JP7240119B2 - Method for producing polyvinyl acetal resin - Google Patents

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Description

本発明は、小型の混合器と大型の反応器を組み合わせたポリビニルアセタール樹脂の製造方法、および嵩密度の高い輸送性に優れた高品質樹脂に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for producing a polyvinyl acetal resin by combining a small-sized mixer and a large-sized reactor, and a high-quality resin with high bulk density and excellent transportability.

ポリビニルアセタール樹脂は、様々な有機・無機基材に対する接着性や相溶性、有機溶剤への溶解性に優れており、例えば接着剤、各種インク、塗料、セラミック用バインダー、合わせガラス用中間膜、太陽電池用封止材などに利用されている。従来、ポリビニルアセタール樹脂は、反応器内にて、ポリビニルアルコール水溶液に、酸触媒とアルデヒド類を一括で加えてアセタール化反応を進行させ、その後、中和、水洗および乾燥を行うことにより製造される方法が一般的である。 Polyvinyl acetal resin is excellent in adhesiveness and compatibility with various organic and inorganic substrates, and solubility in organic solvents. It is used as a sealing material for batteries. Conventionally, a polyvinyl acetal resin is produced by adding an acid catalyst and an aldehyde to an aqueous solution of polyvinyl alcohol in a reactor to allow the acetalization reaction to proceed, followed by neutralization, washing with water, and drying. method is common.

ポリビニルアセタール樹脂の製造方法として、予め反応器に仕込まれたポリビニルアルコール溶液と触媒の混合溶液にアルデヒド類を添加してアセタール化反応を行うバッチ方式が従来から採用されている。しかし、このバッチ方式では、反応器が大きくなると、反応の開始時にポリビニルアルコール溶液中にアルデヒド類や触媒が均一に分散されていないことがあり、アルデヒド類や触媒の濃度の違いが局所的に発生し、粗大粒子が発生するなど、得られるポリビニルアセタール樹脂の品質を低下させることがあった。
また、バッチ方式では、局所的な濃度の違いが発生することによる問題を回避するために、反応器に供給するポリビニルアルコール溶液の濃度を低くして、溶液の粘度を下げ、より短時間で均一にアルデヒド類、および触媒を分散させている。その結果、アセタール化反応の終了後に得られるポリビニルアセタール樹脂を含むスラリー中におけるポリビニルアセタール樹脂の濃度も低くなることがあった。
さらに、バッチ方式では、局所的な濃度の違いが発生することによる問題を回避するために、アルデヒド類および触媒が均一に分散するまでポリビニルアセタールの析出が起こらないように、反応器に原料を供給する際の温度を低くすることが行われていた。
As a method for producing a polyvinyl acetal resin, a batch system has conventionally been adopted in which an acetalization reaction is performed by adding aldehydes to a mixed solution of a polyvinyl alcohol solution and a catalyst charged in advance in a reactor. However, in this batch method, when the reactor becomes large, the aldehydes and catalyst may not be uniformly dispersed in the polyvinyl alcohol solution at the start of the reaction, causing local differences in the concentrations of the aldehydes and catalyst. However, the quality of the resulting polyvinyl acetal resin may be deteriorated, such as generation of coarse particles.
In addition, in the batch method, in order to avoid problems caused by local differences in concentration, the concentration of the polyvinyl alcohol solution supplied to the reactor is lowered to lower the viscosity of the solution and achieve uniformity in a shorter time. Aldehydes and catalysts are dispersed in the As a result, the concentration of the polyvinyl acetal resin in the slurry containing the polyvinyl acetal resin obtained after completion of the acetalization reaction may also become low.
Furthermore, in the batch mode, to avoid problems caused by local concentration differences, the raw materials are fed to the reactor such that precipitation of the polyvinyl acetal does not occur until the aldehydes and catalyst are uniformly dispersed. The temperature was lowered during the process.

こうした品質や生産性の問題を解決するために、反応方法や製造方法に関する種々の提案がなされてきた。例えば高せん断力ミキサーを用いた連続プロセスにより高温下での反応を行う方法(特許文献1)、密閉反応器に連続的に原料を供給し、所定のアセタール化度に到達した反応物を、連続的に排出する工程を有する方法(特許文献2)、反応器に予め水、あるいは酸触媒を溶解した水溶液を仕込む方法(特許文献3)、マイクロ分散器、管型反応器および熟成反応器を用いた方法(特許文献4)などが挙げられる。 In order to solve these quality and productivity problems, various proposals have been made regarding reaction methods and production methods. For example, a method of performing a reaction at a high temperature by a continuous process using a high shear force mixer (Patent Document 1), a method of continuously supplying raw materials to a closed reactor, and continuously A method in which water or an aqueous solution in which an acid catalyst is dissolved is charged in advance in a reactor (Patent Document 3), a micro-disperser, a tubular reactor and an aging reactor are used. method (Patent Document 4).

特表2012-524152号公報Japanese Patent Publication No. 2012-524152 特開2003-226714号公報JP 2003-226714 A 特開2004-217763号公報JP-A-2004-217763 中国特許出願公開第105399877号公報Chinese Patent Application Publication No. 105399877

しかしながら、従来から公知の方法や、上記の方法は、その生産性は高いが、触媒の洗浄除去が十分でなく、得られるポリビニルアセタール樹脂の品質に問題がある場合、あるいは、高い品質を有するポリビニルアセタール樹脂を得ることができるが、生産性が十分でない場合がある。また、商業スケールでの生産を考えた場合、樹脂による配管詰りの対策や、より高い嵩密度を有するポリビニルアセタール樹脂を製造することで輸送コストを下げることも望まれている。 However, conventionally known methods and the above methods have high productivity, but the washing and removal of the catalyst is not sufficient, and there is a problem in the quality of the resulting polyvinyl acetal resin, or the polyvinyl acetal resin having high quality Acetal resin can be obtained, but productivity may not be sufficient. Moreover, when considering production on a commercial scale, it is also desired to reduce transportation costs by taking measures against clogging of pipes with resin and by producing polyvinyl acetal resins with higher bulk density.

本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、従来の製造方法から大幅に生産性が向上する、安定的な製造方法を見出し、かつ、本製造方法によって得られたポリビニルアセタール樹脂が、触媒の除去性に優れ、高い嵩密度を有することを見出し、本発明を完成させた。 The present inventors have made intensive studies to solve the above problems, and as a result, have found a stable production method that greatly improves productivity compared to conventional production methods, and polyvinyl acetal obtained by this production method. The inventors have found that the resin has excellent catalyst removability and high bulk density, and completed the present invention.

本発明によれば、上記課題は、
[1]ポリビニルアルコールとアルデヒド類とを反応させてポリビニルアセタール樹脂を製造する方法において、
触媒の存在下、温度20~35℃で、ポリビニルアルコール溶液とアルデヒド類の混合溶液を混合器内で撹拌し、該混合溶液において生成するポリビニルアセタールの平均アセタール化度が10モル%未満の状態で、該混合溶液を連続的に反応器へ供給する工程(I);および、
該反応器において、供給された混合溶液のアセタール化反応を行う工程(II);
を含む、ポリビニルアセタール樹脂の製造方法;
[2]ポリビニルアルコール溶液とアルデヒド類の混合溶液が、予めポリビニルアルコール溶液と触媒を混合した溶液と、アルデヒド類とを混合することで得られる、前記[1]のポリビニルアセタール樹脂の製造方法;
[3]ポリビニルアルコール溶液中のポリビニルアルコールの濃度が10~20質量%である、前記[1]または[2]のポリビニルアセタール樹脂の製造方法;
[4]混合溶液を混合器内で、せん断速度600~2000[1/s]で撹拌する、前記[1]~[3]のいずれかのポリビニルアセタール樹脂の製造方法;
[5]混合器から反応器までの混合溶液の線速度が0.5~3.0[m/s]である、前記[1]~[4]のいずれかのポリビニルアセタール樹脂の製造方法;
[6]混合器から反応器までの混合溶液の平均滞留時間が5秒以内である、前記[1]~[5]のいずれかのポリビニルアセタール樹脂の製造方法;
[7]工程(I)の後、混合器から反応器への混合溶液の供給を停止する工程(III)を含む、前記[1]~[6]のいずれかのポリビニルアセタール樹脂の製造方法;
[8]工程(II)において、反応器内の温度を昇温速度0.50~1.0℃/分で昇温し、50℃~80℃で混合溶液のアセタール化反応を行う、前記[1]~[7]のいずれかのポリビニルアセタール樹脂の製造方法;
[9]工程(II)において、反応器内の温度を昇温し、昇温後の混合溶液のアセタール化反応の反応時間が1~3時間である、前記[1]~[8]のいずれかのポリビニルアセタール樹脂の製造方法;
[10]工程(II)において、生成するポリビニルアセタール樹脂の平均アセタール化度を65モル%以上とする、前記[1]~[9]のいずれかのポリビニルアセタール樹脂の製造方法;
[11]得られるポリビニルアセタール樹脂の嵩密度が200kg/m以上であり、ナトリウムイオン含有量が40ppm以下である、前記[1]~[10]のいずれかのポリビニルアセタール樹脂の製造方法;
[12]前記[1]~[11]のいずれかの製造方法で得られる、ポリビニルアセタール樹脂;
[13]嵩密度が200kg/m以上であり、比表面積が1.5~1.65m/gである、ポリビニルアセタール樹脂;
を提供することによって解決される。
According to the present invention, the above problems are
[1] In a method for producing a polyvinyl acetal resin by reacting polyvinyl alcohol with an aldehyde,
In the presence of a catalyst, a mixed solution of a polyvinyl alcohol solution and an aldehyde is stirred in a mixer at a temperature of 20 to 35° C., and the average degree of acetalization of the polyvinyl acetal produced in the mixed solution is less than 10 mol %. , step (I) of continuously supplying the mixed solution to a reactor; and
Step (II) of performing an acetalization reaction of the supplied mixed solution in the reactor;
A method for producing a polyvinyl acetal resin comprising;
[2] The method for producing a polyvinyl acetal resin according to [1] above, wherein the mixed solution of the polyvinyl alcohol solution and the aldehydes is obtained by mixing a solution obtained by mixing the polyvinyl alcohol solution and the catalyst in advance with the aldehydes;
[3] The method for producing a polyvinyl acetal resin according to [1] or [2], wherein the concentration of polyvinyl alcohol in the polyvinyl alcohol solution is 10 to 20% by mass;
[4] The method for producing a polyvinyl acetal resin according to any one of [1] to [3], wherein the mixed solution is stirred in a mixer at a shear rate of 600 to 2000 [1/s];
[5] The method for producing a polyvinyl acetal resin according to any one of [1] to [4] above, wherein the mixed solution has a linear velocity of 0.5 to 3.0 [m/s] from the mixer to the reactor;
[6] The method for producing a polyvinyl acetal resin according to any one of [1] to [5] above, wherein the average residence time of the mixed solution from the mixer to the reactor is 5 seconds or less;
[7] The method for producing a polyvinyl acetal resin according to any one of [1] to [6] above, including step (III) of stopping supply of the mixed solution from the mixer to the reactor after step (I);
[8] In step (II), the temperature in the reactor is raised at a temperature elevation rate of 0.50 to 1.0°C/min, and the mixed solution is subjected to an acetalization reaction at 50°C to 80°C. 1] The method for producing a polyvinyl acetal resin according to any one of [7];
[9] Any of the above [1] to [8], wherein in step (II), the temperature in the reactor is raised, and the reaction time of the acetalization reaction of the mixed solution after the temperature rise is 1 to 3 hours. A method for producing a polyvinyl acetal resin;
[10] The method for producing a polyvinyl acetal resin according to any one of the above [1] to [9], wherein the polyvinyl acetal resin produced in step (II) has an average degree of acetalization of 65 mol% or more;
[11] The method for producing a polyvinyl acetal resin according to any one of [1] to [10] above, wherein the resulting polyvinyl acetal resin has a bulk density of 200 kg/m 3 or more and a sodium ion content of 40 ppm or less;
[12] A polyvinyl acetal resin obtained by the production method according to any one of [1] to [11];
[13] A polyvinyl acetal resin having a bulk density of 200 kg/m 3 or more and a specific surface area of 1.5 to 1.65 m 2 /g;
is resolved by providing

本発明のポリビニルアセタール樹脂の製造方法は、従来の製造方法に比べ生産性が高く、かつ、触媒の除去性に優れ、高い嵩密度を有するポリビニルアセタール樹脂を得ることができる。 The method for producing a polyvinyl acetal resin of the present invention has higher productivity than conventional production methods, is excellent in catalyst removability, and can obtain a polyvinyl acetal resin having a high bulk density.

本発明は、ポリビニルアルコールとアルデヒド類とを反応させてポリビニルアセタール樹脂を製造する方法において、触媒の存在下、温度20~35℃でポリビニルアルコール溶液とアルデヒド類の混合溶液を混合器内で撹拌し、該混合溶液において生成するポリビニルアセタールの平均アセタール化度が10モル%未満の状態で、該混合溶液を連続的に反応器へ供給する工程(I);および該反応器において、供給された混合溶液のアセタール化反応を行う工程(II);を含む、ポリビニルアセタール樹脂の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for producing polyvinyl acetal resin by reacting polyvinyl alcohol and aldehydes, wherein a mixed solution of polyvinyl alcohol solution and aldehydes is stirred in a mixer at a temperature of 20 to 35° C. in the presence of a catalyst. a step (I) of continuously supplying the mixed solution to a reactor in a state where the average degree of acetalization of the polyvinyl acetal produced in the mixed solution is less than 10 mol%; It relates to a method for producing a polyvinyl acetal resin, comprising the step (II) of performing an acetalization reaction of the solution.

本発明の製造方法では、ポリビニルアルコール溶液、触媒およびアルデヒド類を小型の混合器に連続的に供給して混合させた後に、この混合溶液を、混合器よりも大型の反応器に連続的に供給してアセタール化を行うため、アルデヒド類、触媒の局所的な濃度の違いが発生することなく、高品質のポリビニルアセタール樹脂を得ることができる。 In the production method of the present invention, the polyvinyl alcohol solution, catalyst and aldehydes are continuously supplied to a small mixer and mixed, and then this mixed solution is continuously supplied to a reactor larger than the mixer. A high-quality polyvinyl acetal resin can be obtained without causing local differences in the concentrations of aldehydes and catalysts.

本発明の製造方法では、アルデヒド類や触媒の局所的な濃度の違いという問題は発生しないため、反応器に供給するポリビニルアルコール溶液の濃度を高くすることができる。そのため、バッチ方式と比べ、同じ大きさの反応器に供給できるポリビニルアルコールの量を増やすことが可能となる。その結果、本発明の製造方法によれば、同じ大きさの反応器を利用した場合であっても、バッチ方式よりもポリビニルアセタール樹脂の生産量を増やすことができる。 In the production method of the present invention, the problem of local differences in concentration of aldehydes and catalyst does not occur, so the concentration of the polyvinyl alcohol solution supplied to the reactor can be increased. Therefore, compared with the batch method, it is possible to increase the amount of polyvinyl alcohol that can be supplied to a reactor of the same size. As a result, according to the production method of the present invention, even if the reactor of the same size is used, the production amount of polyvinyl acetal resin can be increased as compared with the batch method.

本発明の製造方法では、アルデヒド類および触媒の局所的な濃度の違いという問題は発生しないため、バッチ方式と比べ、より高い温度で原料を反応器に供給することができる。本発明の製造方法によれば、より高い温度でアセタール化反応が進められるため、アセタール化反応の進行速度も速くなり、且つ、アセタール化反応を高温で行うための昇温時間も短くすることができる。結果として、従来のバッチ方式よりも短時間で、ポリビニルアセタール樹脂を製造することが可能となる。 In the production method of the present invention, the problem of local differences in concentration of aldehydes and catalyst does not occur, so raw materials can be supplied to the reactor at a higher temperature than in the batch method. According to the production method of the present invention, since the acetalization reaction proceeds at a higher temperature, the rate of progress of the acetalization reaction is increased, and the heating time for carrying out the acetalization reaction at a high temperature can be shortened. can. As a result, it is possible to produce a polyvinyl acetal resin in a shorter time than the conventional batch method.

(工程(I))
工程(I)は、触媒の存在下、温度20~35℃で、ポリビニルアルコール溶液とアルデヒド類の混合溶液を混合器内で撹拌し、該混合溶液において生成するポリビニルアセタールの平均アセタール化度が10モル%未満の状態で、該混合溶液を連続的に反応器へ供給する工程である。
(Step (I))
In step (I), a mixed solution of a polyvinyl alcohol solution and an aldehyde is stirred in a mixer at a temperature of 20 to 35°C in the presence of a catalyst, and the polyvinyl acetal produced in the mixed solution has an average degree of acetalization of 10. It is a step of continuously supplying the mixed solution to the reactor in a state of less than mol %.

ポリビニルアルコール溶液は、例えば撹拌槽などに水とポリビニルアルコールを仕込み、撹拌下で90℃以上に昇温して溶解させて得られる。得られたポリビニルアルコール溶液は、20~35℃まで冷却した後に、混合器へ供給される。 The polyvinyl alcohol solution can be obtained, for example, by charging water and polyvinyl alcohol in a stirring tank or the like, heating the mixture to 90° C. or higher with stirring, and dissolving the mixture. The resulting polyvinyl alcohol solution is cooled to 20-35° C. and then supplied to a mixer.

ポリビニルアルコール溶液中のポリビニルアルコールの濃度は10質量%以上が好ましく、11質量%以上がより好ましく、13質量%以上がさらに好ましい。ポリビニルアルコールの濃度は20質量%以下が好ましく、16質量%以下がより好ましく、14質量%以下がさらに好ましい。ポリビニルアルコールの濃度が10質量%未満となると、ポリビニルアセタール樹脂の生産効率が低くなる傾向にある。ポリビニルアルコールの濃度が20質量%より高くなると、混合溶液の粘度が高くなるため、混合器内での混合能力が低下するおそれがある。また、圧力損失の増加を抑制すべく、反応器に供給される混合溶液の線速度を低下させると、混合溶液の平均滞留時間が長くなる傾向にある。 The polyvinyl alcohol concentration in the polyvinyl alcohol solution is preferably 10% by mass or more, more preferably 11% by mass or more, and even more preferably 13% by mass or more. The polyvinyl alcohol concentration is preferably 20% by mass or less, more preferably 16% by mass or less, and even more preferably 14% by mass or less. When the polyvinyl alcohol concentration is less than 10% by mass, the production efficiency of the polyvinyl acetal resin tends to be low. If the concentration of polyvinyl alcohol is higher than 20% by mass, the viscosity of the mixed solution increases, which may reduce the mixing ability in the mixer. In addition, if the linear velocity of the mixed solution supplied to the reactor is reduced in order to suppress an increase in pressure loss, the average residence time of the mixed solution tends to increase.

ポリビニルアルコールの粘度平均重合度は100以上が好ましく、300以上がより好ましく、400以上がより好ましく、600以上がさらに好ましく、700以上が特に好ましく、750以上が最も好ましい。ポリビニルアルコールの粘度平均重合度が300未満となると、得られるポリビニルアセタール樹脂の溶融粘度が低下する傾向にある。また、ポリビニルアルコールの粘度平均重合度は5000以下が好ましく、3000以下がより好ましく、2500以下がさらに好ましく、2300以下が特に好ましく、2000以下が最も好ましい。ポリビニルアルコールの粘度平均重合度が5000を超えると、得られるポリビニルアセタール樹脂の成形が難しくなるおそれがある。 The viscosity average polymerization degree of polyvinyl alcohol is preferably 100 or more, more preferably 300 or more, more preferably 400 or more, still more preferably 600 or more, particularly preferably 700 or more, and most preferably 750 or more. When the viscosity-average degree of polymerization of polyvinyl alcohol is less than 300, the melt viscosity of the resulting polyvinyl acetal resin tends to decrease. The viscosity average degree of polymerization of polyvinyl alcohol is preferably 5000 or less, more preferably 3000 or less, still more preferably 2500 or less, particularly preferably 2300 or less, and most preferably 2000 or less. If the viscosity-average degree of polymerization of polyvinyl alcohol exceeds 5000, it may become difficult to mold the resulting polyvinyl acetal resin.

なお、本発明のポリビニルアセタール樹脂の粘度平均重合度は原料となるポリビニルアルコールの粘度平均重合度と一致する。ポリビニルアルコールの粘度平均重合度はJIS K 6726に準じて測定され、上記したポリビニルアルコールの好ましい粘度平均重合度はポリビニルアセタール樹脂の好ましい粘度平均重合度と一致する。 The viscosity-average degree of polymerization of the polyvinyl acetal resin of the present invention coincides with the viscosity-average degree of polymerization of the raw polyvinyl alcohol. The viscosity average degree of polymerization of polyvinyl alcohol is measured according to JIS K 6726, and the preferable viscosity average degree of polymerization of polyvinyl alcohol matches the preferable viscosity average degree of polymerization of polyvinyl acetal resin.

後述するように、得られるポリビニルアセタール樹脂のビニルアセテート単位の含有量は30モル%以下に設定することが好ましいため、ポリビニルアルコールのけん化度は70モル%以上が好ましく、95モル%以上がより好ましい。 As will be described later, the vinyl acetate unit content of the resulting polyvinyl acetal resin is preferably set to 30 mol% or less, so the degree of saponification of the polyvinyl alcohol is preferably 70 mol% or more, more preferably 95 mol% or more. .

ポリビニルアルコールとしては、ビニルエステルと他の単量体との共重合体をけん化して得られるポリビニルアルコール系重合体を用いることもできる。ここで、該他の単量体としては、例えばエチレン、プロピレン、n-ブテン、イソブチレン等のα-オレフィン;アクリル酸およびその塩;アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸n-プロピル、アクリル酸i-プロピル、アクリル酸n-ブチル、アクリル酸i-ブチル、アクリル酸t-ブチル、アクリル酸2-エチルヘキシル、アクリル酸ドデシル、アクリル酸オクタデシル等のアクリル酸エステル類;メタクリル酸およびその塩;メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸n-プロピル、メタクリル酸i-プロピル、メタクリル酸n-ブチル、メタクリル酸i-ブチル、メタクリル酸t-ブチル、メタクリル酸2-エチルヘキシル、メタクリル酸ドデシル、メタクリル酸オクタデシル等のメタクリル酸エステル類;アクリルアミド;N-メチルアクリルアミド、N-エチルアクリルアミド、N,N-ジメチルアクリルアミド、ジアセトンアクリルアミド、アクリルアミドプロパンスルホン酸およびその塩、アクリルアミドプロピルジメチルアミンおよびその塩またはその4級塩、N-メチロールアクリルアミドおよびその誘導体等のアクリルアミド誘導体;メタクリルアミド、N-メチルメタクリルアミド、N-エチルメタクリルアミド、N,N-ジメチルメタクリルアミド、メタクリルアミドプロパンスルホン酸およびその塩、メタクリルアミドプロピルジメチルアミンおよびその塩またはその4級塩、N-メチロールメタクリルアミドおよびその誘導体等のメタクリルアミド誘導体;メチルビニルエーテル、エチルビニルエーテル、n-プロピルビニルエーテル、i-プロピルビニルエーテル、n-ブチルビニルエーテル、i-ブチルビニルエーテル、t-ブチルビニルエーテル、ドデシルビニルエーテル、ステアリルビニルエーテル等のビニルエーテル類;アクリロニトリル、メタクリロニトリル等のニトリル類;塩化ビニル、フッ化ビニル等のハロゲン化ビニル類;塩化ビニリデン、フッ化ビニリデン等のハロゲン化ビニリデン類;酢酸アリル、塩化アリル等のアリル化合物;マレイン酸、イタコン酸、フマル酸等の不飽和ジカルボン酸およびその塩、そのエステルまたはその無水物;ビニルトリメトキシシラン等のビニルシリル化合物;酢酸イソプロペニル等が挙げられる。 As polyvinyl alcohol, a polyvinyl alcohol-based polymer obtained by saponifying a copolymer of vinyl ester and other monomers can also be used. Here, the other monomers include α-olefins such as ethylene, propylene, n-butene and isobutylene; acrylic acid and salts thereof; methyl acrylate, ethyl acrylate, n-propyl acrylate, acrylic acid; Acrylic acid esters such as i-propyl, n-butyl acrylate, i-butyl acrylate, t-butyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, dodecyl acrylate, octadecyl acrylate; methacrylic acid and its salts; methacrylic acid methyl, ethyl methacrylate, n-propyl methacrylate, i-propyl methacrylate, n-butyl methacrylate, i-butyl methacrylate, t-butyl methacrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, dodecyl methacrylate, octadecyl methacrylate, etc. methacrylic acid esters of; acrylamide; N-methylacrylamide, N-ethylacrylamide, N,N-dimethylacrylamide, diacetoneacrylamide, acrylamidopropanesulfonic acid and its salts, acrylamidopropyldimethylamine and its salts or quaternary salts thereof, acrylamide derivatives such as N-methylolacrylamide and derivatives thereof; salts thereof or quaternary salts thereof, methacrylamide derivatives such as N-methylol methacrylamide and derivatives thereof; methyl vinyl ether, ethyl vinyl ether, n-propyl vinyl ether, i-propyl vinyl ether, n-butyl vinyl ether, i-butyl vinyl ether, t- Vinyl ethers such as butyl vinyl ether, dodecyl vinyl ether and stearyl vinyl ether; Nitriles such as acrylonitrile and methacrylonitrile; Vinyl halides such as vinyl chloride and vinyl fluoride; Vinylidene halides such as vinylidene chloride and vinylidene fluoride; allyl compounds such as allyl and allyl chloride; unsaturated dicarboxylic acids such as maleic acid, itaconic acid and fumaric acid, salts thereof, esters thereof or anhydrides thereof; vinylsilyl compounds such as vinyltrimethoxysilane; .

アセタール化反応に用いる触媒は、酸触媒が好ましい。酸触媒としては、有機酸および無機酸のいずれも使用可能であり、例えば酢酸、パラトルエンスルホン酸、塩酸、硫酸、硝酸等が挙げられる。中でも塩酸、硫酸、硝酸が好ましく用いられる。例えば触媒として塩酸を水溶液として用いる場合、塩酸水溶液の濃度は10質量%以上が好ましく、15質量%以上がより好ましい。また、塩酸の濃度は25質量%以下が好ましく、20質量%以下がより好ましい。 The catalyst used for the acetalization reaction is preferably an acid catalyst. Both organic acids and inorganic acids can be used as the acid catalyst, and examples thereof include acetic acid, p-toluenesulfonic acid, hydrochloric acid, sulfuric acid, and nitric acid. Among them, hydrochloric acid, sulfuric acid and nitric acid are preferably used. For example, when hydrochloric acid is used as an aqueous solution as a catalyst, the concentration of the aqueous hydrochloric acid solution is preferably 10% by mass or more, more preferably 15% by mass or more. Moreover, the concentration of hydrochloric acid is preferably 25% by mass or less, more preferably 20% by mass or less.

ポリビニルアルコールのアセタール化反応に用いるアルデヒド類としては、炭素数1以上で、炭素数12以下のアルデヒドが好ましい。アルデヒド類の炭素数が12を超えると、アセタール化反応の反応性が低下し、反応中に樹脂のブロックが発生しやすくなり、ポリビニルアセタール樹脂の合成に困難を伴い易くなる。 As aldehydes used in the acetalization reaction of polyvinyl alcohol, aldehydes having 1 or more carbon atoms and 12 or less carbon atoms are preferable. When the number of carbon atoms in the aldehyde exceeds 12, the reactivity of the acetalization reaction is lowered, the resin tends to block during the reaction, and the synthesis of the polyvinyl acetal resin tends to be difficult.

アルデヒド類としては、例えばホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、プロピオンアルデヒド、n-ブチルアルデヒド、イソブチルアルデヒド、バレルアルデヒド、イソバレルアルデヒド、n-ヘキシルアルデヒド、2-エチルブチルアルデヒド、n-ヘプチルアルデヒド、n-オクチルアルデヒド、2-エチルヘキシルアルデヒド、n-ノニルアルデヒド、n-デシルアルデヒド、ベンズアルデヒド、シンナムアルデヒド等の脂肪族、芳香族、脂環式アルデヒドが挙げられる。中でも炭素数2以上で、炭素数6以下の脂肪族アルデヒドが好ましく、ブチルアルデヒドが特に好ましい。また、アルデヒドは単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。更に、多官能アルデヒドやその他の官能基を有するアルデヒドなどを併用してもよい。 Examples of aldehydes include formaldehyde, acetaldehyde, propionaldehyde, n-butyraldehyde, isobutyraldehyde, valeraldehyde, isovaleraldehyde, n-hexylaldehyde, 2-ethylbutyraldehyde, n-heptylaldehyde, n-octylaldehyde, 2 -ethylhexylaldehyde, n-nonylaldehyde, n-decylaldehyde, benzaldehyde, cinnamaldehyde and other aliphatic, aromatic and alicyclic aldehydes. Among them, aliphatic aldehydes having 2 or more carbon atoms and 6 or less carbon atoms are preferred, and butyraldehyde is particularly preferred. Moreover, an aldehyde may be used independently and may use 2 or more types together. Furthermore, polyfunctional aldehydes and aldehydes having other functional groups may be used in combination.

工程(I)では、ポリビニルアルコール溶液、触媒およびアルデヒド類のそれぞれが、一定の供給速度で、混合器へ連続的に供給され、混合器内で撹拌されることで混合溶液が得られる。混合器に供給する前に配管内で不均一に反応が進行し、配管付着およびつまりが発生するおそれがあることから、予めポリビニルアルコール溶液と触媒を混合した溶液を調製し、該溶液とアルデヒド類を混合して、混合溶液とすることが好ましい。例えばポリビニルアルコール溶液と触媒をインラインミキサーで混合した溶液を混合器へ供給し、これとは別に、アルデヒド類を混合器へ供給することができる。このように、予めポリビニルアルコール溶液と触媒を混合した溶液を調製し、該溶液とアルデヒド類を混合して混合溶液とすることで、触媒が塩酸などの水溶液である場合に、ポリビニルアルコール溶液と触媒を混合した溶液の粘度が低くなりやすく、均一に混ざりやすくなる。 In step (I), the polyvinyl alcohol solution, the catalyst, and the aldehydes are each continuously supplied to the mixer at a constant supply rate and stirred in the mixer to obtain a mixed solution. Before supplying the mixer to the mixer, the reaction progresses unevenly in the pipes, and there is a risk of adhesion and clogging of the pipes. are preferably mixed to form a mixed solution. For example, a solution obtained by mixing a polyvinyl alcohol solution and a catalyst with an in-line mixer is supplied to a mixer, and aldehydes can be separately supplied to the mixer. Thus, by preparing a solution in which a polyvinyl alcohol solution and a catalyst are mixed in advance and mixing the solution and aldehydes to form a mixed solution, when the catalyst is an aqueous solution such as hydrochloric acid, the polyvinyl alcohol solution and the catalyst The viscosity of the mixed solution tends to be low, and it becomes easy to mix uniformly.

また、予めポリビニルアルコール溶液とアルデヒド類を混合してもよく、例えばポリビニルアルコール溶液の調製槽に触媒、または、アルデヒド類を直接添加する方法、混合器の手前にスタティックミキサー等のインラインミキサーを設置し、連続的に一定割合で添加する方法などが挙げられる。 In addition, the polyvinyl alcohol solution and the aldehydes may be mixed in advance, for example, a method of directly adding the catalyst or the aldehydes to the preparation tank of the polyvinyl alcohol solution, or installing an in-line mixer such as a static mixer in front of the mixer. , a method of continuously adding at a constant rate, and the like.

ポリビニルアルコール溶液、触媒およびアルデヒド類の流量は、混合器の容積、混合器と反応器を接続する接続配管の配管径および配管長さに応じて、適宜変更することができる。ポリビニルアルコール溶液の混合器への流量に対する触媒溶液の混合器への流量の比である(触媒溶液の混合器への流量)/(ポリビニルアルコール溶液の混合器への流量)は0.05以上が好ましく、0.09以上がより好ましい。また、該流量の比は0.2以下が好ましく、0.17以下がより好ましい。該流量の比が0.2を超えると、得られるポリビニルアセタール樹脂中に残存する触媒量が多くなる傾向にあり、該流量の比が0.05より小さくなると、アセタール化反応の進行が遅くなる傾向にある。 The flow rates of the polyvinyl alcohol solution, the catalyst and the aldehydes can be appropriately changed according to the volume of the mixer and the diameter and length of the connecting pipe connecting the mixer and the reactor. The ratio of the flow rate of the catalyst solution to the mixer to the flow rate of the polyvinyl alcohol solution to the mixer (flow rate of the catalyst solution to the mixer)/(flow rate of the polyvinyl alcohol solution to the mixer) is 0.05 or more. Preferably, 0.09 or more is more preferable. Moreover, the ratio of the flow rates is preferably 0.2 or less, more preferably 0.17 or less. If the flow rate ratio exceeds 0.2, the amount of catalyst remaining in the resulting polyvinyl acetal resin tends to increase, and if the flow rate ratio is less than 0.05, the progress of the acetalization reaction slows down. There is a tendency.

ポリビニルアルコール溶液の混合器への流量に対するアルデヒド類の混合器への流量の比である(アルデヒド類の混合器への流量)/(ポリビニルアルコール溶液の混合器への流量)は0.08以上が好ましく、0.09以上がより好ましい。また、該流量の比は0.12以下が好ましく、0.11以下がより好ましい。該流量の比が0.12を超えると、また、該流量の比が0.08より小さくなると、所望の物性を有するポリビニルアセタール樹脂を得られない場合がある。 The ratio of the flow rate of the aldehydes to the mixer to the flow rate of the polyvinyl alcohol solution to the mixer (flow rate of the aldehydes to the mixer)/(flow rate of the polyvinyl alcohol solution to the mixer) is 0.08 or more. Preferably, 0.09 or more is more preferable. Moreover, the ratio of the flow rates is preferably 0.12 or less, more preferably 0.11 or less. If the flow rate ratio exceeds 0.12, or if the flow rate ratio is less than 0.08, it may not be possible to obtain a polyvinyl acetal resin having desired physical properties.

混合器内の混合溶液の温度は20℃以上であり、25℃以上が好ましく、27℃以上がより好ましい。混合器内の混合溶液の温度は35℃以下であり、34℃以下が好ましく、33℃以下がより好ましい。混合溶液の温度が20℃よりも低いと、原料粘度が高く、原料供給配管内の圧力損失が高くなるため、流量低下による供給時間が長時間化するおそれがある。また、反応速度が低下することでその後のバッチ反応の時間が長時間化するおそれがある。混合溶液の温度が35℃よりも高いと、反応途中で析出したポリビニルアセタール粒子の凝集により硬い粗大粒子が生成され、高い品質のポリビニルアセタール樹脂を得られない。また、ポリビニルアセタール粒子の凝集により、得られるポリビニルアセタール樹脂が多孔質とならず、アセタール反応化後に触媒を洗浄により除去しにくくなる。なお、混合器内で混合溶液についてアセタール化反応が進行することで反応熱が発生するが、熱交換器により、温度を20~35℃に維持することができる。 The temperature of the mixed solution in the mixer is 20° C. or higher, preferably 25° C. or higher, more preferably 27° C. or higher. The temperature of the mixed solution in the mixer is 35° C. or lower, preferably 34° C. or lower, more preferably 33° C. or lower. If the temperature of the mixed solution is lower than 20° C., the viscosity of the raw material is high and the pressure loss in the raw material supply pipe increases, so there is a possibility that the supply time will be prolonged due to the decrease in the flow rate. In addition, since the reaction rate is lowered, there is a possibility that the subsequent batch reaction will take a long time. If the temperature of the mixed solution is higher than 35° C., the polyvinyl acetal particles precipitated during the reaction agglomerate to form hard coarse particles, making it impossible to obtain a polyvinyl acetal resin of high quality. In addition, aggregation of the polyvinyl acetal particles prevents the obtained polyvinyl acetal resin from becoming porous, making it difficult to remove the catalyst by washing after the acetal reaction. As the acetalization reaction progresses in the mixed solution in the mixer, reaction heat is generated, but the temperature can be maintained at 20 to 35° C. by means of a heat exchanger.

混合溶液を混合器内で、せん断速度600[1/s]以上で撹拌することが好ましく、800[1/s]以上で撹拌することがより好ましく、900[1/s]以上で撹拌することがさらに好ましい。また、混合溶液を混合器内で、せん断速度2000[1/s]以下で撹拌することが好ましく、1600[1/s]以下で撹拌することがより好ましく、1100[1/s]以下で撹拌することがさらに好ましい。撹拌のせん断速度が600[1/s]未満となると、ポリビニルアルコール溶液中に触媒やアルデヒド類が均一に分散せずに、粗大粒子が発生しやすくなる傾向にある。撹拌のせん断速度が2000[1/s]より高くなると、1次粒子径の制御が困難になったり、せん断発熱による局所反応の進行から反応制御が困難となる傾向にある。撹拌のせん断速度を1000~2000[1/s]とする方法としては、ダイナミックミキサー、スタティックミキサーなどのインラインミキサーを用いて撹拌する方法が挙げられる。 The mixed solution is preferably stirred in a mixer at a shear rate of 600 [1/s] or higher, more preferably 800 [1/s] or higher, and 900 [1/s] or higher. is more preferred. Further, the mixed solution is preferably stirred in a mixer at a shear rate of 2000 [1/s] or less, more preferably 1600 [1/s] or less, and stirred at 1100 [1/s] or less. more preferably. When the shear rate of stirring is less than 600 [1/s], the catalyst and aldehydes are not uniformly dispersed in the polyvinyl alcohol solution, and coarse particles tend to be generated. When the shear rate of stirring is higher than 2000 [1/s], it tends to be difficult to control the primary particle size, or it becomes difficult to control the reaction due to the progress of local reactions due to shear heat generation. Examples of the method of setting the shear rate for stirring to 1000 to 2000 [1/s] include a method of stirring using an in-line mixer such as a dynamic mixer or static mixer.

混合器の容積は、反応器の容積A[L]に対して、0.01A[L]以上が好ましく、0.05A[L]以上がより好ましい。混合器の容積は1A[L]以下が好ましく、0.5A[L]以下がより好ましい。混合器の容積が、0.01A[L]未満となると、混合器内での混合溶液の滞留時間が短くなり、原料が均一に分散しにくくなる傾向にある。混合器の容積が、1A[L]よりも大きいと、原料が混合器に供給されてから反応器に供給されるまでの混合溶液の平均滞留時間が長くなり、混合器や接続配管の詰まりの原因となることがある。 The volume of the mixer is preferably 0.01 A [L] or more, more preferably 0.05 A [L] or more, relative to the reactor volume A [L]. The volume of the mixer is preferably 1 A [L] or less, more preferably 0.5 A [L] or less. If the volume of the mixer is less than 0.01 A [L], the retention time of the mixed solution in the mixer tends to be short, making it difficult to uniformly disperse the raw materials. If the volume of the mixer is larger than 1A [L], the average residence time of the mixed solution from the supply of the raw materials to the mixer to the supply to the reactor becomes long, and clogging of the mixer and connecting pipes occurs. It may cause

該混合溶液が反応器に供給されるまでに、混合溶液において生成するポリビニルアセタールの平均アセタール化度は10モル%未満であり、8モル%未満が好ましく、6モル%未満がより好ましい。該混合溶液において生成するポリビニルアセタールの平均アセタール化度が、10モル%以上となると、嵩密度が高いポリビニルアセタール樹脂を得ることができなくなり、また、触媒を洗浄により除去しにくくなる。反応器に供給される前のポリビニルアセタールのアセタール化度を10モル%未満とする手段としては、例えば混合器の容積、並びに、混合器から反応器までの接続配管の配管径および配管長さを適切に調整する方法が挙げられる。 By the time the mixed solution is supplied to the reactor, the average degree of acetalization of the polyvinyl acetal produced in the mixed solution is less than 10 mol%, preferably less than 8 mol%, more preferably less than 6 mol%. When the average degree of acetalization of the polyvinyl acetal produced in the mixed solution is 10 mol % or more, it becomes impossible to obtain a polyvinyl acetal resin with a high bulk density, and it becomes difficult to remove the catalyst by washing. Means for reducing the degree of acetalization of the polyvinyl acetal before being supplied to the reactor to less than 10 mol% include, for example, the volume of the mixer, and the diameter and length of the connecting pipe from the mixer to the reactor. There is a method of adjusting appropriately.

混合器から反応器までの混合溶液の線速度(流速)は0.5[m/s]以上が好ましい。混合器から反応器までの混合溶液の線速度は3.0[m/s]以下が好ましく、2.7[m/s]以下がより好ましく、2.5[m/s]以下がさらに好ましい。混合器から反応器までの混合溶液の線速度が、0.5[m/s]未満となると、混合溶液が混合器から反応器に供給されるまでにアセタール化反応が相当程度進んでしまい、接続配管の詰まりの原因となることがある。混合器から反応器までの混合溶液の線速度が、3.0[m/s]を越えると、接続配管内での圧力損失が増加し、混合溶液を送液する送液ポンプでの負荷が大きくなり設備負担が大きくなる傾向にある。混合器から反応器までの混合溶液の線速度(流速)を0.5~3.0[m/s]とする手段としては、例えば接続配管の配管径および配管長さを適切に調整する方法が挙げられる。接続配管を細く、短くすることで、混合溶液の線速度が増す。 The linear velocity (flow velocity) of the mixed solution from the mixer to the reactor is preferably 0.5 [m/s] or more. The linear velocity of the mixed solution from the mixer to the reactor is preferably 3.0 [m/s] or less, more preferably 2.7 [m/s] or less, and even more preferably 2.5 [m/s] or less. . When the linear velocity of the mixed solution from the mixer to the reactor is less than 0.5 [m/s], the acetalization reaction progresses considerably before the mixed solution is supplied from the mixer to the reactor, It may cause clogging of connecting pipes. When the linear velocity of the mixed solution from the mixer to the reactor exceeds 3.0 [m/s], the pressure loss in the connecting pipe increases, and the load on the liquid feed pump that feeds the mixed solution increases. This tends to increase the burden on equipment. As means for adjusting the linear velocity (flow velocity) of the mixed solution from the mixer to the reactor to 0.5 to 3.0 [m/s], for example, a method of appropriately adjusting the pipe diameter and pipe length of the connecting pipe. are mentioned. By narrowing and shortening the connecting pipe, the linear velocity of the mixed solution increases.

混合器から反応器までの混合溶液の平均滞留時間は、混合器と反応器を接続する配管がある場合には、配管中を混合溶液が通過する時間も含む。混合器から反応器までの平均滞留時間は、混合溶液中に析出したポリビニルアセタール樹脂による配管詰まりおよび付着を抑制する観点から5秒以内が好ましく、3秒以内がより好ましい。原料が混合器に供給されてから反応器に供給されるまでの混合溶液の平均滞留時間を5秒以内とする手段としては、例えば混合器の容積、並びに、混合器から反応器までの接続配管の配管径および配管長さを適切に調整する方法が挙げられる。 The average residence time of the mixed solution from the mixer to the reactor includes, if there is a pipe connecting the mixer and the reactor, the time for the mixed solution to pass through the pipe. The average residence time from the mixer to the reactor is preferably within 5 seconds, more preferably within 3 seconds, from the viewpoint of suppressing clogging and adhesion of polyvinyl acetal resin precipitated in the mixed solution. Means for making the average residence time of the mixed solution within 5 seconds from the raw materials supplied to the mixer to the reactor are, for example, the volume of the mixer, and the connecting pipe from the mixer to the reactor and a method of appropriately adjusting the pipe diameter and pipe length.

工程(I)の後、混合器から反応器への混合溶液の供給を停止する工程(III)を含むことが好ましい。反応器の容積に応じた適切な量の混合溶液が供給された後に、混合溶液の連続的な供給が停止される。 After step (I), it is preferable to include step (III) of stopping supply of the mixed solution from the mixer to the reactor. After supplying an appropriate amount of the mixed solution according to the volume of the reactor, the continuous supply of the mixed solution is stopped.

(工程(II))
工程(II)は、反応器において該混合溶液のアセタール化反応を行う工程である。
(Step (II))
Step (II) is a step of acetalizing the mixed solution in a reactor.

混合溶液のアセタール化反応を効率よく行う観点から、式(a):
0.01 ≦ V/(V+V’) ≦ 0.1 (a)
(式中、V[L]は予め反応器に仕込む水または触媒を溶解させた水溶液の体積を表し、V’[L]は工程(I)において反応器に供給する混合溶液の総体積を表す。)に従って、反応器内に予め水または触媒を溶解させた水溶液を仕込むことが好ましい。
From the viewpoint of efficiently performing the acetalization reaction of the mixed solution, the formula (a):
0.01≤V/(V+V')≤0.1 (a)
(Wherein, V [L] represents the volume of water or an aqueous solution in which the catalyst is dissolved in the reactor in advance, and V' [L] represents the total volume of the mixed solution supplied to the reactor in step (I). ), it is preferable to charge the reactor with water or an aqueous solution in which the catalyst is dissolved in advance.

V/(V+V’)の下限値は0.01が好ましく、0.05がより好ましい。V/(V+V’)の上限値は0.1が好ましく、0.08がより好ましい。V/(V+V’)が前記範囲内であると、反応器内の混合状態や混合溶液の濃度が適切な範囲となり、反応効率に優れる。 The lower limit of V/(V+V') is preferably 0.01, more preferably 0.05. The upper limit of V/(V+V') is preferably 0.1, more preferably 0.08. When V/(V+V') is within the above range, the mixed state in the reactor and the concentration of the mixed solution are within appropriate ranges, resulting in excellent reaction efficiency.

混合溶液のアセタール化反応を効率よく行う観点から、式(b):
0.03 ≦ V/v ≦ 0.3 (b)
(式中、V[L]は予め反応器に仕込む水または触媒を溶解させた水溶液の体積を表し、v[L/hr]は反応器に供給する混合溶液の単位時間当たりの体積を表す。)に従って、反応器内には予め水または触媒を溶解させた水溶液を仕込むことが好ましい。
From the viewpoint of efficiently performing the acetalization reaction of the mixed solution, formula (b):
0.03 ≤ V/v ≤ 0.3 (b)
(In the formula, V [L] represents the volume of water or an aqueous solution in which the catalyst is dissolved, which is previously charged to the reactor, and v [L/hr] represents the volume per unit time of the mixed solution supplied to the reactor. ), it is preferable to charge water or an aqueous solution in which the catalyst is dissolved in advance into the reactor.

V/vの下限値は0.03が好ましく、0.05がより好ましい。V/vの値が下限値を下回ると、得られるポリビニルアセタール樹脂の品質低下を招いたり、圧力損失が大きくなることでプロセス負荷が大きくなるおそれがある。より具体的には、反応器に予め仕込む水の量が少ないと、撹拌翼による十分な撹拌ができず、混合溶液が固化するおそれがある。また、反応器への混合溶液の供給速度が速く、圧力損失が大きくなり、プロセス負荷が大きくなるおそれがある。 The lower limit of V/v is preferably 0.03, more preferably 0.05. If the value of V/v is less than the lower limit, the quality of the polyvinyl acetal resin to be obtained may be deteriorated, or the process load may increase due to increased pressure loss. More specifically, if the amount of water charged in advance to the reactor is small, the mixed solution may solidify due to insufficient stirring by the stirring blades. In addition, the supply speed of the mixed solution to the reactor is high, pressure loss increases, and the process load may increase.

V/vの上限値は0.3が好ましく、0.1がより好ましい。V/vの値が上限値を上回ると、生産性が低下するおそれがある。より具体的には、反応器に仕込む水の量が多く、混合溶液中のポリビニルアルコールの濃度が薄まり、生産性が低下するおそれがある。また、混合溶液の供給速度が遅くなることで、生産が低下するおそれがある。 The upper limit of V/v is preferably 0.3, more preferably 0.1. If the value of V/v exceeds the upper limit, productivity may decrease. More specifically, the amount of water charged into the reactor is large, and the concentration of polyvinyl alcohol in the mixed solution may decrease, resulting in a decrease in productivity. In addition, there is a possibility that production will decrease due to the slow supply speed of the mixed solution.

工程(II)においても、反応器内の混合溶液の温度を20℃以上に維持することが好ましく、25℃以上に維持することがより好ましく、27℃以上に維持することがさらに好ましい。また、反応器内の混合溶液の温度を35℃以下に維持することが好ましく、34℃以下に維持することがより好ましく、33℃以下に維持することがさらに好ましい。混合溶液の温度が20℃よりも低いと、アセタール化反応が十分に進行しにくくなる傾向にある。また、混合溶液の温度が35℃よりも高いと、反応途中で析出したポリビニルアセタール粒子の凝集により硬い粗大粒子が生成され、高い品質のポリビニルアセタール樹脂が得られないおそれがある。また、ポリビニルアセタール粒子の凝集により、得られるポリビニルアセタール樹脂が多孔質とならず、アセタール反応化後に触媒を洗浄により除去しにくくなる傾向にある。 Also in step (II), the temperature of the mixed solution in the reactor is preferably maintained at 20°C or higher, more preferably at 25°C or higher, and even more preferably at 27°C or higher. Also, the temperature of the mixed solution in the reactor is preferably maintained at 35° C. or lower, more preferably 34° C. or lower, and even more preferably 33° C. or lower. When the temperature of the mixed solution is lower than 20°C, the acetalization reaction tends to be difficult to proceed sufficiently. On the other hand, when the temperature of the mixed solution is higher than 35° C., the polyvinyl acetal particles precipitated during the reaction are aggregated to form hard coarse particles, which may make it impossible to obtain a high-quality polyvinyl acetal resin. In addition, aggregation of the polyvinyl acetal particles does not make the resulting polyvinyl acetal resin porous and tends to make it difficult to remove the catalyst by washing after the acetal reaction.

反応器内の混合溶液の温度を20~35℃に維持してアセタール化反応を行う時間は0.1時間以上が好ましく、0.3時間以上がより好ましい。また、また、反応器内の混合溶液の温度を20~35℃に維持してアセタール化反応を行う時間は1.0時間以下が好ましく、0.7時間以下がより好ましい。 The time for the acetalization reaction while maintaining the temperature of the mixed solution in the reactor at 20 to 35° C. is preferably 0.1 hour or longer, more preferably 0.3 hour or longer. The time for the acetalization reaction while maintaining the temperature of the mixed solution in the reactor at 20 to 35° C. is preferably 1.0 hours or less, more preferably 0.7 hours or less.

反応器内の混合溶液の温度を、0.1~1.0時間、20~35℃に維持した後、アセタール化反応を進行させるために、反応器内および混合溶液の温度を、所定の温度まで昇温させることが好ましい。反応器内の温度を昇温速度0.5℃/分以上で昇温することが好ましく、0.6℃/分以上で昇温することがより好ましく、0.7℃/分以上で昇温することがさらに好ましい。工程(II)において、反応器内の温度を昇温速度1.0℃/分以下で昇温することが好ましく、0.9℃/分以下で昇温することがより好ましく、0.8℃/分以下で昇温することがさらに好ましい。反応器内の温度の昇温速度が0.5℃/分より遅いと、反応器内の温度が所定の温度になるまでの時間が長くなり、生産効率が低下する傾向にある。反応器内の温度の昇温速度が1.0℃/分より速いと、粒子同士の合着が起こり、得られる樹脂が粗大化する傾向にある。 After maintaining the temperature of the mixed solution in the reactor at 20 to 35° C. for 0.1 to 1.0 hours, the temperature in the reactor and the mixed solution is lowered to a predetermined temperature in order to proceed with the acetalization reaction. It is preferable to raise the temperature to The temperature in the reactor is preferably raised at a rate of 0.5°C/min or higher, more preferably 0.6°C/min or higher, and 0.7°C/min or higher. more preferably. In step (II), the temperature in the reactor is preferably raised at a temperature elevation rate of 1.0°C/min or less, more preferably 0.9°C/min or less, and 0.8°C. /min or less is more preferable. If the rate of temperature rise in the reactor is slower than 0.5° C./min, the time required for the temperature in the reactor to reach a predetermined temperature tends to increase, resulting in a decrease in production efficiency. If the rate of temperature rise in the reactor is faster than 1.0 ° C./min, the particles tend to coalesce and the resulting resin tends to coarsen.

工程(II)では、反応器内の温度を昇温した後、50℃以上で混合溶液のアセタール化反応を行うことが好ましく、58℃以上でアセタール化反応を行うことがより好ましく、65℃以上でアセタール化反応を行うことが、さらに好ましい。また、反応器内の温度を昇温した後、80℃以下で混合溶液のアセタール化反応を行うことが好ましく、77℃以下でアセタール化反応を行うことがより好ましく、75℃以下でアセタール化反応を行うことがさらに好ましい。アセタール化反応を行う際の昇温後の反応器内の温度が50℃未満であると、アセタール化反応の速度が十分ではなく、生産効率が低くなる傾向にある。昇温後の反応器内の温度が80℃より高くなると、粒子同士の合着が起こり、得られる樹脂が粗大化する傾向にある。 In step (II), after raising the temperature in the reactor, the mixed solution is preferably acetalized at 50°C or higher, more preferably 58°C or higher, and 65°C or higher. It is more preferable to carry out the acetalization reaction at . After raising the temperature in the reactor, the mixed solution is preferably acetalized at 80°C or lower, more preferably at 77°C or lower, and acetalized at 75°C or lower. is more preferable. If the temperature in the reactor after the temperature rise during the acetalization reaction is less than 50°C, the rate of the acetalization reaction is insufficient, and the production efficiency tends to be low. If the temperature in the reactor after the temperature rise becomes higher than 80° C., the particles tend to coalesce and the resulting resin tends to coarsen.

工程(II)において、混合溶液を昇温した後のアセタール化反応の反応時間は1時間以上が好ましく、2時間以上がより好ましい。混合溶液のアセタール化反応の反応時間は3時間以内が好ましく、2.5時間以内がより好ましい。混合溶液のアセタール化反応の反応時間が1時間未満であると、アセタール化反応が十分に進行せずに、未反応のアルデヒド類が残存する場合がある。混合溶液のアセタール化反応の反応時間が3時間を超えると、生産効率が低くなる傾向にある。 In step (II), the reaction time for the acetalization reaction after heating the mixed solution is preferably 1 hour or longer, more preferably 2 hours or longer. The reaction time for the acetalization reaction of the mixed solution is preferably within 3 hours, more preferably within 2.5 hours. If the reaction time of the acetalization reaction of the mixed solution is less than 1 hour, the acetalization reaction may not proceed sufficiently and unreacted aldehydes may remain. If the reaction time for the acetalization reaction of the mixed solution exceeds 3 hours, the production efficiency tends to be low.

アセタール化反応が完結した後、中和、水洗および乾燥を行うことで、ポリビニルアセタール樹脂を粉末として得ることができる。アセタール化反応後にポリビニルアセタール樹脂中に残存するアルデヒド類および触媒を除去する方法としては、公知の方法が挙げられる。触媒として酸触媒を用いた場合、ポリビニルアセタール樹脂は、アルカリ化合物により中和されるが、中和前に、ポリビニルアセタール樹脂中に残存するアルデヒド類をできるだけ除去しておくことが好ましい。中和前にアルデヒド類を除去する方法としては、アルデヒド類の反応率が高くなる条件で反応を追い込む方法、水または水/アルコール混合溶媒等により十分に洗浄する方法、化学的にアルデヒド類を処理する方法が有用である。 After the acetalization reaction is completed, the polyvinyl acetal resin can be obtained as a powder by performing neutralization, washing with water and drying. Methods for removing aldehydes and catalysts remaining in the polyvinyl acetal resin after the acetalization reaction include known methods. When an acid catalyst is used as the catalyst, the polyvinyl acetal resin is neutralized with an alkaline compound, but it is preferable to remove aldehydes remaining in the polyvinyl acetal resin as much as possible before neutralization. Methods for removing aldehydes prior to neutralization include a method of driving the reaction under conditions that increase the reaction rate of aldehydes, a method of thoroughly washing with water or a water/alcohol mixed solvent, etc., and a method of chemically treating aldehydes. It is useful to

アルデヒド類を除去するために、水または水/アルコール混合溶媒等により洗浄する場合は、ポリビニルアセタール樹脂の樹脂量の3倍以上の水または水/アルコール混合溶媒でアルデヒド類の洗浄を繰り返すことが好ましく、樹脂量の5倍以上の水または水/アルコール混合溶媒で洗浄を繰り返すことがより好ましい。洗浄は、3回以上繰り返すことが好ましい。 When washing with water or a water/alcohol mixed solvent or the like in order to remove the aldehydes, it is preferable to repeat the washing of the aldehydes with water or a water/alcohol mixed solvent that is three times or more the resin amount of the polyvinyl acetal resin. It is more preferable to repeat washing with water or a water/alcohol mixed solvent that is at least 5 times the amount of the resin. Washing is preferably repeated three times or more.

ポリビニルアセタール樹脂の中和に使用されるアルカリ化合物としては、例えば水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等のアルカリ金属水酸化物;アンモニア;トリエチルアミン、ピリジン等のアミン系化合物が挙げられる。中でも、水洗により容易に除去できる観点から、アルカリ金属水酸化物が好ましい。 Examples of the alkali compound used for neutralizing the polyvinyl acetal resin include alkali metal hydroxides such as sodium hydroxide and potassium hydroxide; ammonia; and amine compounds such as triethylamine and pyridine. Among them, alkali metal hydroxides are preferable from the viewpoint of being easily removable by washing with water.

中和に用いる水酸化ナトリウムなどのアルカリ中和剤は酸触媒と反応して金属塩を生成し、ポリビニルアセタール樹脂の特性、例えば透明性、耐湿性、電気絶縁性などを損なうおそれがある。中和により発生する金属塩を除去する方法としては、アルデヒド類の除去と同様に、水または水/アルコール混合溶媒等により洗浄を繰り返すことが好ましい。この場合、洗浄に用いる水または水/アルコール混合溶媒の量はポリビニルアセタール樹脂の樹脂量の3倍以上が好ましく、4倍以上がより好ましく、5倍以上がさらに好ましい。洗浄は4回以上繰り返すことが好ましく、6回以上繰り返すことがより好ましい。 An alkali neutralizing agent such as sodium hydroxide used for neutralization reacts with an acid catalyst to form a metal salt, which may impair the properties of the polyvinyl acetal resin such as transparency, moisture resistance and electrical insulation. As a method for removing metal salts generated by neutralization, it is preferable to repeat washing with water or a water/alcohol mixed solvent or the like, as in the case of removing aldehydes. In this case, the amount of water or water/alcohol mixed solvent used for washing is preferably 3 times or more, more preferably 4 times or more, and even more preferably 5 times or more that of the polyvinyl acetal resin. Washing is preferably repeated 4 times or more, more preferably 6 times or more.

(ポリビニルアセタール樹脂)
ポリビニルアセタール樹脂は、通常、ビニルアセタール単位、ビニルアルコール単位およびビニルアセテート単位から構成されており、ポリビニルアセタール樹脂中のこれらの各単位の含有量は、例えばJIS K 6728「ポリビニルブチラール試験方法」や核磁気共鳴法(NMR)によって測定することができる。
(polyvinyl acetal resin)
Polyvinyl acetal resins are usually composed of vinyl acetal units, vinyl alcohol units and vinyl acetate units, and the content of each of these units in the polyvinyl acetal resin can be determined, for example, according to JIS K 6728 "Polyvinyl butyral test method" or nuclear It can be measured by magnetic resonance spectroscopy (NMR).

ポリビニルアセタール樹脂が、ビニルアセタール単位以外の単位を含む場合は、ビニルアルコールの単位量とビニルアセテートの単位量を測定し、これらの両単位量をビニルアセタール単位以外の単位を含まない場合のビニルアセタール単位量から差し引くことで、残りのビニルアセタール単位量を算出することができる。 When the polyvinyl acetal resin contains units other than vinyl acetal units, the unit amount of vinyl alcohol and the unit amount of vinyl acetate are measured, and both of these unit amounts are compared to vinyl acetal when not containing units other than vinyl acetal units. By subtracting from the unit amount, the remaining vinyl acetal unit amount can be calculated.

ポリビニルアセタール樹脂中のビニルアルコール単位の含有量は15モル%以上が好ましく、20モル%以上がより好ましく、25モル%以上がさらに好ましい。また、ポリビニルアセタール樹脂中のビニルアルコール単位の含有量は50モル%以下が好ましく、40モル%以下がより好ましく、30モル%以下がさらに好ましい。 The content of vinyl alcohol units in the polyvinyl acetal resin is preferably 15 mol % or more, more preferably 20 mol % or more, and even more preferably 25 mol % or more. Also, the content of vinyl alcohol units in the polyvinyl acetal resin is preferably 50 mol % or less, more preferably 40 mol % or less, and even more preferably 30 mol % or less.

ポリビニルアセタール樹脂のビニルアセテート単位の含有量は30モル%以下が好ましい。ビニルアセテート単位の含有量が30モル%を超えると、ポリビニルアセタール樹脂の製造時に粒子同士の合着を起こしやすくなるため、製造しにくくなる。ビニルアセテート単位の含有量は20モル%以下が好ましく、8モル%以下がより好ましく、4モル%以下がさらに好ましく、1モル%以下が特に好ましい。 The vinyl acetate unit content of the polyvinyl acetal resin is preferably 30 mol % or less. If the vinyl acetate unit content exceeds 30 mol %, coalescence between particles tends to occur during production of the polyvinyl acetal resin, making production difficult. The vinyl acetate unit content is preferably 20 mol % or less, more preferably 8 mol % or less, still more preferably 4 mol % or less, and particularly preferably 1 mol % or less.

ポリビニルアセタール樹脂の平均アセタール化度は65モル%以上が好ましく、70モル%以上がより好ましい。ポリビニルアセタール樹脂の平均アセタール化度は90モル%以下が好ましく、85モル%以下がより好ましく、80モル%以下がさらに好ましい。ポリビニルアセタール樹脂の平均アセタール化度が65モル%未満となると、例えば、安全ガラス用の中間膜として用いた場合に十分な強度のフィルムを得られないおそれがある。 The average degree of acetalization of the polyvinyl acetal resin is preferably 65 mol% or more, more preferably 70 mol% or more. The average degree of acetalization of the polyvinyl acetal resin is preferably 90 mol% or less, more preferably 85 mol% or less, even more preferably 80 mol% or less. If the average degree of acetalization of the polyvinyl acetal resin is less than 65 mol %, it may not be possible to obtain a film with sufficient strength when used as an interlayer film for safety glass, for example.

得られるポリビニルアセタール樹脂の粒子径は500μm以下が好ましく、300μm以下がより好ましく、100μm以下がさらに好ましい。ポリビニルアセタール樹脂の粒子径が50μm未満となると、得られる樹脂が洗浄工程で排水に含まれたり、乾燥工程で排ガスに含まれたりするおそれがある。 The particle size of the resulting polyvinyl acetal resin is preferably 500 μm or less, more preferably 300 μm or less, and even more preferably 100 μm or less. If the particle size of the polyvinyl acetal resin is less than 50 μm, the resulting resin may be included in the waste water during the washing process, or may be included in the exhaust gas during the drying process.

本発明の製造方法により、高い嵩密度を有するポリビニルアセタール樹脂を得ることができる。得られるポリビニルアセタール樹脂の嵩密度は150kg/m以上が好ましく、180kg/m以上がより好ましく、200kg/m以上がさらに好ましく、230kg/m以上が特に好ましい。嵩密度が上記範囲であると、得られるポリビニルアセタール樹脂の輸送性に優れる。 A polyvinyl acetal resin having a high bulk density can be obtained by the production method of the present invention. The bulk density of the resulting polyvinyl acetal resin is preferably 150 kg/m 3 or higher, more preferably 180 kg/m 3 or higher, still more preferably 200 kg/m 3 or higher, and particularly preferably 230 kg/m 3 or higher. When the bulk density is within the above range, the transportability of the obtained polyvinyl acetal resin is excellent.

得られるポリビニルアセタール樹脂の比表面積は1.5m/g以上が好ましく、1.52m/g以上がより好ましく、1.6m/g以上がさらに好ましい。また、比表面積は1.65m/g以下が好ましい。本発明のポリビニルアセタール樹脂の製造方法により得られるポリビニルアセタール樹脂は多孔質の粉末であり、大きな比表面積を有するものであり、触媒の除去性に優れる。 The specific surface area of the resulting polyvinyl acetal resin is preferably 1.5 m 2 /g or more, more preferably 1.52 m 2 /g or more, and even more preferably 1.6 m 2 /g or more. Moreover, the specific surface area is preferably 1.65 m 2 /g or less. The polyvinyl acetal resin obtained by the method for producing a polyvinyl acetal resin of the present invention is a porous powder, has a large specific surface area, and is excellent in catalyst removability.

得られるポリビニルアセタール樹脂のナトリウムイオン含有量は40ppm以下が好ましく、25ppm以下がより好ましく、15ppm以下がさらに好ましい。得られるポリビニルアセタール樹脂のナトリウムイオン含有量が40ppmを超えると、ポリビニルアセタール樹脂をフィルムやシートとして用いた場合などに、フィルムやシートが吸湿し白化することがある。 The sodium ion content of the resulting polyvinyl acetal resin is preferably 40 ppm or less, more preferably 25 ppm or less, even more preferably 15 ppm or less. If the sodium ion content of the resulting polyvinyl acetal resin exceeds 40 ppm, the film or sheet may absorb moisture and whiten when the polyvinyl acetal resin is used as a film or sheet.

以下、実施例により本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例により何ら限定されるものではない。 EXAMPLES The present invention will be described in more detail below with reference to Examples, but the present invention is not limited to these Examples.

(実施例1)
20kgの撹拌槽に純水13.84kgとけん化度99モル%のポリビニルアルコール(粘度平均重合度 1700)2.16kgを仕込み、撹拌条件下で約95℃まで加温することで溶解を完了させることで、13.5質量%のポリビニルアルコール水溶液を調整した。
(Example 1)
13.84 kg of pure water and 2.16 kg of polyvinyl alcohol with a degree of saponification of 99 mol% (viscosity average degree of polymerization: 1700) are placed in a 20 kg stirring vessel, and heated to about 95°C under stirring conditions to complete dissolution. to prepare a 13.5% by mass polyvinyl alcohol aqueous solution.

原料供給開始前に、予め反応器に純水を0.4L仕込み、撹拌を開始した。次いで、得られたポリビニルアルコール水溶液を30℃まで冷却し、濃度16質量%の塩酸とインライン混合した後に、連続的に混合器への供給を開始した。同時に、ブチルアルデヒド(純度:>99.5%)も別のラインから連続的に混合器への供給を開始し、混合器内で3液の混合溶液の撹拌を開始した。ポリビニルアルコール水溶液、塩酸およびブチルアルデヒドの流量はそれぞれ3.9L/h、0.5L/hおよび0.4L/hとし、混合器のせん断速度は977[1/s]とした。混合器内で混合された混合溶液は、連続的に反応器へ供給された。混合器から反応器までの混合溶液の線速度は、0.6[m/s]であり、混合器から反応器までの混合溶液の平均滞留時間は3秒であった。全ての混合溶液を反応器へ供給するために要した時間は1.5時間であった。なお、反応器の容積に対する混合器の容積の比は0.13であった。全てのポリビニルアルコール溶液が混合器へ供給されると、塩酸およびブチルアルデヒドの混合器への供給を停止した。混合器へ供給された原料からなる混合溶液の全てが反応器へ供給されると、混合溶液の反応器への供給を停止した。なお、これらの原料を混合器へ供給し、反応器へ混合溶液を供給する間、熱交換器により混合器の温度を30℃に維持した。混合器から反応器へ供給される直前で、混合溶液の一部をサンプリングして測定したところ、反応器直前での混合溶液の平均アセタール化度は5モル%であった。 Before starting the supply of raw materials, 0.4 L of pure water was charged into the reactor in advance, and stirring was started. Next, the obtained polyvinyl alcohol aqueous solution was cooled to 30° C. and in-line mixed with hydrochloric acid having a concentration of 16% by mass, and then continuously supplied to the mixer was started. At the same time, butyraldehyde (purity: >99.5%) also started to be continuously supplied to the mixer from another line, and stirring of the mixed solution of the three liquids was started in the mixer. The flow rates of the polyvinyl alcohol aqueous solution, hydrochloric acid and butyraldehyde were 3.9 L/h, 0.5 L/h and 0.4 L/h, respectively, and the shear rate of the mixer was 977 [1/s]. The mixed solution mixed in the mixer was continuously supplied to the reactor. The linear velocity of the mixed solution from the mixer to the reactor was 0.6 [m/s], and the average residence time of the mixed solution from the mixer to the reactor was 3 seconds. The time required to supply all mixed solutions to the reactor was 1.5 hours. The ratio of the volume of the mixer to the volume of the reactor was 0.13. When all of the polyvinyl alcohol solution had been fed to the mixer, the hydrochloric acid and butyraldehyde feeds to the mixer were stopped. When all of the mixed solution consisting of the raw materials supplied to the mixer was supplied to the reactor, the supply of the mixed solution to the reactor was stopped. The temperature of the mixer was maintained at 30° C. by means of a heat exchanger while these raw materials were supplied to the mixer and the mixed solution was supplied to the reactor. A portion of the mixed solution was sampled and measured just before it was supplied from the mixer to the reactor, and the average degree of acetalization of the mixed solution just before the reactor was 5 mol%.

反応器への混合溶液の供給を完了した後、反応器において、ジャケット冷却により混合器の温度を30℃に30分間維持したまま、撹拌を行った。30分が経過した後に混合溶液の昇温(0.8℃/分)を開始し、71℃、2時間の条件でアセタール化反応を行った。実施例1では、V/vは0.08であり、V/(V+V’)は0.05である。その後、反応液を取り出し、濃度25質量%となるまで脱水した後、得られた樹脂量の5倍の純水で塩酸の脱水洗浄を3回繰り返した。次いで、濃度10質量%の水酸化ナトリウム水溶液を添加し、pHを10から10.5として中和した。再び樹脂量の5倍の純水で塩の脱水洗浄を3回繰り返し、乾燥することでポリビニルブチラール樹脂を得た。 After completing the supply of the mixed solution to the reactor, stirring was performed in the reactor while maintaining the temperature of the mixer at 30° C. for 30 minutes by jacket cooling. After 30 minutes had passed, the temperature of the mixed solution was started to rise (0.8°C/min), and the acetalization reaction was carried out at 71°C for 2 hours. In Example 1, V/v is 0.08 and V/(V+V') is 0.05. After that, the reaction solution was taken out and dehydrated to a concentration of 25% by mass, followed by dehydration and washing of hydrochloric acid with pure water five times the amount of the obtained resin, which was repeated three times. Then, an aqueous sodium hydroxide solution having a concentration of 10% by mass was added to adjust the pH to 10 to 10.5 for neutralization. Dehydration and washing of the salt were repeated three times with pure water five times the amount of the resin, and the resin was dried to obtain a polyvinyl butyral resin.

(評価)
[アセタール化度]
反応器に供給される直前の混合溶液中のポリビニルブチラール樹脂、および、最終的に得られたポリビニルブチラール樹脂のアセタール化度をIR元素分析法により測定した。結果を表1に示す。
(evaluation)
[Degree of acetalization]
The degree of acetalization of the polyvinyl butyral resin in the mixed solution immediately before being supplied to the reactor and the polyvinyl butyral resin finally obtained was measured by IR elemental analysis. Table 1 shows the results.

[粒子径]
ポリビニルブチラール樹脂の粒子径をレーザ回折式粒度分布測定装置(マスターサイザー 3000E、マルバーン社製)により測定した。結果を表1に示す。
[Particle size]
The particle size of the polyvinyl butyral resin was measured with a laser diffraction particle size distribution analyzer (Mastersizer 3000E, manufactured by Malvern). Table 1 shows the results.

[比表面積]
ポリビニルブチラール樹脂のBET比表面積をBET1点法比表面積測定装置(MONOSORB、カンタクローム社製)により測定した。結果を表1に示す。
[Specific surface area]
The BET specific surface area of the polyvinyl butyral resin was measured by a BET one-point specific surface area measuring device (MONOSORB, manufactured by Quantachrome). Table 1 shows the results.

[残留ナトリウムイオン濃度]
ポリビニルブチラール樹脂中の残存ナトリウムイオン含有量をICP発光分析法により測定した。結果を表1に示す。
[Residual sodium ion concentration]
The residual sodium ion content in the polyvinyl butyral resin was measured by ICP emission spectrometry. Table 1 shows the results.

[凝集粒子の評価]
ポリビニルブチラール樹脂の粒子径測定の際に得られた1mm以上の粗大粒子の割合、形状および硬さを評価した。なお、形状については、球状か不定形、硬さについては指で容易に粉砕できるか否かとした。
[Evaluation of aggregated particles]
The ratio, shape and hardness of coarse particles of 1 mm or more obtained when measuring the particle size of the polyvinyl butyral resin were evaluated. The shape was evaluated as being spherical or irregular, and the hardness was evaluated as whether it could be easily pulverized with fingers.

(実施例2)
混合器のせん断速度を1222[1/s]としたこと以外は、実施例1と同様にして、ポリビニルブチラール樹脂を得た。得られたポリビニルブチラール樹脂の各種評価を、実施例1と同様に行った。評価結果を表1に示す。
(Example 2)
A polyvinyl butyral resin was obtained in the same manner as in Example 1, except that the shear rate of the mixer was 1222 [1/s]. Various evaluations of the obtained polyvinyl butyral resin were performed in the same manner as in Example 1. Table 1 shows the evaluation results.

(実施例3)
20kgの撹拌槽に純水14.24kgとけん化度99モル%のポリビニルアルコール(粘度平均重合度 1700)1.76kgを仕込み、撹拌条件下で約95℃まで加温して溶解させることで、11.0質量%のポリビニルアルコール水溶液を調製した。得られたポリビニルアルコール水溶液を用いたこと以外は実施例2と同様にして、ポリビニルブチラール樹脂を得た。得られたポリビニルブチラール樹脂の各種評価を、実施例1と同様に行った。評価結果を表1に示す。
(Example 3)
14.24 kg of pure water and 1.76 kg of polyvinyl alcohol with a degree of saponification of 99 mol% (viscosity average degree of polymerization: 1700) were charged in a 20 kg stirring vessel, and heated to about 95 ° C. under stirring conditions to dissolve 11 A polyvinyl alcohol aqueous solution of 0.0% by weight was prepared. A polyvinyl butyral resin was obtained in the same manner as in Example 2, except that the obtained polyvinyl alcohol aqueous solution was used. Various evaluations of the obtained polyvinyl butyral resin were performed in the same manner as in Example 1. Table 1 shows the evaluation results.

(比較例1)
混合器の容積、反応器までの接続配管の配管径および配管長さを変更し、混合器のせん断速度を2463[1/s]とすることで、混合溶液の平均滞留時間を11秒、反応器直前での混合溶液の平均アセタール化度を18モル%としたこと以外は実施例3と同様にして、ポリビニルブチラール樹脂を得た。得られたポリビニルブチラール樹脂の各種評価を、実施例1と同様に行った。評価結果を表1に示す。なお、比較例1では、反応器の容積に対する混合器の容積の比は0.8であった。
(Comparative example 1)
By changing the volume of the mixer, the diameter and length of the connecting pipe to the reactor, and setting the shear rate of the mixer to 2463 [1/s], the average residence time of the mixed solution was 11 seconds, and the reaction A polyvinyl butyral resin was obtained in the same manner as in Example 3, except that the average degree of acetalization of the mixed solution immediately before the vessel was 18 mol %. Various evaluations of the obtained polyvinyl butyral resin were performed in the same manner as in Example 1. Table 1 shows the evaluation results. In Comparative Example 1, the ratio of the volume of the mixer to the volume of the reactor was 0.8.

(比較例2)
ポリビニルアルコール水溶液を40℃まで冷却し、インラインで濃度16質量%の塩酸と混合し、混合器および反応器の温度を40℃に維持したこと以外は実施例2と同様にして、ポリビニルブチラール樹脂を得た。得られたポリビニルブチラール樹脂の各種評価を、実施例1と同様に行った。評価結果を表1に示す。
(Comparative example 2)
Polyvinyl butyral resin was produced in the same manner as in Example 2, except that the polyvinyl alcohol aqueous solution was cooled to 40°C, mixed in-line with hydrochloric acid having a concentration of 16% by mass, and the temperature of the mixer and reactor was maintained at 40°C. Obtained. Various evaluations of the obtained polyvinyl butyral resin were performed in the same manner as in Example 1. Table 1 shows the evaluation results.

(比較例3)
還流冷却器、温度計、イカリ型撹拌翼を備えた1リットルガラス容器に、イオン交換水606g、けん化度99モル%のポリビニルアルコール(粘度平均重合度 1700)95gを仕込み、95℃に昇温してポリビニルアルコールを完全に溶解させた。得られたポリビニルアルコール水溶液を30℃まで冷却し、700rpmで撹拌をしながら、n-ブチルアルデヒド54gおよび濃度16質量%の塩酸71mLを添加し、アセタール化反応を0.5時間行った。その後、昇温(0.8℃/分)を開始し、71℃、2時間の条件でアセタール化反応を行った。その後、反応液を取り出し、濃度25質量%となるまで脱水した後、得られた樹脂量の5倍の純水で塩酸の脱水洗浄を3回繰り返した。次いで、濃度10質量%の水酸化ナトリウム水溶液を添加し、pHを10から10.5として中和した。再び樹脂量の5倍の純水で塩の脱水洗浄を3回繰り返し、乾燥することでポリビニルブチラール樹脂を得た。得られたポリビニルブチラール樹脂の各種評価を、実施例1と同様に行った。評価結果を表1に示す。
(Comparative Example 3)
606 g of ion-exchanged water and 95 g of polyvinyl alcohol with a degree of saponification of 99 mol% (viscosity average degree of polymerization: 1700) were placed in a 1-liter glass vessel equipped with a reflux condenser, a thermometer, and an anchor-type stirring blade, and the temperature was raised to 95°C. to completely dissolve the polyvinyl alcohol. The resulting polyvinyl alcohol aqueous solution was cooled to 30° C., and while stirring at 700 rpm, 54 g of n-butyraldehyde and 71 mL of hydrochloric acid having a concentration of 16% by mass were added to carry out an acetalization reaction for 0.5 hours. After that, the temperature was started to rise (0.8°C/min), and the acetalization reaction was carried out at 71°C for 2 hours. After that, the reaction solution was taken out and dehydrated to a concentration of 25% by mass, followed by dehydration and washing of hydrochloric acid with pure water five times the amount of the obtained resin, which was repeated three times. Then, an aqueous sodium hydroxide solution having a concentration of 10% by mass was added to adjust the pH to 10 to 10.5 for neutralization. Dehydration and washing of the salt were repeated three times with pure water five times the amount of the resin, and the resin was dried to obtain a polyvinyl butyral resin. Various evaluations of the obtained polyvinyl butyral resin were performed in the same manner as in Example 1. Table 1 shows the evaluation results.

Figure 0007240119000001
Figure 0007240119000001

Claims (10)

ポリビニルアルコールとアルデヒド類とを反応させてポリビニルアセタール樹脂を製造する方法において、
触媒の存在下、温度20~35℃で、ポリビニルアルコール溶液とアルデヒド類の混合溶液を混合器内で撹拌し、該混合溶液において生成するポリビニルアセタールの平均アセタール化度が10モル%未満の状態で、該混合溶液を連続的に反応器へ供給する工程(I);および
該反応器において、供給された混合溶液の温度を20~35℃に維持して、0.1~1.0時間、アセタール化反応を行った後、反応器内の温度を昇温して、さらにアセタール化反応を行う工程(II);
を含み、
工程(II)における反応器内の温度の昇温速度が0.50~1.0℃/分であり、昇温後にアセタール化反応を行う際の混合溶液の温度が50℃~80℃である、ポリビニルアセタール樹脂の製造方法。
In the method for producing polyvinyl acetal resin by reacting polyvinyl alcohol and aldehydes,
In the presence of a catalyst, a mixed solution of a polyvinyl alcohol solution and an aldehyde is stirred in a mixer at a temperature of 20 to 35° C., and the average degree of acetalization of the polyvinyl acetal produced in the mixed solution is less than 10 mol %. , step (I) of continuously supplying the mixed solution to a reactor; and in the reactor, maintaining the temperature of the supplied mixed solution at 20 to 35 ° C. for 0.1 to 1.0 hours, After performing the acetalization reaction, the step (II) of raising the temperature in the reactor and further performing the acetalization reaction;
including
The rate of temperature rise in the reactor in step (II) is 0.50 to 1.0°C/min, and the temperature of the mixed solution during the acetalization reaction after the temperature rise is 50°C to 80°C. , a method for producing a polyvinyl acetal resin.
ポリビニルアルコール溶液とアルデヒド類の混合溶液が、予めポリビニルアルコール溶液と触媒を混合した溶液と、アルデヒド類とを混合することで得られる、請求項1に記載のポリビニルアセタール樹脂の製造方法。 2. The method for producing a polyvinyl acetal resin according to claim 1, wherein the mixed solution of the polyvinyl alcohol solution and the aldehydes is obtained by mixing a solution obtained by mixing the polyvinyl alcohol solution and the catalyst in advance with the aldehydes. ポリビニルアルコール溶液中のポリビニルアルコールの濃度が10~20質量%である、請求項1または2に記載のポリビニルアセタール樹脂の製造方法。 3. The method for producing a polyvinyl acetal resin according to claim 1, wherein the concentration of polyvinyl alcohol in the polyvinyl alcohol solution is 10 to 20% by mass. 混合溶液を混合器内で、せん断速度600~2000[1/s]で撹拌する、請求項1~3のいずれかに記載のポリビニルアセタール樹脂の製造方法。 The method for producing a polyvinyl acetal resin according to any one of claims 1 to 3, wherein the mixed solution is stirred in a mixer at a shear rate of 600 to 2000 [1/s]. 混合器から反応器までの混合溶液の線速度が0.5~3.0[m/s]である、請求項1~4のいずれかに記載のポリビニルアセタール樹脂の製造方法。 The method for producing a polyvinyl acetal resin according to any one of claims 1 to 4, wherein the mixed solution has a linear velocity of 0.5 to 3.0 [m/s] from the mixer to the reactor. 混合器から反応器までの混合溶液の平均滞留時間が5秒以内である、請求項1~5のいずれかに記載のポリビニルアセタール樹脂の製造方法。 The method for producing a polyvinyl acetal resin according to any one of claims 1 to 5, wherein the average residence time of the mixed solution from the mixer to the reactor is 5 seconds or less. 工程(I)の後、混合器から反応器への混合溶液の供給を停止する工程(III)を含む、請求項1~6のいずれかに記載のポリビニルアセタール樹脂の製造方法。 The method for producing a polyvinyl acetal resin according to any one of claims 1 to 6, comprising a step (III) of stopping supply of the mixed solution from the mixer to the reactor after step (I). 工程(II)において、昇温後の混合溶液のアセタール化反応の反応時間が1~3時間である、請求項1~のいずれかに記載のポリビニルアセタール樹脂の製造方法。 The method for producing a polyvinyl acetal resin according to any one of claims 1 to 7 , wherein in step (II), the reaction time for the acetalization reaction of the mixed solution after raising the temperature is 1 to 3 hours. 工程(II)において、生成するポリビニルアセタール樹脂の平均アセタール化度を65モル%以上とする、請求項1~のいずれかに記載のポリビニルアセタール樹脂の製造方法。 The method for producing a polyvinyl acetal resin according to any one of claims 1 to 8 , wherein the polyvinyl acetal resin produced in step (II) has an average degree of acetalization of 65 mol% or more. 得られるポリビニルアセタール樹脂の嵩密度が200kg/m以上であり、ナトリウムイオン含有量が40ppm以下である、請求項1~のいずれかに記載のポリビニルアセタール樹脂の製造方法。 The method for producing a polyvinyl acetal resin according to any one of claims 1 to 9 , wherein the polyvinyl acetal resin to be obtained has a bulk density of 200 kg/m 3 or more and a sodium ion content of 40 ppm or less.
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