JPS591515A - 高粘ちよう媒質において連続重合を行う反応器および前記反応器を用いて重合体を製造する方法 - Google Patents
高粘ちよう媒質において連続重合を行う反応器および前記反応器を用いて重合体を製造する方法Info
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- JPS591515A JPS591515A JP58098750A JP9875083A JPS591515A JP S591515 A JPS591515 A JP S591515A JP 58098750 A JP58098750 A JP 58098750A JP 9875083 A JP9875083 A JP 9875083A JP S591515 A JPS591515 A JP S591515A
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- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
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- B01J2219/194—Details relating to the geometry of the reactor round
- B01J2219/1941—Details relating to the geometry of the reactor round circular or disk-shaped
- B01J2219/1943—Details relating to the geometry of the reactor round circular or disk-shaped cylindrical
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、高粘ちょう媒質中において重合を連続的に行
う新しいしかもすぐれた反応器に関し、さらに高粘ちょ
う媒質中において重合を連続的に行う前記の反応器を用
いる重合体の新しいしかも改良された製造方法に関する
。
う新しいしかもすぐれた反応器に関し、さらに高粘ちょ
う媒質中において重合を連続的に行う前記の反応器を用
いる重合体の新しいしかも改良された製造方法に関する
。
従来既知の塊状または溶液重合方法で、高転化率まで重
合を行うために、反応混合物の均一な滞留時間を有する
バッチ式または連続運転反応器が用いられた。
合を行うために、反応混合物の均一な滞留時間を有する
バッチ式または連続運転反応器が用いられた。
不連続操作において、撹拌機容器は８０％までの転化率
に使用できる。反応中に、粘度は激増する（ Ｒ，Ｌ、
Ｚｉｍｍｅｒｍａｎら、Ａｄｖ、Ｃｈｅｍ、Ｓｅｒ、
３４１１９６２参照）ので、粘度の範囲により異なっ
た型の攪拌機が提案されている（ Ｃ，に、Ｃｏｙｌｅ
ら、Ｃａｎ、Ｊ、ｅｈｅｍ、Ｅｎｇ、 ４８．１９７０
およびＶ、Ｗ、Ｕｈｌ、Ｈ，Ｐ、、Ｖｏｚｎｉｃｋ １
Ｃｈｅｍ、Ｅｎｇ、Ｐｒｏｇ、 ５６．１９６０参照）
。
に使用できる。反応中に、粘度は激増する（ Ｒ，Ｌ、
Ｚｉｍｍｅｒｍａｎら、Ａｄｖ、Ｃｈｅｍ、Ｓｅｒ、
３４１１９６２参照）ので、粘度の範囲により異なっ
た型の攪拌機が提案されている（ Ｃ，に、Ｃｏｙｌｅ
ら、Ｃａｎ、Ｊ、ｅｈｅｍ、Ｅｎｇ、 ４８．１９７０
およびＶ、Ｗ、Ｕｈｌ、Ｈ，Ｐ、、Ｖｏｚｎｉｃｋ １
Ｃｈｅｍ、Ｅｎｇ、Ｐｒｏｇ、 ５６．１９６０参照）
。
攪拌の不十分な強さによって、局部的過熱が生じ（ｖ、
Ｍ、ｕｈｌ、Ｈ，Ｐ、 Ｖｏｚｎｉｃｋ、 Ｃｈｅｍ、
Ｅｎｇ、Ｐｒｏｇｒ。
Ｍ、ｕｈｌ、Ｈ，Ｐ、 Ｖｏｚｎｉｃｋ、 Ｃｈｅｍ、
Ｅｎｇ、Ｐｒｏｇｒ。
５６．１９６０参照）、シかも反応の途中に著しい温度
のピークが生じるであろう（Ｊ、Ａ。
のピークが生じるであろう（Ｊ、Ａ。
Ｂｌｅｓｅｎｂｅｒｇｅｒ ％ Ａｐｐｌ、Ｐｏ１．
Ｓｙｍｐ、２６、１９７５参照）。熱交換は、攪拌機の
回転速度を増加することによって増強できることは自明
であろう。従って、伝熱は回転速度が１０３の係数だけ
増加する場合は、約１０２の係数だけ増加される。しか
しながら、相対エネルヤー人力は約１０７の係数だけ増
加する（ Ｒ，Ｈ，Ｍ、Ｓｉｍｏｎ、 Ｄ、Ｃ，Ｃｈａ
ｐｐｅｌｅａｒの［ポリメリゼイション・リアクターズ
・アンげ・プロセシズ（Ｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ
Ｒｅａｃｔｏｒｓ ａｎｄＰｒｏｃｅｓｓｅｓ ）」
、Ａｃｓ Ｓｙｍ、Ｓｅｒ、 １０４ （１９７９）７
１参照）。この結果として、正味の熱をもはや除去でき
ない領域が迅速に得られる。
Ｓｙｍｐ、２６、１９７５参照）。熱交換は、攪拌機の
回転速度を増加することによって増強できることは自明
であろう。従って、伝熱は回転速度が１０３の係数だけ
増加する場合は、約１０２の係数だけ増加される。しか
しながら、相対エネルヤー人力は約１０７の係数だけ増
加する（ Ｒ，Ｈ，Ｍ、Ｓｉｍｏｎ、 Ｄ、Ｃ，Ｃｈａ
ｐｐｅｌｅａｒの［ポリメリゼイション・リアクターズ
・アンげ・プロセシズ（Ｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ
Ｒｅａｃｔｏｒｓ ａｎｄＰｒｏｃｅｓｓｅｓ ）」
、Ａｃｓ Ｓｙｍ、Ｓｅｒ、 １０４ （１９７９）７
１参照）。この結果として、正味の熱をもはや除去でき
ない領域が迅速に得られる。
８０％を越える転化率においては、攪拌された容器はも
はや使用できず、しかも混合物は、例えばフィルタープ
レスにおけるような型において完全に反応しなければな
らないであろう（Ｈ。
はや使用できず、しかも混合物は、例えばフィルタープ
レスにおけるような型において完全に反応しなければな
らないであろう（Ｈ。
０ｅｒｒｅｎｓ、 Ｃｈｅｍ、丁ｎｇ、Ｔｅｃｈｎ、
５２．１９８０参照）。
５２．１９８０参照）。
出来るだけ均質であり、しかも例えばポリスチレンの場
合のように単量体を停止によって結合させることによっ
て形成された重合体を製造するために、一時的にかつ局
部的に一定の温度および濃度を確保しなければならない
であろう。均質な連続撹拌機容器反応器が最も狭い分子
量分布を力えるのはこのためである。この分布は、いわ
ゆる「シュルツーフローリーー分布」である。このよう
な分布に対する不均質度Ｕは、結合による停止の場合の
Ｕ＝１．５の値と不均斉化による停止の場合のＵ ＝
２．０の値の間の範囲にある。不均質度Ｕは分子量の重
量平均Ｍｗ対数平均Ｍ１゜の比によって定義される。
合のように単量体を停止によって結合させることによっ
て形成された重合体を製造するために、一時的にかつ局
部的に一定の温度および濃度を確保しなければならない
であろう。均質な連続撹拌機容器反応器が最も狭い分子
量分布を力えるのはこのためである。この分布は、いわ
ゆる「シュルツーフローリーー分布」である。このよう
な分布に対する不均質度Ｕは、結合による停止の場合の
Ｕ＝１．５の値と不均斉化による停止の場合のＵ ＝
２．０の値の間の範囲にある。不均質度Ｕは分子量の重
量平均Ｍｗ対数平均Ｍ１゜の比によって定義される。
バッチ運転の等温反応器および連続等温プラグ流れ反応
器（理想流れ管）においては、濃度プロフィールに帰す
ことのできる分子量の一層広い分布が得られる。しかし
ながら、若しも連続運転撹拌機容器において凝離が起こ
るならば、分子量の分布はさらに増大し、しかも連続プ
ラグ流れ反応器において得ることのできるものより一層
広いであろう（Ｈ，Ｇｅｒｒｅｎｓ 、 Ｃｈｅｍ、
Ｉｎｇ、Ｔｅｃｈ、 ５２（１９８０）参照）。
器（理想流れ管）においては、濃度プロフィールに帰す
ことのできる分子量の一層広い分布が得られる。しかし
ながら、若しも連続運転撹拌機容器において凝離が起こ
るならば、分子量の分布はさらに増大し、しかも連続プ
ラグ流れ反応器において得ることのできるものより一層
広いであろう（Ｈ，Ｇｅｒｒｅｎｓ 、 Ｃｈｅｍ、
Ｉｎｇ、Ｔｅｃｈ、 ５２（１９８０）参照）。
従って、物質または溶液中の何れかでスチレンの工業的
連続重合は、十分に攪拌された連続攪拌機筺たばかきま
ぜ機容器、撹拌機容器のカスケードおよび基型反応器に
おいて行われる１、出来るだけ高い転化率を意図する場
合、望むならば、例えばＪ、Ｍ、Ｄｅ Ｂｅ１ｌらの「
ジャーマン−プラスチックス・デラクテス（＋）ｅｒｍ
ａｎ Ｐｌａｓｔｉｃｓ Ｐｒａｃｔｉｃｅ ） Ｊ、
Ｐｏｂｌｉｓｂｅｒｓ Ｄｅ Ｂｅ１ｌ、リテャードソ
ン、マザテユーセツツ、スプリングフィールド所在、１
９４６および米国特許第２，４９６．６５３号および第
２．７２７，８８４号明細書から既知の連続撹拌機容器
反応器における予備重合を初め基型反応器を思いつく。
連続重合は、十分に攪拌された連続攪拌機筺たばかきま
ぜ機容器、撹拌機容器のカスケードおよび基型反応器に
おいて行われる１、出来るだけ高い転化率を意図する場
合、望むならば、例えばＪ、Ｍ、Ｄｅ Ｂｅ１ｌらの「
ジャーマン−プラスチックス・デラクテス（＋）ｅｒｍ
ａｎ Ｐｌａｓｔｉｃｓ Ｐｒａｃｔｉｃｅ ） Ｊ、
Ｐｏｂｌｉｓｂｅｒｓ Ｄｅ Ｂｅ１ｌ、リテャードソ
ン、マザテユーセツツ、スプリングフィールド所在、１
９４６および米国特許第２，４９６．６５３号および第
２．７２７，８８４号明細書から既知の連続撹拌機容器
反応器における予備重合を初め基型反応器を思いつく。
一層良好な除熱のために、冷却コイルを塔に配置する。
温度プロフィールは、熱の適当な供給および除去によっ
て基型反応器中に設げることができる。これについては
前記米国特許第２．７２７，８８４号明細書を参照され
たい。予備重合を比較的高転化率まで行う場合、撹拌機
容器カスケードを使用できる。これについては、例エバ
英国特許第１，１７５．２６２号明細書を参照されたい
。転化率およびそれによって変化する粘度の範囲により
、異なった型の攪拌機および反応器構造が用いられる。
て基型反応器中に設げることができる。これについては
前記米国特許第２．７２７，８８４号明細書を参照され
たい。予備重合を比較的高転化率まで行う場合、撹拌機
容器カスケードを使用できる。これについては、例エバ
英国特許第１，１７５．２６２号明細書を参照されたい
。転化率およびそれによって変化する粘度の範囲により
、異なった型の攪拌機および反応器構造が用いられる。
同じことは後続の反応塔を有しない撹拌機容器反応器の
カスケードについて当てはまる。例えばカナダ特許第８
６４，０４７号の明細書を参照されたい。このような装
置において、混合および伝熱のエネルギー消費は、一層
間粘度において既に非常に大きいので、重合は比較的低
転化率において停止するようになる。
カスケードについて当てはまる。例えばカナダ特許第８
６４，０４７号の明細書を参照されたい。このような装
置において、混合および伝熱のエネルギー消費は、一層
間粘度において既に非常に大きいので、重合は比較的低
転化率において停止するようになる。
従って、前記のことを心に留めて、本発明の主目的はそ
の簡単な構造によって特徴づげられる高粘ちょう媒質に
おいて重合を連続的に行う新しいかつすぐ力、た反応器
を提供することである。
の簡単な構造によって特徴づげられる高粘ちょう媒質に
おいて重合を連続的に行う新しいかつすぐ力、た反応器
を提供することである。
本発明のもう一つの重要な目的は、先行技術の反応器と
比較して実質的に一層少ないエネルギー消費において局
部過熱および凝離を防止できる方法で高粘ちょう媒質に
おける重合を連続的に行うための新しくしかもすぐれた
反応器の供給を志向している。
比較して実質的に一層少ないエネルギー消費において局
部過熱および凝離を防止できる方法で高粘ちょう媒質に
おける重合を連続的に行うための新しくしかもすぐれた
反応器の供給を志向している。
本発明のさらに重要な目的は、例えばスチレンのような
単量体のラジカル重合が可能でありしがも狭い分子量分
布を得ることのできる、高粘ちょう媒質において重合を
連続的に行う反応器の、新しくしかもすぐれた構造を志
向している。
単量体のラジカル重合が可能でありしがも狭い分子量分
布を得ることのできる、高粘ちょう媒質において重合を
連続的に行う反応器の、新しくしかもすぐれた構造を志
向している。
本発明のなお重要な目的は、狭い分子量分布において高
転化率を得るための重合体の新し、いしかもすぐれた製
造方法を志向している。
転化率を得るための重合体の新し、いしかもすぐれた製
造方法を志向している。
ここで、これらの目的および説明が進むと共に一層容易
に明らかとなる本発明のさらに他の目的を果たすために
１重量発の反応器は、その断面を充てんするように静的
混合要素が配置された少なくとも１個の管または管状構
造を含むという特徴によって明示される。管は管の始端
または前端と終端または後端の間の少なくとも１位置に
ポンプを備える再循環ラインまたは導管を備えている。
に明らかとなる本発明のさらに他の目的を果たすために
１重量発の反応器は、その断面を充てんするように静的
混合要素が配置された少なくとも１個の管または管状構
造を含むという特徴によって明示される。管は管の始端
または前端と終端または後端の間の少なくとも１位置に
ポンプを備える再循環ラインまたは導管を備えている。
再循環ライン前の部分に関して、このような反応器は完
全バックミキシングをもって作動する連続系のように働
く。しかしながら高転化率を意図するならば、完全バッ
クミキシングをもって作動する１段反応器における反応
速度は比較的に小さいのでそのために必要な反応容積は
比較的に大となる。
全バックミキシングをもって作動する連続系のように働
く。しかしながら高転化率を意図するならば、完全バッ
クミキシングをもって作動する１段反応器における反応
速度は比較的に小さいのでそのために必要な反応容積は
比較的に大となる。
従って１本発明による装置は、予備重合器が直列接続ま
たは続いて配列されたプラグ流れ反応器と組み介された
多段反応器として意図されるのが有利である。しかしな
がら、反応媒質は非常に粘ちょうなために、攪拌しない
単純な管は反応器に使用できない。単純な管において形
成する無変流速度プロフィールのために、滞留時間の非
常に広い分布が、はとんど完全な凝離をもって得られる
であろう。
たは続いて配列されたプラグ流れ反応器と組み介された
多段反応器として意図されるのが有利である。しかしな
がら、反応媒質は非常に粘ちょうなために、攪拌しない
単純な管は反応器に使用できない。単純な管において形
成する無変流速度プロフィールのために、滞留時間の非
常に広い分布が、はとんど完全な凝離をもって得られる
であろう。
例えばスチレンの重合において、高粘ちょう媒質から反
応熱を除き、しかも同時に低粘度を有する供給された反
応体を反応混合物と均質化するに短い混合時間を与える
ために十分高い伝熱を提供することが重要である。
応熱を除き、しかも同時に低粘度を有する供給された反
応体を反応混合物と均質化するに短い混合時間を与える
ために十分高い伝熱を提供することが重要である。
前記の目的を達成するために使用できる多数の静的混合
要素が、例えばＨ，ＧｅｒｒｅｎｓのＣｈｅｍ、■ｎｇ
。
要素が、例えばＨ，ＧｅｒｒｅｎｓのＣｈｅｍ、■ｎｇ
。
Ｔθａｈ、 ５２．１９８０の前記刊行物に記載されて
いる。例えば、ドイツ公告特許第２，９４３．６８８号
明細書から既知の混合要素の構造は特に適当なことが分
かる。
いる。例えば、ドイツ公告特許第２，９４３．６８８号
明細書から既知の混合要素の構造は特に適当なことが分
かる。
前記のように５本発明は、前記の反応器の面に関するの
みでなく前記の反応器を利用するポリスチレンの新規な
製造方法にも関する。概して１本発明の方法は１反応体
が再循環なしに３０係ないし６０係の範囲内の転化率ま
で予備重合され１次いでさらに１０より小さい再循環比
において重合されるように反応器を用いることを特徴と
する。
みでなく前記の反応器を利用するポリスチレンの新規な
製造方法にも関する。概して１本発明の方法は１反応体
が再循環なしに３０係ないし６０係の範囲内の転化率ま
で予備重合され１次いでさらに１０より小さい再循環比
において重合されるように反応器を用いることを特徴と
する。
再循環比は、再循環された反応体の量対供給された反応
体の量として定義される。
体の量として定義される。
再循環比が比較的小さくしかも反応器が高転化率におい
て運転されるとしても、理想的連続攪拌機またはかきま
ぜ機容器反応器の特性は維持できることが１本発明をも
って初めて認められた。低再循環比においても１重合体
の不均質度は理想混合の理論的に計算された反応器のも
のに相当するという予期されない結果が得られた。従っ
て、再循環比が減少すると凝離が起こらない。さらに、
生成物の品質または幅、すなわち分子量および分子量分
布の幅は逐次または後続のプラグ流れ反応器区画におい
てわずかに変化することは予期されなかった。従って、
運転は特別に構成された攪拌機またはかきまぜ機容器反
応器を備えることによってのみ通常得やすい領域におい
て行うことができ、しかも反応器が本発明により企図さ
れた場合に供給されるエネルギーは大きさが約１桁だけ
小さい。特別に経済的な条件の下に高転化率を得るため
に１反応器量口からでなくその長さの中間位置から重合
体の再循環を行うことができる。さらにこれ以上の利点
は、例えば共重合および分子量およびその分布に望まし
い様式で影響するために反応器にわたって連続的に局所
的に分布される位置にさらに反応体を添加する可能性に
ある。全重合反応器は技術的に簡単な方法で完全バック
ミキシングおよび直列接続プラグ流れ反応器を含みその
達成に努力が払われた反応系を実現する。転化率３０係
ないし９６係の変化のために生じる極限軸方向粘度こう
配にもかかわらずプラグ流れ特性が保たれ、しかも部分
反応された媒質のいかなる漏出も起こらないことに留意
されたい。
て運転されるとしても、理想的連続攪拌機またはかきま
ぜ機容器反応器の特性は維持できることが１本発明をも
って初めて認められた。低再循環比においても１重合体
の不均質度は理想混合の理論的に計算された反応器のも
のに相当するという予期されない結果が得られた。従っ
て、再循環比が減少すると凝離が起こらない。さらに、
生成物の品質または幅、すなわち分子量および分子量分
布の幅は逐次または後続のプラグ流れ反応器区画におい
てわずかに変化することは予期されなかった。従って、
運転は特別に構成された攪拌機またはかきまぜ機容器反
応器を備えることによってのみ通常得やすい領域におい
て行うことができ、しかも反応器が本発明により企図さ
れた場合に供給されるエネルギーは大きさが約１桁だけ
小さい。特別に経済的な条件の下に高転化率を得るため
に１反応器量口からでなくその長さの中間位置から重合
体の再循環を行うことができる。さらにこれ以上の利点
は、例えば共重合および分子量およびその分布に望まし
い様式で影響するために反応器にわたって連続的に局所
的に分布される位置にさらに反応体を添加する可能性に
ある。全重合反応器は技術的に簡単な方法で完全バック
ミキシングおよび直列接続プラグ流れ反応器を含みその
達成に努力が払われた反応系を実現する。転化率３０係
ないし９６係の変化のために生じる極限軸方向粘度こう
配にもかかわらずプラグ流れ特性が保たれ、しかも部分
反応された媒質のいかなる漏出も起こらないことに留意
されたい。
本発明は、その下記の詳細な説明を考慮すると一層良く
理解され、しかも前記のもの以外の目的は明らかになる
であろう。このような説明は、単−の図が本発明によっ
て構成された反応器の縦断面略図を示す添付図面を参照
している。
理解され、しかも前記のもの以外の目的は明らかになる
であろう。このような説明は、単−の図が本発明によっ
て構成された反応器の縦断面略図を示す添付図面を参照
している。
ここで図面を説明して１図面の表示を簡単にしながら、
当業者が本開発の基礎にある原理および概念を容易に理
解するに必要な反応器の構造の十分なもののみを示して
いると理解されたい。ここでこのような図面の単一の図
に特別に注量を向けて、略図には、例えばポリスチレン
の製造に役立ち得る重合反応器１の縦断面図が示される
。実施態様において１反応器１は管１ａを含むが、しか
しながら１反応器１はまた。互に平行な関係で配Ｉｋさ
れた多数の管またば管構造をも含む。
当業者が本開発の基礎にある原理および概念を容易に理
解するに必要な反応器の構造の十分なもののみを示して
いると理解されたい。ここでこのような図面の単一の図
に特別に注量を向けて、略図には、例えばポリスチレン
の製造に役立ち得る重合反応器１の縦断面図が示される
。実施態様において１反応器１は管１ａを含むが、しか
しながら１反応器１はまた。互に平行な関係で配Ｉｋさ
れた多数の管またば管構造をも含む。
反応器１は、混合要素２が配置されている６個の区画１
．ＩＩおよび■を含む。混合要素２は管軸とある角度を
形成している一般に参照文字２ａをもって示される直交
取り付はウェブを含む静的混合要素が好ましい。ウェブ
２ａは２群で配置され。
．ＩＩおよび■を含む。混合要素２は管軸とある角度を
形成している一般に参照文字２ａをもって示される直交
取り付はウェブを含む静的混合要素が好ましい。ウェブ
２ａは２群で配置され。
しかも２群の各々内において互に本質的に平行である。
この群は１群のウェブが他群のウェブと交差するように
配置されている。逐次静的混合髪素２ば、好ましくは９
０°に達する角度によって管の軸のまわりに互に対して
枢軸で覗りつけられる。
配置されている。逐次静的混合髪素２ば、好ましくは９
０°に達する角度によって管の軸のまわりに互に対して
枢軸で覗りつけられる。
反応器１の入口位置において１区画Ｉと■の中間で反応
器１の管１ａと接続されている再循環ラインまたは導管
■が接続される。再循環ラインまたは導管１■は搬送ま
たは供給ポンプ３を備えている。
器１の管１ａと接続されている再循環ラインまたは導管
■が接続される。再循環ラインまたは導管１■は搬送ま
たは供給ポンプ３を備えている。
反応器１を形成する管または管構造１ａの反応器区画１
．ＴＩおよび■の各々は運転中の反応条件により適当な
加熱媒質または冷却媒質が流れる関連二重ジャケラ）４
．５．６によって囲まれている。
．ＴＩおよび■の各々は運転中の反応条件により適当な
加熱媒質または冷却媒質が流れる関連二重ジャケラ）４
．５．６によって囲まれている。
最後に、計量ボン７″８を含む供給ラインまたは導管７
はプラグ流れ反応器を形成する区画■とＩＩＩの中間の
反応器１の管１ａに開放する。例えば。
はプラグ流れ反応器を形成する区画■とＩＩＩの中間の
反応器１の管１ａに開放する。例えば。
過酸化物のような開始剤あるいは例えば油または顔料の
ような添加剤のような追加成分は供給ライン７を経て供
給できる。単量体は計緻ボンゾ１０によってラインまた
は導管９を通して区画■に導入される単量体、すなわち
スチレンと同じであるかまたはそれと異なってもよい。
ような添加剤のような追加成分は供給ライン７を経て供
給できる。単量体は計緻ボンゾ１０によってラインまた
は導管９を通して区画■に導入される単量体、すなわち
スチレンと同じであるかまたはそれと異なってもよい。
例えば、異なった重合反応において異なった生成物を得
るために、他の単量体を計量ポンプ１２を含むラインま
たは導管１１によって反応器１に供給され、かつ他の単
量体はプレミックスされているかまたは別個の条件で供
給できる。区画■および再循環ライン■は１例えばポリ
スチレンの製造の間に再循環前の転化率が３０係ないし
６０％の範囲内でありしかも再循環されるスチレン量対
ライン９を経て連続供給されるスチレン量の比が好まし
くは１０より低い値をとる予備重合器を形□成する。
るために、他の単量体を計量ポンプ１２を含むラインま
たは導管１１によって反応器１に供給され、かつ他の単
量体はプレミックスされているかまたは別個の条件で供
給できる。区画■および再循環ライン■は１例えばポリ
スチレンの製造の間に再循環前の転化率が３０係ないし
６０％の範囲内でありしかも再循環されるスチレン量対
ライン９を経て連続供給されるスチレン量の比が好まし
くは１０より低い値をとる予備重合器を形□成する。
反応器１の運転を開始すると、予備重合器は弁１３また
は反応器１に配置された同等のしゃ新要素を用いて閉じ
られ、しかも予備重合生成物は望まれる転化率が得られ
るまで循環される。
は反応器１に配置された同等のしゃ新要素を用いて閉じ
られ、しかも予備重合生成物は望まれる転化率が得られ
るまで循環される。
続いて、管区画■およびＩＩＩを含むプラグ流れ反応器
は弁１３を開くことによって運転される。
は弁１３を開くことによって運転される。
次いで１反応生成物は、高転化率において反応器１から
出口１４において除去される。
出口１４において除去される。
前記のように、混合要素２は、反応器１の管１ａの全断
面を通じて均質な混合および均一な反応温度を与える。
面を通じて均質な混合および均一な反応温度を与える。
下記の議論において１本発明により企図された反応器に
おけるポリスチレンの製造のために多くの例が示されて
いる。下記の特別の例において単量体として全量スチレ
ンが使用されているが、スチレンまたは他の重合性単量
体を含む反応体混合物も使用できる。
おけるポリスチレンの製造のために多くの例が示されて
いる。下記の特別の例において単量体として全量スチレ
ンが使用されているが、スチレンまたは他の重合性単量
体を含む反応体混合物も使用できる。
例１
図面において示された反応器は全鍵スチレンを重合する
ために用いられる。
ために用いられる。
全反応器は前記のドイツ公告特許２，９４３，６８８号
明細書に記載された型の静的混合要素で充てんされる。
明細書に記載された型の静的混合要素で充てんされる。
反応器１は、望まれる転化率により反応器の温度を調節
するために、二重熱交換ジャケット４゜５および６を用
いることによって加熱または冷却できる。
するために、二重熱交換ジャケット４゜５および６を用
いることによって加熱または冷却できる。
区画Ｉおよび再循環ライン■は予備重合器を構成する循
環区画を形成する。区画■によび区画１■はプラグ流れ
反応器の％性を有する管状反応器区画を形成する。
環区画を形成する。区画■によび区画１■はプラグ流れ
反応器の％性を有する管状反応器区画を形成する。
第１の例は再循環比の生成物量におよぼす影響を具体的
に説明するのに役立つ。これに関して、もっばら循環区
画の運転が考えられる。
に説明するのに役立つ。これに関して、もっばら循環区
画の運転が考えられる。
反応粂件
区画１■およびＩＶの温度 Ｔ−１５８°Ｃ単址体の
供給量 ■。−４１／ｈ再循環比
Ｒ＝塾％＝５０（■ｏおよび■只は図面に記入）。
供給量 ■。−４１／ｈ再循環比
Ｒ＝塾％＝５０（■ｏおよび■只は図面に記入）。
結果
転化率 ｘＢ ＝ ６０係
（図面参照）
分子量 （ｇ／ｍｏ１）
知゛鼠平均 ＭＷ ＝ １７８，０００数
平均 ＭＮ＝ ９３，０００不均質度
Ｕ＝１．９ 反応混合物の粘度 η＝約ｉＱ Ｐａｓ循環区画の
重合体 ｋｌｉｌ当たりのエネルギー供給量 ρ＝０−０１７
ｋｗｈ４例２ 第２の例において、再循環比Ｒは、その生成物品質にお
よぼす影響を調べるために変化された。
平均 ＭＮ＝ ９３，０００不均質度
Ｕ＝１．９ 反応混合物の粘度 η＝約ｉＱ Ｐａｓ循環区画の
重合体 ｋｌｉｌ当たりのエネルギー供給量 ρ＝０−０１７
ｋｗｈ４例２ 第２の例において、再循環比Ｒは、その生成物品質にお
よぼす影響を調べるために変化された。
再循環比 Ｒ＝１０
結果
転化率 ＸＢ ＝ ６０％
重Ｍ平均 Ｍｗ ＝ １８０．０００数平
均 ＭＮ ＝ ９３．０００不均質度
Ｕ＝１．９ 反応混合物の粘度 η ＝約ｉ ｏＰａｓ循環区画
の重合体 にｇ当たりエネルギー供給ｔ ρ＝ ０．０００７
３ｋｗｈＡｃｇ例に示されたように、再循環比は、得ら
れた重合体がそれによって変化することなく篤＜べきこ
とに１０に減少できる。
均 ＭＮ ＝ ９３．０００不均質度
Ｕ＝１．９ 反応混合物の粘度 η ＝約ｉ ｏＰａｓ循環区画
の重合体 にｇ当たりエネルギー供給ｔ ρ＝ ０．０００７
３ｋｗｈＡｃｇ例に示されたように、再循環比は、得ら
れた重合体がそれによって変化することなく篤＜べきこ
とに１０に減少できる。
Ｍ会木ｋｇ当たりのエネルギー供給量ρは、それによっ
て約２５の係数で減少される。
て約２５の係数で減少される。
例２．３に４
図面に示され、かつ前記の実施態様に記載された反応器
を用いる。
を用いる。
例２，３．４において１例１とは対照的に、プラグ流れ
反応器の特性を有する管状反応器区画を構成する区画Ｔ
ＩおよびＬ■はさらに運転され、全転化率は相応して例
１におけるよりも高い。
反応器の特性を有する管状反応器区画を構成する区画Ｔ
ＩおよびＬ■はさらに運転され、全転化率は相応して例
１におけるよりも高い。
例２．３および４において得られた結果は下記の表に示
す。
す。
これらの６例および表に示した結果から、生成物の品質
は、プラグ流れ区画の反応温度が循環区画とほぼ同じで
あるという条件で生成物の品質はこのプラグ流れ区画に
おいて実質的に変化しないことが明らかである。
は、プラグ流れ区画の反応温度が循環区画とほぼ同じで
あるという条件で生成物の品質はこのプラグ流れ区画に
おいて実質的に変化しないことが明らかである。
しかしながら１重合体１１＜ｇ当たりのエネルギー供給
量は、循環反応器のみと比較してプラグ流れ区画を含む
反応器については一層小さい。比較については例１を参
照されたい。このような組み合せ反応器において得られ
た転化率は約１００係に達する。
量は、循環反応器のみと比較してプラグ流れ区画を含む
反応器については一層小さい。比較については例１を参
照されたい。このような組み合せ反応器において得られ
た転化率は約１００係に達する。
従って、これらの６例において、循環区画とプラグ流れ
区画の組み合せは特に有利であることが分かる。
区画の組み合せは特に有利であることが分かる。
図面は重合反応器の縦断面図を示す。
１：重合反応器
１ａ：管
２：混合要素
２ａ：ウェブ
３：搬送または供給ポンプ
４．５．６：二重ジャケット
７：供給ラインまたは導管
８：計量ポンプ
９ニラインまたは導管
１０：計量ポンプ
１１ニラインまたは導管
１２：計量ポンプ
１３：弁
１４：出口
Ｉ、ＴＴ、ｆｌｌ：区画
■：再循環ラインまたは導管
ＸＢ：区画■および■後の転化率
Ｘｓ二区画■■後の転化率
ｖｏ：単量体の供給量
ｖＲ：再循環数
代理人 浅 村 皓
Claims (13)
- （１）高粘ちょう媒質において重合を連続的に行う反応
器において、 管断面を限定し、しかも前端および後端を有する少なく
とも１個の管、 前記管に配置されしかもその前記断面を充てんする静的
混合要素、 ポンプを含む循環手段、および 前記の少なくとも１個の管の前記前端と前記後端の中間
の少なくとも１位置に配置された前記再循環手段 を含むことを特徴とする、高粘ちょう媒質において重合
を連続的に行う反応器。 - （２）さらに実質的に互に平行に配置された多数の前記
管を含む、特許請求の範囲第１項に記載の反応器。 - （３）前記管の各は、反応器において反応される反応体
用の個々の入口を備える、特許請求の範囲第２項に記載
の反応器３゜ - （４） さらに、前記管に備えられたジャケットを含
み、かつ 前記ジャケットが冷却ジャケット区画を含む。 特許請求の範囲第１項に記載の反応器。 - （５）さらに前記管に備えられたジャケットを含み、か
つ 前記ジャケットが加熱ジャケット区画を含む特許請求の
範囲第１項に記載の反応器。 - （６）さらに、追加の重合成分を供給する供給手段を含
み、かつ 前記供給手段が前記管の前記前端と前記後端の中間の少
なくとも１位置において前記管に接続されている、特許
請求の範囲第１項に記載の反応器。 - （７）前記管が管軸を限定し、 前記反応器の前記管に配置された前記静的混合要素の各
が前記管軸とある角度を形成する直交配列されたウェブ
を含み、 前記ウェブは少なくとも２群に配置され、前記各群のウ
ェブは、実質的に平行な方向に配列され、しかも前記少
なくとも２群の１つの前記ウェブは前記少なくとも２群
の他の１つの前記ウェブと交差し、かつ 前記静的混合要素の逐次要素は前記管軸の捷わりに互に
枢軸で取りつけられた、特許請求の範囲第１項に記載の
反応器。 - （８）前記逐次静的混合要素は前記管軸のまわりに実質
的に９０°の角度で互に枢軸で取りつけられた、特許請
求の範囲第７項に記載の反応器。 - （９） 高粘ちょう媒質において重合を連続的に行う
反応器中の単量体からの重合体の製造方法において、前
記反応器は断面を限定し、しかも前端および後端を有す
る少なくとも１個の管、前記管に配置されしかもその前
記断面を充てんする静的混合要素、ポンプを含む再循環
手段を含み、かつ前記再循環手段は前記管の前記前端と
前記後端の中間の少なくとも１位置に配置され、 単量体を再循環なしに６０％ないし６０％の範囲内の転
化率１で予備重合１〜、次いで再循環比、すなわち１０
より小さい再循環さｆｌ、た反応体量対供給された反応
体量の比において単量体をさらに重合することを特徴と
する、高粘ちょう媒質において重合を連続的に行う反応
器中の単量体からの重合体の製造方法。 - （１０） さらに前記単量体を前記管の前端近傍に送
入する、特許請求の範囲第９項に記載の方法、。 - （１１） さらに、全スチレンを前記単量体として送
入する、特許請求の範囲第１０項に記載の方法。 - （１２）さらに、反応体混合物を含む単量体を特徴する
特許請求の範囲第１０項に記載の方法。 - （１３）さらに、前記管の前記前端と前記後端の中間の
位置において迫力ｎの重合成分を特徴する特許請求の範
囲第１０項に記載の方法。 （１荀 さらに、前記再循環手段の下流位置に前記追
加の重合成分を特徴する特許請求の範囲第１６項に記載
の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CH3410/82A CH649230A5 (de) | 1982-06-03 | 1982-06-03 | Reaktor zur kontinuierlichen durchfuehrung von polymerisationen in hochviskosen medien. |
| CH3410/82-9 | 1982-06-03 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS591515A true JPS591515A (ja) | 1984-01-06 |
| JPH0113726B2 JPH0113726B2 (ja) | 1989-03-08 |
Family
ID=4255384
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58098750A Granted JPS591515A (ja) | 1982-06-03 | 1983-06-02 | 高粘ちよう媒質において連続重合を行う反応器および前記反応器を用いて重合体を製造する方法 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0096201B1 (ja) |
| JP (1) | JPS591515A (ja) |
| CA (1) | CA1199750A (ja) |
| CH (1) | CH649230A5 (ja) |
| DE (1) | DE3372442D1 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63286406A (ja) * | 1987-05-19 | 1988-11-24 | Kao Corp | スチレン系重合体の製造方法 |
| US4952627A (en) * | 1986-07-25 | 1990-08-28 | Dainippon Ink And Chemicals, Inc. | Process for producing high impact styrene resin by continuous bulk polymerization |
| WO2006018937A1 (ja) * | 2004-08-19 | 2006-02-23 | Asahi Organic Chemicals Industry Co., Ltd. | ノボラック型フェノール樹脂の製造方法 |
| JP2019500202A (ja) * | 2015-11-11 | 2019-01-10 | フルイテック インヴェスト アーゲー | 連続法による化学反応を行うための装置 |
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|---|---|---|---|---|
| GB8330804D0 (en) * | 1983-11-18 | 1983-12-29 | Reed Int Plc | Emulsion polymers |
| JP2560342B2 (ja) * | 1987-09-11 | 1996-12-04 | 大日本インキ化学工業株式会社 | スチレン系樹脂の連続塊状重合法 |
| EP0755945B1 (de) | 1995-07-26 | 1998-11-25 | Sulzer Chemtech AG | Verfahren und Einrichtung zum Durchführen einer Polymerisation in einem Rohrreaktor |
| US6429268B1 (en) | 1998-04-28 | 2002-08-06 | Heriot-Watt University | Method and apparatus for phase separated synthesis |
| CN101262940B (zh) * | 2005-09-12 | 2011-03-30 | 克朗布兰德斯有限公司 | 乳液聚合用回路反应器 |
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| EP2565572A1 (de) | 2011-09-02 | 2013-03-06 | Aurotec GmbH | Wärmetauscherleitungsystem |
| IT202100017519A1 (it) * | 2021-07-02 | 2023-01-02 | Versalis Spa | Procedimento per la preparazione di polimeri vinilaromatici. |
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| DE2634471A1 (de) * | 1976-07-31 | 1978-02-02 | Wilhelm Seifert | Kontinuierlich und auch diskontinuierlich arbeitender dynamisch-statischer verweilzeit-reaktor |
| DE2847443A1 (de) * | 1978-11-02 | 1980-05-22 | Blenke Heinz | Verfahren und vorrichtung zur durchfuehrung (bio-)chemischer reaktionen und verfahrenstechnischer grundoperationen in fluiden systemen |
-
1982
- 1982-06-03 CH CH3410/82A patent/CH649230A5/de not_active IP Right Cessation
-
1983
- 1983-04-22 EP EP83103946A patent/EP0096201B1/de not_active Expired
- 1983-04-22 DE DE8383103946T patent/DE3372442D1/de not_active Expired
- 1983-05-10 CA CA000427817A patent/CA1199750A/en not_active Expired
- 1983-06-02 JP JP58098750A patent/JPS591515A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS516870A (ja) * | 1974-07-08 | 1976-01-20 | Unitika Ltd | Renzokujugosochiniokeru seiryukongosochi |
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CH649230A5 (de) | 1985-05-15 |
| JPH0113726B2 (ja) | 1989-03-08 |
| EP0096201B1 (de) | 1987-07-15 |
| CA1199750A (en) | 1986-01-21 |
| EP0096201A1 (de) | 1983-12-21 |
| DE3372442D1 (en) | 1987-08-20 |
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