JPH08259699A - 重合反応装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 重合物に対する表面更新作用が大きく、また
重合物の攪拌作用が優れていて分子量分布の正確な重合
物を得ることを可能とした重合反応装置を提供する。 【構成】 容器１内の両端部に開孔円板５，６が配置さ
れて、それぞれ、回転軸７，８に取付けられている。両
開孔円板５，６の間をスリットつき平板１０が連結して
おり、この平板１０は容器１の内壁面とわずかな隙間を
保っていて、かつ、回転方向に対して軸心側が先行する
ように傾斜して取付けられている。また、これらの平板
１０にはリボン翼１１が取付けられている。入口２から
容器１内に入った原料は、攪拌されると共にスリットつ
き平板１０で容器内壁面上を持上げられ、気相部でスリ
ットと平板１０面上よりフィルム状となって流下し気相
によくさらされる。高粘度化した重合物はリボン翼１１
によってスムーズに送られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、反応によって副生する
低分子物を除去しつつ重縮合反応を進めて、ＰＥＴ（ポ
リエチレンテレフタレート）、ＰＢＴ（ポリブチレンテ
レフタレート）、ＰＣ（ポリカーボネート）、ＰＡ（ポ
リアミド）などの高重合度重縮合物の製造、並びに脱モ
ノマ、脱揮を行わせるための重合反応装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に重縮合反応において、副生する揮
発性物質を除去して、重合反応を進めるためには、反応
物（ポリマ）の表面積を大きくし、かつ迅速に反応物の
表面を更新し、副生する低分子物の拡散（気相への物質
移動）を促進することが必要である。例えばＰＥＴ（ポ
リエチレンテレフタレート）は、ビス−β−ヒドロキシ
エチルテレフタレートを２７０〜２９０℃、圧力約１To
rrの条件下、副生するエチレングリコールを除去しつつ
重縮合させて得られる。

【０００３】従来の連続重合装置では、一軸または二軸
の横型円筒形反応器があり、各々円板、格子、金網等を
回転することにより、重合物の表面を更新しながら副生
物の拡散を促進し、重縮合反応を行っている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、重合物の粘度
が高くなると円板、格子、金網等により持上げられる重
合物は、それらに半固体状に付着したままで流下しにく
くなり、重合物の表面を更新する能力が著しく低下し、
効率良く十分な重合物を得ることができなくなる。特
に、反応容器の中心側に持上げ部材が設けられている構
造の反応装置では、この部分に塊状の重合物が形成され
共廻り現象を起こし、まったく攪拌、混合されない場合
も起こる。

【０００５】本発明は、これらの問題点を解消し、重合
物に対する表面更新作用が大きく、また重合物の攪拌作
用が優れていて分子量分布の正確な重合物を得ることを
可能とした高粘度重合体の製造に用いて有効な重合反応
装置を提供することを課題としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、液の入口、出
口及び揮発ガスの出口を具え実質的に水平に置かれた円
筒状容器を用いた重合反応装置における前記した課題を
解決するため、その容器の両端に外部から容器の軸心と
同軸に挿入された回転軸、それらの回転軸にほぼ垂直に
それぞれ取付けられた開孔円板、それらの開孔円板の間
に前記軸心と平行に容器の内壁面とわずかな隙間を設け
て、回転方向に対して軸心側が先行するように傾斜して
取付けられてスリットを設けた複数の平板、およびそれ
らの平板に取付けられた連続または不連続なリボン翼ま
たはドーナツ状円板を有する重合反応装置を提供する。

【０００７】

【作用】前記した構造を有する本発明の重合反応装置に
よれば、スリットを有する平板は、その回転と共に重合
物を液面より持上げ、容器内壁面に塗り付けながら内壁
面付着の重合体表面を常に更新すると共に、重合物は、
平板のスリット並びに平板上面よりフィルム状となって
流下するので反応物質の表面積が大きく、常に重合物に
新しい表面が作られる。

【０００８】特にスリット並びに平板上面より流下した
フィルム状の重合物は、流下途中に部材等への付着が無
いため、容器下部または液面まで流下し、流動が悪化す
るようなことは無い。さらに、平板にリボン翼を取付け
たときは、そのリボン翼により、高粘度となった重合物
を出口側に安定して送液するため、重合物は良好な滞留
時間分布を有することより、分子量分布のシャープな重
合物を得ることができる。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の一実施例による重合反応装置
を図面を用いて詳細に説明する。図１〜図３において、
１は重合反応装置を構成する円筒状容器で、その容器１
には、一端近くに原料の入口２、他端の近くに重合物の
出口３、及び揮発物質の出口４を備えている。容器１内
両端部に配設された開孔円板５，６は容器１の外部から
容器１の軸心に挿入された回転軸７，８に固定されてい
る。回転軸は図示していない駆動装置により適切な回転
数で回転される。

【００１０】開孔円板５，６間にはスリット９を設けた
平板１０が回転方向に対して容器１の内側に位置する端
が前方に傾斜（本実施例では、４５°傾斜している様子
を図２，図３に示す）し、容器１の外側に位置する端が
容器１とわずかな隙間を設けるように、複数枚固定され
ている。

【００１１】スリット付平板１０におけるスリット形状
の一例を図４に示しており、本例では平板１０の長手方
向に対して２個のスリット９が並列して設けられている
が、このスリット９は粘度に応じて適宜調整してよい。
更に、平板１０の幅は容器１の内径に対して０．１〜
０．１３の範囲が流動的に最も効率が良く、最大でも
０．１５以下が望ましい。

【００１２】平板１０には、高粘度流体の長手方向への
送液性を持たせる目的でヘリカルリボン翼１１を取付け
ており、リボン翼１１の内径は前記平板１０の内径とほ
ぼ同じか、わずかに小さい径となるようにしている。こ
のリボン翼１１により、超高粘度となった重合体でもス
ムーズに送液し、適切な重合体の滞留量が得られる。

【００１３】リボン翼１１の傾斜角や幅は取扱う重合体
の粘度や滞留時間に応じて変えることもでき、また、長
手方向に対して連続的にも間欠的にも設けることができ
る。一方、容器１内の液を重力のみで長手方向に送液可
能な程度の粘度（およそ５０００Poise 以下）の重合体
を取扱う場合においては、このリボン翼１１をドーナツ
状の円板にしても良い。

【００１４】図示した重合反応装置は以上の構成を有し
ているので、原料入口２より供給された中間重合体は容
器１内部においてスリット９付の平板１０によって容器
１内壁面上を持上げられ、平板１０が気相部に位置する
ところでスリット９及び平板１０面上よりフィルム状と
なって流下し、高粘度化した重合物を流下途中で邪魔す
る部材もないので気相に効率よくさらす作用、すなわち
表面更新作用が大きく、また重合物の攪拌作用が優れて
いる。

【００１５】また、重力のみでは長手方向に送液不能と
なる超高粘度化した重合物であっても、リボン翼１１の
作用によりスムーズに送液されるため、重合物は適切な
滞留時間分布を有し、分子量分布のシャープな重合物を
得ることが可能となる。

【００１６】以上、本発明を図示した実施例に基づいて
具体的に説明したが、本発明がこれらの実施例に限定さ
れず特許請求の範囲に示す本発明の範囲内で、その具体
的構造に種々の変更を加えてよいことはいうまでもな
い。

【００１７】

【発明の効果】本発明による重合反応装置は、円筒状容
器内の両端部に配設された開孔円板の間を連結するよう
に設けられたスリットつき平板と、これら平板に取付け
られたリボン翼またはドーナツ状円板を有する構成であ
り、容器内の重合体はそのスリットつき平板によって容
器内壁面上を持上げられて、気相部でスリットと平板面
上からフィルム状となって落下し表面更新作用が良く、
また容器内での攪拌も良好に行われる。また、重合物が
高粘度化してもリボン翼によって送液がなされ、適切な
滞留時間が与えられ分子量分布の優れた重合物を得るこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る重合反応装置の断面
図。

【図２】図１のＡ−Ａ線に沿う断面図。

【図３】図１のＢ−Ｂ線に沿う断面図。

【図４】図１の重合反応装置に用いられているスリット
つき平板の一例を示す平面図。

【符号の説明】

１ 容器 ２ 原料の入口 ３ 重合物の出口 ４ 揮発物質の出口 ５，６ 開孔円板 ７，８ 回転軸 ９ スリット １０ 平板 １１ ヘリカルリボン翼

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 液の入口、出口及び揮発ガスの出口を具
   え実質的に水平に置かれた円筒状容器を有する重合反応
   装置において、同容器の両端に外部から同容器の軸心と
   同軸に挿入された回転軸、同回転軸にほぼ垂直にそれぞ
   れ取付けられた開孔円板、同開孔円板の間に前記軸心と
   平行に前記容器の内壁面とわずかな隙間を設けて、回転
   方向に対して軸心側が先行するように傾斜して取付けら
   れてスリットを設けた複数の平板、および同平板に取付
   けられた連続または不連続なリボン翼またはドーナツ円
   板を有することを特徴とする重合反応装置。