JPH05202104A - ビニル系重合体粒子の製造法及び連続重合装置 - Google Patents
ビニル系重合体粒子の製造法及び連続重合装置Info
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- JPH05202104A JPH05202104A JP23875792A JP23875792A JPH05202104A JP H05202104 A JPH05202104 A JP H05202104A JP 23875792 A JP23875792 A JP 23875792A JP 23875792 A JP23875792 A JP 23875792A JP H05202104 A JPH05202104 A JP H05202104A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 粒径分布が非常に狭いビニル系重合体粒子を
連続的に生成させる製造法及び連続重合装置を提供す
る。 【構成】 ビニル系単量体及び水性媒体を撹拌槽型反応
器部に連続的に供給し、撹拌して液滴群を生成し、この
液滴群を撹拌で生じた循環流によって、該撹拌槽型反応
器部と、該撹拌槽型反応器部の両端を環状につなぐ管型
反応器部とにより構成される環状反応器内を循環させな
がら重合を行い、所望の重合添加率に対応する比率に到
達した液滴群を、該管型反応器部に設けた流出口により
連続的に分離槽へ導き、ここで水性媒体との比重差を利
用して重合体粒子を連続的に回収することを特徴とする
ビニル系重合体粒子の製造法並びにこれに用いる連続重
合装置。
連続的に生成させる製造法及び連続重合装置を提供す
る。 【構成】 ビニル系単量体及び水性媒体を撹拌槽型反応
器部に連続的に供給し、撹拌して液滴群を生成し、この
液滴群を撹拌で生じた循環流によって、該撹拌槽型反応
器部と、該撹拌槽型反応器部の両端を環状につなぐ管型
反応器部とにより構成される環状反応器内を循環させな
がら重合を行い、所望の重合添加率に対応する比率に到
達した液滴群を、該管型反応器部に設けた流出口により
連続的に分離槽へ導き、ここで水性媒体との比重差を利
用して重合体粒子を連続的に回収することを特徴とする
ビニル系重合体粒子の製造法並びにこれに用いる連続重
合装置。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、発泡性ビニル系重合体
粒子等に使用される、粒度分布が狭いビニル系重合体粒
子を懸濁重合により連続的に生成させるビニル系重合体
粒子の製造法及び連続重合装置に関する。
粒子等に使用される、粒度分布が狭いビニル系重合体粒
子を懸濁重合により連続的に生成させるビニル系重合体
粒子の製造法及び連続重合装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に懸濁重合法によって生成されるビ
ニル系重合体粒子は、少なくとも一種類以上のビニル系
単量体を懸濁剤（分散剤）を含んだ水性媒体中に投入し
撹拌により粒子状に分散させ加熱重合することによって
得られる。そして前記製造法には一般に回分式の反応器
が用いられている。
ニル系重合体粒子は、少なくとも一種類以上のビニル系
単量体を懸濁剤（分散剤）を含んだ水性媒体中に投入し
撹拌により粒子状に分散させ加熱重合することによって
得られる。そして前記製造法には一般に回分式の反応器
が用いられている。
【０００３】この懸濁重合法により得られるビニル系重
合体粒子の粒度分布は、反応器内の撹拌状態の局所的相
違や重合の進行に伴う粒子の物性の変化等の種々の要因
により幅の広いものとなつている。
合体粒子の粒度分布は、反応器内の撹拌状態の局所的相
違や重合の進行に伴う粒子の物性の変化等の種々の要因
により幅の広いものとなつている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】この様な問題を解決す
るものとして、例えば、特開昭６０−７１６１７号公報
に示される様な環状の反応器の使用が提案されている
が、この方法では重合初期に撹拌翼により分裂、液滴化
した際に生じる液滴分布によって、得られる重合体粒子
の粒度分布がなりゆきで決まってしまうこと、また反応
器内の重合性単量体と水性媒体との相比が０．１と小さ
いため回分式の反応操作では生産性が悪い等の課題があ
った。
るものとして、例えば、特開昭６０−７１６１７号公報
に示される様な環状の反応器の使用が提案されている
が、この方法では重合初期に撹拌翼により分裂、液滴化
した際に生じる液滴分布によって、得られる重合体粒子
の粒度分布がなりゆきで決まってしまうこと、また反応
器内の重合性単量体と水性媒体との相比が０．１と小さ
いため回分式の反応操作では生産性が悪い等の課題があ
った。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明者らはこれらの課
題を解決するため、環状反応器を用いての懸濁重合の連
続化を達成するとともに、反応器内に撹拌槽型反応器部
と管型反応器部を設けることにより撹拌レイノルズ数と
循環部のレイノルズ数の制御を可能とし、より粒度分布
の狭い重合体粒子を得ることに成功した。
題を解決するため、環状反応器を用いての懸濁重合の連
続化を達成するとともに、反応器内に撹拌槽型反応器部
と管型反応器部を設けることにより撹拌レイノルズ数と
循環部のレイノルズ数の制御を可能とし、より粒度分布
の狭い重合体粒子を得ることに成功した。
【０００６】すなわち本発明はビニル系単量体及び水性
媒体を撹拌槽型反応器部に連続的に供給し、撹拌して液
滴群を生成し、この液滴群を撹拌で生じた循環流によっ
て、該撹拌槽型反応器部と、該撹拌槽型反応器部の両端
を環状につなぐ管型反応器部とにより構成される環状反
応器内を循環させながら重合を行い、所望の重合添加率
に対応する比率に到達した液滴群を、該管型反応器部に
設けた流れにより連続的に分離槽へ導き、ここで水性媒
体との比重差を利用して重合体粒子を連続的に回収する
ことを特徴とするビニル系重合体粒子の製造法に関す
る。
媒体を撹拌槽型反応器部に連続的に供給し、撹拌して液
滴群を生成し、この液滴群を撹拌で生じた循環流によっ
て、該撹拌槽型反応器部と、該撹拌槽型反応器部の両端
を環状につなぐ管型反応器部とにより構成される環状反
応器内を循環させながら重合を行い、所望の重合添加率
に対応する比率に到達した液滴群を、該管型反応器部に
設けた流れにより連続的に分離槽へ導き、ここで水性媒
体との比重差を利用して重合体粒子を連続的に回収する
ことを特徴とするビニル系重合体粒子の製造法に関す
る。
【０００７】また本発明は、ビニル系単量体及び水性媒
体を反応器に供給する原料供給部、かくはん器を備える
撹拌槽型反応器部と、該撹拌槽型反応器部の両端を環状
につなぐ管型反応器部とにより構成される環状反応器、
該管型反応器部に形成される流出口及び該流出口より流
出する重合体粒子を水性媒体と分離して回収する分離静
置槽を備えてなる連続重合装置に関する。
体を反応器に供給する原料供給部、かくはん器を備える
撹拌槽型反応器部と、該撹拌槽型反応器部の両端を環状
につなぐ管型反応器部とにより構成される環状反応器、
該管型反応器部に形成される流出口及び該流出口より流
出する重合体粒子を水性媒体と分離して回収する分離静
置槽を備えてなる連続重合装置に関する。
【０００８】本発明の製造法に使用するビニル系単量体
としては、スチレン、α−メチルスチレン、ビニルトル
エン、パラクロルスチレン等のスチレン誘導体、アクリ
ロニトリル、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステ
ル、ビニルピリジン、ビニルカルバゾール、ブタジエン
等がある。発泡性ビニル系重合体とする時は、発泡させ
る特性上スチレンまたはスチレン誘導体を５０重量％以
上使用するのが好ましい。
としては、スチレン、α−メチルスチレン、ビニルトル
エン、パラクロルスチレン等のスチレン誘導体、アクリ
ロニトリル、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステ
ル、ビニルピリジン、ビニルカルバゾール、ブタジエン
等がある。発泡性ビニル系重合体とする時は、発泡させ
る特性上スチレンまたはスチレン誘導体を５０重量％以
上使用するのが好ましい。
【０００９】本発明の製造法に使用する水性媒体には、
分散剤及び分散助剤として、難溶性リン酸塩、陰イオン
性界面活性剤等を添加する事が好ましい。難溶性リン酸
塩としては、リン酸三カルシウム、リン酸マグネシウム
等がある。難溶性リン酸塩の使用量は水性媒体に対して
０．０１重量％以上が好ましく、上限は特に制限がない
が１重量％を越える添加は過剰添加となるため１重量％
以下が好ましい。又０．０１重量％未満の添加では重合
体粒子の粒径制御が難しい。陰イオン界面活性剤として
は、例えばドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム等の
アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキル基に直接ＳＯ
3Ｎａが付加したアルキルスルホン酸ナトリウム塩、オ
レイン酸ナトリウム等の高級脂肪酸塩などが使用され
る。これらの添加量は目的とする粒子径、撹拌条件、分
散剤濃度等により異なるものであるが、目安としては水
性媒体に対して２〜２００ｐｐｍの範囲である。その他
公知の水溶性無機塩を適宜添加すると粒度分布をより狭
くすることができる。
分散剤及び分散助剤として、難溶性リン酸塩、陰イオン
性界面活性剤等を添加する事が好ましい。難溶性リン酸
塩としては、リン酸三カルシウム、リン酸マグネシウム
等がある。難溶性リン酸塩の使用量は水性媒体に対して
０．０１重量％以上が好ましく、上限は特に制限がない
が１重量％を越える添加は過剰添加となるため１重量％
以下が好ましい。又０．０１重量％未満の添加では重合
体粒子の粒径制御が難しい。陰イオン界面活性剤として
は、例えばドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム等の
アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキル基に直接ＳＯ
3Ｎａが付加したアルキルスルホン酸ナトリウム塩、オ
レイン酸ナトリウム等の高級脂肪酸塩などが使用され
る。これらの添加量は目的とする粒子径、撹拌条件、分
散剤濃度等により異なるものであるが、目安としては水
性媒体に対して２〜２００ｐｐｍの範囲である。その他
公知の水溶性無機塩を適宜添加すると粒度分布をより狭
くすることができる。
【００１０】ビニル系単量体の重合開始剤としては、過
酸化ベンゾイル、過安息香酸等の有機過酸化物、アゾビ
スイソブチロニトリル等のアソ化合物など一般にビニル
系単量体のラジカル重合に用いられている重合開始剤
が、通常の量で使用できる。
酸化ベンゾイル、過安息香酸等の有機過酸化物、アゾビ
スイソブチロニトリル等のアソ化合物など一般にビニル
系単量体のラジカル重合に用いられている重合開始剤
が、通常の量で使用できる。
【００１１】これらの原料は、重合装置に設けられた原
料供給部より反応器の撹拌槽型反応器部へ連続的に供給
されるが、その際には、ビニル系単量体と水性媒体の相
比が前者／後者で０．０１〜０．３（体積比）の範囲に
なる様に供給を行うのが好ましい。相比が０．０１未満
では生産性の面で劣る傾向にあり、０．３より大きくな
ると粒径の制御が難しくなる傾向にある。
料供給部より反応器の撹拌槽型反応器部へ連続的に供給
されるが、その際には、ビニル系単量体と水性媒体の相
比が前者／後者で０．０１〜０．３（体積比）の範囲に
なる様に供給を行うのが好ましい。相比が０．０１未満
では生産性の面で劣る傾向にあり、０．３より大きくな
ると粒径の制御が難しくなる傾向にある。
【００１２】ここで本発明の連続重合装置について詳述
する。図１に本発明の連続重合装置の一例を示す。前述
の原料は、これらを反応器に供給する原料供給部１、２
に入れられる。通常一方の原料供給部１には、分散剤等
を含む水性媒体が入れられ、原料供給部２にはビニル系
単量体等が入れられる。これらは前述の相比となるよう
に連続的に原料を供給する機能を備える。
する。図１に本発明の連続重合装置の一例を示す。前述
の原料は、これらを反応器に供給する原料供給部１、２
に入れられる。通常一方の原料供給部１には、分散剤等
を含む水性媒体が入れられ、原料供給部２にはビニル系
単量体等が入れられる。これらは前述の相比となるよう
に連続的に原料を供給する機能を備える。
【００１３】反応器は、撹拌器７を備える撹拌槽型反応
器部３と、該撹拌槽型反応器部３の両端を環状につなぐ
管型反応器部４とにより構成される環状反応器である。
図１における管型反応器部４は、４っの角を有する形で
あるが、円環状等、他の形状であってもよい。
器部３と、該撹拌槽型反応器部３の両端を環状につなぐ
管型反応器部４とにより構成される環状反応器である。
図１における管型反応器部４は、４っの角を有する形で
あるが、円環状等、他の形状であってもよい。
【００１４】撹拌槽型反応器部３の撹拌器７としては通
常撹拌翼が用いられる。撹拌翼としては、一般に懸濁重
合に使用されるファドラー形、パドル形、櫂形翼が用い
られるが、その翼径と該反応器部３の槽径（撹拌槽型反
応器部３が円筒形である場合の円筒の直径）との比が前
者／後者で０．２５〜０．６５の範囲にあるものが好ま
しく、この範囲外にある撹拌翼では粒径の制御が難しく
なる。
常撹拌翼が用いられる。撹拌翼としては、一般に懸濁重
合に使用されるファドラー形、パドル形、櫂形翼が用い
られるが、その翼径と該反応器部３の槽径（撹拌槽型反
応器部３が円筒形である場合の円筒の直径）との比が前
者／後者で０．２５〜０．６５の範囲にあるものが好ま
しく、この範囲外にある撹拌翼では粒径の制御が難しく
なる。
【００１５】本発明の重合装置における反応器は撹拌槽
型反応器部３と管型反応器部４とが別々に設けられてい
るため、各々で所望のレイノルズ数が得られるよように
設計することができる。ここでレイノルズ数（Ｒｅ）と
は、次式で示される値である。
型反応器部３と管型反応器部４とが別々に設けられてい
るため、各々で所望のレイノルズ数が得られるよように
設計することができる。ここでレイノルズ数（Ｒｅ）と
は、次式で示される値である。
【数１】 但し、ｄは撹拌翼径〔ｍ〕、ｎは回転数〔ｌ／ｓ〕、ρ
は比重〔ｋｇ／ｍ3〕、μは連続相（水性媒体）粘度
〔ｋｇ／ｍ・ｓ〕である。
は比重〔ｋｇ／ｍ3〕、μは連続相（水性媒体）粘度
〔ｋｇ／ｍ・ｓ〕である。
【数２】 但し、Ｄは管径〔ｍ〕、ｖは流速〔ｍ／ｓ〕、ρおよび
μは、上記と同じである。
μは、上記と同じである。
【００１６】従って、本発明の連続重合装置は、従来の
装置のように撹拌翼径及び撹拌速度が決まれば循環Ｒｅ
が決まってしまうことがなく、管型反応器部４の管径の
選択により、所望の撹拌Ｒｅと循環Ｒｅとをそれぞれ別
々に得ることができるものである。本発明においては、
撹拌槽型反応器部３の槽径と、管型反応器部４の管径
（管の直径）の比は特に制限されないが、槽径より管径
を小さくすると、粒径分布の非常に狭い重合体粒子を得
ることができるので好ましい。
装置のように撹拌翼径及び撹拌速度が決まれば循環Ｒｅ
が決まってしまうことがなく、管型反応器部４の管径の
選択により、所望の撹拌Ｒｅと循環Ｒｅとをそれぞれ別
々に得ることができるものである。本発明においては、
撹拌槽型反応器部３の槽径と、管型反応器部４の管径
（管の直径）の比は特に制限されないが、槽径より管径
を小さくすると、粒径分布の非常に狭い重合体粒子を得
ることができるので好ましい。
【００１７】管型反応器部４には、重合体粒子の比重差
に応じて、高重合率に到達した粒子が優先的に流出でき
る位置に流出口５が設けられる。この構成は、環状反応
器での連続重合を可能とした重要な要件である。さらに
流出口５から連続的に流出する重合体粒子を、静置して
水性媒体と分離して回収できる分離静置槽６が設けられ
る。さらに必要に応じて、分離静置槽６において分離さ
れた水性媒体及び重合率の低い成分等を、反応器に回収
する機構を設けることもできる。なお、重合温度は、反
応器及び必要に応じて分離静置槽を恒温槽に浸漬して、
該恒温槽の温度調整を行うこと等により調整することが
できる。
に応じて、高重合率に到達した粒子が優先的に流出でき
る位置に流出口５が設けられる。この構成は、環状反応
器での連続重合を可能とした重要な要件である。さらに
流出口５から連続的に流出する重合体粒子を、静置して
水性媒体と分離して回収できる分離静置槽６が設けられ
る。さらに必要に応じて、分離静置槽６において分離さ
れた水性媒体及び重合率の低い成分等を、反応器に回収
する機構を設けることもできる。なお、重合温度は、反
応器及び必要に応じて分離静置槽を恒温槽に浸漬して、
該恒温槽の温度調整を行うこと等により調整することが
できる。
【００１８】本発明の製造法において、撹拌槽型反応器
部３では、撹拌翼等の撹拌器７によって原料を撹拌し、
水性媒体中にビニル系単量体、重合開始剤等を含む液滴
群を生成させ、この液滴群を、撹拌で生じた循環流によ
って、該撹拌槽型反応器部と、該撹拌槽型反応器部の両
端を環状につなぐ管型反応器部とにより構成される環状
反応器内を循環させながら重合を進める。
部３では、撹拌翼等の撹拌器７によって原料を撹拌し、
水性媒体中にビニル系単量体、重合開始剤等を含む液滴
群を生成させ、この液滴群を、撹拌で生じた循環流によ
って、該撹拌槽型反応器部と、該撹拌槽型反応器部の両
端を環状につなぐ管型反応器部とにより構成される環状
反応器内を循環させながら重合を進める。
【００１９】撹拌翼の最適回転数は、撹拌槽型反応器部
３、管型反応器部４及び撹拌翼の形状と大きさ、そして
反応温度等の諸条件によって異なるが、粒径分布の狭い
粒子を得るためには、撹拌Ｒｅ数＝１．０×１０4〜
４．０×１０5、循環Ｒｅ数＝１．０×１０3〜４．０×
１０5となる様な範囲に調整するのが好ましい。なお、
両Ｒｅ数の好ましい比は、目的とする重合体の粒子径に
よって変化し、一概に決定できるものではない。
３、管型反応器部４及び撹拌翼の形状と大きさ、そして
反応温度等の諸条件によって異なるが、粒径分布の狭い
粒子を得るためには、撹拌Ｒｅ数＝１．０×１０4〜
４．０×１０5、循環Ｒｅ数＝１．０×１０3〜４．０×
１０5となる様な範囲に調整するのが好ましい。なお、
両Ｒｅ数の好ましい比は、目的とする重合体の粒子径に
よって変化し、一概に決定できるものではない。
【００２０】かかる様にして重合を開始した後、所望の
重合率に相当する比重に到達するまで重合が進められる
ように滞留時間等を調整する。重合温度は特に制限され
ないが６５〜９５℃が好ましい。ここで、流出する重合
体粒子の重合率は目的に応じて、撹拌条件、原料の供給
速度、装置形状等により調整できるが、例えば、重合率
約７０重量％以上と設定することができる。
重合率に相当する比重に到達するまで重合が進められる
ように滞留時間等を調整する。重合温度は特に制限され
ないが６５〜９５℃が好ましい。ここで、流出する重合
体粒子の重合率は目的に応じて、撹拌条件、原料の供給
速度、装置形状等により調整できるが、例えば、重合率
約７０重量％以上と設定することができる。
【００２１】所望の重合率に到達した重合体粒子は、水
性媒体との比重差により流出口５より分離静置槽６に導
かれ、静置され、スラリー状で連続的に回収される。流
出する重合体粒子の重合がまだ完結しない時は、分離静
置槽を加温し、ここでさらに重合を進めることもでき
る。得られるスラリーからのビニル系重合体粒子の固体
の回収は、常法に従うことができる。ビニル系重合体粒
子を発泡性重合体粒子とする際には、さらに常法に従っ
て、プロパン、ブタン、ペンタン等の発泡剤を重合途中
又は重合後に含浸させれば良い。
性媒体との比重差により流出口５より分離静置槽６に導
かれ、静置され、スラリー状で連続的に回収される。流
出する重合体粒子の重合がまだ完結しない時は、分離静
置槽を加温し、ここでさらに重合を進めることもでき
る。得られるスラリーからのビニル系重合体粒子の固体
の回収は、常法に従うことができる。ビニル系重合体粒
子を発泡性重合体粒子とする際には、さらに常法に従っ
て、プロパン、ブタン、ペンタン等の発泡剤を重合途中
又は重合後に含浸させれば良い。
【００２２】
【作用】撹拌力により液滴を生成させ、生じた液滴を循
環させながら重合をおこなう環状型の反応器では、撹拌
部での撹拌状態、循環部での流動状態及びその結果によ
り決定される液滴の粒度分布の三者の間には密接な関係
が存在している。従来の単一管のみで構成された反応器
では撹拌部の操作条件の変更に対して循環部の流動状態
が一意的に決まってしまう。しかるに本発明では撹拌槽
型反応器部と管型反応器部を別に設けることにより、反
応器内の撹拌部の撹拌状態と循環部の流動状態を所望の
値に制御することが可能となり、より粒度分布の狭い重
合体粒子を得ることができる。
環させながら重合をおこなう環状型の反応器では、撹拌
部での撹拌状態、循環部での流動状態及びその結果によ
り決定される液滴の粒度分布の三者の間には密接な関係
が存在している。従来の単一管のみで構成された反応器
では撹拌部の操作条件の変更に対して循環部の流動状態
が一意的に決まってしまう。しかるに本発明では撹拌槽
型反応器部と管型反応器部を別に設けることにより、反
応器内の撹拌部の撹拌状態と循環部の流動状態を所望の
値に制御することが可能となり、より粒度分布の狭い重
合体粒子を得ることができる。
【００２３】
実施例１ 本実施例においては、図１に示す連続重合装置を使用し
た。撹拌槽型反応器部３は内径１０．０×１０-2ｍ、厚
さ＝０．１７×１０-2ｍのガラスパイプから、管型反応
器部４は内径５．０×１０-2ｍのガラスパイプから構成
されており、反応器の全容積は５．５×１０-3ｍ3とな
っている。又反応器は水平部の長さが０．６ｍ、垂直部
の長さが０．６ｍの正方形型であり、この反応器の中心
線循環経路長さは２．３１ｍである。撹拌槽型反応器部
３には翼径＝４．０×１０-2ｍの４５°角度付４枚羽根
下方流パドルを設置した。さらに管型反応器部の上部水
平管の中央に重合体粒子の密度差に応じて高重合率に到
達した粒子を分離する流出口５と分離静置槽６を接続し
た。
た。撹拌槽型反応器部３は内径１０．０×１０-2ｍ、厚
さ＝０．１７×１０-2ｍのガラスパイプから、管型反応
器部４は内径５．０×１０-2ｍのガラスパイプから構成
されており、反応器の全容積は５．５×１０-3ｍ3とな
っている。又反応器は水平部の長さが０．６ｍ、垂直部
の長さが０．６ｍの正方形型であり、この反応器の中心
線循環経路長さは２．３１ｍである。撹拌槽型反応器部
３には翼径＝４．０×１０-2ｍの４５°角度付４枚羽根
下方流パドルを設置した。さらに管型反応器部の上部水
平管の中央に重合体粒子の密度差に応じて高重合率に到
達した粒子を分離する流出口５と分離静置槽６を接続し
た。
【００２４】原料供給部２には過酸化ベンゾイルを濃度
ＣBPO＝０．１ｍｏｌ／ｌ−スチレンで溶解したスチレ
ンモノマーを、原料供給部２には分散剤としてリン酸三
カルシウム（ＴＣＰ）を濃度ＣTCP＝０．２重量％−水
で、分散助剤としてドデシルベンゼンスルホン酸ナトリ
ウム（ＤＢＳ）を濃度ＣDBS＝３０ｐｐｍ−水で溶解し
たイオン交換水を用意しそれぞれ、前者０．０７９ ｌ
／ｈ、後者０．７１１ｌ／ｈの流量で、定量ポンプによ
り反応器へフィードを行った。反応器にはあらかじめ原
料供給部１に用意した原料と同一のもの仕込んでおい
た。
ＣBPO＝０．１ｍｏｌ／ｌ−スチレンで溶解したスチレ
ンモノマーを、原料供給部２には分散剤としてリン酸三
カルシウム（ＴＣＰ）を濃度ＣTCP＝０．２重量％−水
で、分散助剤としてドデシルベンゼンスルホン酸ナトリ
ウム（ＤＢＳ）を濃度ＣDBS＝３０ｐｐｍ−水で溶解し
たイオン交換水を用意しそれぞれ、前者０．０７９ ｌ
／ｈ、後者０．７１１ｌ／ｈの流量で、定量ポンプによ
り反応器へフィードを行った。反応器にはあらかじめ原
料供給部１に用意した原料と同一のもの仕込んでおい
た。
【００２５】反応器部を恒温槽につけ反応温度が７０℃
となった所で撹拌速度３０ｒｐｓとし反応器へのフィー
ドを始め重合を開始した（平均滞留時間６時間）。重合
開始後６時間経過すると重合率約７０重量％に対応する
比重（比重≒１．０１）に到達した重合体粒子が流出口
より分離静置槽に導かれ、ここでさらに重合が進み、槽
内に沈降した。沈降した粒子はスラリー状で系外にとり
出した。得られた重合体粒子は比重により重合率を、篩
分級により粒度分布を求めた。粒度分布を表１に示し、
重合率、均一係数（ＣV）、撹拌Ｒｅ数及び循環Ｒｅ数
を表２に示す。
となった所で撹拌速度３０ｒｐｓとし反応器へのフィー
ドを始め重合を開始した（平均滞留時間６時間）。重合
開始後６時間経過すると重合率約７０重量％に対応する
比重（比重≒１．０１）に到達した重合体粒子が流出口
より分離静置槽に導かれ、ここでさらに重合が進み、槽
内に沈降した。沈降した粒子はスラリー状で系外にとり
出した。得られた重合体粒子は比重により重合率を、篩
分級により粒度分布を求めた。粒度分布を表１に示し、
重合率、均一係数（ＣV）、撹拌Ｒｅ数及び循環Ｒｅ数
を表２に示す。
【００２６】なお、均一係数Ｃｖは、篩分けした粒子の
累積重量分布曲線を求め、これをもとに粒子径の小さな
ものからの累積重量％が、１５重量％、５０重量％、８
５重量％となる粒子の粒子径をそれぞれｄ15、ｄ50、ｄ
85とし、均一係数Ｃｖを次式より算出し、粒度分布の広
い、狭いを評価した。 Ｃｖ＝（ｄ85−ｄ15）／ｄ５０
累積重量分布曲線を求め、これをもとに粒子径の小さな
ものからの累積重量％が、１５重量％、５０重量％、８
５重量％となる粒子の粒子径をそれぞれｄ15、ｄ50、ｄ
85とし、均一係数Ｃｖを次式より算出し、粒度分布の広
い、狭いを評価した。 Ｃｖ＝（ｄ85−ｄ15）／ｄ５０
【００２７】実施例２ 反応時の撹拌速度を２５ｒｐｓとしたこと以外は、実施
例１に準じて行った。粒度分布を表１に示し、重合率、
均一係数（ＣＶ）、撹拌Ｒｅ数及び循環Ｒｅ数を表２に
示す。
例１に準じて行った。粒度分布を表１に示し、重合率、
均一係数（ＣＶ）、撹拌Ｒｅ数及び循環Ｒｅ数を表２に
示す。
【００２８】実施例３ 反応時の撹拌速度を３５ｒｐｓとしたこと以外は、実施
例１に準じて行った。粒度分布を表１に示し、重合率、
均一係数（ＣV）、撹拌Ｒｅ数及び循環Ｒｅ数を表２に
示す。
例１に準じて行った。粒度分布を表１に示し、重合率、
均一係数（ＣV）、撹拌Ｒｅ数及び循環Ｒｅ数を表２に
示す。
【００２９】比較例１ 撹拌槽型反応器部の内径を５．０×１０-2ｍに変更し、
管型反応器部の内径と同一とした他は実施例１と同じ形
状の反応器を有する回分式の重合装置（流出口はない）
を用い、同一の重合温度と撹拌条件で、６時間重合を実
施した（但し、相比は０．１）。粒度分布を表１に示
し、重合率、均一係数（ＣV）、撹拌Ｒｅ数及び循環Ｒ
ｅ数を表２に示す。
管型反応器部の内径と同一とした他は実施例１と同じ形
状の反応器を有する回分式の重合装置（流出口はない）
を用い、同一の重合温度と撹拌条件で、６時間重合を実
施した（但し、相比は０．１）。粒度分布を表１に示
し、重合率、均一係数（ＣV）、撹拌Ｒｅ数及び循環Ｒ
ｅ数を表２に示す。
【００３０】
【表１】 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 表 １ 粒度分布 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 重 量 分 率 (％) 粒径(μm) 実施例１ 実施例２ 実施例３ 比較例１ ──────────────────────────────────── (a) ５.３未満 ７.１４ ５.８０ ６.４４ １４.５８ (b) ５.３以上 １４１.５未満 ２１.２９ ５.４０ ２０.４５ ６２.８０ (c) １４１.５以上 ２１３.５未満 ６６.９８ １９.５７ ６４.７１ １８.０１ (d) ２１３.５以上 ２７３.５未満 ３.２７ ３０.３７ ５.７４ ３.０７ (e) ２７３.５以上 ３２３.５未満 ０.７５ ２４.９８ １.１０ ０.６２ (f) ３２３.５以上 ３８５.０未満 ０.２３ １２.３９ ０.９６ ０.１５ (g) ３８５.０以上 ４６０.０未満 ０.１０ １.０５ ０.２９ ０.１０ (h) ４６０.０以上 ０.２５ ０.４４ ０.３１ ０.６７ ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
【００３１】
【表２】 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 表２ 重合率、均一係数（ＣV）、撹拌Ｒｅ数及び循環Ｒｅ数 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 実施例１ 実施例２ 実施例３ 比較例１ ──────────────────────────────────── 重合率(％) ８９ ８９ ９０ ８９ 均一係数（ＣV） ０.５１５ ０.６１８ ０.５０８ １.０２ 撹拌Ｒｅ数(×１０4) ４.８０ ４.００ ５.６０ − 循環Ｒｅ数(×１０4) １.００ ８.２０ １.４６ − ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
【００３２】
【発明の効果】本発明によれば、きわめて粒径分布の狭
い重合体粒子を、生産性の高い連続重合により得ること
ができる。
い重合体粒子を、生産性の高い連続重合により得ること
ができる。
【図１】本発明の連続重合装置の一例を示す概略図であ
る。
る。
１ 原料供給部 ２ 原料供給部 ３ 撹拌槽型反応器部 ４ 管型反応器部 ５ 流出口 ６ 分離静置槽 ７ 撹拌翼
Claims (7)
- 【請求項１】 ビニル系単量体及び水性媒体を撹拌槽型
反応器部に連続的に供給し、撹拌して液滴群を生成し、
この液滴群を撹拌で生じた循環流によって、該撹拌槽型
反応器部と、該撹拌槽型反応器部の両端を環状につなぐ
管型反応器部とにより構成される環状反応器内を循環さ
せながら重合を行い、所望の重合転化率に対応する比重
に到達した液滴群を、該管型反応器部に設けた流出口よ
り連続的に分離槽へ導き、ここで水性媒体との比重差を
利用して重合体粒子を連続的に回収することを特徴とす
るビニル系重合体粒子の製造法。 - 【請求項２】 撹拌槽型反応器部における撹拌レイノル
ズ数がＲｅ＝１．０×１０4〜４．０×１０5であり、撹
拌槽型反応器部の槽径と該反応器内に設けられる撹拌翼
径の比が０．２５〜０．６５である請求項１記載のビニ
ル系重合体粒子の製造法。 - 【請求項３】 管型反応器部における循環レイノルズ数
がＲｅ＝１．０×１０3〜４．０×１０5である請求項１
又は２記載のビニル系重合体粒子の製造法。 - 【請求項４】 反応器内のビニル系単量体と水性媒体の
相比（体積比）が前者／後者で０．０１〜０．３である
請求項１，２又は３記載のビニル系重合体粒子の製造
法。 - 【請求項５】 ビニル系単量体及び水性媒体を反応器に
供給する原料供給部、撹拌器を備える撹拌槽型反応器部
と、該撹拌槽型反応器部の両端を環状につなぐ管型反応
器部とにより構成される環状反応器、該管型反応器部に
形成される流出口及び該流出口より流出する重合体粒子
を水性媒体と分離して回収する分離静置槽を備えてなる
連続重合装置。 - 【請求項６】 撹拌槽型反応器部の槽径と撹拌翼径の比
が０．２５〜０．６５である請求項５記載の連続重合装
置。 - 【請求項７】 撹拌槽型反応器部の槽径が管型反応器部
の管径より大きい請求項５又は６記載の連続重合装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23875792A JPH05202104A (ja) | 1991-09-10 | 1992-09-08 | ビニル系重合体粒子の製造法及び連続重合装置 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3-230392 | 1991-09-10 | ||
| JP23039291 | 1991-09-10 | ||
| JP23875792A JPH05202104A (ja) | 1991-09-10 | 1992-09-08 | ビニル系重合体粒子の製造法及び連続重合装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05202104A true JPH05202104A (ja) | 1993-08-10 |
Family
ID=26529320
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23875792A Pending JPH05202104A (ja) | 1991-09-10 | 1992-09-08 | ビニル系重合体粒子の製造法及び連続重合装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05202104A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000075193A1 (fr) * | 1999-06-08 | 2000-12-14 | Kaneka Corporation | Procede de polymerisation vivante cationique en continu |
| JP2012092249A (ja) * | 2010-10-28 | 2012-05-17 | Osaka Prefecture Univ | 粒子状重合体及びその製造方法 |
-
1992
- 1992-09-08 JP JP23875792A patent/JPH05202104A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000075193A1 (fr) * | 1999-06-08 | 2000-12-14 | Kaneka Corporation | Procede de polymerisation vivante cationique en continu |
| US6602965B1 (en) | 1999-06-08 | 2003-08-05 | Kaneka Corporation | Method of continuous cationic living polymerization |
| JP2012092249A (ja) * | 2010-10-28 | 2012-05-17 | Osaka Prefecture Univ | 粒子状重合体及びその製造方法 |
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