JPH06192305A - Suspension polymerization - Google Patents

Suspension polymerization

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JPH06192305A
JPH06192305A JP27544693A JP27544693A JPH06192305A JP H06192305 A JPH06192305 A JP H06192305A JP 27544693 A JP27544693 A JP 27544693A JP 27544693 A JP27544693 A JP 27544693A JP H06192305 A JPH06192305 A JP H06192305A
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polymerizable monomer
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suspension
inner cylinder
droplets
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宏宣 長崎
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英明 久保
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純 志田
Naoki Katada
直樹 片田
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Abstract

PURPOSE:To produce polymer beads having a uniform particle size with a high polymerization degree by polymerizing droplets of a polymerizable monomer formed through a porous member in a suspension while generating Taylor vortex and allowing each droplet to react without division and/or coalescence. CONSTITUTION:A suspension prepared by introducing a polymerizable monomer through a porous member into a dispersant-containing continuous phase and containing a group of dispersed polymerizable monomer droplets is subjected to polymerization by rotating a rotatable inner cylinder in a static outer cylinder of a coaxial double crank cylinder and controlling the rotation of the inner cylinder so as to have Taylor number of 40 to 15000 at the circular part, thus producing the objective polymer beads. Preferably rotation is carried out so that Taylor number may be 2100 to 15000. The group of liquid droplets of the polymerizable monomer is formed by applying vibration to the monomer. The dispersion containing the group of dispersed polymerizable monomer droplets is prepared so that the ration of the continuous phase to that of the groups of liquid droplets may be >=0.98 to 1.02 or 0.96 to 1.02.

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、懸濁重合方法に関
し、より詳細には、多孔部材を介して形成された重合性
モノマー液滴群が分散された懸濁液を、外円筒と内円筒
を有する共軸二重回転円筒の環状部でテイラー渦を生じ
させながら懸濁重合を行うことによる懸濁重合方法に関
するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a suspension polymerization method, and more particularly, to a suspension in which a group of polymerizable monomer droplets formed through a porous member is dispersed to form an outer cylinder and an inner cylinder. The present invention relates to a suspension polymerization method in which a suspension vortex polymerization is performed while a Taylor vortex is generated in an annular portion of a coaxial double-rotating cylinder having a.

【0002】[0002]

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】中心軸
を共有する2円筒間に流体を満たし、外円筒を静止さ
せ、内円筒をある臨界値以上に回転することにより特殊
な渦流れが生じることが知られている。このような装置
においては、内円筒付近の流速は外円筒付近の流速より
も大きく、そのため内円筒付近を回転する流体塊の遠心
力の方が外円筒付近を回転する流体塊の遠心力よりも大
きくなり、内円筒付近の流体塊は外円筒の方へ吐出流と
なって噴出し、代わりに外円筒付近の流体塊は帰還流と
なって内円筒に向かって流れる。このような吐出流と帰
還流は円筒軸方向に規則正しく並ぶため、内円筒を巻く
ようにドーナツ状の渦が形成される。この渦がテイラー
渦と呼ばれている。
2. Description of the Related Art A special vortex flow is generated by filling a fluid between two cylinders sharing a central axis, keeping an outer cylinder stationary, and rotating an inner cylinder above a certain critical value. It is known. In such a device, the flow velocity near the inner cylinder is higher than that near the outer cylinder, so that the centrifugal force of the fluid mass rotating near the inner cylinder is greater than the centrifugal force of the fluid mass rotating near the outer cylinder. The fluid mass near the inner cylinder becomes jetted as a discharge flow toward the outer cylinder, and instead, the fluid mass near the outer cylinder flows as a return flow toward the inner cylinder. Since such a discharge flow and a return flow are regularly arranged in the axial direction of the cylinder, a donut-shaped vortex is formed so as to wind the inner cylinder. This vortex is called the Taylor vortex.

【0003】このテイラー渦を生じさせる装置として
は、静止した外円筒と回転可能な内円筒を有する共軸回
転円筒構造を有するものであればよく、例えば特開昭第
56-139122号公報に開示のものがある。
A device for producing this Taylor vortex may be any device having a coaxial rotating cylinder structure having a stationary outer cylinder and a rotatable inner cylinder.
There is one disclosed in Japanese Patent Publication No. 56-139122.

【0004】また、懸濁重合方法としては、従来から、
通常、分散剤を含有する連続相液体と重合性モノマー
を、攪拌翼を有する槽型反応器に投入して重合反応を行
うことによりポリマービーズを製造する方法が採用され
ている。
Further, as a suspension polymerization method, conventionally,
Usually, a method of producing polymer beads by introducing a continuous phase liquid containing a dispersant and a polymerizable monomer into a tank reactor having a stirring blade to carry out a polymerization reaction is adopted.

【0005】しかし、この方法では、得られるポリマー
ビーズの大きさにバラツキが生じ、その結果、ポリマー
ビーズの粒径分布が広くなる欠点がある。そのため、攪
拌の程度を調節したり、適当な分散安定剤を使用するこ
とにより、均一粒径のポリマービーズを得る方法が検討
されているが、効果的な方法が得られていないのが現状
である。
However, this method has a drawback that the size of the obtained polymer beads varies, and as a result, the particle size distribution of the polymer beads becomes wide. Therefore, methods for obtaining polymer beads having a uniform particle size by adjusting the degree of stirring or by using an appropriate dispersion stabilizer have been investigated, but at present, no effective method has been obtained. is there.

【0006】そこで、重合に先立って均一粒径を有する
重合性モノマーの水中油型分散液を別の装置で製造した
後、この分散液を重合反応器中に供給して懸濁重合を行
う方法が考えられている。特開昭第57-102905号公報に
は、重合性モノマーをノズルを通して噴出させ、この噴
出流に機械的振動を与えて均一粒径を有する重合性モノ
マーの水中油型分散液を製造し、それを懸濁重合する方
法が開示されており、特開平第3-249931号公報には、多
数の噴出孔が環状に配設されているノズルプレートを用
いて均一粒径を有する重合性モノマーの水中油型分散液
を製造し、それを懸濁重合する方法が開示されている。
Therefore, prior to the polymerization, an oil-in-water dispersion of a polymerizable monomer having a uniform particle size is produced in another apparatus, and then the dispersion is supplied into a polymerization reactor to carry out suspension polymerization. Is being considered. In Japanese Patent Laid-Open No. 57-102905, a polymerizable monomer is jetted through a nozzle, and the jet stream is subjected to mechanical vibration to produce an oil-in-water dispersion of the polymerizable monomer having a uniform particle size. JP-A-3-249931 discloses a method of suspension polymerization of a polymerizable monomer in water having a uniform particle diameter using a nozzle plate in which a large number of ejection holes are annularly arranged. Disclosed is a method of producing an oil-type dispersion and subjecting it to suspension polymerization.

【0007】発明者らは、均一粒径を有する重合性モノ
マー液滴群が分散された懸濁液を重合させる方法につい
て鋭意研究を進めた結果、多孔部材を介して形成された
重合性モノマー液滴群が分散された懸濁液を、外円筒と
内円筒を有する共軸二重回転円筒の環状部でテイラー渦
を生じさせながら懸濁重合を行うことにより均一粒径ポ
リマービーズが製造されることを見出し、本発明を完成
するに至った。
As a result of intensive studies on the method of polymerizing a suspension in which a group of polymerizable monomer droplets having a uniform particle diameter are dispersed, the inventors of the present invention have found that a polymerizable monomer liquid formed through a porous member is used. Polymer beads of uniform particle size are produced by carrying out suspension polymerization of a suspension in which droplets are dispersed while producing Taylor vortices in the annular part of a coaxial double rotating cylinder having an outer cylinder and an inner cylinder. This has led to the completion of the present invention.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】この発明によれば、分散
剤を含有する連続相に多孔部材を介して重合性モノマー
を導入して形成された重合性モノマー液滴群が分散され
た懸濁液を、静止した外円筒と回転可能な内円筒を有す
る共軸二重回転円筒の環状部でテイラー数が40〜15000
となるように内円筒を回転させながら重合させることに
より、均一粒径ポリマービーズを製造することを特徴と
する懸濁重合方法が提供される。
According to the present invention, a suspension in which a polymerizable monomer droplet group formed by introducing a polymerizable monomer into a continuous phase containing a dispersant through a porous member is dispersed. The liquid is an annular part of a coaxial double rotating cylinder with a stationary outer cylinder and a rotatable inner cylinder, with a Taylor number of 40 to 15,000.
There is provided a suspension polymerization method characterized in that polymer beads having a uniform particle size are produced by polymerizing while rotating the inner cylinder so that

【0009】テイラー数とは、テイラー渦の発生を規定
するものであり、下記式、 Ta=(Ri・ω・d/ν)(d/Ri)1/2 (式中、Taはテイラー数、Riは内円筒の外径、ωは
内円筒の回転角速度、dは内外円筒の環状部の巾、νは
動粘度)で求められるものである。すなわち、テイラー
渦は内円筒の外径、内円筒の回転角速度、内外円筒の環
状部の巾及び動粘度の各パラメーターにより決定され
る。
The Taylor number defines the generation of Taylor vortices, and is represented by the following equation: Ta = (Ri.ω.d / ν) (d / Ri) 1/2 (where Ta is the Taylor number, Ri is the outer diameter of the inner cylinder, ω is the rotational angular velocity of the inner cylinder, d is the width of the annular portion of the inner and outer cylinders, and ν is the kinematic viscosity). That is, the Taylor vortex is determined by each parameter of the outer diameter of the inner cylinder, the rotational angular velocity of the inner cylinder, the width of the annular portion of the inner and outer cylinders, and the kinematic viscosity.

【0010】この発明においては、テイラー数が15000
を越えると渦が消滅し、全体が一様となった乱流状態と
なるために好ましくない。また、テイラー数が40未満に
なると渦が発生しなくなり、混合が不十分となるために
好ましくない。従って、テイラー数が40〜15000の範囲
内であるのが適切であり、2100〜15000の範囲内がより
好ましい。
In the present invention, the Taylor number is 15,000.
When it exceeds, the vortex disappears and a turbulent state where the whole becomes uniform is not preferable. Further, when the Taylor number is less than 40, vortices are not generated and the mixing becomes insufficient, which is not preferable. Therefore, it is suitable that the Taylor number is in the range of 40 to 15000, and more preferably in the range of 2100 to 15000.

【0011】また、この発明におけるテイラー数は、重
合性モノマー液滴群が分散された懸濁液中における、分
散剤を含有する連続相の比重(ρCで示す)及び重合性
モノマー液滴群の比重(ρDで示す)によって適切に変
更される。即ち、連続相の比重と重合性モノマー液滴群
の比重との差が大きい場合には、重合性モノマーの液滴
に対する浮力又は重力の影響が大きくなるために、テイ
ラー数が小さいと液滴が反応器内をショートパスしてし
まうので、テイラー数は大きい方が好ましい。例えば、
連続相の比重と重合性モノマー液滴群の比重との比(ρ
D/ρC)が0.98以下又は1.02以上の場合には、テイラー
数は2100〜15000の範囲内であるのが好ましく、更にρD
/ρCが0.96以下又は1.04以上の場合には、テイラー数
は2500〜15000の範囲内であるのが好ましい。上記のテ
イラー数の範囲内であれば、均一な粒径を有するポリマ
ービーズを得ることができる。
In the present invention, the Taylor number is the specific gravity (indicated by ρ C ) of the continuous phase containing the dispersant and the polymerizable monomer droplet group in the suspension in which the polymerizable monomer droplet group is dispersed. It is appropriately changed depending on the specific gravity of (denoted by ρ D ). That is, when the difference between the specific gravity of the continuous phase and the specific gravity of the polymerizable monomer droplet group is large, the influence of buoyancy or gravity on the droplets of the polymerizable monomer is large, and therefore, if the Taylor number is small, the droplets are A large Taylor number is preferable because it causes a short pass in the reactor. For example,
Ratio of specific gravity of continuous phase to specific gravity of polymerizable monomer droplet group (ρ
When D / ρ C ) is 0.98 or less or 1.02 or more, the Taylor number is preferably in the range of 2100 to 15000, and ρ D
When / ρ C is 0.96 or less or 1.04 or more, the Taylor number is preferably in the range of 2500 to 15000. Within the above Taylor number range, polymer beads having a uniform particle size can be obtained.

【0012】この発明における粒子の均一性は、分散係
数〔(標準偏差÷平均直径)×100〕によって示され
る。この発明の懸濁重合方法によれば、分散係数が20%
以下、好ましくは15%以下、更に好ましくは10%以下の
粒径分布を有するポリマービーズが製造される。
The uniformity of particles in the present invention is represented by a dispersion coefficient [(standard deviation / average diameter) × 100]. According to the suspension polymerization method of the present invention, the dispersion coefficient is 20%.
Hereinafter, polymer beads having a particle size distribution of preferably 15% or less, more preferably 10% or less are produced.

【0013】この発明における重合性モノマー液滴群が
分散された懸濁液は、反応器内(即ち、静止した外円筒
と回転可能な内円筒を有する共軸二重回転円筒の環状
部)で調製されてもよく、反応器の外で調製され、調製
後、懸濁液を反応器内に供給してもよい。この発明にお
ける重合性モノマー液滴群が分散された懸濁液の調製方
法について、以下に説明する。
The suspension in which the polymerizable monomer droplets in the present invention are dispersed is placed in the reactor (that is, the annular portion of the coaxial double rotating cylinder having a stationary outer cylinder and a rotatable inner cylinder). It may be prepared or may be prepared outside the reactor, and the suspension may be fed into the reactor after preparation. The method for preparing a suspension in which the polymerizable monomer droplet groups are dispersed in the present invention will be described below.

【0014】この発明の重合性モノマー液滴群は、多孔
部材を用いて形成される。多孔部材としては、例えばマ
ルチノズル、多孔オリフィスプレート、多孔質膜等を用
いることができる。懸濁液中における重合性モノマー液
滴群は、均一な粒径を有するのが好ましく、上記のよう
な多孔部材を介して形成された重合性モノマー液滴群は
十分に均一な粒径を有するものであるが、振動法又は電
界法を同時に適用することにより、さらに粒径の均一性
を高めることができる。
The polymerizable monomer droplet group of the present invention is formed by using a porous member. As the porous member, for example, a multi-nozzle, a porous orifice plate, a porous membrane or the like can be used. The polymerizable monomer droplet group in the suspension preferably has a uniform particle diameter, and the polymerizable monomer droplet group formed through the porous member as described above has a sufficiently uniform particle diameter. However, by applying the vibration method or the electric field method at the same time, the uniformity of the particle diameter can be further improved.

【0015】マルチノズル又は多孔オリフィスプレート
の噴出孔の孔径は、分散剤を含有する連続相の液体及び
液滴化対象液である重合性モノマーの物性、振動等の種
々の因子の影響を受けるが、主として、目的とする液滴
の粒径により決定される。一般に、重合性モノマー液滴
の粒径は5〜10000μmが適切であるため、噴出孔の孔
径は2〜5000μmが適切であり、3〜2000μmがより好
ましい。また、噴出孔の配列ピッチは孔径の10〜200倍
が適切であり、15〜100倍がより好ましい。
The hole diameter of the ejection holes of the multi-nozzle or the multi-orifice plate is affected by various factors such as the physical properties of the continuous phase liquid containing the dispersant and the polymerizable monomer as the liquid to be formed into liquid droplets, vibration, and the like. , Mainly determined by the target droplet size. Generally, the particle diameter of the polymerizable monomer droplets is preferably 5 to 10,000 μm, and thus the diameter of the ejection holes is preferably 2 to 5000 μm, more preferably 3 to 2000 μm. Further, the arrangement pitch of the ejection holes is suitably 10 to 200 times the hole diameter, and more preferably 15 to 100 times.

【0016】噴出孔から噴出する液滴化対象液である重
合性モノマーの噴出速度はレイノルズ数により決定さ
れ、均一な粒径を有する液滴群を得るためには層流にす
ることが必要である。レイノルズ数とは、下記式、 Re=D・u・ρ/μ (式中、Reはレイノルズ数、Dは噴出孔の孔径、uは
噴出速度、ρは液滴化対象液の密度、μは液滴化対象液
の粘度)で求められるものである。
The ejection velocity of the polymerizable monomer, which is the liquid to be dropletized and is ejected from the ejection hole, is determined by the Reynolds number, and it is necessary to form a laminar flow in order to obtain a droplet group having a uniform particle size. is there. The Reynolds number is the following formula: Re = D · u · ρ / μ (where Re is the Reynolds number, D is the diameter of the ejection hole, u is the ejection velocity, ρ is the density of the liquid to be dropletized, and μ is It is obtained by the viscosity of the liquid to be dropletized).

【0017】この発明においては、レイノルズ数が10未
満の場合には、流量が小さくなり、生産効率が低下する
ので好ましくない。また、2000を越えると乱流領域にな
るために均一な液滴群が生成しないので好ましくない。
従って、レイノルズ数の大きさは10〜2000の範囲内が適
切であり、20〜1000の範囲内がより好ましい。液滴化対
象液である重合性モノマーの噴出速度を上記レイノルズ
数の範囲内となるように設定することにより、均一な粒
径を有する重合性モノマーの液滴群を得ることができ
る。
In the present invention, when the Reynolds number is less than 10, the flow rate becomes small and the production efficiency decreases, which is not preferable. Further, when it exceeds 2000, a turbulent flow region is formed and uniform droplet groups are not generated, which is not preferable.
Therefore, the Reynolds number is suitably in the range of 10 to 2000, more preferably in the range of 20 to 1000. By setting the ejection speed of the polymerizable monomer, which is the liquid to be formed into droplets, within the range of the Reynolds number, a droplet group of the polymerizable monomer having a uniform particle size can be obtained.

【0018】反応器内で重合性モノマー液滴群が分散さ
れた懸濁液を調製する場合には、重合性モノマーの噴出
孔は、二重回転円筒の環状部の下部面あるいは上部面に
設けることもできるし、環状部の側面に設けることもで
きる。また、反応器の外で懸濁液を調製する場合には、
反応器の外に噴出口を有する液滴生成部を設け、そこで
調製された懸濁液を反応器内に供給することができる。
When a suspension in which the polymerizable monomer droplets are dispersed is prepared in the reactor, the jetting holes of the polymerizable monomer are provided on the lower surface or the upper surface of the annular portion of the double rotating cylinder. Alternatively, it may be provided on the side surface of the annular portion. Also, when preparing a suspension outside the reactor,
It is possible to provide a droplet generation unit having a jet port outside the reactor, and to supply the suspension prepared therein into the reactor.

【0019】多孔部材としてマルチノズル、多孔オリフ
ィスプレート又は多孔質膜を使用する場合には、重合性
モノマー液滴における粒径の均一性を高めるために、分
散剤を含有する連続相及び/又は噴出孔から噴出する重
合性モノマーの液滴化対象液を振動させるのが好まし
い。
When a multi-nozzle, a porous orifice plate or a porous membrane is used as the porous member, a continuous phase containing a dispersant and / or a jetting agent is added in order to enhance the uniformity of particle diameter in the polymerizable monomer droplets. It is preferable to vibrate the liquid to be dropletized of the polymerizable monomer ejected from the holes.

【0020】振動法としては、その噴出流を均一な液滴
群に分散させることのできる振動特性を有するものであ
ればよく、その振動数は、一般に10〜100000Hzが適切
であり、20〜50000Hzがより好ましい。具体的な振動
手段としては、例えば機械的振動子、電音響的振動子、
水音響的振動子、電磁的振動子、磁気抵抗的トランスデ
ューサー、圧電振動子等を用いることができる。振動子
は、ノズルに接続してノズルを振動させるようにしても
よいし、反応器又は反応器の外の液滴生成装置に接続し
て反応器又は液滴生成装置内の重合性モノマーの液滴化
対象液を振動させるようにしてもよい。
As the vibration method, any method may be used as long as it has a vibration characteristic capable of dispersing the jet flow into a uniform droplet group, and its frequency is generally 10 to 100,000 Hz, and 20 to 50,000 Hz is suitable. Is more preferable. Specific vibrating means include, for example, mechanical oscillators, electroacoustic oscillators,
A hydroacoustic oscillator, an electromagnetic oscillator, a magnetoresistive transducer, a piezoelectric oscillator, or the like can be used. The oscillator may be connected to a nozzle to vibrate the nozzle, or may be connected to a reactor or a droplet generation device outside the reactor to connect the liquid of the polymerizable monomer in the reactor or the droplet generation device. The liquid to be dropletized may be vibrated.

【0021】上記のように、分散剤を含有する連続相と
液滴化対象液である重合性モノマーの両方、あるいはそ
のどちらか一方に振動を与えながら重合性モノマー液滴
群を形成させることによって、粒径の均一な液滴群が分
散された懸濁液を得ることができる。
As described above, by forming a group of polymerizable monomer droplets while vibrating both the continuous phase containing the dispersant and the polymerizable monomer as the liquid to be dropletized, or either one of them. It is possible to obtain a suspension in which droplets having a uniform particle size are dispersed.

【0022】また、多孔部材としてマルチノズル又は多
孔オリフィスプレートを使用する場合には、重合性モノ
マー液滴における粒径の均一性を高めるために、電界法
を適用するのも好ましい。電界法としては、例えば分散
剤を含有する連続相内に電極を設け、電極と噴出孔間に
交流または直流の電圧を印加することにより重合性モノ
マーの液滴化対象液を微細化する方法を適用することが
できる。電圧印加条件は、交流電界の場合は交流周波数
が1〜30000Hz、電圧が200〜5000Vであるのが適切で
あり、直流電界の場合は電圧が10〜5000Vであるのが適
切である。
When a multi-nozzle or a multi-orifice plate is used as the porous member, it is also preferable to apply the electric field method in order to enhance the uniformity of the particle size of the polymerizable monomer droplets. As the electric field method, for example, a method in which an electrode is provided in a continuous phase containing a dispersant, and an AC or DC voltage is applied between the electrode and the ejection hole to miniaturize the liquid to be dropletized of the polymerizable monomer Can be applied. Appropriate voltage application conditions are an AC frequency of 1 to 30000 Hz and a voltage of 200 to 5000 V in the case of an AC electric field, and a voltage of 10 to 5000 V in the case of a DC electric field.

【0023】多孔質膜を使用して重合性モノマー液滴群
を形成する方法としては、例えば均一細孔を有する多孔
質膜を介して重合性モノマーを分散剤を含有する連続相
に圧入分散させることにより、粒径の揃った重合性モノ
マー液滴群を調製する方法を適用することができる。こ
の方法においては、通常の操作条件(例えば、圧力条件
等)では粒径は細孔径のみに依存し、重合性モノマー液
流量には依存しない。細孔径は、液滴の粒径に合わせて
50nm〜50μmの範囲で適宜選択することができる。
As a method for forming a group of polymerizable monomer droplets using a porous film, for example, the polymerizable monomer is pressed and dispersed into a continuous phase containing a dispersant through a porous film having uniform pores. This makes it possible to apply a method of preparing a group of polymerizable monomer droplets having uniform particle diameters. In this method, under normal operating conditions (for example, pressure conditions), the particle size depends only on the pore size and not on the polymerizable monomer liquid flow rate. The pore size is adjusted according to the droplet size.
It can be appropriately selected within the range of 50 nm to 50 μm.

【0024】多孔質膜を使用して重合性モノマー液滴群
を形成する場合には、連続相に振動を与えることによっ
て、重合性モノマーの液滴が多孔質膜表面に付着するの
を防止することができ、より均一な粒径を有する重合性
モノマー液滴群を形成することができる。
When a group of polymerizable monomer droplets is formed using a porous membrane, the continuous phase is vibrated to prevent the droplets of the polymerizable monomer from adhering to the surface of the porous membrane. It is possible to form a group of polymerizable monomer droplets having a more uniform particle size.

【0025】この発明の懸濁重合方法に適用できる重合
性モノマーは、一般に懸濁重合に使用される重合性モノ
マーであれば何れでもよい。水不溶性重合性モノマーと
しては、例えばスチレン、α−メチルスチレン、ジビニ
ルベンゼン、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等のビニル系モノマー又はこれら
の混合物等を適用することができる。また、必要に応じ
て該重合性モノマーを溶媒により希釈することが可能で
あり、希釈剤としては、例えばトルエン、ヘキサン等を
用いることができる。水溶性重合性モノマーとしては、
例えばアクリルアミド、メタアクリルアミド、フマルア
ミド、エタクリルアミド、アクリル酸、アクリル酸塩、
メタアクリル酸、メタアクリル酸塩等を適用することが
できる。
The polymerizable monomer applicable to the suspension polymerization method of the present invention may be any polymerizable monomer generally used in suspension polymerization. Examples of the water-insoluble polymerizable monomer include styrene, α-methylstyrene, divinylbenzene, acrylonitrile, acrylic acid ester,
A vinyl-based monomer such as methacrylic acid ester or a mixture thereof can be applied. If necessary, the polymerizable monomer can be diluted with a solvent, and as the diluent, for example, toluene, hexane or the like can be used. As the water-soluble polymerizable monomer,
For example, acrylamide, methacrylamide, fumaramide, ethacrylamide, acrylic acid, acrylate,
Methacrylic acid, methacrylic acid salt, etc. can be applied.

【0026】懸濁重合では、一般に重合性モノマーに重
合開始剤を溶解して反応させるが、重合開始剤として
は、水不溶性重合性モノマーに対しては、例えば過酸化
ベンゾイル、過酸化ラウロイル等の有機過酸化物及びア
ゾビスイソブチルニトリル等のアゾ化合物等を使用する
ことができ、水溶性重合性モノマーに対しては、例えば
過硫酸塩、過酸化水素等の水溶性フリーラジカル開始剤
等を使用することができる。
In suspension polymerization, a polymerization initiator is generally dissolved and reacted in a polymerizable monomer. As a polymerization initiator, for a water-insoluble polymerizable monomer, for example, benzoyl peroxide, lauroyl peroxide or the like is used. Organic peroxides and azo compounds such as azobisisobutylnitrile can be used. For water-soluble polymerizable monomers, for example, water-soluble free radical initiators such as persulfate and hydrogen peroxide are used. can do.

【0027】また、水不溶性重合性モノマーに対して使
用する連続相の液体としては、水あるいは水と1種又は
それ以上の水混和性有機溶媒との混合物を用いることが
できる。水混和性有機溶媒の例としては、例えばメタノ
ール、エタノール等があげられる。水溶性重合性モノマ
ーに対して使用する連続相の液体としては、水と混和し
ない芳香族炭化水素、脂肪族炭化水素等を用いることが
でき、具体的には、例えばヘプタン、ベンゼン、キシレ
ン、シクロヘキサン、トルエン等である。
As the continuous phase liquid used for the water-insoluble polymerizable monomer, water or a mixture of water and one or more water-miscible organic solvents can be used. Examples of water-miscible organic solvents include methanol, ethanol and the like. The continuous phase liquid used for the water-soluble polymerizable monomer may be an aromatic hydrocarbon, an aliphatic hydrocarbon or the like which is immiscible with water, and specifically, for example, heptane, benzene, xylene, cyclohexane. , Toluene and the like.

【0028】分散剤としては、一般に懸濁重合に使用さ
れる分散剤であれば何れでもよく、水系の連続相に対し
ては、例えば高分子保護コロイド、界面活性剤、水不溶
性無機物質を用いることができ、具体的には、例えばポ
リビニルアルコール、ゼラチン、でんぷん、メチルセル
ロース誘導体、ポリアクリル酸塩、アニオン系界面活性
剤、ノニオン系界面活性剤、リン酸カルシウム、炭酸カ
ルシウム、ピロリン酸マグネシウム等があげられる。水
と混和しない連続相に対しては、例えばソルビタン脂肪
酸エステル類、高分子分散剤等を用いることができ、具
体的には、例えばソルビタンモノステアレート、ソルビ
タンモノラウレート、エチルセルロース、ベンジルセル
ロース、エチルヒドロキシエチルセルロース等があげら
れる。
As the dispersant, any dispersant generally used in suspension polymerization may be used. For the aqueous continuous phase, for example, a polymer protective colloid, a surfactant, or a water-insoluble inorganic substance is used. Specific examples thereof include polyvinyl alcohol, gelatin, starch, methylcellulose derivatives, polyacrylic acid salts, anionic surfactants, nonionic surfactants, calcium phosphate, calcium carbonate, and magnesium pyrophosphate. For the continuous phase immiscible with water, for example, sorbitan fatty acid esters, polymer dispersants, etc. can be used, and specifically, for example, sorbitan monostearate, sorbitan monolaurate, ethyl cellulose, benzyl cellulose, ethyl. Examples include hydroxyethyl cellulose.

【0029】この発明の懸濁重合方法には、回分法と連
続法がある。回分法では、例えば図1に示したような装
置が使用される。図1を用いて回分法について説明す
る。分散剤を含有する連続相の貯槽10及び重合性モノマ
ーの貯槽11から、分散剤を含有する連続相及び重合性モ
ノマー溶液を液滴生成装置7に供給する。液滴生成装置
7で重合性モノマー液滴群のスラリーを形成した後、外
円筒2と内円筒1の間隙に重合性モノマー液滴群のスラ
リーを供給する。このとき、予め外円筒2と内円筒1の
間隙には、分散剤を含有する連続相が満たされていても
よい。この装置は排気口5を有している。内円筒1はモ
ーター4により所定の回転速度で回転している。所定量
の重合性モノマーの液滴群のスラリーを供給した後、ジ
ャケット3に温水を温水入口8より供給して温水出口9
より排出させて循環させることにより反応器内を所定の
温度に調節し、重合反応を行う。反応が完結した後、ポ
リマービーズのスラリーがスラリー出口6より排出され
る。こうして得られるポリマービーズは、均一粒径を有
するものである。
The suspension polymerization method of the present invention includes a batch method and a continuous method. In the batch method, for example, a device as shown in FIG. 1 is used. The batch method will be described with reference to FIG. The continuous phase containing the dispersant and the polymerizable monomer solution are supplied to the droplet generator 7 from the continuous phase containing tank 10 and the polymerizable monomer storage tank 11. After the slurry of the polymerizable monomer droplet group is formed by the droplet generation device 7, the slurry of the polymerizable monomer droplet group is supplied to the gap between the outer cylinder 2 and the inner cylinder 1. At this time, the gap between the outer cylinder 2 and the inner cylinder 1 may be previously filled with a continuous phase containing a dispersant. This device has an exhaust port 5. The inner cylinder 1 is rotated at a predetermined rotation speed by a motor 4. After supplying a predetermined amount of slurry of the polymerizable monomer droplets, warm water is supplied to the jacket 3 through the warm water inlet 8 and the warm water outlet 9.
By further discharging and circulating, the inside of the reactor is adjusted to a predetermined temperature to carry out the polymerization reaction. After the reaction is completed, the slurry of polymer beads is discharged from the slurry outlet 6. The polymer beads thus obtained have a uniform particle size.

【0030】図1の装置は、液滴生成装置7が反応器の
下部に設置されているが、このように液滴生成装置7が
反応器の下部に設置されている装置は、重合性モノマー
液滴群の比重が連続相の比重よりも小さい場合に有効で
ある。重合性モノマー液滴群の比重が連続相の比重より
も大きい場合には、図3に示されるように、液滴生成装
置7を反応器の上部に設置するのが好ましい。
In the apparatus shown in FIG. 1, the droplet generator 7 is installed in the lower part of the reactor. The apparatus in which the droplet generator 7 is installed in the lower part of the reactor is a polymerizable monomer. This is effective when the specific gravity of the droplet group is smaller than that of the continuous phase. When the specific gravity of the polymerizable monomer droplet group is higher than the specific gravity of the continuous phase, it is preferable to install the droplet generating device 7 at the upper part of the reactor as shown in FIG.

【0031】連続法では、例えば図2に示したような装
置が使用される。図2を用いて連続法について説明す
る。分散剤を含有する連続相の貯槽10及び重合性モノマ
ーの貯槽11から分散剤を含有する連続相及び重合性モノ
マー溶液を連続的に液滴生成装置7に供給する。液滴生
成装置7で重合性モノマー液滴群のスラリーを形成した
後、外円筒2と内円筒1の間隙に重合性モノマー液滴群
のスラリーを連続的に供給する。このとき、予め外円筒
2と内円筒1の間隙には、分散剤を含有する連続相が満
たされていてもよい。内円筒1はモーター4により所定
の回転速度で回転している。一定流量の重合性モノマー
の液滴群のスラリーを反応器に連続的に供給する。ジャ
ケット3に温水を温水入口8より供給し温水出口9より
排出させて循環させることにより反応器内を所定の温度
に調節し、重合反応を進行させる。反応が進行したポリ
マービーズは、本反応器内で反応を完結させてもよい
し、本反応器から排出した後、排気口5を有する熟成槽
12において反応を完結させてもよい。反応を完結したポ
リマービーズのスラリーは、スラリー出口6より連続的
に排出される。こうして得られるポリマービーズは、均
一な粒径を有するものである。
In the continuous method, for example, a device as shown in FIG. 2 is used. The continuous method will be described with reference to FIG. The continuous phase containing the dispersant and the polymerizable monomer solution are continuously supplied to the droplet generation device 7 from the continuous phase containing tank 10 and the polymerizable monomer storage tank 11. After the slurry of the polymerizable monomer droplet group is formed by the droplet generation device 7, the slurry of the polymerizable monomer droplet group is continuously supplied to the gap between the outer cylinder 2 and the inner cylinder 1. At this time, the gap between the outer cylinder 2 and the inner cylinder 1 may be previously filled with a continuous phase containing a dispersant. The inner cylinder 1 is rotated at a predetermined rotation speed by a motor 4. A constant flow rate slurry of droplets of polymerizable monomer is continuously fed to the reactor. Hot water is supplied to the jacket 3 from the hot water inlet 8, discharged from the hot water outlet 9 and circulated to adjust the temperature inside the reactor to a predetermined temperature to allow the polymerization reaction to proceed. The polymer beads in which the reaction has progressed may be completed in the present reactor, or after being discharged from the present reactor, an aging tank having an exhaust port 5.
The reaction may be completed at 12. The slurry of polymer beads which has completed the reaction is continuously discharged from the slurry outlet 6. The polymer beads thus obtained have a uniform particle size.

【0032】連続法の場合には、液滴生成装置7は反応
器の下部あるいは上部のいずれに設置してもよいが、実
際には、連続相及び重合性モノマー液滴群の比重、重合
性モノマー液滴群の粒径、連続相及び重合性モノマーの
液滴化対象液の流量等を考慮して適宜選択される。重合
温度は、使用する重合開始剤の分解温度、連続相の沸点
等を考慮して適宜選択できるが、一般には40〜95℃が好
ましい。
In the case of the continuous method, the droplet generator 7 may be installed at either the lower part or the upper part of the reactor, but in practice, the specific gravity and the polymerizable property of the continuous phase and the polymerizable monomer droplet group are high. It is appropriately selected in consideration of the particle size of the monomer droplet group, the continuous phase, the flow rate of the liquid droplet of the polymerizable monomer, and the like. The polymerization temperature can be appropriately selected in consideration of the decomposition temperature of the polymerization initiator used, the boiling point of the continuous phase, etc., but is generally preferably 40 to 95 ° C.

【0033】[0033]

【作用】この発明に係わる懸濁重合方法によれば、静止
した外円筒と回転可能な内円筒を有する共軸二重回転円
筒の環状部でテイラー数が40〜15000となるように内円
筒を回転させながら、分散剤を含有する連続相に多孔部
材を介して重合性モノマーを導入して形成された重合性
モノマー液滴群が分散された懸濁液における重合反応が
行われる。
According to the suspension polymerization method of the present invention, the inner cylinder is formed so that the Taylor number is 40 to 15,000 in the annular portion of the coaxial double rotating cylinder having the stationary outer cylinder and the rotatable inner cylinder. While rotating, a polymerization reaction is carried out in a suspension in which a polymerizable monomer droplet group formed by introducing a polymerizable monomer into a continuous phase containing a dispersant through a porous member is dispersed.

【0034】このようにして懸濁重合を行う場合には、
共軸二重回転円筒の環状部における半径方向の混合の度
合いがよくかつ一様であるため、テイラー渦内の重合性
モノマー液滴は分裂/合一することなく反応が進行し、
均一粒径を有するポリマービーズが製造されることとな
る。また、共軸二重回転円筒の環状部における軸方向に
おいては、混合の度合いが小さくプラグフローに近いた
め、重合性モノマー液滴を装置に連続的に供給すること
により、高重合率のポリマービーズが連続的に製造され
ることとなる。
When suspension polymerization is carried out in this way,
Due to the good and uniform degree of radial mixing in the annulus of the coaxial double-rotating cylinder, the polymerizable monomer droplets in the Taylor vortex proceed the reaction without splitting / coalescing,
Polymer beads with a uniform particle size will be produced. Further, in the axial direction of the annular portion of the coaxial double-rotation cylinder, the degree of mixing is small and it is close to the plug flow. Therefore, by continuously supplying the polymerizable monomer droplets to the apparatus, polymer beads having a high polymerization rate can be obtained. Will be continuously manufactured.

【0035】[0035]

【実施例】【Example】

実施例1 1重量%のポリビニルアルコール水溶液(比重0.99)を
満たした液滴生成装置内において、粒径の揃った重合性
モノマー溶液(アクリル酸ラウリル/酢酸ビニル/ジビ
ニルベンゼン/ラウロイルパーオキサイド=80/10/9
/1;比重0.88;ρD/ρC=0.89)の液滴群を形成させ
た。該液滴生成装置は共軸二重回転円筒型反応器下部に
設置されており、液滴生成装置下部には圧電振動子が装
着されている。オリフィス孔数は19孔、ピッチ幅は1.5m
m、孔径は80μmである。重合性モノマー溶液を、オリ
フィス孔から1孔当たり1.0g/minの流量で分散剤を含有
する連続相中に噴出させ、2600Hzの正弦波の振動を与
えた。また、液滴生成部に分散剤を含有する連続相であ
る1重量%ポリビニルアルコール水溶液を57g/minの流
量で連続的に供給した。
Example 1 A polymerizable monomer solution with uniform particle size (lauryl acrylate / vinyl acetate / divinylbenzene / lauroyl peroxide = 80 /) was prepared in a droplet generator filled with a 1 wt% polyvinyl alcohol aqueous solution (specific gravity 0.99). 10/9
/ 1; specific gravity 0.88; ρ D / ρ C = 0.89). The droplet generator is installed in the lower part of the coaxial double rotation cylindrical reactor, and a piezoelectric vibrator is mounted in the lower part of the droplet generator. 19 orifice holes, pitch width 1.5m
m, the pore size is 80 μm. The polymerizable monomer solution was jetted from the orifice holes into the continuous phase containing the dispersant at a flow rate of 1.0 g / min per hole, and a sine wave vibration of 2600 Hz was applied. Further, a 1% by weight polyvinyl alcohol aqueous solution which is a continuous phase containing a dispersant was continuously supplied to the droplet generation part at a flow rate of 57 g / min.

【0036】形成した液滴群のスラリーを、液滴生成装
置上部より連続的に共軸二重回転円筒型反応器下部に供
給し、重合反応を進行させた。共軸二重回転円筒型反応
器の内円筒の外径は100mm、外円筒の内径は150mm、高さ
は1000mm、反応器体積は9800mlであり、内円筒を150rpm
(テイラー数13875)で回転させた。内円筒内部は熱媒が
流通する構造になっており、反応器内温度を75℃に設定
した。滞留時間は約2時間であり、反応器上部より粒径
の揃ったポリマービーズのスラリーが連続的に得られ
た。得られたポリマービーズの粒径を測定した結果(測
定器:LS−130、コールター社製)、体積平均直径
は220μm、分散係数は8%であった。
The slurry of the formed droplet group was continuously supplied to the lower portion of the coaxial double-rotation cylindrical reactor from the upper portion of the droplet generation device to advance the polymerization reaction. The outer diameter of the inner cylinder of the coaxial double rotation cylindrical reactor is 100 mm, the inner diameter of the outer cylinder is 150 mm, the height is 1000 mm, the reactor volume is 9800 ml, and the inner cylinder is 150 rpm.
Rotated (Taylor number 13875). The inside of the inner cylinder has a structure in which a heat medium flows, and the temperature inside the reactor was set to 75 ° C. The residence time was about 2 hours, and a slurry of polymer beads having a uniform particle size was continuously obtained from the upper part of the reactor. As a result of measuring the particle size of the obtained polymer beads (measuring instrument: LS-130, manufactured by Coulter, Inc.), the volume average diameter was 220 μm and the dispersion coefficient was 8%.

【0037】実施例2 実施例1で使用した液滴生成装置により、アクリル酸ラ
ウリル/メタクリル酸メチル/ジビニルベンゼン/ラウ
ロイルパーオキサイド=67/23/9/1からなるモノマ
ー溶液(比重0.97、ρD/ρC=0.98)の液滴群を形成さ
せた。モノマーはオリフィス孔から1孔当たり1.0g/min
の流量で噴出させ、2600Hzの正弦波の振動を与えた。液
滴生成部に1重量%のポリビニルアルコール水溶液を57
g/minの流量で連続的に供給した。形成した液滴群のス
ラリーを実施例1で使用した反応器内において内円筒23
rpm(テイラー数2128)で回転させて重合反応を行った。
平均滞留時間は2.0時間であった。実施例1と同様にし
て得られたポリマービーズの粒径を測定した結果、体積
平均直径は220μm、分散係数は9%であった。
Example 2 Using the droplet generator used in Example 1, a monomer solution of lauryl acrylate / methyl methacrylate / divinylbenzene / lauroyl peroxide = 67/23/9/1 (specific gravity 0.97, ρ D / Ρ C = 0.98) was formed. Monomer is 1.0g / min per hole from orifice hole
Was ejected at a flow rate of 2600 Hz, and a sine wave vibration of 2600 Hz was applied. 57% of 1% by weight polyvinyl alcohol aqueous solution was applied to the droplet generator.
It was continuously fed at a flow rate of g / min. The slurry of the formed droplet group was used in the reactor used in Example 1 in the inner cylinder 23.
The polymerization reaction was carried out by rotating at rpm (Taylor number 2128).
The average residence time was 2.0 hours. As a result of measuring the particle size of the polymer beads obtained in the same manner as in Example 1, the volume average diameter was 220 μm and the dispersion coefficient was 9%.

【0038】実施例3 直径10mm、長さ180mm、平均細孔径0.9μmのガラス多孔
質膜を10本配し、連続相として1重量%のポリビニルア
ルコール水溶液を満たした液滴生成装置において、実施
例1と同組成の重合性モノマーをガラス多孔質膜を介し
て連続相中に圧入し液滴群を形成させた。また、液滴生
成装置には振動子が装着されており、連続相に振動を与
えて重合性モノマーを分散させている。重合性モノマー
を19g/min、連続相を57g/minの流量で連続的に供給し
た。形成した液滴群のスラリーを、液滴生成装置上部よ
り連続的に共軸二重回転円筒型反応器下部に供給し、重
合反応を進行させた。反応器内の温度は75℃、平均滞留
時間は2.0時間であった。内円筒を28rpm(テイラー数259
1)で回転させて重合反応を行った。実施例1と同様に
して得られたポリマービーズの粒径を測定した結果、体
積平均直径は5μm、分散係数は17%であった。
Example 3 In a droplet generating apparatus in which 10 glass porous membranes having a diameter of 10 mm, a length of 180 mm and an average pore diameter of 0.9 μm were arranged, and a continuous phase was filled with a 1 wt% polyvinyl alcohol aqueous solution, A polymerizable monomer having the same composition as 1 was pressed into a continuous phase through a glass porous film to form droplet groups. Further, a vibrator is attached to the droplet generation device, and the continuous phase is vibrated to disperse the polymerizable monomer. The polymerizable monomer was continuously supplied at a flow rate of 19 g / min, and the continuous phase was continuously supplied at a flow rate of 57 g / min. The slurry of the formed droplet group was continuously supplied to the lower portion of the coaxial double-rotation cylindrical reactor from the upper portion of the droplet generation device to advance the polymerization reaction. The temperature in the reactor was 75 ° C, and the average residence time was 2.0 hours. Inner cylinder 28 rpm (Taylor number 259
Polymerization was carried out by rotating in 1). As a result of measuring the particle size of the polymer beads obtained in the same manner as in Example 1, the volume average diameter was 5 μm and the dispersion coefficient was 17%.

【0039】実施例4 直径10mm、長さ180mm、平均細孔径0.9μmのガラス多孔
質膜を10本配し、連続相として1重量%のポリビニルア
ルコール水溶液を満たした液滴生成装置において、実施
例1と同組成の重合性モノマーをガラス多孔質膜を介し
て連続相中に圧入し液滴群を形成させた。重合性モノマ
ーを19g/min、連続相を57g/minの流量で連続的に供給し
た。形成した液滴群のスラリーを、液滴生成装置上部よ
り連続的に共軸二重回転円筒型反応器下部に供給し、重
合反応を進行させた。内円筒を28rpm(テイラー数2591)
で回転させて重合反応を行った。反応器内の温度は75
℃、平均滞留時間は2.0時間であった。実施例1と同様
にして得られたポリマービーズの粒径を測定した結果、
体積平均直径は5μm、分散係数は19%であった。
Example 4 In a droplet generating apparatus in which 10 glass porous membranes having a diameter of 10 mm, a length of 180 mm and an average pore diameter of 0.9 μm were arranged, and a continuous phase was filled with a 1% by weight polyvinyl alcohol aqueous solution, A polymerizable monomer having the same composition as 1 was pressed into a continuous phase through a glass porous film to form droplet groups. The polymerizable monomer was continuously supplied at a flow rate of 19 g / min, and the continuous phase was continuously supplied at a flow rate of 57 g / min. The slurry of the formed droplet group was continuously supplied to the lower portion of the coaxial double-rotation cylindrical reactor from the upper portion of the droplet generation device to advance the polymerization reaction. 28 rpm inner cylinder (Taylor number 2591)
It was rotated by and the polymerization reaction was performed. The temperature in the reactor is 75
C., average residence time was 2.0 hours. As a result of measuring the particle size of the polymer beads obtained in the same manner as in Example 1,
The volume average diameter was 5 μm, and the dispersion coefficient was 19%.

【0040】実施例5 分散剤としてエチルセルロースを含有する連続相である
シクロヘキサンを満たした実施例1の液滴生成装置内に
おいて、粒径の揃った重合性モノマー溶液〔80重量%の
アクリル酸510gを30重量%の水酸化ナトリウム水溶液60
0gで中和し、重合開始剤として過硫酸カリウム0.4g、架
橋剤としてデナコールEX-810(ナガセ化成工業(株)
製)20.4gをイオン交換水40gと共に加えて調製した;比
重1.20〕の液滴群を形成させた。重合性モノマー溶液は
オリフィス孔から1孔当たり1.4g/minの流量で連続相中
に噴出させ、2000Hzの正弦波の振動を与えた。また連続
相であるシクロヘキサンを50g/minの流量で連続的に供
給した。
Example 5 In a droplet generator of Example 1 filled with cyclohexane which is a continuous phase containing ethyl cellulose as a dispersant, a polymerizable monomer solution having a uniform particle size [510 g of 80% by weight acrylic acid was added]. 30% by weight aqueous sodium hydroxide solution 60
Neutralize with 0 g, 0.4 g of potassium persulfate as a polymerization initiator, and Denacol EX-810 (Nagase Chemical Industry Co., Ltd.) as a cross-linking agent.
20.4 g) was added together with 40 g of ion-exchanged water to prepare droplets having a specific gravity of 1.20]. The polymerizable monomer solution was jetted into the continuous phase from the orifice hole at a flow rate of 1.4 g / min per hole, and a sine wave vibration of 2000 Hz was applied. Cyclohexane, which is a continuous phase, was continuously supplied at a flow rate of 50 g / min.

【0041】分散剤としてエチルセルロースを含有する
シクロヘキサン(比重0.78、ρD/ρC=1.54)が満たさ
れた共軸二重回転円筒型反応器に、形成した液滴群を連
続的に反応器上部より供給し重合反応を進行させた。内
円筒を195rpm(テイラー数14040)で回転させた。反応器
内の温度は72℃、平均滞留時間は2.0時間であった。実
施例1と同様にして得られたポリマービーズの粒径を測
定した結果、体積平均直径は170μm、分散係数は8%
であった。
In a coaxial double-rotating cylindrical reactor filled with cyclohexane (specific gravity 0.78, ρ D / ρ C = 1.54) containing ethyl cellulose as a dispersant, the formed droplet groups were continuously fed into the upper part of the reactor. Was further supplied to advance the polymerization reaction. The inner cylinder was rotated at 195 rpm (Taylor number 14040). The temperature in the reactor was 72 ° C, and the average residence time was 2.0 hours. As a result of measuring the particle size of the polymer beads obtained in the same manner as in Example 1, the volume average diameter was 170 μm, and the dispersion coefficient was 8%.
Met.

【0042】[0042]

【発明の効果】この発明に係わる懸濁重合方法によれ
ば、静止した外円筒と回転可能な内円筒を有する共軸二
重回転円筒の環状部でテイラー数が40〜15000となるよ
うに内円筒を回転させることにより、分散剤を含有する
連続相に多孔部材を介して重合性モノマーを導入して形
成された重合性モノマーの液滴群が分散された懸濁液に
テイラー渦を生じさせながら重合反応を行うことができ
る。
EFFECTS OF THE INVENTION According to the suspension polymerization method of the present invention, the inner part of a coaxial double rotating cylinder having a stationary outer cylinder and a rotatable inner cylinder has a Taylor number of 40 to 15,000. By rotating the cylinder, a Taylor vortex is generated in the suspension in which the droplets of the polymerizable monomer formed by introducing the polymerizable monomer into the continuous phase containing the dispersant through the porous member are dispersed. While carrying out the polymerization reaction.

【0043】このようにして懸濁重合を行う場合には、
共軸二重回転円筒の環状部における半径方向の混合の度
合いがよくかつ一様であるため、テイラー渦内の重合性
モノマー液滴は分裂/合一することなく反応が進行す
る。従って、この方法によれば、均一な粒径を有するポ
リマービーズを製造することができる。
When suspension polymerization is carried out in this way,
Due to the good and uniform degree of radial mixing in the annulus of the coaxial double-rotating cylinder, the polymerizable monomer droplets in the Taylor vortex proceed without fragmentation / coalescence. Therefore, according to this method, polymer beads having a uniform particle diameter can be produced.

【0044】また、共軸二重回転円筒の環状部における
軸方向においては、混合の度合いが小さくプラグフロー
に近いため、重合性モノマー液滴群を装置に連続的に供
給することにより、高重合率のポリマービーズを連続的
に製造することができる。
Further, in the axial direction of the annular portion of the coaxial double-rotating cylinder, the degree of mixing is small and it is close to the plug flow. The rate of polymer beads can be produced continuously.

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

【図1】この発明の回分法で用いられる装置の概略図で
ある。
FIG. 1 is a schematic view of an apparatus used in the batch method of the present invention.

【図2】この発明の連続法で用いられる装置の概略図で
ある。
FIG. 2 is a schematic view of an apparatus used in the continuous method of the present invention.

【図3】この反応の回分法で用いられる装置の概略図で
ある。
FIG. 3 is a schematic view of an apparatus used in the batch method of this reaction.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 内円筒 2 外円筒 3 ジャケット 4 モーター 5 排気口 6 スラリー出口 7 液滴生成装置 8 温水入口 9 温水出口 10 連続相の貯槽 11 重合性モノマーの貯槽 12 熟成槽 1 Inner Cylinder 2 Outer Cylinder 3 Jacket 4 Motor 5 Exhaust Port 6 Slurry Outlet 7 Droplet Generator 8 Hot Water Inlet 9 Hot Water Outlet 10 Continuous Phase Reservoir 11 Polymeric Monomer Reservoir 12 Aging Tank

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 分散剤を含有する連続相に多孔部材を介
して重合性モノマーを導入して形成された重合性モノマ
ー液滴群が分散された懸濁液を、静止した外円筒と回転
可能な内円筒を有する共軸二重回転円筒の環状部でテイ
ラー数が40〜15000となるように内円筒を回転させなが
ら重合させることにより、均一粒径ポリマービーズを製
造することを特徴とする懸濁重合方法。
1. A suspension in which a polymerizable monomer droplet group formed by introducing a polymerizable monomer into a continuous phase containing a dispersant through a porous member is dispersed is rotatable with a stationary outer cylinder. In the annular portion of the coaxial double-rotating cylinder having a large inner cylinder, polymerization is performed while rotating the inner cylinder so that the Taylor number becomes 40 to 15,000, thereby producing polymer beads having a uniform particle size. Suspension polymerization method.
【請求項2】 テイラー数が2100〜15000となるように
内円筒を回転させる請求項1記載の懸濁重合方法。
2. The suspension polymerization method according to claim 1, wherein the inner cylinder is rotated so that the Taylor number becomes 2100 to 15000.
【請求項3】 重合性モノマー液滴群が、分散剤を含有
する連続相と重合性モノマーの両方、あるいはそのどち
らか一方に振動を与えながら形成される請求項1又は2
に記載の懸濁重合方法。
3. The polymerizable monomer droplet group is formed while vibrating both or both of the dispersant-containing continuous phase and the polymerizable monomer.
The suspension polymerization method according to.
【請求項4】 重合性モノマー液滴群が分散された懸濁
液が、該懸濁液中における連続相の比重と重合性モノマ
ー液滴群の比重との比が0.98以下又は1.02以上となるよ
うに調製され、かつテイラー数が2100〜15000となるよ
うに内円筒を回転させる請求項1又は3に記載の懸濁重
合方法。
4. A suspension in which the polymerizable monomer droplet groups are dispersed has a ratio of the specific gravity of the continuous phase and the specific gravity of the polymerizable monomer droplet groups in the suspension is 0.98 or less or 1.02 or more. The suspension polymerization method according to claim 1 or 3, wherein the inner cylinder is rotated so that the Taylor number becomes 2100 to 15000.
【請求項5】 重合性モノマー液滴群が分散された懸濁
液が、該懸濁液中における連続相の比重と重合性モノマ
ー液滴群の比重との比が0.96以下又は1.04以上となるよ
うに調製され、かつテイラー数が2500〜15000となるよ
うに内円筒を回転させる請求項1又は3に記載の懸濁重
合方法。
5. The suspension in which the polymerizable monomer droplets are dispersed has a ratio of the specific gravity of the continuous phase and the specific gravity of the polymerizable monomer droplets in the suspension is 0.96 or less or 1.04 or more. The suspension polymerization method according to claim 1 or 3, wherein the inner cylinder is rotated so that the Taylor number is 2500 to 15000.
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