JPH05163302A - Production of polymer and polymerization device - Google Patents

Production of polymer and polymerization device

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Publication number
JPH05163302A
JPH05163302A JP35079691A JP35079691A JPH05163302A JP H05163302 A JPH05163302 A JP H05163302A JP 35079691 A JP35079691 A JP 35079691A JP 35079691 A JP35079691 A JP 35079691A JP H05163302 A JPH05163302 A JP H05163302A
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JP
Japan
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polymerization
polymerization vessel
vessel
reaction mixture
water
Prior art date
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Pending
Application number
JP35079691A
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Japanese (ja)
Inventor
Tadashi Amano
正 天野
Hideji Onishi
秀二 大西
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shin Etsu Chemical Co Ltd
Original Assignee
Shin Etsu Chemical Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Shin Etsu Chemical Co Ltd filed Critical Shin Etsu Chemical Co Ltd
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Publication of JPH05163302A publication Critical patent/JPH05163302A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/0006Controlling or regulating processes
    • B01J19/002Avoiding undesirable reactions or side-effects, e.g. avoiding explosions, or improving the yield by suppressing side-reactions
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/24Stationary reactors without moving elements inside
    • B01J19/2455Stationary reactors without moving elements inside provoking a loop type movement of the reactants
    • B01J19/2465Stationary reactors without moving elements inside provoking a loop type movement of the reactants externally, i.e. the mixture leaving the vessel and subsequently re-entering it

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Abstract

PURPOSE:To prevent scale deposition in polymerizing an ethylenic monomer in water while keeping the monomer in a polymerization vessel partly circulated through an external circulation line, by injecting water into the line at points where the reaction mixture resides. CONSTITUTION:A circulating pump 4 and a heat exchanger 2 are connected to a polymerization vessel 1 through a circulation line 3. An ethylenic monomer (e.g. vinyl chloride) is introduced into the vessel 1 along with an aqueous medium, a dispersant, a polymerization initiator, etc. The mixture is heated to initiate polymerization. The polymerization is then conducted while keeping the reaction mixture partly withdrawn through the bottom of the vessel 1 by means of the pump 4, cooled in the exchanger 2, and then returned to the vessel 1. During the polymerization, water is injected into the line 3 at points where the reaction mixture resides, through lines 7 and 8, etc. Thus, scale deposition within the line 3 is prevented and, hence, clogging of the line 3 is prevented and the amount of fish eyes contained in the polymer product is prevented from increasing.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、重合器とは別個に設置
した熱交換器に反応混合物を循環させながら重合を行う
エチレン性二重結合を有する単量体の重合による重合体
の製造方法及び重合装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for producing a polymer by polymerizing a monomer having an ethylenic double bond, in which the reaction mixture is circulated in a heat exchanger installed separately from the polymerizer. And a polymerization apparatus.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、エチレン性二重結合を有する単量
体の重合は、ジャケットおよび還流コンデンサーを備え
た重合器中に、水等の重合媒体、エチレン性二重結合を
有する単量体、重合開始剤、分散剤、必要に応じてその
他の各種添加剤を仕込み、反応中ジャケットおよび還流
コンデンサーに冷却水を循環させて重合反応熱を除去
し、反応系を一定の温度に制御するという方法によって
実施されてきた。
2. Description of the Related Art Conventionally, the polymerization of a monomer having an ethylenic double bond is carried out by using a polymerization medium such as water, a monomer having an ethylenic double bond, in a polymerization vessel equipped with a jacket and a reflux condenser. A method of controlling the reaction system to a constant temperature by charging a polymerization initiator, a dispersant, and other various additives as necessary, and circulating cooling water through a jacket and a reflux condenser during the reaction to remove heat of polymerization reaction. Has been carried out by.

【0003】近年、生産性を向上するため、重合器を
大型化する、バッチ当たりの重合時間を短縮する、と
いう方法が取られている。ところが、重合器の大型化に
伴い、反応混合物に対する伝熱面積の割合が減少したた
め、前記の従来の除熱方法では重合反応熱の除去能力が
不足するようになった。また、バッチ当たりの重合時間
を短縮すると、単位時間当たりの重合反応による発熱速
度が増加するために、除熱能力が更に不足するようにな
った。
In recent years, in order to improve productivity, a method of enlarging the polymerization vessel and shortening the polymerization time per batch have been adopted. However, since the ratio of the heat transfer area to the reaction mixture has decreased with the increase in size of the polymerization vessel, the conventional heat removal method described above lacks the ability to remove the heat of polymerization reaction. Further, when the polymerization time per batch is shortened, the heat generation rate due to the polymerization reaction per unit time increases, so that the heat removal capacity becomes further insufficient.

【0004】そこで、還流コンデンサーを大型化して除
熱量を増加したり、或いは重合器のジャケットに通ずる
冷却水を冷凍機に通すことにより一層強力に冷却する等
の対策が採られてきた。しかし、前者の還流コンデンサ
ーの大型化による方法は、反応混合物の発泡に伴うキャ
リーオーバーにより重合器内にスケールが付着して除熱
能力が低下したり、製品中のフィッシュアイが増大する
といった不利を伴う。また、この方法は重合率が低い時
期に使用すると重合体の粒度が粗くなるため、除熱手段
として重合開始時から使用することができないという制
約がある。後者の冷凍機の使用による方法はコストがか
かり過ぎて経済性に乏しい。また、重合度の高い重合体
を製造する場合には重合温度を低く抑える必要があり、
その場合、冷却能力を高めるためには冷却水の温度を更
に低くする必要があるが、それは困難であるので、この
方法を使用しても、除熱能力を向上させることができな
い。
Therefore, measures have been taken, such as increasing the size of the reflux condenser to increase the amount of heat removed, or cooling the water flowing through the jacket of the polymerization vessel through a refrigerator to further cool it. However, the former method of increasing the size of the reflux condenser has the disadvantages that scale is attached to the inside of the polymerization vessel due to carryover due to foaming of the reaction mixture, the heat removal capacity is reduced, and fish eyes in the product increase. Accompany. In addition, this method has a restriction that it cannot be used as a heat removal means from the start of polymerization because the particle size of the polymer becomes coarse when used at a time when the polymerization rate is low. The latter method using a refrigerator is too costly and economically inefficient. Further, when producing a polymer having a high degree of polymerization, it is necessary to keep the polymerization temperature low,
In that case, it is necessary to further lower the temperature of the cooling water in order to increase the cooling capacity, but this is difficult, and thus the heat removal capacity cannot be improved even by using this method.

【0005】これらに代わる方法として提案されたの
が、反応混合物を重合器の外部に設けた熱交換器に通し
て循環させる方法(特開昭54−24991号、同56−47410
号、同58−32606 号および特公昭64−11642 号公報参
照)で、この方法は反応混合物に対する伝熱面積の割合
を大きくすることができるという点では極めて効率的で
あり、重合開始時から使用することができ、更に重合度
が高い重合体の製造にも使用することができる。然しな
がら、この方法によると、熱交換器及び該熱交換器と重
合器とを接続する循環配管から構成される循環ライン内
で生成すると推定されるブロック状の重合体が、熱交換
器のチューブを閉塞したり、製品中のフィッシュアイを
増大させるという問題がある。
An alternative method to these methods has been proposed, in which the reaction mixture is circulated through a heat exchanger provided outside the polymerization vessel (Japanese Patent Laid-Open Nos. 54-24991 and 56-47410).
No. 58-32606 and JP-B No. 64-11642), this method is extremely efficient in that the ratio of the heat transfer area to the reaction mixture can be increased, and is used from the beginning of polymerization. It can be used for producing a polymer having a high degree of polymerization. However, according to this method, the block-shaped polymer which is presumed to be produced in the circulation line composed of the heat exchanger and the circulation pipe connecting the heat exchanger and the polymerization vessel, causes the tube of the heat exchanger to flow. There is a problem of blockage and increase of fish eyes in the product.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明の
目的は、重合器と、該重合器の外部に設けられた熱交換
器及び前記重合器から出て前記熱交換器を経て前記重合
器に戻る循環配管から構成された循環ラインとを備えた
重合装置において、循環ライン内のスケール及びブロッ
ク状重合体の発生を防止し、フィッシュアイが少ない重
合体を得ることができる、エチレン性二重結合を有する
単量体の重合による重合体の製造方法及び重合装置を提
供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, an object of the present invention is to provide a polymerization vessel, a heat exchanger provided outside the polymerization vessel, and to exit the polymerization vessel and to pass through the heat exchanger to the polymerization vessel. In a polymerization apparatus equipped with a circulation line composed of a return circulation pipe, it is possible to prevent the generation of scale and block-like polymers in the circulation line and obtain a polymer with less fish eyes, an ethylenic double bond To provide a method for producing a polymer and a polymerization apparatus by polymerizing a monomer having

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、鋭意研究
を重ねた結果上記課題を解決した。本発明は、エチレン
性二重結合を有する単量体を水性媒体中で重合するに際
し、重合器内の反応混合物を、重合器と、該重合器の外
部に設けられた熱交換器及び前記重合器から出て前記熱
交換器を経て前記重合器に戻る循環配管から構成された
循環ラインとを循環させる工程を有するエチレン性二重
結合を有する単量体の重合による重合体の製造方法にお
いて、前記循環ライン内の反応混合物滞留箇所に水を注
入することを特徴とする重合体の製造方法を提供する。
また、本発明は、重合器と、該重合器の外部に設けられ
た熱交換器及び前記重合器から出て前記熱交換器を経て
前記重合器に戻る循環配管から構成された循環ラインと
を備える重合装置において、前記循環ライン内の反応混
合物滞留箇所に水を注入する手段が設けられていること
を特徴とする重合装置を提供するものである。
Means for Solving the Problems The present inventors have solved the above problems as a result of intensive studies. The present invention, when polymerizing a monomer having an ethylenic double bond in an aqueous medium, the reaction mixture in the polymerization vessel, the polymerization vessel, a heat exchanger provided outside the polymerization vessel and the polymerization. In the method for producing a polymer by polymerizing a monomer having an ethylenic double bond, which has a step of circulating a circulation line composed of a circulation pipe returning from the vessel through the heat exchanger and returning to the polymerization vessel, Provided is a method for producing a polymer, which comprises injecting water into a reaction mixture retention site in the circulation line.
Further, the present invention comprises a polymerization vessel, a heat exchanger provided outside the polymerization vessel, and a circulation line composed of a circulation pipe that exits from the polymerization vessel and returns to the polymerization vessel via the heat exchanger. A polymerization apparatus provided with a means for injecting water into a reaction mixture retention location in the circulation line.

【0008】本発明者らの研究によれば、循環ライン内
のスケール及びブロック状重合体は、特に該ライン内の
反応混合物の流れの滞留箇所に発生することが確認され
た。その滞留箇所に発生したスケール及びブロック状重
合体がはがれて反応混合物に混入し、その結果、熱交換
器のチューブを閉塞させたり、製品のフィッシュアイを
増大させていた。その対策として、循環ライン内の反応
混合物滞留箇所に水を注入する手段、例えば注水口を設
けて水を注入することにより、循環ライン内でのスケー
ル及びブロック状重合体の発生を防止することができる
ことを見出した。
The studies conducted by the inventors of the present invention have confirmed that the scale-like and block-like polymers in the circulation line are generated especially at the residence points of the flow of the reaction mixture in the circulation line. The scale and block-like polymer generated at the retention point were peeled off and mixed into the reaction mixture, and as a result, the tube of the heat exchanger was blocked or the fish eye of the product was increased. As a countermeasure, it is possible to prevent the generation of scale and block-like polymer in the circulation line by injecting water by means for injecting water into the reaction mixture retention location in the circulation line, for example, by providing a water injection port. I found that I could do it.

【0009】循環ライン内の滞留箇所としては、例え
ば、循環ライン内の側壁凹部が挙げられる。この側壁凹
部の、例えば、最も窪んでいる部分に水注入用の配管を
接続して注水口を設け、側壁凹部内に水を注入すること
により、滞留を防止することができる。
Examples of the staying place in the circulation line include side wall recesses in the circulation line. For example, a water injection pipe is connected to the most recessed portion of the side wall recess to provide a water injection port, and water can be injected into the side wall recess to prevent retention.

【0010】側壁凹部の代表的な例としては、循環ライ
ンの循環配管から分岐しているラインの配管、例えばス
ラリー回収ライン、ドレンライン、バイパスライン等分
岐ラインの配管が滞留箇所として挙げられる。つまり、
反応混合物を循環させている間は、スラリー回収ライ
ン、ドレンライン、バイパスライン等のバルブは閉じて
いるので、循環配管からそのバルブまでの配管内(所謂
デットスペース)で反応混合物の滞留が生じ易い。その
循環配管からバルブまでの配管に、好ましくはその配管
の配管工事上支障をきたさない限りできるだけバルブに
近い位置に水注入用配管を設け、デッドスペースに水を
注入することにより滞留を防止することができる。
As a typical example of the side wall recessed portion, a pipe of a line branched from the circulation pipe of the circulation line, for example, a pipe of a branch line such as a slurry recovery line, a drain line, a bypass line, etc., can be cited as a retention point. That is,
While the reaction mixture is being circulated, the valves such as the slurry recovery line, drain line, and bypass line are closed, so that the reaction mixture easily stays in the pipe from the circulation pipe to the valve (so-called dead space). .. To prevent stagnation by installing a water injection pipe in the pipe from the circulation pipe to the valve, preferably at a position as close to the valve as possible so long as it does not hinder the piping work of the pipe, and to inject water into the dead space. You can

【0011】以下、本発明の重合装置を例示した図面に
基づいて、本発明を具体的に説明する。図1は、本発明
に係わる重合装置の全体の略図を例示したものであり、
本発明の重合装置は、重合器1、反応混合物の加熱又は
冷却を行うための熱交換器2、重合器1の底部より熱交
換器2を経て重合器1に戻る循環配管3を備えている。
また、本発明の重合装置は、循環ポンプ4を、循環配管
3の途中に備えている。本発明の重合装置において、重
合器1内に仕込まれた単量体、水性媒体、分散剤、油溶
性重合開始剤等の水性の反応混合物は、循環ポンプ4に
より重合器1の底部より抜き出されて循環配管3を経て
熱交換機2に至り、そこで冷却または加熱された後、再
び循環配管3を経て重合器1内の気相部又は液相部に戻
される。
The present invention will be described in detail below with reference to the drawings illustrating the polymerization apparatus of the present invention. FIG. 1 illustrates an overall schematic view of a polymerization apparatus according to the present invention.
The polymerization apparatus of the present invention comprises a polymerization vessel 1, a heat exchanger 2 for heating or cooling a reaction mixture, and a circulation pipe 3 for returning from the bottom of the polymerization vessel 1 to the polymerization vessel 1 via the heat exchanger 2. ..
Further, the polymerization apparatus of the present invention is equipped with the circulation pump 4 in the middle of the circulation pipe 3. In the polymerization apparatus of the present invention, an aqueous reaction mixture such as a monomer, an aqueous medium, a dispersant, and an oil-soluble polymerization initiator charged in the polymerization vessel 1 is extracted from the bottom of the polymerization vessel 1 by the circulation pump 4. After passing through the circulation pipe 3, it reaches the heat exchanger 2, where it is cooled or heated and then returned again to the gas phase part or the liquid phase part in the polymerization vessel 1 through the circulation pipe 3.

【0012】更に、本発明の重合装置は、スラリー回収
配管5及びドレン配管6を備えており、それぞれの配管
には水注入用配管7、8が設けられている。図2は、図
1のスラリー回収配管5部分の拡大図である。反応混合
物が循環ラインを循環している(図2中、矢印11の方
向)間、スラリー回収配管のバルブ9は閉じられている
ため循環配管との分岐点からバルブ9までのデッドスペ
ース12(ハッチングを付した部分)に滞留が生じ易い
が、水注入用配管7がバルブ9の上側で配管5に接続さ
れ、注水口7aがデッドスペース12のバルブ9よりの箇所
に開口している。この注水口7aから、矢印13の方向に水
を注入することにより、デッドスペース12における滞留
を防止することができる。同様に、図3は図1のドレン
配管6部分の拡大図であり、反応混合物が循環ラインを
循環している(図3中、矢印11の方向)間、ドレン配管
のバルブ10は閉じられているため循環配管からバルブ10
までのデッドスペース14(ハッチングを付した部分)に
滞留が生じ易いが、水注入用配管8が前記配管5と同様
にドレン配管6に接続され、注水口8aが設けられ、該注
水口から、矢印15の方向に水を注入することにより、デ
ッドスペース14における滞留を防止することができる。
Further, the polymerization apparatus of the present invention is provided with a slurry recovery pipe 5 and a drain pipe 6, and water injection pipes 7 and 8 are provided in the respective pipes. FIG. 2 is an enlarged view of the portion of the slurry recovery pipe 5 in FIG. While the reaction mixture circulates in the circulation line (in the direction of arrow 11 in FIG. 2), the valve 9 of the slurry recovery pipe is closed, so the dead space 12 (hatching from the branch point with the circulation pipe to the valve 9). Although water is likely to accumulate in the portion (marked with a mark), the water injection pipe 7 is connected to the pipe 5 above the valve 9, and the water injection port 7a is opened in the dead space 12 at a position from the valve 9. By pouring water from the water injection port 7a in the direction of the arrow 13, it is possible to prevent the dead space 12 from staying. Similarly, FIG. 3 is an enlarged view of the drain pipe 6 portion of FIG. 1, and while the reaction mixture is circulating in the circulation line (in the direction of arrow 11 in FIG. 3), the valve 10 of the drain pipe is closed. Because there is circulation pipe to valve 10
Up to the dead space 14 (hatched portion) easily accumulates, but the water injection pipe 8 is connected to the drain pipe 6 in the same manner as the pipe 5, the water injection port 8a is provided, and from the water injection port, By injecting water in the direction of arrow 15, retention in dead space 14 can be prevented.

【0013】本発明において、循環ライン内の反応混合
物滞留箇所に注入する水の量は、配管の大きさ等にもよ
るが、例えば、 0.1〜20L/min 程度が好ましく、更に
0.1〜10L/min 程度が好ましい。また、水注入の開始時
期は反応混合物の循環開始と同時、或いはそれ以前でも
よく、注入の終了は重合終了後重合体スラリーが循環ラ
インから抜き出された後が好ましい。
In the present invention, the amount of water to be injected into the reaction mixture retention site in the circulation line is, for example, preferably about 0.1 to 20 L / min, although it depends on the size of the pipe and the like.
It is preferably about 0.1 to 10 L / min. The water injection may be started at the same time as or before the start of circulation of the reaction mixture, and the injection is preferably ended after the polymerization is completed and the polymer slurry is withdrawn from the circulation line.

【0014】本発明の重合体製造装置における重合器1
は、撹拌機、還流コンデンサー、バッフルまたはジャケ
ット等が付設された従来周知の形式のものを用いること
ができる。また、その撹拌機には、パドル、ファウドラ
ー、ブルマージン、プロペラおよびタービン等の形式の
撹拌翼のものが、必要に応じて平板、円筒およびヘアピ
ンコイル等のバッフルとの組み合わせで用いられる。
Polymerizer 1 in the polymer production apparatus of the present invention
As the above, a conventionally known type equipped with a stirrer, a reflux condenser, a baffle, a jacket or the like can be used. As the stirrer, stirrer blades such as paddles, foulers, bull margins, propellers and turbines are used, if necessary, in combination with flat plates, cylinders and baffles such as hairpin coils.

【0015】熱交換器2は、多管式、コイル式、スパイ
ラル式、あるいはトロンボンクーラー等の一般的に使用
されているものが適用可能であり、その加熱、冷却用の
媒体には蒸気、冷却水およびブライン等が用いられる。
また循環配管3自体を二重管にして、その外側の間隙に
冷却水やブラインを通して除熱の効率を上げるようにし
てもよい。熱交換器2、循環配管3、循環ポンプ4、そ
の他バルブ等反応混合物が接触する箇所は、伝熱および
耐食性の点から18−8オーステナイト系、13クロムフェ
ライト系、マルテンサイト系、18クロムフェライト系、
高クロムフェライト系、二相系オーステナイト・フェラ
イト系等のステンレス鋼とするのが好ましい。また、こ
れらの箇所には、従来公知のスケール防止剤を塗布した
り、これを水性懸濁混合物中に添加したりしてもよい。
As the heat exchanger 2, a generally used one such as a multi-tube type, a coil type, a spiral type, or a thrombone cooler can be applied, and steam is used as a medium for heating and cooling the heat exchanger 2. Cooling water and brine are used.
Alternatively, the circulation pipe 3 itself may be a double pipe, and cooling water or brine may be passed through the gap on the outside thereof to increase the efficiency of heat removal. From the point of heat transfer and corrosion resistance, the heat exchanger 2, the circulation pipe 3, the circulation pump 4, and other parts where the reaction mixture comes into contact are 18-8 austenite type, 13 chromium ferrite type, martensite type, 18 chromium ferrite type. ,
It is preferable to use stainless steel such as high-chromium ferrite-based or two-phase austenite-ferrite-based stainless steel. In addition, a conventionally known scale inhibitor may be applied to these places or may be added to the aqueous suspension mixture.

【0016】循環ポンプ4は、低剪断タイプのものがよ
く、好ましくは円錐状ハブに螺施状の1枚羽根からなる
羽根車を備えた構造のポンプがよい。このような構造の
ポンプとしては、例えば商品名ヒドロスタルポンプ(大
平洋金属社製)で市販されているものがあげられる。
The circulation pump 4 is preferably of a low shear type, and is preferably a pump having a structure in which a conical hub is provided with an impeller composed of a single blade. Examples of the pump having such a structure include those commercially available under the trade name of Hydrostal Pump (manufactured by Taiheiyo Metal Co., Ltd.).

【0017】本発明の重合装置で重合されるエチレン性
二重結合を有する単量体としては、例えば、塩化ビニル
等のハロゲン化ビニル;酢酸ビニル、プロピオン酸ビニ
ル等のビニルエステル;アクリル酸、メタクリル酸、及
びこれらのエステル又は塩;マレイン酸、フマル酸、及
びこれらのエステル又は無水物;ブタジエン、クロロプ
レン、イソプレン等のジエン系単量体;スチレン、アク
リロニトリル、ハロゲン化ビニリデン、ビニルエーテル
等が挙げられる。本発明の重合装置は、前記単量体の中
で特に塩化ビニル等の塩化ビニル系重合体の製造に適し
ている。塩化ビニル系重合体は、塩化ビニルホモポリマ
ーのほか、塩化ビニルと他のビニル系単量体との共重合
物(通常塩化ビニルが50重量%以上)が包含される。こ
の塩化ビニルと共重合されるコモノマーとしては、エチ
レン、プロピレン、1−ブテン、1−ペンテン、1−ヘ
キセン、1−ヘプテン、1−オクテン、1−ノネン、1
−デセン、1−ウンデセン、1−ドデセン、1−トリデ
セン、1−テトラデセン等のα−オレフィン;アクリル
酸、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル等のアクリル
酸又はそのエステル;メタクリル酸、メタクリル酸メチ
ル、メタクリル酸エチル等のメタクリル酸又はそのエス
テル;マレイン酸又はそのエステル;酢酸ビニル、プロ
ピオン酸ビニル等のビニルエステル;ラウリルビニルエ
ーテル、イソブチルビニルエーテル等のビニルエーテ
ル;無水マレイン酸;アクリロニトリル;スチレン;塩
化ビニリデン;その他塩化ビニルと共重合可能な単量体
等が挙げられ、これらは単独又は2種以上の組み合わせ
で用いられる。
Examples of the monomer having an ethylenic double bond to be polymerized by the polymerization apparatus of the present invention include vinyl halides such as vinyl chloride; vinyl esters such as vinyl acetate and vinyl propionate; acrylic acid and methacrylic acid. Examples thereof include acids and esters or salts thereof; maleic acid, fumaric acid, and esters or anhydrides thereof; diene-based monomers such as butadiene, chloroprene and isoprene; styrene, acrylonitrile, vinylidene halides, vinyl ethers and the like. The polymerization apparatus of the present invention is particularly suitable for producing a vinyl chloride polymer such as vinyl chloride among the above monomers. The vinyl chloride polymer includes, in addition to vinyl chloride homopolymer, a copolymer of vinyl chloride and another vinyl monomer (usually 50% by weight or more of vinyl chloride). As the comonomer copolymerized with vinyl chloride, ethylene, propylene, 1-butene, 1-pentene, 1-hexene, 1-heptene, 1-octene, 1-nonene, 1
Α-olefins such as decene, 1-undecene, 1-dodecene, 1-tridecene, 1-tetradecene; acrylic acid such as acrylic acid, methyl acrylate and ethyl acrylate, or esters thereof; methacrylic acid, methyl methacrylate, methacryl Methacrylic acid or its ester such as ethyl acid acid; Maleic acid or its ester; Vinyl ester such as vinyl acetate and vinyl propionate; Vinyl ether such as lauryl vinyl ether and isobutyl vinyl ether; Maleic anhydride; Acrylonitrile; Styrene; Vinylidene chloride; Other vinyl chloride And the like, which may be used alone or in combination of two or more.

【0018】また、本発明の重合装置での重合方法は懸
濁重合、乳化重合等のような水性媒体中での重合に適す
る。以下、懸濁重合及び乳化重合の場合を例に挙げて、
一般的な重合方法を具体的に説明する。
The polymerization method using the polymerization apparatus of the present invention is suitable for polymerization in an aqueous medium such as suspension polymerization and emulsion polymerization. Hereinafter, taking as an example the case of suspension polymerization and emulsion polymerization,
A general polymerization method will be specifically described.

【0019】まず、水及び分散剤を重合器に仕込み、そ
の後、重合開始剤を仕込む。次に、重合器内を排気して
0.1〜760mmHg に減圧した後、単量体を仕込み(この
時、重合器の内圧は、通常 0.5〜30kgf/cm2 ・G にな
る)、その後、30〜150 ℃の反応温度で重合する。重合
中には、必要に応じて、水、分散剤及び重合簡易剤の一
種又は二種以上を添加する。又、重合時の反応温度は、
重合される単量体の種類によって異なり、例えば、塩化
ビニルの重合の場合には30〜80℃で重合を行い、スチレ
ンの重合の場合には50〜150 ℃で重合を行う。重合は重
合器の内圧が0〜7kgf/cm2 ・G に低下した時に、ある
いは重合器外周に装備されたジャケット内に流入、流出
させる冷却水の入口温度と出口温度との差がほぼなくな
った時(すなわち重合反応による発熱がなくなった時)
に、完了したと判断される。重合の際に仕込まれる水、
分散剤及び重合開始剤は、通常、単量体 100重量部に対
して、水20〜500 重量部、分散剤0.01〜30重量部、重合
開始剤0.01〜5重量部である。
First, water and a dispersant are charged into a polymerization vessel, and then a polymerization initiator is charged. Next, exhaust the inside of the polymerization vessel.
After reducing the pressure to 0.1 to 760 mmHg, the monomers are charged (at this time, the internal pressure of the polymerization vessel is usually 0.5 to 30 kgf / cm 2 · G), and then polymerization is carried out at a reaction temperature of 30 to 150 ° C. During the polymerization, one or more of water, a dispersant, and a polymerization-facilitating agent are added as needed. The reaction temperature during polymerization is
Depending on the type of monomer to be polymerized, for example, in the case of vinyl chloride polymerization, the polymerization is performed at 30 to 80 ° C, and in the case of styrene polymerization, the polymerization is performed at 50 to 150 ° C. In polymerization, when the internal pressure of the polymerization vessel dropped to 0 to 7 kgf / cm 2 · G, or there was almost no difference between the inlet temperature and the outlet temperature of the cooling water flowing in and out of the jacket equipped on the outer periphery of the polymerization vessel. When (that is, when the heat generated by the polymerization reaction disappears)
It is judged that it is completed. Water charged during polymerization,
The dispersant and the polymerization initiator are usually 20 to 500 parts by weight of water, 0.01 to 30 parts by weight of the dispersant, and 0.01 to 5 parts by weight of the polymerization initiator with respect to 100 parts by weight of the monomer.

【0020】この重合に際して採用される他の条件、例
えば重合器への水性媒体、単量体、重合開始剤または分
散助剤等の仕込み方法および仕込み割合等は従来と同様
に行えばよい。さらにこの重合系には、必要に応じて、
塩化ビニル系の重合に適宜使用される重合調整剤、連鎖
移動剤、pH調整剤、ゲル化改良剤、帯電防止剤、架橋
剤、安定剤、充てん剤、酸化防止剤、緩衝剤およびスケ
ール防止剤等を添加することも任意である。
Other conditions adopted in this polymerization, for example, a method of charging an aqueous medium, a monomer, a polymerization initiator or a dispersion aid, and a charging ratio to the polymerization vessel may be the same as in the conventional case. Further, in this polymerization system, if necessary,
Polymerization regulators, chain transfer agents, pH regulators, gelation improvers, antistatic agents, cross-linking agents, stabilizers, fillers, antioxidants, buffers and scale inhibitors, which are appropriately used for vinyl chloride-based polymerization. Etc. is also optional.

【0021】[0021]

【実施例】以下、本発明の具体的態様を実施例および比
較例により説明するが、本発明はこれに限定されるもの
ではない。実施例1 内容積 2.1m3 のステンレス鋼製のジャケット付き重合
器と、伝熱面積が 5.0m2 のシェルアンドチューブ型多
管式熱交換器と、循環ポンプとして5m3 /Hr×2m の
ヒドロスタルポンプ(インバーターによる流量可変装置
付き)とを、図1、2および3に示すように配管、バル
ブ等を介して接続した。上記重合器に脱イオン水840k
g、部分ケン化ポリビニルアルコール 240g及びセルロ
ースエーテル 160gを水溶液にして投入した。器内を50
mmHgになるまで脱気した後、塩化ビニル単量体 670kgを
仕込み、撹拌しながら、さらにジ−2−エチルヘキシル
パーオキシジカーボネート2010gをポンプで圧入した。
その後、重合器のジャケットに熱水を通して昇温した。
重合反応開始後、ジャケットに冷却水を通し、30分後に
外部への循環を開始すると同時に、熱交換器に30℃の冷
却水を10m3 /hrの割合で供給し、図2、3中の7a、8a
から流量 0.5L/min で水の注入を開始した。重合器の内
温を55℃に保って重合を続けた。重合器の内圧が 6.5kg
/cm2 G に低下した時点で未反応単量体を回収し、生成
した塩化ビニル重合体をスラリー状で器外に抜き出し、
水の注入を終了して、塩化ビニル重合体スラリーを脱水
乾燥した。水の注入量は、トータルで 120リットルであ
った。得られた塩化ビニル重合体について、嵩比重、粒
度分布、可塑剤吸収量およびフィッシュアイを下記の方
法で測定した。その結果を表1に示す。
EXAMPLES Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described with reference to Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited thereto. Example 1 A stainless steel jacketed polymerization vessel having an internal volume of 2.1 m 3 , a shell-and-tube type multi-tube heat exchanger having a heat transfer area of 5.0 m 2 , and a circulation pump of 5 m 3 / Hr × 2 m hydro. A stall pump (with a variable flow rate device by an inverter) was connected through piping, valves, etc., as shown in FIGS. 840k deionized water in the polymerization vessel
g, 240 g of partially saponified polyvinyl alcohol and 160 g of cellulose ether were added as an aqueous solution. 50 inside
After degassing to mmHg, 670 kg of vinyl chloride monomer was charged, and while stirring, 2010 g of di-2-ethylhexyl peroxydicarbonate was further press-fitted with a pump.
After that, hot water was passed through the jacket of the polymerization vessel to raise the temperature.
After starting the polymerization reaction, cooling water was passed through the jacket, and after 30 minutes, circulation to the outside was started, and at the same time, cooling water at 30 ° C. was supplied to the heat exchanger at a rate of 10 m 3 / hr. 7a, 8a
Then, the injection of water was started at a flow rate of 0.5 L / min. Polymerization was continued while maintaining the inner temperature of the polymerization vessel at 55 ° C. The internal pressure of the polymerization vessel is 6.5 kg
Unreacted monomer was recovered at the time when it fell to / cm 2 G, and the vinyl chloride polymer produced was taken out of the reactor in slurry form,
After the injection of water was completed, the vinyl chloride polymer slurry was dehydrated and dried. The total amount of water injected was 120 liters. The bulk specific gravity, particle size distribution, plasticizer absorption amount and fish eye of the obtained vinyl chloride polymer were measured by the following methods. The results are shown in Table 1.

【0022】(1) 嵩比重:JIS K-6721にしたがって測定
した。 (2) 粒度分布:JIS Z-8801に準じた #60、 #80、 #100
#150 、 #200 の各篩を用いて篩分けし、通過量
(重量%)を計量した。 (3) 可塑剤吸収量:内径25mm、深さ85mmのアルミニウム
合金製容器の底にグラスファイバーを詰め、試料の塩化
ビニル重合体10gを採取して投入する。これにジオクチ
ルフタレート(以下DOPとする)15ccを加え、30分放
置してDOPを重合体に充分浸透させる。その後1500G
の加速度下に過剰のDOPを遠心分離し、重合体10gに
吸収されたDOPの量を測定して重合体 100g当りに換
算した。 (4) フィッシュアイ:塩化ビニル重合体 100重量部、フ
タル酸ジオクチル50重量部、三塩基性硫酸鉛 0.5重量
部、ステアリン酸鉛 1.5重量部、酸化チタン 0.1重量部
およびカーボンブラック0.05重量部の処方から調製した
混合物25gを、混練用6インチロールによって 140℃で
5分間混練し、幅15cm、厚さ 0.2mmのシートを作成し
た。得られたシートについて 100cm2 当りの透明粒子数
を計数し、これをフィッシュアイの数とした。また、重
合終了後の循環ライン内のスケール付着状況を調べた結
果を表1に示す。
(1) Bulk Specific Gravity: Measured according to JIS K-6721. (2) Particle size distribution: # 60, # 80, # 100 according to JIS Z-8801
, # 150, # 200 sieves were used for sieving, and the passing amount (% by weight) was measured. (3) Absorption amount of plasticizer: Glass fiber is packed in the bottom of an aluminum alloy container having an inner diameter of 25 mm and a depth of 85 mm, and 10 g of a vinyl chloride polymer sample is put into the container. To this, 15 cc of dioctyl phthalate (hereinafter referred to as DOP) is added and left for 30 minutes to allow the DOP to sufficiently permeate the polymer. Then 1500G
Excess DOP was centrifuged under the acceleration of 10 g, and the amount of DOP absorbed in 10 g of the polymer was measured and converted per 100 g of the polymer. (4) Fish eye: prescription of 100 parts by weight of vinyl chloride polymer, 50 parts by weight of dioctyl phthalate, 0.5 part by weight of tribasic lead sulfate, 1.5 parts by weight of lead stearate, 0.1 part by weight of titanium oxide and 0.05 part by weight of carbon black. 25 g of the mixture prepared in (1) was kneaded with a 6-inch roll for kneading at 140 ° C. for 5 minutes to prepare a sheet having a width of 15 cm and a thickness of 0.2 mm. The number of transparent particles per 100 cm 2 of the obtained sheet was counted and used as the number of fish eyes. In addition, Table 1 shows the results of examining the state of scale adhesion in the circulation line after completion of the polymerization.

【0023】比較例1 実施例において注水を行わなかった以外は同様にして重
合を行なった。その結果を表1に示す。
Comparative Example 1 Polymerization was carried out in the same manner as in Example 1 except that water was not injected. The results are shown in Table 1.

【0024】[0024]

【表1】 [Table 1]

【0025】[0025]

【発明の効果】本発明によれば、循環ライン中のスケー
ルやブロック状重合体の発生を防止することができる。
従って、循環ラインの閉塞や、製品中のフィッシュアイ
の増大を防止することができるので、高い生産性で効率
よく重合体を製造することができる。
According to the present invention, it is possible to prevent the generation of scale or block polymer in the circulation line.
Therefore, it is possible to prevent clogging of the circulation line and increase of fish eyes in the product, so that the polymer can be efficiently produced with high productivity.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の重合装置の全体の略図を例示した図で
ある。
FIG. 1 is a view exemplifying a schematic view of an entire polymerization apparatus of the present invention.

【図2】図1のスラリー回収配管5部分の拡大図であ
る。
FIG. 2 is an enlarged view of a portion of a slurry recovery pipe 5 shown in FIG.

【図3】図1のドレン配管6部分の拡大図である。FIG. 3 is an enlarged view of a drain pipe 6 portion of FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 重合器 2 熱交換器 3 循環配管 5 スラリー回収配管 6 ドレン配管 7 水注入用配管 8 水注入用配管 1 Polymerizer 2 Heat exchanger 3 Circulation pipe 5 Slurry recovery pipe 6 Drain pipe 7 Water injection pipe 8 Water injection pipe

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 エチレン性二重結合を有する単量体を水
性媒体中で重合するに際し、重合器内の反応混合物を、
重合器と、該重合器の外部に設けられた熱交換器及び前
記重合器から出て前記熱交換器を経て前記重合器に戻る
循環配管から構成された循環ラインとを循環させる工程
を有するエチレン性二重結合を有する単量体の重合によ
る重合体の製造方法において、 前記循環ライン内の反応混合物滞留箇所に水を注入する
ことを特徴とする重合体の製造方法。
1. When polymerizing a monomer having an ethylenic double bond in an aqueous medium, the reaction mixture in the polymerization vessel is
Ethylene having a step of circulating a polymerization vessel, a heat exchanger provided outside the polymerization vessel, and a circulation line composed of a circulation pipe that exits from the polymerization vessel and returns to the polymerization vessel via the heat exchanger A method for producing a polymer by polymerizing a monomer having a polymerizable double bond, comprising injecting water into a reaction mixture retention site in the circulation line.
【請求項2】 重合器と、該重合器の外部に設けられた
熱交換器及び前記重合器から出て前記熱交換器を経て前
記重合器に戻る循環配管から構成された循環ラインとを
備える重合装置において、 前記循環ライン内の反応混合物滞留箇所に水を注入する
手段が設けられていることを特徴とする重合装置。
2. A polymerization vessel, and a circulation line constituted by a heat exchanger provided outside the polymerization vessel and a circulation pipe that exits from the polymerization vessel and returns to the polymerization vessel via the heat exchanger. The polymerization apparatus is provided with a means for injecting water into the reaction mixture retention location in the circulation line.
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