JPH07188306A - メタクリル酸メチル系予備重合体の連続的製造方法及びそれに用いられる完全混合槽型反応容器 - Google Patents

メタクリル酸メチル系予備重合体の連続的製造方法及びそれに用いられる完全混合槽型反応容器

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JPH07188306A
JPH07188306A JP34699993A JP34699993A JPH07188306A JP H07188306 A JPH07188306 A JP H07188306A JP 34699993 A JP34699993 A JP 34699993A JP 34699993 A JP34699993 A JP 34699993A JP H07188306 A JPH07188306 A JP H07188306A
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JP
Japan
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reaction vessel
partition plate
methyl methacrylate
type reaction
mixing tank
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Pending
Application number
JP34699993A
Other languages
English (en)
Inventor
Toshihiko Nishida
俊彦 西田
Motohiro Morikawa
元広 森川
Nobuyuki Kikuya
信之 菊屋
Hirotoshi Mizota
浩敏 溝田
Masami Takashima
正巳 高島
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.)
Mitsubishi Rayon Co Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Rayon Co Ltd
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  • Polymerisation Methods In General (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 メタクリル酸メチル系予備重合体の各種物性
を低下させることなく、製造コスト的に有利で、かつ省
エネルギー化が達成でき、また、クローズドプロセス化
による公害問題の解決が可能なメタクリル酸メチル系予
備重合体の連続的製造方法を提供する。 【構成】 重合開始剤を含むメタクリル酸メチルを主成
分とする単量体混合物を、内部に仕切板を設けた完全混
合槽型反応容器に連続的に供給して、該反応容器内の滞
在時間を調整することによって所定のポリマー濃度を有
する予備重合体を連続的に製造する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、メタクリル酸メチル系
予備重合体の連続的製造方法、及びそれに用いられる完
全混合槽型反応容器に関する。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】メタク
リル酸メチル系予備重合体を製造する方法として、完全
混合槽型反応容器を用いる方法が採用されているが、反
応熱の除去が困難であり、また、反応の進行とともに系
の粘度が増加し、そのために反応容器の伝熱係数が低下
する等の問題から、管型もしくは塔型反応器を用いて重
合を行う方法が一般的である。
【0003】しかしながら、従来用いられている管型あ
るいは塔型反応器には、(1)ピストンフロー性が悪
い、(2)予備重合体の系内滞留時間分布が広くなる、
(3)管壁への重合物の付着により反応管全体の流動圧
損が増大し、閉塞が起る等の欠点を有していた。
【0004】従って、最終的に得られるメタクリル酸メ
チル系予備重合体の各種物性を低下させることなく、製
造コスト的にも有利で、かつ、省エネルギー化が達成で
き、また、クローズドプロセス化による公害問題の解決
が可能なメタクリル酸メチル系予備重合体の連続的製造
方法の確立が強く望まれている。
【0005】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明者らは、
上述のメタクリル酸メチル系予備重合体の連続的製造方
法を確立すべく鋭意検討した結果、本発明を完成するに
到った。すなわち、本発明は、メタクリル酸メチル系予
備重合体を連続的に製造するにあたり、メタクリル酸メ
チルを主成分とする単量体と重合開始剤とからなる単量
体混合物を連続的に完全混合槽型反応容器に供給し、該
完全混合槽型反応容器において少なくとも1つの仕切板
で区切られた反応帯域に反応液を通して重合させること
を特徴とするメタクリル酸メチル系予備重合体の連続的
製造方法、及びそれに用いられる、単量体の供給口及び
予備重合体の取り出し口を有する槽型反応容器の中心部
に設けられた回転軸に主撹拌翼及び補助撹拌翼が配設さ
れ、該主撹拌翼と補助撹拌翼の間に少なくとも1つの仕
切板が槽型反応容器に固着して付設されてなることを特
徴とする完全混合槽型反応容器にある。
【0006】以下、本発明を図面により説明する。図1
は、本発明の方法において使用される完全混合槽型反応
容器の一態様例を示す概略図である。
【0007】完全混合槽型反応容器においては、漏斗
型をした槽型反応容器2の略中心部に設けられた回転軸
5に、反応液を撹拌するための2重螺旋帯型撹拌翼のよ
うな主撹拌翼6とゲート翼のような補助撹拌翼7が配設
されている。
【0008】また、槽型反応容器2には重合開始剤を含
む単量体を供給する単量体供給口3が設けられている。
【0009】また、槽型反応容器2内には、主撹拌翼6
と補助撹拌翼7との間に仕切板8が設けられている。
【0010】また、槽型反応容器2の下部域には予備重
合体の取り出し口4が設けられている。
【0011】さらに槽型反応容器2の外側には重合反応
を調節するためのジャケット10、11が設けられてい
る。
【0012】本発明のメタクリル酸メチル系予備重合体
は、図1に示すような完全混合槽型反応容器を用いて
連続的に製造されるが、本発明の特徴は、槽型反応容器
2内に設けられた主撹拌翼6と補助撹拌翼7との間に付
設された仕切板8によって形成される反応域に反応液を
通して重合させることにある。槽型反応容器2内にこの
仕切板8を設けることにより反応液のショートパスを防
止できるという顕著な作用効果が得られる。
【0013】槽型反応容器2に付設される仕切板8の形
状等については、特に限定されないが、図2に示すよう
な円板状のものが好ましく使用される。この仕切板8
は、図3に示すように開孔部9が形成されるように槽型
反応容器2に設置される。この開孔部9は、反応液を上
部域から下部域に流下させるためのものであり、この開
孔部の断面積を変えることにより反応液の滞在時間を調
整することができる。
【0014】本発明における仕切板8の開孔部9は、反
応容器断面積に対して開孔面積比が5%以下となる範囲
が好ましい。仕切板8に設ける開孔部の形状は、図2に
示す形状のものに限定されず、種々の形状とすることが
できる。仕切板8は図1に示す1つのものに限らず2つ
以上を付設することができる。
【0015】本発明で用いられるメタクリル酸メチルを
主成分とする単量体は、メタクリル酸メチル単独または
メタクリル酸メチルと他の共重合可能な単量体との混合
物であり、単量体混合物の場合、メタクリル酸メチルは
80重量%以上であることが好ましい。メタクリル酸メ
チルとともに使用される他の共重合可能な単量体として
は、メタクリル酸エチル、メタクリル酸プロピル、メタ
クリル酸ブチル、メタクリル酸シクロヘキシル、メタク
リル酸2−エチルヘキシル、メタクリル酸ベンジル等の
メタクリル酸エステル;アクリル酸メチル、アクリル酸
エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸シクロヘキシ
ル、アクリル酸2−エチルヘキシル、アクリル酸ベンジ
ル等のアクリル酸エステル、スチレン、α−メチルスチ
レン等の芳香族ビニルが挙げられる。
【0016】上記の単量体とともに使用される重合開始
剤としては、例えばジ−イソプロピルパーオキシジカー
ボネート、tert.−ブチルネオデカノエート、te
rt.−ブチルパーオキシピパレート、ラウロイルパー
オキサイド、ベンゾイルパーオキサイド、tert.−
ブチルパーオキシイソプロピルカーボネート、ter
t.−ブチルパーオキシベンゾエート、ジクミルパーオ
キサイド、ジ−tert.−ブチルパーオキサイド等の
有機過酸化物;2,2’−アゾビス(2,4−ジメチル
バレロニトリル)、2,2’−アゾビスイソブチロニト
リル、1−1’−アゾビス(1−シクロヘキサンカルボ
ニトリル)、2,2’−アゾビス(2,4,4−トリメ
チルペンタン)等のアゾ化合物が挙げられる。重合開始
剤の添加量は、通常単量体に対して0.01〜0.5重
量%であるが重合温度や目的とする重合体転化率によっ
て適宜決定される。
【0017】この他に必要に応じて分子量調節剤を使用
することができる。具体的にはアルキル基または置換ア
ルキル基を有する第1級、第2級、第3級メルカプタ
ン、例えばn−ブチルメルカプタン、iso.−ブチル
メルカプタン、n−オクチルメルカプタン、n−ドデシ
ルメルカプタン、sec.−ブチルメルカプタン、se
c.−ドデシルメルカプタン、tert.−ブチルメル
カプタンが挙げられる。
【0018】本発明の方法における重合温度は、100
〜140℃、好ましくは125〜135℃の範囲であ
る。
【0019】また、本発明によって得られる予備重合体
中の固形分量は、ポリマーの重合度等により一概には決
められないが重合体転化率として60%以下、好ましく
は35%以下である。
【0020】
【実施例】以下、実施例により本発明を更に詳細に説明
する。なお、実施例においては、図1に示す完全混合槽
型反応容器を用いて行った。
【0021】実施例1 0.03重量%の2,2’−アゾビス(2,4−ジメチ
ルバレロニトリル)、0.05重量%のn−オクチルメ
ルカプタンを含有するメタクリル酸メチルを流量10k
g/時の速度で単量体供給口3から連続的に槽型反応容
器2(容積5リットル、仕切板の開孔面積比1%)に供
給した。反応容器内の反応液を充分に均一の撹拌しなが
ら、重合温度を130℃、内部圧力を窒素加圧により3
kg/cm2 ・Gに維持して系内平均滞在時間8.5分
で連続重合を行った。反応容器4から取り出された部分
重合体の重合体転化率は28%であり、分子量分布も狭
いものであった。48時間の連続運転において非常に安
定しており、良好な品質をもつ予備重合体を連続して製
造することができた。
【0022】実施例2 0.02重量%のジ−イソプロピルパーオキシカーボネ
ートを含有するメタクリル酸メチルを用いて、実施例1
と同様な重合を行った。但し、重合温度は115℃、系
内平均滞在時間は2.0分とした。定常状態に達した
後、反応容器から取り出された部分重合体の重合体転化
率は33%であり、分子量分布も狭いものであった。4
8時間の連続運転において非常に安定しており、良好な
品質をもつ予備重合体を連続して製造することができ
た。
【0023】比較例1 内径4mm、長さ30mからなる管型の反応器に、0.
03重量%の2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバ
レロニトリル)、0.05重量%のn−オクチルメルカ
プタンを含有するメタクリル酸メチルを連続的に供給し
て重合を行った。但し、重合温度は115℃、メタクリ
ル酸メチルの供給速度は0.8kg/時とした。3時間
の重合を行ったが、反応器内で温度分布がつき、重合体
転化率が一定である部分重合体を安定して製造すること
ができなかった。また、得られた部分重合体の分子量分
布も広いものであった。
【0024】
【発明の効果】本発明によれば、安価で、かつ簡素な装
置でメタクリル酸メチル系予備重合体を連続して製造す
ることが可能となり、また、反応容器内に仕切板を設け
たことにより反応液のショートパスを起こすことなく、
予備重合体の製造時間の短縮並びにそれの品質の均一化
制御が可能となった。同時に完全混合槽型反応容器を用
いたクローズドプロセス化により公害問題の解決が可能
となるなど、その工業的意義は極めて大きい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明において使用される完全混合槽型反応容
器の一態様例を示す概略図
【図2】本発明の槽型反応容器に布設される仕切板の一
例を示す上面図
【図3】図1におけるA−A’視断面図
【符号の説明】 完全混合槽型反応容器 2 槽型反応容器 3 単量体供給口 4 予備重合体取り出し口 5 回転軸 6 主撹拌翼 7 補助撹拌翼 8 仕切板 9 開孔部 10 ジャケット 11 ジャケット 12 蒸気供給口 13 蒸気ドレン取り出し口 14 フランジ 15 電動機
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成6年6月2日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0021
【補正方法】変更
【補正内容】
【0021】実施例1 0.03重量%の2,2’−アゾビス(2,4−ジメチ
ルバレロニトリル)、0.05重量%のn−オクチルメ
ルカプタンを含有するメタクリル酸メチルを流量10k
g/時の速度で単量体供給口3から連続的に槽型反応容
器2(容積5リットル、仕切板の開孔面積比1%)に供
給した。反応容器内の反応液を充分に均一攪拌しなが
ら、重合温度を130℃、内部圧力を窒素加圧により
ージ圧3kgf/cm に維持して系内平均滞在時間
8.5分で連続重合を行った。反応容器4から取り出さ
れた部分重合体の重合体転化率は28%であり、分子量
分布も狭いものであった。48時間の連続運転において
非常に安定しており、良好な品質をもつ予備重合体を連
続して製造することができた。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 溝田 浩敏 広島県大竹市御幸町20番1号 三菱レイヨ ン株式会社中央研究所内 (72)発明者 高島 正巳 広島県大竹市御幸町20番1号 三菱レイヨ ン株式会社大竹事業所内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 メタクリル酸メチル系予備重合体を連続
    的に製造するにあたり、メタクリル酸メチルを主成分と
    する単量体と重合開始剤とからなる単量体混合物を連続
    的に完全混合槽型反応容器に供給し、該完全混合槽型反
    応容器において少なくとも1つの仕切板で区切られた反
    応帯域に反応液を通して重合させることを特徴とするメ
    タクリル酸メチル系予備重合体の連続的製造方法。
  2. 【請求項2】 単量体の供給口及び予備重合体の取り出
    し口を有する槽型反応容器の中心部に設けられた回転軸
    に主撹拌翼及び補助撹拌翼が配設され、該主撹拌翼と補
    助撹拌翼の間に少なくとも1つの仕切板が該槽型反応容
    器に固着して付設されてなることを特徴とする完全混合
    槽型反応容器。
  3. 【請求項3】 仕切板に開孔部が設けられており、その
    開孔部の開孔面積比が反応容器断面積に対して5%以下
    であることを特徴とする請求項2記載の完全混合槽型反
    応容器。
JP34699993A 1993-12-27 1993-12-27 メタクリル酸メチル系予備重合体の連続的製造方法及びそれに用いられる完全混合槽型反応容器 Pending JPH07188306A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002018456A3 (en) * 2000-08-25 2002-05-30 Johnson Polymer Inc Process for continuous production of reactive polymers with in-line post-modification and products thereof
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