JPH0632806A

JPH0632806A - 連続重合装置

Info

Publication number: JPH0632806A
Application number: JP5140174A
Authority: JP
Inventors: Tadashi Amano; 正天野; Hideji Onishi; 秀二大西; Minoru Shigemitsu; 稔重光; Yasuhiro Takahashi; 康弘高橋; Hajime Kitamura; 肇北村
Original assignee: Shin Etsu Chemical Co Ltd
Current assignee: Shin Etsu Chemical Co Ltd
Priority date: 1992-05-19
Filing date: 1993-05-19
Publication date: 1994-02-08
Anticipated expiration: 2016-03-05
Also published as: JP3139883B2

Abstract

(57)【要約】【構成】この重合装置は、塩化ビニル系単量体の水性
懸濁液を調製するための予備混合器１を少なくとも１個
備え、該混合器には重合用配管３を介して重合体スラリ
ータンクが連結されており、前記混合器から重合用配管
への水性懸濁液の抜き出し及び該配管中で生成した重合
体スラリーの前記スラリータンクへの排出を行うための
ポンプ２として、円錐状ハブに螺旋状の一枚羽根から成
る羽根車を装着した構造のポンプが使用され、且つ、前
記重合用配管は、該配管内を流れる水性懸濁液中の塩化
ビニル系単量体について一定の重合が行われるに十分な
長さを有していることを特徴とする。【効果】ポンプ、熱交換器、配管内におけるスケール
の付着を大巾に減少することができ、かつ、フィシュア
イの少ないレジンが製造出来る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、塩化ビニル系単量体の
懸濁重合により塩化ビニル系重合体を製造するための連
続重合装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、塩化ビニル系単量体の懸濁重合
は、ジャケットおよび還流コンデンサーを備えた重合器
に、水、塩化ビニル系単量体、重合開始剤、分散剤およ
び必要に応じてその他の各種添加剤を仕込み、ジャケッ
トおよび還流コンデンサーに冷却水を通して重合熱を除
去し、反応系を一定の温度に制御するバッチ重合方法に
よって実施されていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】この方法で重合器の生
産性を向上させるためには、重合器に仕込む単量体の量
を増加したり、重合時間を短縮することが必要となる
が、何れにしても単位時間当りの反応熱が増加する。従
って、重合装置の冷却能力が問題となり、従来において
は、ジャケットの冷却水温を低下させて一層強力に冷却
するとか、還流コンデンサーによる除熱量を増加するな
どの対策が取られてきた。しかし、前者の方法はコスト
がかかり経済的でなく、後者の方法は重合反応物の泡立
ちによるキャリヤオーバーによりスケールが生成した
り、フィシュアイが増大するなどの問題があった。

【０００４】一方、生産性の点からみれば連続重合プロ
セスが有利であるが、塩化ビニル重合体の場合、品質上
（特にフィシュアイ）および重合体スケールの付着等の
問題により実用化には至っていない。

【０００５】従って、本発明の目的は、重合体スケール
の付着が防止され、フィシュアイが少ない高品質の塩化
ビニル系重合体を連続重合プロセスによって、高い生産
性のもとに製造する装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、塩化ビ
ニル系単量体の水性懸濁液を調製するための予備混合器
を少なくとも１個備え、該混合器には重合用配管を介し
て重合体スラリータンクが連結されている塩化ビニル系
単量体用連続重合装置であり、前記混合器から重合用配
管への水性懸濁液の抜き出し及び該配管中で生成した重
合体スラリーの前記スラリータンクへの排出を行うため
のポンプとして、円錐状ハブに螺旋状の一枚羽根から成
る羽根車を装着した構造のポンプが使用され、且つ、前
記重合用配管は、該配管内を流れる水性懸濁液中の塩化
ビニル系単量体について一定の重合が行われるに十分な
長さを有していることを特徴とする連続重合装置が提供
される。

【０００７】

【作用】本発明は、重合体スラリーを圧送するポンプの
構造がスケールの生成に重大な影響を及ぼすという新規
知見に基づいてなされたものである。即ち、通常の懸濁
重合においては、攪拌作用および分散剤によって懸濁分
散された単量体の液滴が合一・分散をくり返して重合体
レジンを形成していく。この液滴が遠心渦巻ポンプなど
のインペラーにより高い剪断力を受けると、細かく引き
裂かれ、油溶性開始剤を含んだ単量体が直接インベラー
や配管、熱交換器等の内壁に接触する結果、スケールの
付着が著しく増大する。従って、得られる重合体の粒度
分布はブロードになり、粒度のコントロールが困難にな
り、フィシュアイも増加して良好な品質のものが得られ
ない。

【０００８】而して本発明においては、円錐状ハブに螺
旋状の一枚羽根から成る羽根車を装着した構造のポンプ
を連続重合装置のポンプとして使用することにより、塩
化ビニル系単量体の分散液滴を過度に破壊せずに移送す
ることが可能となり、系内におけるスケールの付着が大
巾に減少し、連続運転が可能となり、フィシュアイが少
ない高品質の塩化ビニル系重合体を得ることに成功した
のである。また、除熱能力が向上するため、より活性の
高い重合開始剤を多量に用いて重合時間を短縮すること
が可能となった。

【０００９】本発明において使用される上記ポンプの一
例を図１に示す。図１のポンプは、回転軸17の周囲に回
転自在に設けられた円錐形のハブ15と、該ハブ15の周囲
に螺旋状に設けられた一枚羽根からなる羽根車16とを有
する。羽根車16の径は円錐状ハブ15の先端部で小さく、
基部に向かって次第に大きくなる。該ハブ15及び羽根車
16を包むケーシングは、ハブ15の基部側約半分14では、
ハブ15の周囲に環状の空間（渦巻室）19が設けられるよ
うに厚みのある円盤状である。ケーシングのハブ15の先
端側約半分12は截頭円錐型であり、内径が螺旋状羽根車
16の外縁とほぼ接触する程度である。截頭円錐型ケーシ
ング部12の先端には水性懸濁混合物の吸引口11が開口
し、配管３が接続されている。円盤状ケーシング部14の
側壁には水性懸濁混合物の吐出口13が設けられ、循環配
管３に接続されている。上記のポンプでは、ハブ15及び
羽根車16は矢印18の方向に回転し、截頭円錐型ケーシン
グ部12に対応する領域Ａでは、羽根車16により主にスク
リュー作用が水性懸濁混合物に加えられる。羽根車16が
スクリュー形状で容積ポンプに近い働きをし、かつ羽根
が１枚しかないので穏やかな流れとなり、遠心力及び剪
断力によるガスの分離が起こりにくく、同時に吸引口11
から流入する水性懸濁混合物に対し重合体粒子を破壊せ
ずに強い吸引力を与える。羽根車16の回転中、截頭円錐
型ケーシング12内では羽根車16が円盤状ケーシング14に
向って、その径が徐々に大きくなっているのでその外周
縁において水性懸濁混合物は無理なく流動し、その周速
を次第に増加し吐出圧力が付加される。円盤状ケーシン
グ部14に対応する領域Ｂでは、主に遠心作用が水性懸濁
混合物に加えられ、高い吐出圧力で重合反応液を吐出口
13から吐出する。なお、この構造のポンプはヒドロスタ
ル・ポンプ（太平洋金属社製）の商品名で一般に市販さ
れ入手可能である。

【００１０】以下、本発明の連続重合装置を添付図面に
示す具体例に基づいて説明する。図２は本発明に係わる
重合装置の一例について全体を略示するもので、図にお
いて１は予備混合器、２は送液用のポンプ、３は重合用
配管、４は原料仕込用の配管、５は未反応単量体の分離
も兼ねたスラリータンクである。６は未反応単量体の回
収用の配管である。

【００１１】本重合装置においては、予備混合器１内に
導入された単量体、水性媒体、分散剤、油溶性重合開始
剤等は均一に混合されて水性懸濁液を形成する。予備混
合器１の形状としては、攪拌翼、温度調整用のジャケッ
トを備えた通常の重合器でも、また、スタティックミキ
サーを備えた管型混合器でもよい。また、その基数は、
１基で完全連続型にしてもよいし、また複数基設け、あ
る特定の重合率まで予備混合器で反応させてから重合用
配管３に抜き出してもよい。この予備混合器１におい
て、単量体、水性媒体、重合開始剤、分散剤等の水性懸
濁液を形成する各成分は、それぞれ独立の配管で供給さ
れるようにしてもよいし、共通の配管で供給されるよう
にしてもよい。

【００１２】本発明において、ポンプ２としては、既に
説明した通り、図１に示した様な構造の遠心ポンプが使
用される。この遠心ポンプ２により、予備混合器１より
抜き出された水性懸濁液は昇圧され、次に続く重合用配
管３中で重合を進行させる。これ以降は完全ピストンフ
ローとする。

【００１３】本発明の装置においては、重合用配管３内
で実質的な重合が行われるため、例えば重合用配管３中
の水性懸濁液の温度を調整するために該配管３を２重管
構造とし、外側に冷却水やブラインを通し、また途中に
熱交換器（多管式、コイル式、スパイラル式等）を設置
し、冷却、昇温を適宜行い得るようにすることが好適で
ある。さらに、昇圧が必要な場合は、途中にポンプ２と
同一形式のポンプをブースターとして設置してもよい。
重合用配管３の長さは、所定の重合率に到達するまでの
重合時間によって決定されるが、例えば水性懸濁液の線
速を 0.7ｍ/secとして30分の重合時間とすれば1260ｍと
なる。

【００１４】重合用配管３内で所定の重合率に達するま
での滞留時間を得た重合体スラリーはスラリータンク５
に抜き出され、未反応単量体を分離し、以下脱水、乾燥
の工程に連続的に進む。

【００１５】本発明において、反応混合物が接触する熱
交換器、ポンプ、配管等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・フェライト系など
の）ステンレス鋼とし、またその内面はスケールの付着
防止の点からバフ研磨、電解研磨等により鏡面仕上して
表面粗さＲ_maxを２μm 以下とするのが好ましい。これ
らの場所にはまた、従来公知のスケール防止剤を塗布し
たり、これを水性懸濁液中に添加したりしてもよい。

【００１６】これらスケール防止剤としては、例えば、
特公昭45−30343 号、同45−30835号、同45−37988
号、同46−4753号、同46−16084 号、同46−20821 号、
同48−29795 号、同49−2992号、同51−21672 号、同51
−24953 号、同51−37306 号、同51−37308 号、同52−
24070 号、同53−6023〜6026号、同53−21908 号、同53
−28347 号、同53−28348 号、同53−36509 号、同53−
46235 号、同55−4327号、同55−5523号、同56−5442〜
5444号、同56−22445 号、同56−22447 号、同57−3173
0 号、同57−34286 号、同57−47922 号、同57−59243
号、同58−11884号、同58−12893 号、同58−13564
号、同58− 14444〜14447 号、同59−1413号、同59−31
522 号、同59−34721 号、同60−6361号、同60−40444
号、同60−42245 号、同60−48522 号、同60−48523
号、同60−59246 号、同60−59247 号、同61−842 号、
同61−843 号、同61−21247 号、同61−25730 号；特開
昭51−50887 号、同53−108187号、同54−50089 号、同
54−101889号、同55−21436 号、同55−54305 号、同55
−54317 号、同55−73709 号、同55−98207 号、同55−
112209号、同55−155001号、同55−155002号、同56−11
2903号、同57−192413号、同57−192414号、同57−1957
02号、同57−198710号、同58−8709号、同58−11504
号、同58−61104 号、同58−69203 号、同58−101103
号、同58−103503号、同58−168607号、同58−180509〜
180511号、同58−204006号、同58−210902号、同59−11
303 号、同59−78210 号、同59−129207号、同59−1701
02号、同59−184202号、同59−202201号、同59−210902
号、同60−20909 号、同60−47002 号、同60−71601
号、同60−71614 号、同60−72902 号、同60−96603
号、同60−233103号、同61−7309号、同61−31406 号、
同61−34006 号、同61−51001 号、同61−51002 号等の
公報に記載されているものが挙げられる。

【００１７】また、 (A)共役π結合が５個以上連なった
含窒素有機化合物 (B)スルホン酸基またはカルボキシル
基を少なくとも１個有し、かつ共役π結合が５個以上連
なったアニオン性有機化合物および (C)ビニルピロリド
ン系重合体を含有するスケール付着防止剤等を使用する
こともできる。

【００１８】また、スケール付着防止の効果を高めるた
めに水溶性の禁止剤を水性懸濁液中に添加してもよい。
用いられる水溶性禁止剤としては、亜硝酸ナトリウム、
亜硝酸カリウム、亜硝酸アンモニウム、亜硝酸カルシウ
ム、亜硝酸銀、亜硝酸ストロンチウム、亜硝酸セシウ
ム、亜硝酸バリウム、亜硝酸マグネシウム、亜硝酸リチ
ウム、亜硝酸ジシクロヘキシルアンモニウム等の亜硝酸
塩；チオシアン酸アンモニウム、チオシアン酸亜鉛、チ
オシアン酸ナトリウム、チオシアン酸カリウム、チオシ
アン酸アルミニウム等のチオシアン酸塩；また水溶性イ
オウ含有有機化合物として、メチルメルカプトエタノー
ル、モノチオプロピレングリコール、チオグリセロール
などの水酸基置換メルカプタン、チオグリコール酸、チ
オヒドロアクリル酸、チオ乳酸、チオリンゴ酸などのメ
ルカプトカルボン酸、チオエタノールアミンなどのアミ
ノ置換メルカプタン、β−ニトロエチルメルカプタンな
どのニトロ置換メルカプタン、 1,2−ジチオグリセロー
ル、 1,3−ジチオグリセロールなどの水酸基置換二価メ
ルカプタン、 1,3−ジメルカプトアセトンなどのジメル
カプトケトン、β, β′−ジチオイソ酪酸などのジメル
カプトカルボン酸、チオジグリコールなどの水酸基置換
スルフイド、チオジグリコール酸、β, β′−チオジプ
ロピオン酸、チオジ乳酸などのスルフイドカルボン酸、
β−メチルチオプロピオンアルデヒドなどのアルデヒド
置換スルフイド、β−アミノエチルスルフイドなどのア
ミノ置換スルフイド、β−ニトロエチルスルフイドなど
のニトロ置換スルフイド、β−メルカプトエチルスルフ
イドなどのメルカプト置換スルフイド、ジチオグリコー
ル酸、β, β′−ジチオジプロピオン酸などのジスルフ
イド、メチルアニリン−３−スルホン酸、スルフアニル
酸、メチルアニリン−４−スルホン酸、アニリン− 2,4
−ジスルホン酸などのモノアミノスルホン酸、Ｌ−メチ
オニン塩酸塩、Ｌ−シスチン塩酸塩、Ｌ−システイン塩
酸塩などの含硫アミノ酸塩酸塩、チオ尿素、ジエチルジ
チオカルバミン酸ナトリウムなどの炭酸のイオウ誘導
体、スルフアミン酸アンモニウムなどの含硫有機化合物
等を例示することができ、これらを１種または２種以上
の組み合わせで使用することができる。

【００１９】また、スケール付着およびその成長、ま
た、フィシュアイを抑制するためには、重合用配管を流
れる水性懸濁液が滞留しない構造とすることが必要であ
り、重合用配管３の内部やこれに組み合わせて使用され
る熱交換器、バルブ等、水性懸濁液が通る箇所は滞留し
ない構造、配置とする。また水性懸濁液の流動の線速を
0.7ｍ/sec以上とするのが好ましい。これが 0.7ｍ/sec
未満ではスケールの付着が増大する傾向がある。

【００２０】本発明の重合装置において、重合に適用さ
れる単量体としては、塩化ビニル単量体のほか、塩化ビ
ニルを主体とし、これと共重合可能なビニル系単量体と
の混合物（塩化ビニルが50重量％以上）が使用される。
この塩化ビニルと共重合されるコモノマーとしては、酢
酸ビニル、プロピオン酸ビニルなどのビニルエステル；
アクリル酸メチル、アクリル酸エチルなどのアクリル酸
エステルもしくはメタアクリル酸エステル；エチレン、
プロピレンなどどのオレフィン；無水マレイン酸；アク
リロニトリル；スチレン；塩化ビニリデンなどが例示さ
れる。

【００２１】この懸濁重合に際して、分散剤を使用する
場合には、その種類はとくに限定されず従来一般に使用
されているものを使用することができる。例えば、メチ
ルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキ
シプロピルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセル
ロースなどの水溶性セルロースエーテル；部分ケン化ポ
リビニルアルコール；アクリル酸重合体；ゼラチンなど
の水溶性ポリマー；ソルビタンモノラウレート、ソルビ
タントリオレート、グリセリントリステアレート、エチ
レンオキシドプロピレンオキシドブロックコポリマーな
どの油溶性乳化剤；ポリオキシエチレンソルビタンモノ
ラウレート、ポリオキシエチレングリセリンオレート、
ラウリン酸ナトリウムなどの水溶性乳化剤などを例示す
ることができ、これらは一種単独または二種以上の組み
合わせで使用される。

【００２２】重合開始剤も従来塩化ビニル系の重合に使
用されているものでよく、これには例えばジイソプロピ
ルパーオキシジカーボネート、ジ−２−エチルヘキシル
パーオキシジカーボネート、ジエトキシエチルパーオキ
シジカーボネート、などのパーカーボネート化合物；ｔ
−ブチルパーオキシネオデカネート、ｔ−ブチルパーオ
キシピバレート、ｔ−ヘキシルパーオキシピバレート、
α−クミルパーオキシネオデカネートなどのパーエステ
ル化合物；アセチルシクロヘキシルスルホニルパーオキ
シド、 2,4,4−トリメチルペンチル−２−パーオキシフ
ェノキシアセテート、 3,5,5−トリメチルヘキサノイル
パーオキシドなどの過酸化物；アゾビス− 2,4−ジメチ
ルバレロニトリル、アゾビス（４−メトキシ− 2,4−ジ
メチルバレロニトリル）などのアゾ化合物；さらには過
硫酸カリウム、過硫酸アンモニウム、過酸化水素などが
あり、これらは一種単独または二種以上の組み合わせで
使用することができる。

【００２３】本発明の重合装置を用いて行われる懸濁重
合方法における他の重合条件、例えば単量体、水性媒
体、分散剤などの仕込み方法は従来と同様にして行えば
よく、これらの仕込み割合、重合温度などの重合条件も
また同様でよい。また必要に応じて、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、帯電防止剤などを添加することも任
意である。一般に、水と単量体の供給比率は重量比で水
／単量体 0.6〜4.0 の範囲で好適に行われ、重合用配管
３の途中で水を追加することも可能である。その他、原
材料、単量体、重合開始剤、分散剤、重合禁止剤等を重
合用配管３の途中で追加することも任意である。

【００２４】

【実施例】実施例１（重合装置）本実施例で使用した重合装置を図３に示
す。1A,1B,1Cは、それぞれ内容積2.１ｍ³のステンレス
鋼製のジャケット及び攪拌機付の重合器である。２はス
ラリー移送用のポンプであり、円錐状ハブに螺旋状の一
枚羽根から成る羽根車を装着した構造のポンプ（ヒドロ
スタルポンプ、インバータによる流量可変装置付）２４
ｍ³／Ｈｒ×7.５ｍを使用した。３は重合用配管であ
り、この長さは3500ｍである。この重合用配管は２重管
構造を有しており、内管を通じてスラリーをスラリータ
ンク５へ移送し、一方、外周管には、熱水または冷却水
を通じ、内管を通るスラリーの温度調節を行う。この内
管の内径は２5.４mmである。５は、内容積５ｍ³のステ
ンレス鋼製のステンレス鋼製のジャケット及び攪拌機付
のスラリータンクである。このスラリータンク５には、
その底部から測定した内容積が３ｍ³となるところにレ
ベルセンサー（静電容量式センサー）が取り付けられて
おり、スラリータンク５内にスラリーが３ｍ³溜まった
ことを検知する。４は仕込み原料を仕込むための配管で
あり、６は塩化ビニルモノマーの回収ライン配管であ
り、11はスラリーを遠心脱水機（図示せず）へ移送する
ための配管である。

【００２５】（スケール付着防止剤の塗布）上記の重合
装置を用いて重合操作を行う前に、下記に示すスケール
付着防止剤塗布液を、重合器1A,1B,1Cの内壁面、重合用
配管３の内管内面、スラリータンク５の内壁面及びポン
プ２の内部に塗布し、常温で風乾後、水洗した。スケール付着防止剤の塗布液；スダンブラックＢ，アシッドブラック２，ポリビニルピ
ロリドン（平均分子量40,000）の合計濃度が0.２重量％
のメタノール溶液スダンブラックＢ／アシッドブラック２／ポリビニルピ
ロリドン（重量比）＝４０／４０／２０

【００２６】（重合操作開始準備）重合操作の開始に先
立って、重合用配管３の内管内を脱イオン水で満たし、
更にその外管内に熱水を通し、内管内温度を５4.５℃に
保持した。

【００２７】（重合操作）重合操作１重合器1Aに、攪拌下で、脱イオン水８６０kg 部分ケン化ポリビニルアルコール１０重量％水溶液３，２００ｇセルロースエーテル１０重量％水溶液２，１３０ｇを投入した。次いで、重合器内の内圧が５０mmHgになる
まで脱気した後、攪拌しながら、塩化ビニル単量体７１１kg を仕込んだ。この重合操作１に要した時間は約４０分で
あった。

【００２８】重合操作２重合操作１が終了した後、重合器1A内に、攪拌しなが
ら、 α，α−ビス−ネオデカノイルパーオキシジイソプロピルベンゼン５０重量％濃度のイソパラフィン溶液７６８ｇｔ−ブチルパーオキシネオデカネート５０重量％濃度のイソパラフィン溶液３，０７２ｇをポンプで圧入した。（これらの重合開始剤を圧入する
のに要した時間は約１０分であった。また、これらの重
合開始剤の圧入開始と同時に、重合器1Aのジャケットに
熱水を通して昇温を開始し、重合を開始した。重合器1A
内の重合反応混合物の温度が５4.５℃になるまで昇温を
続け、その後は該温度に保って重合を続けた。重合時間
は、昇温開始より１時間１０分であった（この時点での
重合率は、約３０％であった）。この重合操作２に要し
た時間は１時間１０分である。

【００２９】重合操作３重合操作２が終了後、バルブ７Ａ及びバルブ８を開くと
同時にポンプ２を作動させ、重合用配管３を通じて重合
器1A内にあるスラリーのスラリータンク５への移送を、
移送速度0.73m/sec で開始した。このスラリーの移送
中、重合用配管３の外周管内に冷却水を通し、該配管３
中のスラリーの温度を重合温度に保った。スラリーの移
送を開始してから重合器１Ａ内のスラリーがなくなるま
でに要した時間は８０分であった。

【００３０】重合操作４重合器１Ａ内のスラリーの移送が開始されると同時に、
スラリータンク５に取り付けられている攪拌機を作動さ
せ、スラリータンク５に移送されてくるスラリーの攪拌
を行う。このスラリータンク５の内圧は6.５kg／cm²Ｇ
以下に保たれており、この内圧が6.５kg／cm²Ｇを超え
た場合には、バルブ９を開き、配管６を通じてスラリー
タンク５中にある未反応塩化ビニルモノマーを回収す
る。

【００３１】重合操作５前記の重合器１Ａでの重合操作１が終了して重合操作２
を開始した時点において、他の重合器１Ｂについて重合
操作１を行う。重合器１Ｂに塩化ビニル単量体が仕込ま
れた後、攪拌を継続して行い、前記重合器１Ａでの重合
操作３（重合器１Ａよりスラリータンク５へのスラリー
の移送）が開始されてから１０分経過後に、重合器１Ｂ
について重合操作２を開始する。

【００３２】重合操作６重合器１Ａ内のスラリーがなくなって重合器１Ａについ
ての重合操作３が終了した時点で、バルブ７Ａを閉じて
バルブ７Ｂを開き、重合器１Ｂについて重合操作３（重
合器１Ｂ内のスラリーのスラリータンク５への移送）を
開始する。

【００３３】重合操作７重合器１Ｂについての重合操作１が終了して重合操作２
が開始された時点で、他の重合器１Ｃについて重合操作
１を開始する。重合器１Ｃに塩化ビニル単量体が仕込ま
れた後、攪拌を継続して行い、前記重合器１Ｂでの重合
操作３（重合器１Ｂよりスラリータンク５へのスラリー
の移送）が開始されてから１０分経過後に、重合器１Ｃ
について重合操作２を開始する。

【００３４】重合操作８重合器１Ｂ内のスラリーがなくなって重合器１Ｂについ
ての重合操作３が終了した時点で、バルブ７Ｂを閉じて
バルブ７Ｃを開き、重合器１Ｃについて重合操作３（重
合器１Ｃ内のスラリーのスラリータンク５への移送）を
開始する。

【００３５】重合操作９前記の重合器１Ｃでの重合操作１が終了して重合操作２
を開始した時点において、再び重合器１Ａについて重合
操作１を行う。重合器１Ａに塩化ビニル単量体が仕込ま
れた後、攪拌を継続して行い、前記重合器１Ｃでの重合
操作３（重合器１Ｃよりスラリータンク５へのスラリー
の移送）が開始されてから１０分経過後に、重合器１Ａ
についての重合操作２が再び開始される。

【００３６】重合操作１０重合器１Ｃ内のスラリーがなくなって重合器１Ｃについ
ての重合操作３が終了した時点で、バルブ７Ｃを閉じて
バルブ７Ａを開き、重合器１Ａについての重合操作３
（重合器１Ａ内のスラリーのスラリータンク５への移
送）を再び開始する。

【００３７】重合操作１１前記重合器１Ａでの重合操作１が終了して重合操作２が
開始された時点で、重合器１Ｂに脱イオン水 1800 kgを
仕込み、脱イオン水の仕込み終了後、重合器のジャケッ
トに熱水を通して昇温を開始し、温度が５4.５℃になっ
た時点で該温度に保持する。前記重合器１Ａでの重合操
作３の終了後、重合器１Ａ内でのスラリーがなくなった
時点でバルブ７Ａを閉じてバルブ７Ｂを開け、重合器１
Ｂ内にある脱イオン水をスラリータンク５への移送を開
始する。この移送開始後８０分が経過した後にポンプ２
の作動を停止し、またバルブ８を閉じて移送の停止を行
う。

【００３８】重合操作１２前記の重合操作１〜１１により、重合器１Ａ，１Ｂ，１
Ｃのスラリーは、この順序で連続的に且つ循環してスラ
リータンク５に移送される。スラリータンク５内のスラ
リー容量が３ｍ³以上になるとレベルセンサーが検知す
る。この検知により、バルブ１０が開放され、1.33ｍ³
／hrの速度で、スラリータンク５内のスラリーを連続的
に遠心脱水機に送る。遠心脱水機では、移送されてきた
スラリーを連続的に脱水処理する。この処理により得ら
れた重合体ケーキは、流動乾燥機に連続的に移送されて
連続的に乾燥され、塩化ビニル重合体を得た。

【００３９】（実験）上記の重合操作の終了後、重合用
配管３の内管の内壁及びポンプ内部の重合体スケールの
付着状況を目視で観察し、観察結果を表１に示した。ま
た得られた塩化ビニル重合体について、嵩比重、粒度分
布、可塑剤吸収量及びフィッシュアイを下記の方法で測
定し、その結果を表１に示した。

【００４０】（１）嵩比重： JIS K 6721に準拠して測定した。（２）粒度分布： JIS Z 8801に準拠し、♯60、♯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（ＤＯＰ）15ccを加え、30分放置して
ＤＯＰを重合体に十分浸透させる。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、重合体１００ｇ当りの吸収
量を算出した。（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、酸化チタン 0.1重量部及びカーボンブラック0.
05重量部を混合して調製された混合物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15c
m、厚さ0.2mm のシートを作成した。得られたシートに
ついて、100 cm²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。

【００４１】比較例１ポンプ２として、渦巻ポンプ（１５ｍ³／Hr・15m)を用
いた以外は実施例１と同様にして重合を行い、塩化ビニ
ル重合体を得た。さらに実施例１と同様にしてスケール
の付着状況及び塩化ビニル重合体（ＰＶＣ）の物性を測
定し、その結果を表１に示した。

【００４２】

【表１】

【００４３】

【発明の効果】本発明によれば、ポンプ、熱交換器、配
管内におけるスケールの付着を大巾に減少することがで
き、かつ、フィシュアイの少ないレジンが製造出来るた
め、連続重合法としての工業的価値が極めて大きい。従
来のバッチ式重合に比べて、装置的な除熱上の制約がな
くなるため、著しく生産性を向上することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明において使用される好適な遠心ポンプの
構造を示す図。

【図２】本発明の重合装置の一例を示す図。

【図３】実施例で用いた本発明の重合装置を示す図。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者高橋康弘茨城県鹿島郡神栖町大字東和田１番地信越化学工業株式会社塩ビ技術研究所内 (72)発明者北村肇茨城県鹿島郡神栖町大字東和田１番地信越化学工業株式会社塩ビ技術研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】塩化ビニル系単量体の水性懸濁液を調製
するための予備混合器を少なくとも１個備え、該混合器
には重合用配管を介して重合体スラリータンクが連結さ
れている塩化ビニル系単量体用連続重合装置であって、前記混合器から重合用配管への水性懸濁液の抜き出し及
び該配管中で生成した重合体スラリーの前記スラリータ
ンクへの排出を行うためのポンプとして、円錐状ハブに
螺旋状の一枚羽根から成る羽根車を装着した構造のポン
プが使用され、且つ、前記重合用配管は、該配管内を流
れる水性懸濁液中の塩化ビニル系単量体について一定の
重合が行われるに十分な長さを有していることを特徴と
する連続重合装置。