JPS60233103A - ビニル系単量体の重合方法 - Google Patents

ビニル系単量体の重合方法

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JPS60233103A
JPS60233103A JP9046384A JP9046384A JPS60233103A JP S60233103 A JPS60233103 A JP S60233103A JP 9046384 A JP9046384 A JP 9046384A JP 9046384 A JP9046384 A JP 9046384A JP S60233103 A JPS60233103 A JP S60233103A
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JP
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polymerization
dye
acid
vinyl
vinyl monomers
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JP9046384A
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Toshihide Shimizu
清水 敏秀
Ichiro Kaneko
一郎 金子
Yoshiteru Shimakura
嶋倉 義輝
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Shin Etsu Chemical Co Ltd
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Shin Etsu Chemical Co Ltd
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F2/00Processes of polymerisation
    • C08F2/002Scale prevention in a polymerisation reactor or its auxiliary parts
    • C08F2/004Scale prevention in a polymerisation reactor or its auxiliary parts by a prior coating on the reactor walls

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  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Polymerisation Methods In General (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)

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。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、ビニル系単量体の改良された重合方法に関
するものであり、特には水媒体中で、乳化剤および懸濁
剤を使用せずC:、ビニル系単量体を重合するに当り、
重合器内壁等の表面に塗膜を設けることにより重合体ス
ケールの付着を防止する方法を提供するものである。
従来、水媒体中でビニル系単量体を重合する方法として
は、乳化剤を用いる乳化重合法、懸濁剤を用いる懸濁重
合法、あるいは繊維、フィルム、その他成形品等の品質
向上のため乳化剤および懸濁剤等を使用せずに水媒体中
で重合するいわゆる“水型合法“などが知られているが
、これらの重合法では多かれ少なかれ重合体スケール付
着の問題があったが、特に高品質のビニル重合体を得る
本重合の場合、重合器内壁その他かくはん装置部等にお
ける重合体スケール付着の問題が大きかった。
すなわち、この水型合法でビニル系単量体を重合すると
、重合器内壁およびかくはん装置部など単量体が接触す
る部分に重合体スケールが付着し、このため重合体の収
率、重合器冷却能力などが低下するほか、このスケール
がはく離して製品中に混入し、製品の品位を低下させる
という不利がもたらされ、他方またこの付着スケールを
除去するためには、過大な労力と時間とを要するのみな
らず、このスケールに未反応の単量体が吸着されている
ので、近時きわめて重大な間融となっている単量体(ア
クリロニトリル、塘化ビニル等)による人体障害の危険
性があるという不利がある。
本発明は、このような不利欠点をともなわずに、ビニル
系単量体を水重合することができる方法を提供しようと
するもので、これは水媒体中で、乳化剤および懸濁剤を
使用せずに、ビニル系単量体またはビニル糸車置体混合
物を、染料塗膜もしくは染料とケイ酸化合物とからなる
塗膜との接触下にラジカル重合反応させることを特徴と
するビニル系単量体の重合方法に関するものである。
本発明はまた重合器内壁、かくはん機等への重合体スケ
ールの付着を防止するための塗膜形成剤を提供するもの
で、これは染料1重量部に対してケイ酸化合物0.01
〜10重量部の割合で混合してなる、ビニル系単量体重
合用塗膜形成剤に関するものである。
本発明は要するに、重合器内壁あるいはかくはん寓、か
くはん軸など単量体が接触する部分に、あらかじめ染料
e!!膜もしくは染料とケイ酸化合物とからなる塗膜を
設けた後、これに所定の仕込みを行って重合する方法で
あり、これによれば重合体スケールの付着を顕著に防止
することができ、この効果は重合器がステンレス製ある
いはグラスライニング製のいずれであっても、重合系組
成、重合触媒の種類あるいはビニル系単量体の種類等に
よる影響を受けることなく発揮されるという利点がもた
らされる。
したがって、たとえば従来グラスライニング製の重合器
で実施されていた分野の重合も本発明によればステンレ
ス製重合器(グラスライニングの設7けられていないも
の)で実施できるという利点がが与えられる。
本発明の方法により、重合体スケールの付着が防止され
る機構は、おそらく染料または染料とケイ醸化合物との
混合物の塗布によりそれらが重合シ壁面へ充分に吸着し
た塗膜が形成され、この塗膜が重合系に存在するあらゆ
る解離分子、未解離分子の特異吸着を防ぐ作用および重
合器壁面等での重合を禁止する作用を有するためである
と推定される。
つぎに本発明の内容を詳しく説明する。
本発明の方倖において染料として使用される化合物とし
ては、直接染料、酸性染料、塩基性染料、媒染染料、硫
化染料、建染染料、分散染料、油溶染料、反応染料など
のほか、けい光増白剤が包含される。これらについて具
体的例示をあげればっぎのとおりである。
直接染料 0、■、ダイレクトイエロー26,28.39.44.
50.86.8g、89.98、l 00,0.I、ダ
イレクトオレンジ39.51,107.0.工、ダイレ
クトレッド79.80.81.83.84.89.21
8.0、I、ダイレクトグリーン37.63.0.工、
ダイレクトバイオレット47、!51.90%94.0
.1.ダイレクトブルーフ1.78.86.90.98
.106゜160.194,196.202.225.
226.246、O,I、ダイレクトブラウン1,95
.106.170.194.211.0.工、ダイレク
トブラック19.32.51.75.94.105.1
06.107%108.113.118.146など。
酸性染料 a、x、アシッドイエロー7.17.23%2゛5.4
0.44.72.75.98.99,114.131゜
141.0.1.アシッドオレンジ19.45.74%
85.95.0.工、アシッドレッド6%32.42、
52.57.75.80.94.111.114.11
5.118.119.130.131.133.134
.145.168.180.184.194.198.
217.249.303、C,1,アシッドバイオレッ
ト34.47.48、c、 r、アシッドブルー15.
29.43.45.54.59.80.100.102
.113゜120.130%1401151.154.
184.187.229、C,1,アシッドグリーン7
.12.16.20,44.57、O,I、アレラドブ
ラウン39.301、C01,アシッドブラック1.2
.24.26.29.31.48.52.63.131
.140.155など。
塩基性染料 C0I、ペイシックイエロー11.14.19.21.
28.33.34.35.36.0.1.ペイシックオ
レンジ2.14.15.21.32,0.I、ペイシッ
クレッド13%14.18.22.23.24.29.
32.35.36.37.38.39.40.0.工、
ペイシックバイオレット7.10.15.21.25.
26.27、O,I、ペイシックブルー9.24.54
.58.60、O,1,ペイシックブラック8など。
媒染染料 0、 I、モーダントイエロー1.23.59.0.工
モーダントイエロー5.0.I、モーダントレッド21
.26.63,89、C11,そ−ダントバイオレット
5、O,I、モーダンドブルー1.29.47.0.1
.モーダントゲリーン11、C6I、モーダンドブラウ
ン1.14%87.0. I、モーダンドブラック1.
3.7.9.11.13.17.26.38,54.7
5.84など。
硫化染料 0.1.サルファーオレンジ1.3、O,I、サルファ
ーブルー2.3.6.7.9.13、OoI、サルファ
ーレッド3.5、Ool、fルファーグリーン2.6.
11.14、O,1,サルファーブラウン7.8.0.
工、サルファーイエロー4、O,I、サルファーブラッ
ク1、C0■、ソルビライズドサルファーオレンジ3、
c、r、ソルビライズドサルファーイエロー2、O,I
、ソルビライズドサルファーレツド7.0、I、ソルビ
ライズドサルファーブル−4、O,I。
ソルビライズドサルファーグリーン3、OoI、ソルピ
ライズドサルファーブラウン8など。
建染染料 c、r、ノ(ットイ エロ − 2 、 4 、 10
、 20、22.23、O,I、バットオレンジ1.2
.3.5.13.0、I、バットレッド1.10,13
.16.31.52.0.1.バットバイオレット1.
2.13、O,I、バットブルー4.5.6、C,I、
ソルビライズドパットプル−6、OoI、バットブルー
14.29.41.64.0.1.バットグリーン1.
2.3. 8: 9.43.44.0.工、ソルビライ
ズドバットグリーン1、O,、I、バットブラウン1.
3.22.25.39.41.44.46、C,1,バ
ットブラック9.14.25.57など。
分散染料 0、I、ディスペンスイエロー1.3.4、O,I。
ディスペンスレッド12.80、C,Lディスペンスブ
ルー27など。
油溶染料 0、I、ソルベントイエロー2.6.14.19.21
.33.61、O,I、ンルベントオレンジ1,5.6
.14.37.44.45.0,1.ソルベントレッド
1.3.8.23.24.25.27.30.49゜8
1.82.83.84.100.109.121.0、
工、ソルベントバイオレット1.8.13.14.21
.27、OoI、ソルベントブルー2.11.12.2
5.35.36.55,73.0.1.ソルベントグリ
ーン1.3.0.工、ソルベントブラウン3.5.20
.37.0.工、ソルベントブラック3.5.7.22
.23.123など。
反応染料 0、 I、リアクティブイエロー1.2.7.17、2
2、OJ、リアクティブオレンジ1.5,7.14、C
1I、リアクティブレッド3.6.12.0、I、リア
クティブブルー2,4.5.7.15.19.0.I、
リアクティブグリーン7、OoI、リアクティブブラッ
ク1など。
けい光増白剤 0、I、フルオレセンドブライトニングエイジェント 
24、84、85、91、162、163、164.1
67.169.172.174.175.176など。
本発明は以上例示した染料の1種または2種以上を適当
な溶媒におおむね0.01〜5重量%で溶解して塗布処
理液となし、この塗布処理液を重合器内壁その他車量体
が接触する部分に塗布し、ついで室温ないし100℃程
度までの温度で乾燥することにより重合体スケールの付
着防止のための塗膜を形成する。
染料を溶解するための溶媒としては、アルコール系溶剤
、脂肪族炭化水素系溶剤、芳香族炭化水素系溶剤、ハロ
ゲン化炭化水素系溶剤、ケトン系溶剤、エステル系溶剤
、エーテル系溶剤および水などが例示され、これらは1
種または2種以上の混合溶媒として使用される。
本発明はまた塗布剤として染料と共にケイ酸化合物を使
用する方法およびこの両者からなる重合体スケール付着
防止のための塗膜形成剤を提供するものであり、これに
よれば一層すぐれた耐久性あるスケール防止効果が得ら
れる。
上記染料と共に使用されるケイ酸化合物には、コロイダ
ルシリカ、水溶性ケイ酸類も−しぐはケイ酸塩化合物が
包含され、これらの具体的例示をあげればつぎのとおり
である。
コロイダルシリカ、オルトケイ酸、メタケイ酸、メソ三
ケイ酸、メソ三ケイ酸、メソ四ケイ酸、メタケイ酸ソー
ダ、ニケイ酸水素カリウム、オルトケイ酸リチウム、オ
ルトケイ酸リチウム、水ガラス、12−ケイタングステ
ン酸、イソ−12−ケイタングステン酸、10−ケイタ
ングステン酸、12−ケイタングステン酸カリウム、イ
ソ−112−ケイタングステン酸カリウム、10−ケイ
タングステン酸カリウム、12−ケイタングステン酸ナ
トリウム、イソ−12−ケイタングステン酸ナトリウム
、ケイモリブデン酸、ケイモリブデン酸カリウム、ケイ
モリブデン竺ナトリウムなど。
これらのケイ酸化合物は少量の水に溶解あるいは分散さ
せて染料の塗布液に混合すればよく、この場合やケイ酸
化合物の混合比は染料に対しておお、むね1対0.01
〜10である。
重合器内壁、かくはん装置部等の塗布液の塗布方法は、
へヶ塗り、スプレー塗り等いずれの方法でもよく、また
塗布量はだいたい0.01/−/n?(固形分)以上と
することでスケール付着防止の効果が充分発揮される。
このようにして、重合器内壁その他車量体が接触する部
分に染料塗膜あるいは染料とケイ酸化合物とからなる塗
膜を設けた後、この重合器に常法にしたがって水媒体、
単量体、重合開始剤、その他を仕込んで重合させる。
本発明は水媒体中でビニル系単量体またはビニル系単量
体混合物を本重合させる場合に対して有効な手段であり
、このビニル系単量体としては塙化ビニル、塩化ビニリ
デンなどのへロゲン化物単量体、 酢酸ビニルなどのビ
ニルエステル、メチルアクリレート、メチルメタクリレ
ート、メチルα−クロロアクリ、レートなどのアクリレ
ート、ビニルメチルケトン、α−アセトオキシスチレン
などのケトン単量体、アクリル酸、メタクリル酸、イタ
コン酸単量体などの酸単量体、ビニルメチルエーテル、
アミノアルコールのアリルエーテルなどのエーテル単量
体、アリルアルコール、メタアリルアルコール、α−ヒ
ドロオキシメチルアクリロニトリル、アリルオキシエタ
ノール、アリルグリシジルエーテルなどのアルコール単
量体、スチレン、α−メチルスチレン、イソブチレンの
ごとき炭水化物単量体、2−ビニルピリジン、2−メチ
ル−5−ビニルピリジン、2−ビニルキノリンなどのア
ミン単量体、アクリルアミド、N−メチルアクリルアミ
ドなどのアミド単量体、アクリロニトリルなどが例示さ
れる。
本発明で適用される重合開始剤(ラジカル重合開始剤)
としては、過硫酸アンモンおよび重亜硫酸ナトリウム、
塩素酸ナトリウムおよび亜硫酸ナトリウム、過酸化水素
および硫酸第1鉄などのレドックス触媒、過硫酸カリウ
ム、過硫酸アンモニウムなどの過硫酸塩、過酸化水素、
過酸化ベンゾイル、ラウロイルパーオキサイドなどの有
機過酸化物、アゾビスイソブチロニトリルなどのアゾ触
媒が例示される。
また、重合温度はおおむね20’C〜90”Cとすれば
よい。
つぎに本発明の実施例を示す。
実施例1 内容積100!のかくはん機付ステンレス製重合器を用
いてつぎのようにして重合を行った。第1表に示す染料
を同表に示す割合で混合し0.5重量%メタノール溶液
とし、ケイ酸化合物は少量の水に溶解または分散させて
、メタノール溶液に混合する。この塗布液を重合器内壁
およびその他車量体が接する部分に塗布して塗布面を6
0℃に加熱し15分間乾燥した後水洗した。
このように塗布処理された重合器中に水40?、塩化ビ
ニル18KP、酢酸ビニル2Ky仕込んでかくはん混合
し、この混合液を45℃に維持し、窒素ガス気流下に、
過硫酸アンモニウム200P、重亜硫酸ナトリウム60
Pを添加して重合を開始させ5時間重合を行った。重合
物を取り出した後、スケール付着量を調べたところ、第
1表に示すとおりの結果であった。
実施例2 内容積100#のかくはん機付ステンレス製重合器を用
いて第2表に示す塗布液を実施例1と同様の方法で塗布
処理した。この塗布された重合器中に水50に!、アク
リロニトリル20KP仕込み、この混合液を50℃に維
持し、窒素ガス雰囲気下に過硫酸カリウム200y−お
よび亜硫酸ナトリウム40y−を仕込み、かくはんしな
がら50℃で5時間重合を行った。
この重合操作を1パツチとして重合物を取り出した後上
舵と同様の仕込で重合を行ない、スケール付着量がXi
/dを越えることなく行うことができた重合回数(スケ
ール防止回数)を調べたところ、第2表に示すとおりの
結果であった。
18− 第 2 表 特許出願人 信越化学工業株式会社 19−

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、水媒体中で、乳化剤および懸濁剤を使用せずに、ビ
    ニル系単量体またはビニル系単量体混合物を、染料塗膜
    もしくは染料とケイ酸化合物とからなる塗膜との接触下
    にラジカル重合反応させることを特徴とするビニル系単
    量体の重合方法 2、染料1重量部に対してケイ酸化合物0.01〜10
    重量部の割合で混合してなる、ビニル系単量体重合用塗
    膜形成剤
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