JPH08318527A - 改良された流通型分散装置及びそれを用いた樹脂の分散方法 - Google Patents
改良された流通型分散装置及びそれを用いた樹脂の分散方法Info
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- JPH08318527A JPH08318527A JP7128394A JP12839495A JPH08318527A JP H08318527 A JPH08318527 A JP H08318527A JP 7128394 A JP7128394 A JP 7128394A JP 12839495 A JP12839495 A JP 12839495A JP H08318527 A JPH08318527 A JP H08318527A
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- resin
- dispersing
- rubber
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- Mixers Of The Rotary Stirring Type (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【構成】 筒状の本体内の中心に１本の回転軸を有し、
該回転軸上にローターを有し、ローターは仕切板で２室
以上に区分させることにより、２室以上の剪断ユニット
室を持つ回転式であり、且つ各室は流体の流入口と仕切
板を含む流出口を有する回転式の流体の流通型分散装置
において、（１）各室にローターを備えた、少なくとも
２室以上の剪断ユニット室については、ユニット室の内
壁とローターとの隙間が特定の範囲にあり、（２）回転
軸内部及び、又はローター内部に冷媒を通過させる構造
とし、（３）仕切板が特定の構造を有する流通型分散装
置。 【効果】 ２種以上の樹脂等の高粘度物質の混合・混
練、特にゴム状重合体を含有する樹脂中のゴム粒子の分
散等が効果的に行える。
該回転軸上にローターを有し、ローターは仕切板で２室
以上に区分させることにより、２室以上の剪断ユニット
室を持つ回転式であり、且つ各室は流体の流入口と仕切
板を含む流出口を有する回転式の流体の流通型分散装置
において、（１）各室にローターを備えた、少なくとも
２室以上の剪断ユニット室については、ユニット室の内
壁とローターとの隙間が特定の範囲にあり、（２）回転
軸内部及び、又はローター内部に冷媒を通過させる構造
とし、（３）仕切板が特定の構造を有する流通型分散装
置。 【効果】 ２種以上の樹脂等の高粘度物質の混合・混
練、特にゴム状重合体を含有する樹脂中のゴム粒子の分
散等が効果的に行える。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明の分散装置は２種以上の樹
脂の混合・混練、添加剤の添加、あるいはゴム状重合体
を含有する樹脂中のゴム粒子の分散等に有用な流体の分
散装置に関する。
脂の混合・混練、添加剤の添加、あるいはゴム状重合体
を含有する樹脂中のゴム粒子の分散等に有用な流体の分
散装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】これまで流通型の分散装置は、例えば
「攪拌・混合・混練・分散技術集成」ＲＥＡＬＩＺＥ
ＩＮＣ， 村上 泰弘 他著 ９３頁 図３−４，図３
−５等に示されるものが公知である。しかしながらかか
る装置は分散を行うのに有効であるが、例えば高分子を
含む流体等に分散操作を行う場合、分散体の粒子の大き
さや分散粒子の分布、また系中での均一混合において、
工業的な装置としては必ずしも十分なものではなかっ
た。
「攪拌・混合・混練・分散技術集成」ＲＥＡＬＩＺＥ
ＩＮＣ， 村上 泰弘 他著 ９３頁 図３−４，図３
−５等に示されるものが公知である。しかしながらかか
る装置は分散を行うのに有効であるが、例えば高分子を
含む流体等に分散操作を行う場合、分散体の粒子の大き
さや分散粒子の分布、また系中での均一混合において、
工業的な装置としては必ずしも十分なものではなかっ
た。
【０００３】本発明者らはかかる現象を究明した結果こ
れまでの機器では高分子系を含む系においては剪断作用
と同時に分散した部分の合一も発生せしめる傾向があ
り、この為十分な目的を果たすに至っていないという結
論に達した。
れまでの機器では高分子系を含む系においては剪断作用
と同時に分散した部分の合一も発生せしめる傾向があ
り、この為十分な目的を果たすに至っていないという結
論に達した。
【０００４】また更に前述の「攪拌・混合・混練・分散
技術集成」には、異相系の分散混合を行う上で、１７６
頁 図３−９２等にも記載されているが従来のもので
は、分散性においてとりわけ高分子を含む流体の中で異
性分の分散を行う上では未だに不十分であった。本発明
は、かかる目的を工業的に達成する上で極めて効率の高
い剪断装置を提供するものである。
技術集成」には、異相系の分散混合を行う上で、１７６
頁 図３−９２等にも記載されているが従来のもので
は、分散性においてとりわけ高分子を含む流体の中で異
性分の分散を行う上では未だに不十分であった。本発明
は、かかる目的を工業的に達成する上で極めて効率の高
い剪断装置を提供するものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、複雑な操作
・条件設定等を要することなく、また多大なエネルギー
も要さず、極めて効率的に特に樹脂の流体の分散を行う
ことを目的とした流通型の分散装置またはこれを用いた
樹脂又は樹脂とゴム状重合体の分散方法を提供する。
・条件設定等を要することなく、また多大なエネルギー
も要さず、極めて効率的に特に樹脂の流体の分散を行う
ことを目的とした流通型の分散装置またはこれを用いた
樹脂又は樹脂とゴム状重合体の分散方法を提供する。
【０００６】
【課題を解決するための手段】即ち本発明は、筒状の本
体内の中心に１本の回転軸を有し、該回転軸上にロータ
ーを有し、ローターは仕切板で２室以上に区分させるこ
とにより、２室以上の剪断ユニット室を持つ回転式であ
り、且つ各室は流体の流入口と仕切板を含む流出口を有
する回転式の流体の流通型分散装置において、（１）少
なくとも２室以上のローターを備えた剪断ユニット室に
ついては、ユニット室の内壁とローターとの隙間が回転
軸の垂直方向については平均的に０．３〜７ｍｍの範囲
にあり、回転軸の平行方向についても平均的に０．３〜
７ｍｍの範囲にあってなおかつ、（２）回転軸内部及
び、又はローター内部に冷媒を通過させる構造とし、
（３）（１）に該当する剪断ユニット室及びその中のロ
ーター及びこのユニット室の流出口側の仕切板につい
て、剪断ユニット室、剪断ユニット室のローター、仕切
板のそれぞれの回転軸に垂直な方向の平均断面積をＳSU
ｃｍ2 、ＳRTｃｍ2、ＳDPｃｍ2 、仕切板の厚み部分に
おける回転軸の、回転軸に垂直な断面の平均的な断面積
をＳRAｃｍ2 とするとき、これらの断面積が下記関係式
（式１〜式２）を満足する事を特徴とする流通型分散装
置である。 （式１） ０．７＜ＳRT／ＳSU＜０．９８ （式２） ０．１＜｛ＳSU−（ＳDP＋ＳRA）｝／（ＳRT−ＳRA）＜
０．７５ 上記の比はローターと仕切板を交互に配置し、隣り合う
ローターと仕切板を１組として算出する。
体内の中心に１本の回転軸を有し、該回転軸上にロータ
ーを有し、ローターは仕切板で２室以上に区分させるこ
とにより、２室以上の剪断ユニット室を持つ回転式であ
り、且つ各室は流体の流入口と仕切板を含む流出口を有
する回転式の流体の流通型分散装置において、（１）少
なくとも２室以上のローターを備えた剪断ユニット室に
ついては、ユニット室の内壁とローターとの隙間が回転
軸の垂直方向については平均的に０．３〜７ｍｍの範囲
にあり、回転軸の平行方向についても平均的に０．３〜
７ｍｍの範囲にあってなおかつ、（２）回転軸内部及
び、又はローター内部に冷媒を通過させる構造とし、
（３）（１）に該当する剪断ユニット室及びその中のロ
ーター及びこのユニット室の流出口側の仕切板につい
て、剪断ユニット室、剪断ユニット室のローター、仕切
板のそれぞれの回転軸に垂直な方向の平均断面積をＳSU
ｃｍ2 、ＳRTｃｍ2、ＳDPｃｍ2 、仕切板の厚み部分に
おける回転軸の、回転軸に垂直な断面の平均的な断面積
をＳRAｃｍ2 とするとき、これらの断面積が下記関係式
（式１〜式２）を満足する事を特徴とする流通型分散装
置である。 （式１） ０．７＜ＳRT／ＳSU＜０．９８ （式２） ０．１＜｛ＳSU−（ＳDP＋ＳRA）｝／（ＳRT−ＳRA）＜
０．７５ 上記の比はローターと仕切板を交互に配置し、隣り合う
ローターと仕切板を１組として算出する。
【０００７】また、ユニット室の内壁とローターとの回
転軸に垂直方向の隙間をｈｍｍ、ローターの外周の線速
度をｖｍｍ／ｓｅｃとすると、ｖ／ｈが１０００ｓｅｃ
-1以上になるようにｈと、ｖを決めて使用することがで
きるものである。
転軸に垂直方向の隙間をｈｍｍ、ローターの外周の線速
度をｖｍｍ／ｓｅｃとすると、ｖ／ｈが１０００ｓｅｃ
-1以上になるようにｈと、ｖを決めて使用することがで
きるものである。
【０００８】また、本発明の分散装置に供給する流体の
粘度範囲が１０〜２０００００ポイズであるものを用い
る。
粘度範囲が１０〜２０００００ポイズであるものを用い
る。
【０００９】また、回転軸内部に通過させる冷媒の温度
を−１０〜３０℃とする上記分散装置を提供することに
ある。
を−１０〜３０℃とする上記分散装置を提供することに
ある。
【００１０】更に本発明は２種以上の樹脂または樹脂と
ゴム状重合体を混合あるいは分散あるいは分散粒子のサ
イズを微細化する際に前記分散装置を使用する樹脂の分
散方法、またゴム状を含有する樹脂を混合あるいは分散
あるいは分散粒子のサイズを微細化際に前記分散装置を
使用する樹脂の分散方法であり、さらにゴム状重合体を
含有する樹脂でかつ溶媒を含む系を混合あるは分散する
際に前記散装置を使用する分散方法、またゴム状重合体
を含有する樹脂がゴム状重合体を含有するスチレン系樹
脂である樹脂の分散方法、またゴム状重合体を含有する
スチレン系樹脂がＡＢＳ系樹脂である樹脂の分散方法を
提供することにある。
ゴム状重合体を混合あるいは分散あるいは分散粒子のサ
イズを微細化する際に前記分散装置を使用する樹脂の分
散方法、またゴム状を含有する樹脂を混合あるいは分散
あるいは分散粒子のサイズを微細化際に前記分散装置を
使用する樹脂の分散方法であり、さらにゴム状重合体を
含有する樹脂でかつ溶媒を含む系を混合あるは分散する
際に前記散装置を使用する分散方法、またゴム状重合体
を含有する樹脂がゴム状重合体を含有するスチレン系樹
脂である樹脂の分散方法、またゴム状重合体を含有する
スチレン系樹脂がＡＢＳ系樹脂である樹脂の分散方法を
提供することにある。
【００１１】本発明においては、回転軸及び、又はロー
ター及び、又はジャケット部に冷媒を通過させる装置で
あることが必要である。この冷媒により高粘度物質の混
合分散操作時に生じる混合攪拌熱を奪い、本発明の装置
での混合分散作用が強化され、冷媒通過のない装置に比
較して格段に優れた混合分散作用をもたらすことができ
る。特に粘度が高く、また分散目的の高分子の濃度が高
い場合にとりわけ有効である。例えばゴム分散系の樹脂
の製造工程におけるゴム粒子の小粒子化等の効率を高め
ることができる。
ター及び、又はジャケット部に冷媒を通過させる装置で
あることが必要である。この冷媒により高粘度物質の混
合分散操作時に生じる混合攪拌熱を奪い、本発明の装置
での混合分散作用が強化され、冷媒通過のない装置に比
較して格段に優れた混合分散作用をもたらすことができ
る。特に粘度が高く、また分散目的の高分子の濃度が高
い場合にとりわけ有効である。例えばゴム分散系の樹脂
の製造工程におけるゴム粒子の小粒子化等の効率を高め
ることができる。
【００１２】回転軸内部に通過させる冷媒の温度は、−
１０〜３０℃とすることが好ましく、例えば本装置に導
入する流体の導入する流体の温度と出口の温度の温度差
が２０℃以下、好ましくは１０℃以下、より好ましくは
５℃以下となるように冷媒の温度と流量を調節する。
１０〜３０℃とすることが好ましく、例えば本装置に導
入する流体の導入する流体の温度と出口の温度の温度差
が２０℃以下、好ましくは１０℃以下、より好ましくは
５℃以下となるように冷媒の温度と流量を調節する。
【００１３】本発明におけるローターとは、分散装置内
の回転軸に接続あいた回転軸を指す。その形状としては
上記条件を満たすものであれば特に制限はしないが、特
に円盤状の回転体であり、円周部に凸部、又は凹部等を
有するものが好ましい。また、仕切板は、剪断ユニット
室を区切る部分をさし、回転軸の垂直方向の断面形状は
ドーナツ状のものである。図２（c）に一例を示すが、
上記条件を満たすものであれば、図のように回転軸が通
る部分以外に小孔を設けてもよい。
の回転軸に接続あいた回転軸を指す。その形状としては
上記条件を満たすものであれば特に制限はしないが、特
に円盤状の回転体であり、円周部に凸部、又は凹部等を
有するものが好ましい。また、仕切板は、剪断ユニット
室を区切る部分をさし、回転軸の垂直方向の断面形状は
ドーナツ状のものである。図２（c）に一例を示すが、
上記条件を満たすものであれば、図のように回転軸が通
る部分以外に小孔を設けてもよい。
【００１４】本発明を説明するにあたり、図を用いて説
明する。図１は本発明の一例であり、図２は本発明の構
成を説明するための概念図である。いずれの図も本発明
の実施態様の例示であり、本発明を限定するものではな
い。
明する。図１は本発明の一例であり、図２は本発明の構
成を説明するための概念図である。いずれの図も本発明
の実施態様の例示であり、本発明を限定するものではな
い。
【００１５】図１において、１．入り口 ２．剪断ユニ
ット室入り口 ３．剪断ユニット室出口 ４．ローター
５．仕切板 ６．回転軸 ７．モーター ８．装置出
口であり、流体は１の入り口より入り、ローターと内壁
の間、或いはローターと仕切板の間で剪断作用を受け、
装置出口より出る。６の回転軸の内部には冷媒が通過で
きる部分を設けて、冷媒を９．冷媒入り口から導入し、
１０．冷媒出口から排出する。
ット室入り口 ３．剪断ユニット室出口 ４．ローター
５．仕切板 ６．回転軸 ７．モーター ８．装置出
口であり、流体は１の入り口より入り、ローターと内壁
の間、或いはローターと仕切板の間で剪断作用を受け、
装置出口より出る。６の回転軸の内部には冷媒が通過で
きる部分を設けて、冷媒を９．冷媒入り口から導入し、
１０．冷媒出口から排出する。
【００１６】図２においては、上述のＳSU、ＳRT、
ＳDP、ＳRAをより簡単に図示したものである。図２
（ｂ）では、１１．ＳRT、１２．ＳSU、図２（ｃ）では
１３．ＳRA、１４．ＳDPを表す。図３では式２で用いた
面積を図示したものである。つまり、式２では剪断ユニ
ットでの樹脂がローターに接する面積と、仕切板部を樹
脂が通過出来る面積との比を表す。
ＳDP、ＳRAをより簡単に図示したものである。図２
（ｂ）では、１１．ＳRT、１２．ＳSU、図２（ｃ）では
１３．ＳRA、１４．ＳDPを表す。図３では式２で用いた
面積を図示したものである。つまり、式２では剪断ユニ
ットでの樹脂がローターに接する面積と、仕切板部を樹
脂が通過出来る面積との比を表す。
【００１７】本発明の構成において回転軸に垂直な断
面、また剪断ユニット室壁とローターとの隙間の定義に
平均の断面や隙間の値を求めているのは、本発明の各部
を軸に対して垂直な断面を軸の方向にずらしていく際、
必ずしも同一の面積の形状とならず、例えば凹凸があっ
たり、傾斜がある場合を含むからである。例えばロータ
ーの表面に剪断力を増加する目的で凹凸を軸方向に付け
ることや、仕切板部の流れを均一化する目的で、仕切板
部開口部にテーパーを付加することも本発明の中に含ま
れている。かかる軸方向にそって本発明の各ユニットが
変化する場合、本発明においては０．１ｍｍきざみに所
定の方向（軸方向、又は軸に垂直方向）について断面ま
たは隙間を求め、その平均値を本発明の断面または隙間
の平均値として用いるものである。
面、また剪断ユニット室壁とローターとの隙間の定義に
平均の断面や隙間の値を求めているのは、本発明の各部
を軸に対して垂直な断面を軸の方向にずらしていく際、
必ずしも同一の面積の形状とならず、例えば凹凸があっ
たり、傾斜がある場合を含むからである。例えばロータ
ーの表面に剪断力を増加する目的で凹凸を軸方向に付け
ることや、仕切板部の流れを均一化する目的で、仕切板
部開口部にテーパーを付加することも本発明の中に含ま
れている。かかる軸方向にそって本発明の各ユニットが
変化する場合、本発明においては０．１ｍｍきざみに所
定の方向（軸方向、又は軸に垂直方向）について断面ま
たは隙間を求め、その平均値を本発明の断面または隙間
の平均値として用いるものである。
【００１８】本発明において剪断ユニット室はローター
を内部に有し、剪断ユニット室の出口は仕切板により区
分されている。本発明の目的達成の上で、この剪断ユニ
ット室は少なくとも２室以上必要である。１室では効率
が低く十分な分散が行われない。
を内部に有し、剪断ユニット室の出口は仕切板により区
分されている。本発明の目的達成の上で、この剪断ユニ
ット室は少なくとも２室以上必要である。１室では効率
が低く十分な分散が行われない。
【００１９】本発明において、少なくとも２室以上のロ
ーターを備えた剪断ユニット室については、ユニット室
の内壁とローターとの隙間が回転軸の垂直方向について
は平均的に０．３〜７ｍｍ、好ましくは０．５〜５ｍｍ
の範囲にあり、回転軸の平行方向についても平均的に
０．３〜７ｍｍ、好ましくは０．５〜５ｍｍの範囲にな
ければならない。この隙間が０．３ｍｍ未満では流通系
での圧力損失が大きくなり、装置の運転が困難になり、
また剪断の生じる体積が減少するので処理の効率が悪く
なる。また、７ｍｍを越えると剪断が十分かからず効率
の良い分散ができない。
ーターを備えた剪断ユニット室については、ユニット室
の内壁とローターとの隙間が回転軸の垂直方向について
は平均的に０．３〜７ｍｍ、好ましくは０．５〜５ｍｍ
の範囲にあり、回転軸の平行方向についても平均的に
０．３〜７ｍｍ、好ましくは０．５〜５ｍｍの範囲にな
ければならない。この隙間が０．３ｍｍ未満では流通系
での圧力損失が大きくなり、装置の運転が困難になり、
また剪断の生じる体積が減少するので処理の効率が悪く
なる。また、７ｍｍを越えると剪断が十分かからず効率
の良い分散ができない。
【００２０】本発明において、前述の断面積ＳSUｃｍ
2 、ＳRTｃｍ2 、ＳDPｃｍ2 、ＳRAｃｍ2 が、下記関係
式（式１，式２）を満足する必要がある。 （式１） ０．７＜ＳRT／ＳSU＜０．９８ 好ましくは０．７５＜ＳRT／ＳSU＜０．９５ （式２） ０．１＜｛ＳSU−（ＳDP＋ＳRA）｝／（ＳRT−ＳRA）＜
０．７５ 好ましくは０．２＜｛ＳSU−（ＳDP＋ＳRA）｝／（ＳRT
−ＳRA）＜０．７ ＳRT／ＳSUが０．７より小さいと分散性が悪く、０．９
８を越えると系の圧力損失が増大し好ましくない。式２
でも０．７５より大きくなると分散性が低下し、０．１
以下では系内の圧力損失が増大する。
2 、ＳRTｃｍ2 、ＳDPｃｍ2 、ＳRAｃｍ2 が、下記関係
式（式１，式２）を満足する必要がある。 （式１） ０．７＜ＳRT／ＳSU＜０．９８ 好ましくは０．７５＜ＳRT／ＳSU＜０．９５ （式２） ０．１＜｛ＳSU−（ＳDP＋ＳRA）｝／（ＳRT−ＳRA）＜
０．７５ 好ましくは０．２＜｛ＳSU−（ＳDP＋ＳRA）｝／（ＳRT
−ＳRA）＜０．７ ＳRT／ＳSUが０．７より小さいと分散性が悪く、０．９
８を越えると系の圧力損失が増大し好ましくない。式２
でも０．７５より大きくなると分散性が低下し、０．１
以下では系内の圧力損失が増大する。
【００２１】また、ユニット室の内壁とローターとの回
転軸に垂直方向の隙間をｈｍｍ、ローターの外周の線速
度をｖｍｍ／ｓｅｃとすると、ｖ／ｈが１０００ｓｅｃ
-1以上、好ましくは３０００ｓｅｃ-1以上、更に好まし
くは５０００ｓｅｃ-1となるようにｈとｖを決める。ｖ
／ｈが１０００ｓｅｃ-1未満では分散性が低く好ましく
ない。
転軸に垂直方向の隙間をｈｍｍ、ローターの外周の線速
度をｖｍｍ／ｓｅｃとすると、ｖ／ｈが１０００ｓｅｃ
-1以上、好ましくは３０００ｓｅｃ-1以上、更に好まし
くは５０００ｓｅｃ-1となるようにｈとｖを決める。ｖ
／ｈが１０００ｓｅｃ-1未満では分散性が低く好ましく
ない。
【００２２】また、本発明の分散装置に供給する流体の
粘度範囲は１０〜２０００００ポイズ、好ましくは５０
〜１５００００ポイズ、更に好ましくは８０〜１０００
００ポイズとする。１０ポイズ未満では本発明の装置を
用いても分散性は低く、２０００００ポイズを越えると
剪断発熱が増大し、高分子成分等では物性低下を引き起
すため好ましくない。
粘度範囲は１０〜２０００００ポイズ、好ましくは５０
〜１５００００ポイズ、更に好ましくは８０〜１０００
００ポイズとする。１０ポイズ未満では本発明の装置を
用いても分散性は低く、２０００００ポイズを越えると
剪断発熱が増大し、高分子成分等では物性低下を引き起
すため好ましくない。
【００２３】冷媒の温度は−１０〜３０℃、好ましくは
０〜２５℃、より好ましくは１０〜２０℃である。−１
０℃未満では冷媒の冷却の為に多大なエネルギーを使う
ため、経済的に不利となる。また、３０℃を越えると分
散装置の冷却効果が低減して好ましくない。冷媒として
は通常は水でよく、０℃以下のものを導入する場合はブ
ライン等を用いる。
０〜２５℃、より好ましくは１０〜２０℃である。−１
０℃未満では冷媒の冷却の為に多大なエネルギーを使う
ため、経済的に不利となる。また、３０℃を越えると分
散装置の冷却効果が低減して好ましくない。冷媒として
は通常は水でよく、０℃以下のものを導入する場合はブ
ライン等を用いる。
【００２４】本発明の分散装置を用いることにより高分
子等を含む系において、一度分散した部分が再度合一す
る事を防ぎ、効果的に分散操作が行える。又、例えばゴ
ム状重合体を分散粒子として含有する樹脂等を製造する
際に本装置を使用することができ、所望の粒子径を形成
することが可能となる。その場合本装置を設置する場合
は特に限定されず、任意の場所でよい。
子等を含む系において、一度分散した部分が再度合一す
る事を防ぎ、効果的に分散操作が行える。又、例えばゴ
ム状重合体を分散粒子として含有する樹脂等を製造する
際に本装置を使用することができ、所望の粒子径を形成
することが可能となる。その場合本装置を設置する場合
は特に限定されず、任意の場所でよい。
【００２５】本装置に供給する流体としては上記粘度の
範囲内であれば特に限定しないが、樹脂同士、または樹
脂とゴム状重合体が使用できるが、特にゴム状重合体を
分散粒子として含有する樹脂等が好ましく使用される。
ゴム状重合体としては、ゴム弾性を示すものであれば通
常用いられているものでよく、好ましくは共約１、３ジ
エン等の重合体であるポリブタジエンやスチレンーブタ
ジエン共重合体、ＥＰＤＭ（エチレンープロピレンージ
エン共重合体）等、又はこれらの混合物が挙げられる。
範囲内であれば特に限定しないが、樹脂同士、または樹
脂とゴム状重合体が使用できるが、特にゴム状重合体を
分散粒子として含有する樹脂等が好ましく使用される。
ゴム状重合体としては、ゴム弾性を示すものであれば通
常用いられているものでよく、好ましくは共約１、３ジ
エン等の重合体であるポリブタジエンやスチレンーブタ
ジエン共重合体、ＥＰＤＭ（エチレンープロピレンージ
エン共重合体）等、又はこれらの混合物が挙げられる。
【００２６】ゴム状重合体を分散粒子として含有する樹
脂としては、ゴム状重合体を含有するスチレン系単量体
またはこれと他の共重合可能な単量体の（共）重合体が
好ましいものとして特に例示されるがこれに限定される
ものではない。上記スチレン系単量体としては、スチレ
ン、αーアルキルモノビニリデン芳香族単量体、環置換
アルキルスチレン等が挙げられる。他の共重合可能な単
量体としてはアクリロニトリル、メタクリロニトリル等
のアクリロニトリル系単量体、メチルメタクリレート等
のアクリレート系単量体、Ｎーフェニルマレイミド等の
マレイミド類などが挙げられる。ゴム状重合体含有樹脂
として特に好ましいものはＡＢＳ樹脂である。
脂としては、ゴム状重合体を含有するスチレン系単量体
またはこれと他の共重合可能な単量体の（共）重合体が
好ましいものとして特に例示されるがこれに限定される
ものではない。上記スチレン系単量体としては、スチレ
ン、αーアルキルモノビニリデン芳香族単量体、環置換
アルキルスチレン等が挙げられる。他の共重合可能な単
量体としてはアクリロニトリル、メタクリロニトリル等
のアクリロニトリル系単量体、メチルメタクリレート等
のアクリレート系単量体、Ｎーフェニルマレイミド等の
マレイミド類などが挙げられる。ゴム状重合体含有樹脂
として特に好ましいものはＡＢＳ樹脂である。
【００２７】上記樹脂中にゴム状重合体を分散させる
際、混合する材料をあらかじめ溶融して本装置に導入し
てもよく、またゴム状重合体粒子含有樹脂の製造工程に
本装置を設置して使用してもよい。好ましくは塊状又は
溶液重合法でのゴム変性スチレン系樹脂の製造工程中に
本装置を設置して使用される。
際、混合する材料をあらかじめ溶融して本装置に導入し
てもよく、またゴム状重合体粒子含有樹脂の製造工程に
本装置を設置して使用してもよい。好ましくは塊状又は
溶液重合法でのゴム変性スチレン系樹脂の製造工程中に
本装置を設置して使用される。
【００２８】通常塊状又は溶液重合法でゴム変性スチレ
ン系樹脂を製造する場合、ゴム状重合体粒子径は、使用
するゴム状重合体の構造を限定したり、重合条件を厳密
にコントロールする必要があるが、本装置を用いること
により原料のゴム状重合体の種類や量若しくは重合条件
等を広範囲に設定することができ、しかも所望のゴム粒
子径、特にゴム粒子径を小さくする場合に本装置は有効
である。
ン系樹脂を製造する場合、ゴム状重合体粒子径は、使用
するゴム状重合体の構造を限定したり、重合条件を厳密
にコントロールする必要があるが、本装置を用いること
により原料のゴム状重合体の種類や量若しくは重合条件
等を広範囲に設定することができ、しかも所望のゴム粒
子径、特にゴム粒子径を小さくする場合に本装置は有効
である。
【００２９】例えば、ＡＢＳ樹脂を連続塊状重合法で製
造する場合に本装置を用いる好ましい方法では、スチレ
ン系単量体とアクリロニトリル系単量体との混合物にゴ
ム状重合体を溶解した原料溶液、ラジカル開始剤を第１
反応槽へ連続的に供給し、ゴム状重合体が分散粒子に転
換するのに必要な単量体転化率以上に単量体の重合を行
う。該段階でゴム状重合体粒子（ゴム粒子と称する）の
平均粒子径が３〜１０μｍでよく、得られた重合液を本
発明の分散装置に導入して剪断処理し、次いで分散処理
された重合液を第２反応槽に連続的に供給して重合を進
め、必要に応じて第３反応槽以降の反応層に供給する。
その後は例えば真空下で未反応単量体等を蒸発させてＡ
ＢＳ樹脂を得る。
造する場合に本装置を用いる好ましい方法では、スチレ
ン系単量体とアクリロニトリル系単量体との混合物にゴ
ム状重合体を溶解した原料溶液、ラジカル開始剤を第１
反応槽へ連続的に供給し、ゴム状重合体が分散粒子に転
換するのに必要な単量体転化率以上に単量体の重合を行
う。該段階でゴム状重合体粒子（ゴム粒子と称する）の
平均粒子径が３〜１０μｍでよく、得られた重合液を本
発明の分散装置に導入して剪断処理し、次いで分散処理
された重合液を第２反応槽に連続的に供給して重合を進
め、必要に応じて第３反応槽以降の反応層に供給する。
その後は例えば真空下で未反応単量体等を蒸発させてＡ
ＢＳ樹脂を得る。
【００３０】本発明の特定の分散装置を用いると、分散
の効率がいいために第１の反応槽が完全混合型の反応槽
を用いても良好な光沢と耐衝撃性の良好なＡＢＳ樹脂が
得られ、また重合液の粘度が高粘度のものが使用でき、
特に大規模な装置を用いても良好な物性のものが得られ
る。
の効率がいいために第１の反応槽が完全混合型の反応槽
を用いても良好な光沢と耐衝撃性の良好なＡＢＳ樹脂が
得られ、また重合液の粘度が高粘度のものが使用でき、
特に大規模な装置を用いても良好な物性のものが得られ
る。
【００３１】上記のように第１反応槽でゴム粒子が形成
された後、分散装置で処理することにより得られたＡＢ
Ｓ樹脂はゴム粒子の平均粒子径が０．２〜１．５μｍと
することができ、この範囲では得られた樹脂の光沢と衝
撃値のバランスが良好である。ゴム粒子の平均粒子径が
１．５μｍを越えると光沢、衝撃値さらには剛性が低下
するため好ましくない。
された後、分散装置で処理することにより得られたＡＢ
Ｓ樹脂はゴム粒子の平均粒子径が０．２〜１．５μｍと
することができ、この範囲では得られた樹脂の光沢と衝
撃値のバランスが良好である。ゴム粒子の平均粒子径が
１．５μｍを越えると光沢、衝撃値さらには剛性が低下
するため好ましくない。
【００３２】
【実施例】以下にゴム状重合体を含有する樹脂を製造す
る際に、本発明を使用した場合を例にとって説明する。
る際に、本発明を使用した場合を例にとって説明する。
【００３３】実施例１ ポリブタジエン（５％スチレン溶液、２５℃での溶液粘
度 ５０センチポイズ）１２重量部をエチルベンゼン３
０重量部、スチレン７５重量部、アクリロニトリル２５
重量部に溶解して原料溶液とし、完全混合槽型第１反応
槽に供給した。転化率が４５％となるまで重合をすす
め、ゴム状重合体を相転移させ、２．５μｍのゴム粒子
を生成させた。第１反応槽から重合液を連続的に取り出
し、図１に示す分散装置の入り口１から供給した。分散
装置のＳRT／ＳSUは０．９３、｛Ｓ SU−（ＳDP＋
ＳRA）｝／（ＳRT−ＳRA）は０．５５、分散装置の容量
は１リットル、回転軸に垂直方向のユニット室内壁とロ
ーターの隙間の平均値は１．０ｍｍ、回転軸に平行なユ
ニット室内壁とローターの隙間の平均値は３．２ｍｍ、
ローターの外周の線速度は１７０００ｍｍ／ｓｅｃ、ｖ
／ｈが１７０００ｓｅｃ-1とし、分散装置内の回転軸内
部に１０℃の水を流通させた。分散装置に供給した重合
液の粘度は、１２０ポイズであった。図１の分散装置出
口８から重合液を抜き出し、第２反応槽に供給した。第
２反応槽では単量体の転化率が７２％となるようにし、
第２反応槽から連続的に取り出された重合液は従来から
知られている脱揮発分装置を用いて高温、高真空下で未
反応モノマー及び溶剤を除去した後、押出機を用いてペ
レット化し、０．２５μｍのＡＢＳ樹脂の製品を得た。
度 ５０センチポイズ）１２重量部をエチルベンゼン３
０重量部、スチレン７５重量部、アクリロニトリル２５
重量部に溶解して原料溶液とし、完全混合槽型第１反応
槽に供給した。転化率が４５％となるまで重合をすす
め、ゴム状重合体を相転移させ、２．５μｍのゴム粒子
を生成させた。第１反応槽から重合液を連続的に取り出
し、図１に示す分散装置の入り口１から供給した。分散
装置のＳRT／ＳSUは０．９３、｛Ｓ SU−（ＳDP＋
ＳRA）｝／（ＳRT−ＳRA）は０．５５、分散装置の容量
は１リットル、回転軸に垂直方向のユニット室内壁とロ
ーターの隙間の平均値は１．０ｍｍ、回転軸に平行なユ
ニット室内壁とローターの隙間の平均値は３．２ｍｍ、
ローターの外周の線速度は１７０００ｍｍ／ｓｅｃ、ｖ
／ｈが１７０００ｓｅｃ-1とし、分散装置内の回転軸内
部に１０℃の水を流通させた。分散装置に供給した重合
液の粘度は、１２０ポイズであった。図１の分散装置出
口８から重合液を抜き出し、第２反応槽に供給した。第
２反応槽では単量体の転化率が７２％となるようにし、
第２反応槽から連続的に取り出された重合液は従来から
知られている脱揮発分装置を用いて高温、高真空下で未
反応モノマー及び溶剤を除去した後、押出機を用いてペ
レット化し、０．２５μｍのＡＢＳ樹脂の製品を得た。
【００３４】ゴム粒子平均径は電子顕微鏡写真に基づき
その体積平均径を測定した。また製品を１００ｍｍ×１
５０ｍｍの試験片に成形し、ＪＩＳＫ７１０５中の光沢
度の測定（６０°鏡面光沢）の測定法に準じて測定し、
３個の試験片について、その平均値を求めた。以下の比
較例においても同様の評価を行い、それぞれ表１に結果
を示す。
その体積平均径を測定した。また製品を１００ｍｍ×１
５０ｍｍの試験片に成形し、ＪＩＳＫ７１０５中の光沢
度の測定（６０°鏡面光沢）の測定法に準じて測定し、
３個の試験片について、その平均値を求めた。以下の比
較例においても同様の評価を行い、それぞれ表１に結果
を示す。
【００３５】比較例１ 仕切板のない分散装置を用いる以外は実施例１と同様に
ＡＢＳ樹脂を得た。仕切板がないために、｛ＳSU−（Ｓ
DP＋ＳRA）｝／（ＳRT−ＳRA）は１．１０であった。結
果を表１に示す。
ＡＢＳ樹脂を得た。仕切板がないために、｛ＳSU−（Ｓ
DP＋ＳRA）｝／（ＳRT−ＳRA）は１．１０であった。結
果を表１に示す。
【００３６】比較例２ 分散装置に冷媒通路のない装置を用いる他は実施例１と
同様とした。結果を表１に示す。
同様とした。結果を表１に示す。
【００３７】
【表１】
【００３８】
【発明の効果】以上の通り本発明は請求項の範囲に記載
の通りの分散装置であり、円盤状のローターを有する剪
断ユニット室と、仕切板が装着されている部分を通過さ
せ、回転軸内部に冷媒を通過させる構造とすることによ
り、剪断発熱を除去し、２種以上の樹脂等の高粘度物質
の混合・混練、特にゴム状重合体を含有する樹脂中のゴ
ム粒子の分散等が効果的に行える。
の通りの分散装置であり、円盤状のローターを有する剪
断ユニット室と、仕切板が装着されている部分を通過さ
せ、回転軸内部に冷媒を通過させる構造とすることによ
り、剪断発熱を除去し、２種以上の樹脂等の高粘度物質
の混合・混練、特にゴム状重合体を含有する樹脂中のゴ
ム粒子の分散等が効果的に行える。
【図１】本発明の分散装置の一実施例を示す断面図。
【図２】本発明での各部の面積を示す図。（ａ）は一組
の剪断ユニットと仕切板の断面図。（ｂ）は図２（ａ）
のＡ−Ａ’部の断面図。面積ＳRT，ＳSUを図示した。
（ｃ）は図２（ａ）のＢ−Ｂ’部の断面図。面積ＳRA，
ＳDPを図示した。
の剪断ユニットと仕切板の断面図。（ｂ）は図２（ａ）
のＡ−Ａ’部の断面図。面積ＳRT，ＳSUを図示した。
（ｃ）は図２（ａ）のＢ−Ｂ’部の断面図。面積ＳRA，
ＳDPを図示した。
【図３】（ａ）は式２の（ＳRT−ＳRA）部，（ｂ）はＳ
SU−（ＳDP＋ＳRA）部を図示した。
SU−（ＳDP＋ＳRA）部を図示した。
１ 原料入り口 ２ 剪断ユニット室入り口 ３ 剪断ユニット室出口 ４ ローター ５ 仕切板 ６ 回転軸 ７ モーター ８ 装置出口 ９ 冷媒入口 １０ 冷媒出口 １１ ＳRT １２ ＳSU １３ ＳRA １４ ＳDP
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 池田 隆安 大阪府高石市高砂１丁目６番地 三井東圧 化学株式会社内 (72)発明者 森田 尚夫 大阪府高石市高砂１丁目６番地 三井東圧 化学株式会社内 (72)発明者 川野 浩司 大阪府高石市高砂１丁目６番地 三井東圧 化学株式会社内
Claims (9)
- 【請求項１】 筒状の本体内の中心に１本の回転軸を有
し、該回転軸上にローターを有し、ローターは仕切板で
２室以上に区分させることにより、２室以上の剪断ユニ
ット室を持つ回転式であり、且つ各室は流体の流入口と
仕切板を含む流出口を有する回転式の流体の流通型分散
装置において、（１）各室にローターを備えた、少なく
とも２室以上の剪断ユニット室については、ユニット室
の内壁とローターとの隙間が回転軸の垂直方向について
は平均的に０．３〜７ｍｍの範囲にあり、回転軸の平行
方向についても平均的に０．３〜７ｍｍの範囲にあって
なおかつ（２）回転軸内部及び、又はローター内部に冷
媒を通過させる構造とし、（３）（１）に該当する剪断
ユニット室及びその中のローター及びこのユニット室の
流出口側の仕切板について、剪断ユニット室、剪断ユニ
ット室のローター、仕切板のそれぞれの回転軸に垂直な
方向の平均断面積をＳSUｃｍ2 、ＳRTｃｍ2、ＳDPｃｍ2
、仕切板の厚み部分における回転軸の回転軸方向に垂
直な断面の平均的な断面積をＳRAｃｍ2 とするとき、こ
れらの断面積が下記関係式（式１，式２）を満足する事
を特徴とする流通型分散装置。 （式１） ０．７＜ＳRT／ＳSU＜０．９８ （式２） ０．１＜｛ＳSU−（ＳDP＋ＳRA）｝／（ＳRT−ＳRA）＜
０．７５ - 【請求項２】 ユニット室の内壁とローターとの回転軸
に垂直方向の隙間をｈ（ｍｍ）、ローターの外周の線速
度をｖ（ｍｍ／ｓｅｃ）とすると、ｖ／ｈが１０００
（ｓｅｃ-1）以上である請求項１に記載の分散装置。 - 【請求項３】 請求項１に記載の分散装置に供給する流
体の粘度範囲が１０〜２０００００ポイズであることを
特徴とする請求項１に記載の分散装置。 - 【請求項４】 回転軸内部に通過させる冷媒の温度を−
１０〜３０℃とする請求項１に記載の分散装置 - 【請求項５】 ２種以上の樹脂またはゴム状重合体を混
合あるいは分散あるいは分散粒子のサイズを微細化する
際に請求項１〜３記載の分散装置を使用することを特徴
とする樹脂の分散方法。 - 【請求項６】 ゴム状重合体を含有する樹脂を混合ある
いは分散あるいは分散粒子のサイズを微細化際に請求項
１〜３記載の分散装置を使用することを特徴とする樹脂
の分散方法。 - 【請求項７】 ゴム状重合体を含有する樹脂でかつ溶媒
を含む系を混合あるは分散する際に請求項１〜３記載の
分散装置を使用することを特徴とする樹脂の分散方法。 - 【請求項８】 ゴム状重合体を含有する樹脂がゴム状重
合体を含有するスチレン系樹脂である請求項５または６
記載の樹脂の分散方法。 - 【請求項９】 ゴム状重合体を含有するスチレン系樹脂
がＡＢＳ系樹脂である請求項５又は６である樹脂の分散
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7128394A JPH08318527A (ja) | 1995-05-26 | 1995-05-26 | 改良された流通型分散装置及びそれを用いた樹脂の分散方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7128394A JPH08318527A (ja) | 1995-05-26 | 1995-05-26 | 改良された流通型分散装置及びそれを用いた樹脂の分散方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08318527A true JPH08318527A (ja) | 1996-12-03 |
Family
ID=14983729
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7128394A Pending JPH08318527A (ja) | 1995-05-26 | 1995-05-26 | 改良された流通型分散装置及びそれを用いた樹脂の分散方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08318527A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014038539A1 (ja) * | 2012-09-06 | 2014-03-13 | 三菱レイヨン株式会社 | アクリロニトリル系重合体溶液の製造方法及びせん断装置、アクリロニトリル系繊維の製造方法並びに炭素繊維の製造方法 |
-
1995
- 1995-05-26 JP JP7128394A patent/JPH08318527A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014038539A1 (ja) * | 2012-09-06 | 2014-03-13 | 三菱レイヨン株式会社 | アクリロニトリル系重合体溶液の製造方法及びせん断装置、アクリロニトリル系繊維の製造方法並びに炭素繊維の製造方法 |
| JP5692407B2 (ja) * | 2012-09-06 | 2015-04-01 | 三菱レイヨン株式会社 | アクリロニトリル系重合体溶液の製造方法及びせん断装置、アクリロニトリル系繊維の製造方法並びに炭素繊維の製造方法 |
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