JPH0929091A - 連続乳化槽及び連続乳化方法 - Google Patents
連続乳化槽及び連続乳化方法Info
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Abstract
水相溶液から水中油型乳化物を連続的に調製する際に長
時間運転下でも反応物による閉塞トラブルを生じない乳
化装置及び方法を提供する。 【解決手段】 底部に多価イソシアネートを含有する油
相溶液の供給口が設けられ、側面下部に水相溶液供給口
が設けられ、上部に乳化液排出口が設けられ、かつ攪拌
翼を内蔵している連続乳化槽とこれを用いた連続乳化方
法。
Description
アネートを含んだ油相溶液と水相溶液から連続的に水中
油型乳化物を調製する連続乳化装置及び方法に関する。
に多価イソシアネートを含有する油相溶液を水相溶液に
加えて攪拌等によって水中油型乳化物に仕上げる操作
は、感圧紙、写真感光材料、化粧品あるいは塗料などの
製造において広く用いられている。これらの多くは多価
イソシアネートを芯物質を含有する油相溶液に加えて水
相溶液中に乳化し、多価イソシアネートをアミン、ポリ
オール等と反応させてポリウレタンやポリウレアの被膜
を形成してマイクロカプセルとするものである。
る油相溶液に多価イソシアネートを混合し、これにさら
に水相溶液を加えて乳化槽あるいはパイプラインホモミ
キサーなどで連続乳化するものである(特開昭56−1
08529号公報、特開平3−258332号公報,特
開平5−57178号公報)。
において、予め溶質を溶解せしめた油相溶液1と多価イ
ソシアネート4と水相溶液7は、それぞれタンク2、
5、8に貯蔵されている。多価イソシアネート4は定量
ポンプ6で定量的に送液され、同様に定量送液ポンプ3
で送液されている油相溶液1に配管内で連続添加された
後、連続混合機10で混合される。次いで、定量送液ポ
ンプ9で送液されている水相溶液7が配管内で連続添加
され、タンク型乳化装置に供給される。
槽の上面(特開平3−258332号公報)あるいは底
面(特開平5−57178号公報)であった。
に多価イソシアネートを含んでいる場合には、該油相溶
液と水相溶液をどのように連続乳化装置に供給するか
が、製造プロセスの安定化の観点で極めて重要になって
くる。
装置より上流側の配管内で合流させる方法では、短時間
の運転で合流部が閉塞してしまう問題が生じた。この問
題の発生は深刻であり、頻繁に製造ラインを停止しての
分解洗浄が必要であり、生産効率の低下をまねいてい
た。
重ねた結果、油相溶液と水相溶液の界面が配管内壁に接
する所に、油相溶液中に含まれる多価イソシアネートと
水相中にふくまれる水とが反応したポリウレアレジンが
付着成長し、最終的に該合流部配管を閉塞せしめるに至
ることがわかった。
あり、その目的は、従来の問題点を解消し、多価イソシ
アネートを含んだ油相溶液を水相溶液から水中油型乳化
物を連続的に調製する際に長時間運転下でも反応物によ
る閉塞トラブルを生じない乳化装置及び方法を提供する
ことにある。
多価イソシアネートを含有する油相溶液の供給口が設け
られ、側面下部に水相溶液供給口が設けられ、上部に乳
化液排出口が設けられ、かつ攪拌翼を内蔵している連続
乳化槽と、多価イソシアネートを含有する油相溶液を乳
化槽の底部から連続的に供給し、水相溶液を乳化槽の側
面下部から連続的に供給し、乳化物を乳化槽から連続的
に抜き出すことで達成される。
口は槽側面の接線方向であって攪拌翼の回転方向に形成
することが好ましい。
詳しく説明する。
は該乳化槽を含んだ前後のフローを表したものである。
なお、図2には流量計、各種バルブ等の機器は記載して
いないが、それらのいずれも本発明の構成要件ではな
い。
イソシアネート4と水相溶液7は、それぞれタンク2、
5、8に貯蔵されている。ここで、図示されていない
が、油相溶液1、多価イソシアネート4及び水相溶液7
は、それぞれの貯蔵タンクで攪拌され或いは温度調整さ
れ或いは液量が減った場合に自動的に補給されるシステ
ムを具備することは一向に構わない。
量的に送液され、同様に定量送液ポンプ3で送液されて
いる油相溶液1に配管内で連続添加された後、タンク型
乳化槽にその最下部から供給される。ここで定量送液ポ
ンプとしては、ギアーポンプ、ブランジャーポンプ、モ
ーノポンプ、ダイヤフラムポンプなど計量性のあるポン
プであれば良く、特に型式を限定するものではない。ち
なみに、その後油相溶液1と多価イソシアネート4の均
一混合性を高めるための連続混合機10の使用の有無あ
るいはその機種の如何は、いずれも本発明の効果を阻害
するものではない。連続混合機10としては、スタチッ
クミキサー、高剪断ミキサーなどのインラインミキサ
ー、パイプラインホモミキサー、ホモミックラインフロ
ーなどを用いることができる。
された水相溶液7は、乳化槽11下部からその接線方向
で且つタンク型乳化槽内部に具備される攪拌機の回転に
よって生み出される流れの向きと同一の向きに供給され
る。
ことができる。
いずれであってもよく、また、1段のほか複数段に設け
たものであってもよい。
を含むものである。かかる溶質としては、例えば感圧複
写紙用のカプセルで常用されている各種の塩基性無色染
料、その他各種の記録材料、医薬品、香料、農薬、化成
品、接着剤、液晶、ペイント、食品、洗剤、溶剤、触
媒、酵素、防錆剤等が目的とするカプセルの用途に応じ
て使用される。なお、塩基性無色染料としては、例えば
クリスタルバイオレットラクトン、8,8−ビス(p−
ジメチルアミノフェニル)フタリド、3−(p−ジメチ
ルアミノフェニル)−3−(1,2−ジメチルインドー
ル−3−イル)フタリドなどのトリアリールメタン系化
合物、4,4'−ビス−ジメチルアミノベンズヒドリルベ
ンジルエーテル、N−ハロフェニル−ロイコオーアミ
ン、N−2,4,5─トリクロロフェニルロイコオ−ア
ミンなどのジフェニルメタン系化合物、ローダミンB−
アニリノラクタム、3−ジエチルアミノ−7−クロロフ
ルオラン、3−ジエチルアミノ−6,8−ジメチルフル
オラン、8,7−ジエチルアミノフルオラン、3−ジエ
チルアミノ−7−クロロエチルメチルアミノフルオラン
などのキサンテン系化合物、ベンゾイルロイコメチレン
ブルー、p−ニトロベンジルロイコメチレンブルーなど
のチアジン系化合物、3−メチル−スピロ−ジナフトビ
ラン、3−エチル−スピロ−ジナフトビラン、3−プロ
ピル−スピロ−ジベンゾビランなどのスピロ化合物など
が単独または組合せて使用される。
油、ラード油などの動物油、ひまし油、大豆油などの植
物油、グロシン、ナフサなどの鉱物油、アルキル化ナフ
タレン、アルキル化ビフェニール、水素化タ−フェニー
ル、アルキル化ジフェニールメタン、アルキル化ベンゼ
ンなどの合成油等が単独または混合して使用される。
−フェニレンジイソシアネート、p−フェニレンジイソ
シアネート、2,6−トリレンジイソシアネート、2,
4−トリレンジイソシアネート、ナフタレン−1,4−
ジイソシアネート、ジフェニルメタン−4,4'−ジイソ
シアネート、3,3'−ジメトキシ−4,4'−ビフェニル
ジイソシアネート、3,3'−ジメチルジフェニルメタン
−4,4'−ジイソシアネート、キシリレン−1,4−ジ
イソシアキート、キシリレン−1,3−ジイソシアネー
ト、4,4'−ジフェニルプロパンジイソシアネート、ト
リメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシ
アネート、プロピレン−1,2−ジイソシアネート、ブ
チレン−1,2−ジイソシアネート、エチリジンジイソ
シアネート、シクロヘキシレン−1,2−ジイソシアネ
ート、シクロヘキシレン−1,4−ジイソシアネート等
のジイソシアネート4,4',4"−トリフェニルメタント
リイソシアネート、トルエン−2,4,6−トリイソシ
アネートの如きトリイソシアネート、4,4'−ジメチル
ジフェニルメタン−2,2',5,5”−テトライソシアネ
ート等が使用できる。多価イソシアネートが固体の場合
には例えば、アセトン、テトラヒドロフラン、ジメチル
ホルムアミド、酢酸エチル、酢酸ブチル、フタル酸ジメ
チル、フタル酸ジブチル、フタル酸ジオクチル等の溶剤
の1種以上に溶解して用いられる。多価イソシアネート
には必要により前記の油性物質を加えて溶解しておくこ
とができる。
化剤として、例えばゼラチン、アラビアゴム、カゼイ
ン、カルボキシメチルセルロース、澱粉、ポリビニルア
ルコール等の天然又は合成の親水性高分子保護コロイ
ド、例えばアルキルベンゼンスルフォン酸塩、アルキル
ナフタレンスルフォン酸塩、ポリオキシエチレン硫酸
塩、ロート油等の陰イオン性界面活性剤、例えばポリオ
キシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンア
ルキルフェノールエーテル、ソルビタン脂肪酸エステル
等の非イオン性界面活性剤を加えることが好ましい。
の逆転が起こらない範囲、すなわち、水中油型のエマル
ジョンが形成される範囲内で用いられる材料や目的とす
るカプセル等に応じて適宜調節される。通常は油相溶液
と水相溶液の重量比で水相溶液が45〜95重量%程度
である。
は、多価アミン、多価カルボン酸、多価チオール、多価
ヒドロキシ化合物、エポキシ化合物等が用いられる。多
価アミンの例としては、o−フェニレンジアミン、p−
フェニレンジアミン、1,5−ジアミノナフタレン等の
如き芳香族多価アミン、1,3−プロピレンジアミン、
1,4−ブチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン等
の如き脂肪族多価アミン、多価カルボン酸としては例え
ばビメリン酸、スペリン酸、アゼライン酸、セバチン
酸、フタル酸、テレフタル酸、4,4'−ビフェニル−ジ
カルボン酸、4,4'−スルホニルジ安息香酸等が例示さ
れる。多価チオールとしては、チオグリコールの縮合生
成物又は多価アルコールと適当なチオエーテルグリコー
ルとの反応生成物等が挙げられる。多価ヒドロキシ化合
物としては、脂肪族、芳香族の多価アルコール、ヒドロ
キシポリエステル、ヒドロキシポリプロキレンエーテル
等が例示される。エポキシ化合物としては、例えばジグ
リシジルエーテル等の脂肪族グリシジルエーテル類、脂
肪族グリシジルエステル類、芳香族グリシジルエーテル
類等が挙げられる。
クトン10重量部比と、ベンゾイルロイコメチレンブル
−1重量部比と、3−〔4−(ジエチルアミノ)−2エト
キシフェニル〕−3−(2−メチル−1エチル−3−イ
ンドリル)−4アザフタリド4重量部比をジイソプロピ
ルナフタレン200重量部比に予め溶解せしめた油相溶
液を貯蔵タンク2にて65℃で貯蔵した。
チレンジイソシアネートのビューレット体(住友バイエ
ルウレタン製「スミジュールN3200」)を貯蔵タン
ク5に室温で貯蔵した。
ポリビニルアルコール(クラレ製「PVA205」)1
5重量部比を水135重量部に予め溶解せしめた水相溶
液を貯蔵タンク8に65℃で貯蔵した。
価イソシネート及び水相溶液はそれぞれの貯蔵タンクの
液量が減った場合、自動的に補給されるシステムとなっ
ている。
トをそれぞれ定量送液ポンプ3、6を用いてそれぞれ毎
分45重量部、5重量部で送液し、連続混合機10で連
続的に混合した後、本発明による連続乳化装置11の真
下から供給した。
続乳化装置内部攪拌機が生み出す流れの向きと同一向き
になるよう、連続乳化装置側面から接線方向に供給した
ところ、500時間余りを経過しても配管或いは各装置
内に閉塞現象は発生しなかった。またこの際、連続乳化
装置11内部には異物の付着はなかった。
れぞれ実施例1と同一の毎分重量部で送液し、さらに実
施例1と同一の水相溶液を実施例1と同一の毎分重量部
で図3に図示されるフローのように連続混合機10と連
続乳化装置11の間の配管に供給したところ、約40時
間経過して時点で水相溶液と油相溶液が合流する地点が
ほぼ閉塞した。
相溶液を調製貯蔵し、それぞれ毎分47重量部、3重量
部、50重量部で供給したところ、500時間余りを経
過しても配管或いは各装置内に閉塞現象或いはその兆候
は発生しなかった。
有する油相溶液と水相溶液を閉塞の問題なく長期間に渡
り連続運転できる。
後フロー例
Claims (4)
- 【請求項1】 底部に多価イソシアネートを含有する油
相溶液の供給口が設けられ、側面下部に水相溶液供給口
が設けられ、上部に乳化液排出口が設けられ、かつ攪拌
翼を内蔵している連続乳化槽 - 【請求項2】 水相溶液供給口が槽側面の接線方向であ
って攪拌翼の回転方向に形成されている請求項1記載の
連続乳化槽 - 【請求項3】 多価イソシアネートを含有する油相溶液
を乳化槽の底部から連続的に供給し、水相溶液を乳化槽
の側面下部から連続的に供給し、乳化物を乳化槽から連
続的に抜き出すことを特徴とする連続乳化方法 - 【請求項4】 水相溶液が乳化槽内の液流方向に供給さ
れる請求項3記載の連続乳化方法
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