、留出物を循環させて再利用する場合にはそのまま使用できないという問題があった。しかしながら、上記のように攪拌ディスク群5の上部に空間部14を設けると、揮発物の流れの圧力損失を考慮する必要がないため、揮発物排出口4を原料供給口2側に設けることが可能になり、上述した諸問題を一挙に解消することができる。
【0025】
このような上部空間部14による作用効果を促進するためには、空間部14の上下方向の距離を攪拌ディスク群5の直径Dの8〜35%、好ましくは13〜30%、さらに好ましくは17〜26%の範囲にするとよい。
【0026】
本発明の連続縮重合装置はポリエステル、ポリアミド、ポリカーボネート等の縮重合タイプの高粘性ポリマーの縮重合反応に好ましく適用されるが、特にポリエステルの縮重合に好適である。ここでいうポリエステルとは、例えばテレフタル酸とエチレングリコ−ルあるいはテレフタル酸とエチレングリコ−ル及び他の第3成分から、エステル化反応および重縮合反応を連続的に行い得られた反復構造単位の75%以上がエチレンテレフタレ−トであるポリエステルをいう。
【0027】
例えば、テレフタル酸成分の一部をフタル酸、イソフタル酸、アジピン酸、セバシン酸、5−ナトリウムスルホイソフタル酸、5−カリウムスルホイソフタル酸、p−β−ヒドロキシエトキシ安息香酸、p−ヒドロキシ安息香酸、4,4’−ジフェニルエ−テルジカルボン酸、4,4’−ジフェニルメタンジカルボン酸、4,4’ジフェニルエ−テルジカルボン酸、4,4’ジフェニルジカルボン酸、1,2’−ジフェニキシエタン、p,p’−ジカルボン酸、2,6−ナフタレンジカルボン酸などの2官能性カルボン酸またはそのエステル形成性誘導体で置き換えるか、またはグリコ−ル成分の一部をトリメチレングリコ−ル、ヘキサメチレングリコ−ル、トリエチレングルコ−ル、ポリエチレングリコ−ル、プロピレングリコ−ル、ネオペンチルグリコ−ル、テトラメチレングリコ−ル、1,4−シクロヘキサンジオ−ル、1,4−シクロヘキサンジメタノ−ル、1,4−ビス−β−ヒドロキシエトキシベンゼン、ビスフェノ−ルA、トリメシン酸、モノメトキシポリエチレングリコ−ル、ナフトエ酸などの脂肪族、脂環族、芳香族、のジオキシ化合物またはそのエステル形成性誘導体を用いても良い。
【0028】
更に、上記ポリエステルには、酸化チタン、カ−ボンブラックなどの顔料、紫外線吸収剤、蛍光増白剤、或いはカオリンなどの不溶性結晶核剤などの添加物を含んでいても良い。
【0029】
【発明の効果】
上述したように本発明によれば、複数枚の金網ディスク又は多孔ディスクを同軸に僅少間隔に並べた状態を1単位とする攪拌ディスク群を、横長の容器の長手方向に間隔をおいて多数群配列し、かつ各攪拌ディスク群内のディスク間隔wを原料供給口から遠い距離に位置する攪拌ディスク群ほど大きくするように設定し、さらに攪拌ディスク群の回転中心部に開口を設けて回転軸を設けない構造にしたので、反応液の揮発表面積を可及的に拡大し、重合反応速度を一層高速化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態からなる横型連続縮重合装置を示し、(A)はその縦断面図、(B)は(A)のX−Y矢視断面図である。
【図2】図1の装置における要部を拡大して示す縦断面図である。
【図3】本発明に使用される金網ディスクの小孔径の測定法の説明図である。
【符号の説明】
1 容器
2 原料供給口
3 ポリマー取出口
4 揮発物排出口
5 攪拌ディスク群
5A 金網ディスク又は多孔ディスク(単位ディスク)
5p 小孔
5q 開口
6 連結棒
9,10 回転軸
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a horizontal continuous condensation polymerization apparatus, and more particularly to a horizontal continuous condensation polymerization apparatus capable of increasing the polymerization reaction rate of a condensation polymerization type polymer.
[0002]
[Prior art]
As a continuous polymerization apparatus for producing a polycondensation type high viscosity polymer such as polyester or polycarbonate, for example, Japanese Patent Publication No. 53-1228 and Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-259242 are known. The former continuous polymerization equipment scoops up the liquid to be treated while rotating a stirrer with a scraper attached to a ring-shaped disk, and drops it onto a porous disk or wire mesh disk to form a thin film, thereby promoting evaporation of volatiles. It is made to let you. Further, the latter continuous polymerization apparatus is a stirrer in which the liquid to be treated is treated with a stirrer comprising a hollow disc provided with a scraper plate on the outer peripheral portion in a low-viscosity region, and then a scraper plate is provided radially in a region of medium viscosity. Is processed.
[0003]
However, each polymerization apparatus simply drops the liquid to be treated on the perforated disk or wire mesh disk in the direction of gravity, so that it increases the volatile surface area, which is an important factor in increasing the reaction rate. Then there was a limit. Therefore, it cannot be said that a sufficient effect has been obtained for the problem of further increasing the polymerization reaction rate.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to provide a horizontal continuous polycondensation apparatus capable of increasing the polymerization reaction speed by increasing the volatile surface area and further improving the productivity.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
The horizontal continuous condensation polymerization apparatus of the present invention that achieves the above object is provided with a raw material supply port at one end in the longitudinal direction of a horizontally long container, a polymer outlet at the other end, and a volatiles discharge port at the top, and an opening at the center of rotation. A plurality of stirring disk groups each having a state in which a plurality of wire mesh disks or perforated disks arranged coaxially at a small interval are arranged as a unit, and arranged in groups in the longitudinal direction of the container, The disc interval w is increased as the stirring disc group is located farther from the raw material supply port.
[0006]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
1A and 1B show an embodiment of a horizontal continuous condensation polymerization apparatus of the present invention.
In FIG. 1, the container 1 of the main body is configured as a cylindrical body having a horizontally long side view and an oval cross-sectional shape. At one end of the container 1 in the longitudinal direction, a raw material supply port 2 is provided on the bottom surface, and a polymer outlet 3 for a polymerization reaction product is provided on the bottom surface of the other end. Further, a volatile matter discharge port 4 is provided on the upper side of the container 1 on the side close to the raw material supply port 2.
[0007]
A large number of stirring disk groups 5 are arranged in the container 1 so as to be separated at a predetermined interval along the longitudinal direction thereof. As shown in the enlarged view of FIG. 2, each of these stirring disk groups 5 is configured such that a plurality (two in the figure) of wire mesh disks or perforated disks 5A (unit disks) are coaxially arranged with a small interval w. Has been. Moreover, the disk interval w in each stirring disk group 5 is set so as to increase as the stirring disk group 5 is located farther from the raw material supply port 2 toward the polymer outlet 3 side.
[0008]
In FIG. 2, the unit disk constituting the stirring disk group 5 is a wire mesh disk 5A formed in a donut shape having a circular opening 5q at the center of rotation, and the donut-shaped annular surface has a large number of small holes 5p. To form an E mesh. As the unit disk, a large number of small holes 5p may be formed in a donut-shaped annular surface.
[0009]
A large number of stirring disk groups 5 arranged in the longitudinal direction have no rotation shaft at the center of rotation, and a plurality of connecting rods 6 are arranged at equal intervals in the circumferential direction on the outer periphery of the donut, and they are skewered. They are penetrated and connected and fixed together. Support plates 7 and 8 are fixed to both ends of a plurality of connecting rods 6 to which a large number of agitation disk groups 5 are connected and fixed, and rotating shafts 9 and 10 are connected to the center of rotation of the support plates 7 and 8 and their rotation The shafts 9 and 10 are pivotally supported on the bearing portions 11 and 12 of the container 1, respectively. A driving device (not shown) is connected to one of the rotating shafts 9 and 10 so that a large number of stirring disk groups 5 are integrally rotated.
[0010]
In this way, the large number of stirring disk groups 5 provided in the horizontally long container 1 form a narrow gap 13 with respect to both side surfaces and the bottom surface of the container 1, and a large space between the top surface of the container 1. The part 14 is formed.
The polycondensation reaction is carried out by the horizontal continuous polycondensation apparatus as follows.
[0011]
When the reaction intermediate polymerization liquid is supplied as a raw material liquid from the raw material supply port 2 to the container 1 while rotating the multi-row stirring disk group 5 integrally, the raw material liquid is stirred by the stirring disk group 5 and unit disks in each group. A thin film is formed with a small hole 5p on the annular surface of 5A and an opening 5q in the center, the polymerization reaction proceeds while generating volatile components from the thin film, and gradually moves toward the polymer outlet 3 side while increasing the viscosity.
[0012]
In the continuous condensation polymerization apparatus of the present invention, the disk interval w in each stirring disk group 5 is narrow in the stirring disk group 5 in the region close to the raw material supply port 2, and the stirring disk group 5 located at a position far from the raw material supply port 2. It is set large. On the other hand, a reaction liquid having a low viscosity, in which the polymerization reaction has not progressed, tends to form a thin film having a large volatile surface area when the disk interval w is narrow. Since a wider film tends to form a larger volatile surface area, the condensation polymerization reaction apparatus of the present invention in which the disk interval w of the stirring disk group 5 is set as described above expands the volatile surface area of the reaction solution as much as possible. And increase the polymerization reaction rate.
[0013]
The above-described effect is achieved by satisfying the following formula (1) according to the distance X in which each stirring disk group 5 is separated from the raw material supply port 2 for the disk interval w (mm) in each stirring disk group 5. More preferably, it can be further improved by setting so as to satisfy the following expression (1) '. In each of the formulas (1) and (1), the distance X is a percentage (%) with respect to the distance L between the raw material supply port 2 and the polymer outlet 3.
[0014]
2.64 × (0.196 × X 2 + 4.48 × X + 17) 0.46 × 0.8 + 7
≧ w ≧ 2.64 × (0.196 × X 2 + 4.48 × X + 17) 0.46 × 0.8 −7 (1)
2.64 × (0.196 × X 2 + 4.48 × X + 17) 0.46 × 0.8 + 5
≧ w ≧ 2.64 × (0.196 × X 2 + 4.48 × X + 17) 0.46 × 0.8 −5 ▲ 1 ▼ '
[0015]
When the disk interval w is narrower than the range of the above formula (1), the volatile surface area of the thin film formed in the small hole 5p or the opening 5q of the wire mesh disk or the porous disk 5A becomes small, and more than the range of the formula (1). If it is wide, the reaction solution cannot be held between the disks and a thin film cannot be formed.
[0016]
The number of unit disks 5A constituting the stirring disk group 5 needs to be two or more in order to form a thin film having a large volatile surface area. However, if the number of sheets is too large, the volatile surface area is rather reduced. Therefore, the range of 2 to 4 sheets is preferable.
[0017]
Further, it is important that the unit disk 5A constituting the stirring disk group 5 is a wire mesh disk or a porous disk. More preferably, the hole diameter d (mm) of the small holes 5p provided on the annular surface of the wire mesh disk or the porous disk and the porosity R (%) based on the large number of small holes 5p are represented by the following formulas (2) and (3), respectively. It is preferable to satisfy the formula (2) at the same time, and more preferably satisfy the formulas (2) and (3) below.
[0018]
2.64 × (0.196 × X 2 + 4.48 × X + 17) 0.46 +9
≧ d ≧ 2.64 × (0.196 × X 2 + 4.48 × X + 17) 0.46 −9 (2)
55 ≦ R ≦ 95 ▲ 3 ▼
2.64 × (0.196 × X 2 + 4.48 × X + 17) 0.46 +5
≧ d ≧ 2.64 × (0.196 × X 2 + 4.48 × X + 17) 0.46 −5 ▲ 2 ▼ '
65 ≦ R ≦ 85 ▲ 3 ▼ '
[0019]
Here, the hole diameter d is a diameter of a small hole provided in a wire mesh disk or a porous disk. If the shape of the small hole is a non-circular shape such as a triangle or a square, as illustrated in FIG. The circumscribed circle diameter (mm) is regarded as the diameter of the small hole. Moreover, since the porosity R is a porosity based on a small hole, it is the porosity of the annular surface except the opening 5q provided in the rotation center part. That is, it is the ratio (%) of the total area of the small hole area to the total disk area of the portion excluding the opening 5q.
[0020]
If the diameter d of the small holes is smaller than the range of the formula (2), in order to obtain the porosity R represented by the formula (3), it is necessary to drill a large number of small holes in the wire mesh disk or the porous disk. Production costs are very high. On the other hand, when the diameter d of the small holes is larger than the range of the formula (2), the reaction solution thin film formed in the small holes is likely to be cut, which is disadvantageous for increasing the volatile surface area. Further, if the porosity R is smaller than the range of the formula (3), the area efficiency for forming the thin film is deteriorated, and if it is larger than the range of the formula (3), the strength of the wire mesh disk or the porous disk is lowered. Durability decreases.
[0021]
In the continuous condensation polymerization apparatus of the present invention, the opening 5q is provided at the center of rotation of the wire mesh disk or perforated disk 5A, and no rotation shaft is provided. If there is a rotation shaft at the center of rotation, a large amount of the reaction solution is likely to accumulate on this rotation shaft, and the reaction solution is filled between the stirring disk groups 5 and 5 to significantly reduce the volatile surface area. Further, when the viscosity of the reaction liquid changes due to changes in operating conditions such as the degree of vacuum and temperature, it takes a long time for the liquid surface of the reaction liquid to become stable when there is a rotating shaft. Since the retention amount of the reaction liquid is a factor directly related to the reaction time, it is extremely important in the continuous condensation polymerization apparatus to maintain the retention amount constant. Therefore, since the rotation axis does not exist in the rotation center portion, the volatile surface area of the reaction solution can be expanded and the polymerization reaction rate can be further increased.
[0022]
As described above, the effect obtained by providing the opening at the center of rotation of the stirring disk group is that the diameter Dq of the opening of the wire mesh disk or the porous disk (and hence the stirring disk group) is set to the diameter D of the stirring disk group. It can be further improved by adjusting the content to 20 to 50%, preferably 30 to 40%.
[0023]
Moreover, according to the horizontal continuous condensation polymerization apparatus described above, since the relatively wide space portion 14 is provided in the upper part of the container 1, the volatile matter evaporating from the thin film can be easily transferred to the volatile matter outlet 10 via the space portion 14. Can be moved. Therefore, the flow of the volatile matter does not destroy the thin film formed in the small holes 5p and the openings 5q of the stirring disk group 5, and the volatile surface area can be increased, which can be advantageous for increasing the polymerization reaction rate.
[0024]
In general, the volatile matter discharge port 4 is provided on the polymer outlet 3 side in order to reduce the pressure loss of the volatile matter flow. However, if the volatile matter outlet 4 is provided on the polymer outlet 3 side, the polymer is discharged from the volatile matter outlet 4 together with the volatile matter. Therefore, when the distillate is circulated and reused, it cannot be used as it is. There was a problem. However, if the space 14 is provided above the stirring disk group 5 as described above, it is not necessary to consider the pressure loss of the flow of volatile matter, so the volatile matter discharge port 4 may be provided on the raw material supply port 2 side. It becomes possible, and the above-mentioned problems can be solved at once.
[0025]
In order to promote the function and effect of the upper space portion 14, the vertical distance of the space portion 14 is set to 8 to 35%, preferably 13 to 30%, more preferably 17 to the diameter D of the stirring disk group 5. It is good to be in the range of ˜26%.
[0026]
The continuous polycondensation apparatus of the present invention is preferably applied to polycondensation reaction of polycondensation type high-viscosity polymers such as polyester, polyamide and polycarbonate, and is particularly suitable for polycondensation of polyester. The polyester here means, for example, a repeating structural unit obtained by continuously performing an esterification reaction and a polycondensation reaction from terephthalic acid and ethylene glycol or terephthalic acid and ethylene glycol and other third components. 75% or more of polyester is ethylene terephthalate.
[0027]
For example, a part of the terephthalic acid component may be phthalic acid, isophthalic acid, adipic acid, sebacic acid, 5-sodium sulfoisophthalic acid, 5-potassium sulfoisophthalic acid, p-β-hydroxyethoxybenzoic acid, p-hydroxybenzoic acid, 4,4′-diphenyletherdicarboxylic acid, 4,4′-diphenylmethanedicarboxylic acid, 4,4′diphenyletherdicarboxylic acid, 4,4′diphenyldicarboxylic acid, 1,2′-diphenoxyethane, A bifunctional carboxylic acid such as p, p'-dicarboxylic acid or 2,6-naphthalenedicarboxylic acid or an ester-forming derivative thereof is substituted, or a part of the glycol component is trimethylene glycol, hexamethylene glycol -Rule, triethylene glycol, polyethylene glycol, propylene glycol, neopentyl Ricol, tetramethylene glycol, 1,4-cyclohexanediol, 1,4-cyclohexanedimethanol, 1,4-bis-β-hydroxyethoxybenzene, bisphenol A, trimesic acid, mono Aliphatic, alicyclic and aromatic dioxy compounds such as methoxypolyethylene glycol and naphthoic acid or ester-forming derivatives thereof may be used.
[0028]
Further, the polyester may contain additives such as pigments such as titanium oxide and carbon black, ultraviolet absorbers, fluorescent brighteners, or insoluble nucleating agents such as kaolin.
[0029]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, a group of stirring disks having a unit of a state in which a plurality of wire mesh disks or perforated disks are coaxially arranged at a small interval is divided into a large number of groups at intervals in the longitudinal direction of a horizontally long container. The stirrer disk group located in the stirrer disk group is set to be larger as the stirrer disk group located farther away from the raw material supply port, and an opening is provided at the center of rotation of the stirrer disk group. Since the structure is not provided, the volatile surface area of the reaction solution can be increased as much as possible, and the polymerization reaction rate can be further increased.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 shows a horizontal continuous condensation polymerization apparatus according to an embodiment of the present invention, in which (A) is a longitudinal sectional view thereof, and (B) is a sectional view taken along line XY of (A).
2 is an enlarged longitudinal sectional view showing a main part of the apparatus shown in FIG.
FIG. 3 is an explanatory view of a method for measuring a small hole diameter of a wire mesh disk used in the present invention.
[Explanation of symbols]
1 Container 2 Raw material supply port 3 Polymer outlet 4 Volatile outlet 5 Stirring disk group 5A Wire mesh disk or perforated disk (unit disk)
5p Small hole 5q Opening 6 Connecting rod 9, 10 Rotating shaft

Claims (4)

横長の容器の長手方向の一端に原料供給口、他端にポリマー取出口、上部に揮発物排出口をそれぞれ設け、回転中心部に開口を有する複数枚の金網ディスク又は多孔ディスクを同軸に僅少間隔に並べた状態を1単位とする攪拌ディスク群を、前記容器の長手方向に間隔をおいて多数群配列し、各攪拌ディスク群内のディスク間隔wを前記原料供給口から遠い距離に位置する攪拌ディスク群ほど大きくした横型連続縮重合装置。A raw material supply port is provided at one end in the longitudinal direction of a horizontally long container, a polymer outlet is provided at the other end, and a volatile matter discharge port is provided at the top. A plurality of stirring disk groups each having a unit arranged in a row are arranged in the longitudinal direction of the container at intervals, and the disk spacing w in each stirring disk group is positioned at a distance far from the raw material supply port. Horizontal continuous condensation polymerization equipment that is larger than the disk group. 前記各攪拌ディスク群内のディスク間隔w(mm)を、該攪拌ディスク群の前記原料供給口からの距離の前記原料供給口とポリマー取出口との間の距離Lに対する比率X(%)により規定された下記▲1▼式を満足する大きさにした請求項1に記載の横型連続縮重合装置。
2.64 ×(0.196 ×X2 +4.48×X+17)0.46×0.8 +7
≧w≧ 2.64 ×(0.196 ×X2 +4.48×X+17)0.46×0.8 −7 ▲1▼
The disk interval w (mm) in each stirring disk group is defined by the ratio X (%) of the distance from the raw material supply port of the stirring disk group to the distance L between the raw material supply port and the polymer outlet. The horizontal continuous polycondensation apparatus according to claim 1, which has a size satisfying the following formula (1).
2.64 × (0.196 × X 2 + 4.48 × X + 17) 0.46 × 0.8 + 7
≧ w ≧ 2.64 × (0.196 × X 2 + 4.48 × X + 17) 0.46 × 0.8 −7 (1)
前記攪拌ディスク群内の金網ディスク又は多孔ディスクに形成される多数の小孔の孔径d(mm)および空隙率R(%)を、それぞれ各該攪拌ディスク群の前記原料供給口からの距離の前記原料供給口とポリマー取出口との距離Lに対する比率X(%)により規定された下記▲2▼式および▲3▼式を同時に満足する大きさにした請求項1または2に記載の横型連続縮重合装置。
2.64 ×(0.196 ×X2 +4.48×X+17)0.46+9
≧d≧ 2.64×(0.196 ×X2 +4.48×X+17)0.46−9 ▲2▼
55 ≦ R ≦ 95 ▲3▼
The hole diameter d (mm) and the porosity R (%) of a large number of small holes formed in the wire mesh disk or perforated disk in the stirring disk group are the distances from the raw material supply port of the stirring disk group, respectively. The horizontal continuous shrinkage according to claim 1 or 2, wherein the horizontal continuous shrinkage has a size satisfying the following formulas (2) and (3) defined by the ratio X (%) to the distance L between the raw material supply port and the polymer take-out port. Polymerization equipment.
2.64 × (0.196 × X 2 + 4.48 × X + 17) 0.46 +9
≧ d ≧ 2.64 × (0.196 × X 2 + 4.48 × X + 17) 0.46 −9 (2)
55 ≦ R ≦ 95 ▲ 3 ▼
前記回転中心部の開口の径を前記攪拌ディスク群の直径の20〜50%の大きさにした請求項1,2または3に記載の横型連続縮重合装置。The horizontal continuous condensation polymerization apparatus according to claim 1, 2, or 3, wherein the diameter of the opening at the center of rotation is 20 to 50% of the diameter of the stirring disk group.
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