KR20190005667A - Method for preparing polyvinylchloride - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a method of manufacturing a vinyl chloride based polymer, comprising: a step of first polymerizing a first vinyl chloride based monomer at a first temperature in the presence of an initiator; a step of second polymerizing while reducing the temperature to a second temperature, which is lower than the first temperature; and a step of third polymerizing at the second temperature. Thus, during the first polymerization or the second polymerization, addition of a second vinyl chloride based polymer is initiated but the addition is performed before 70 minutes have elapsed from a start of the first polymerization. A purpose of the present invention is to provide the method for manufacturing a vinyl chloride based polymer capable of effectively controlling heat generation during polymerization by performing non-isothermal polymerization which changes polymerization temperature at the beginning, middle, and end of the polymerization in phases.

Description

염화비닐계 중합체의 제조방법{METHOD FOR PREPARING POLYVINYLCHLORIDE}METHOD FOR PREPARING POLYVINYLCHLORIDE [0002]

본 발명은 염화비닐계 중합체의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 비등온 중합을 수행하며, 염화비닐계 단량체를 중합 초기 또는 중기에 추가 투입하는 염화비닐계 중합체의 제조방법에 관한 것이다. The present invention relates to a process for producing a vinyl chloride polymer, and more particularly, to a process for producing a vinyl chloride polymer in which non-isothermal polymerization is carried out, and a vinyl chloride monomer is further added at the early stage or middle stage of polymerization.

염화비닐계 중합체는 열가소성 수지 중 가장 많이 사용되는 합성 수지이다. 염화비닐계 중합체의 제조에 사용되는 원료인 염화비닐계 단량체는 회분식 반응기에서 중합되는데, 반응 개시제로서 폭발성 물질인 유기과산화물이 사용되며, 첨가제로는 분산제(유화제) 및 항산화제 등이 사용된다.The vinyl chloride polymer is the most widely used synthetic resin among the thermoplastic resins. The vinyl chloride monomer used as a raw material for the production of the vinyl chloride polymer is polymerized in a batch reactor. As the reaction initiator, an organic peroxide, which is an explosive substance, is used. As the additive, a dispersant (emulsifier) and an antioxidant are used.

염화비닐계 중합체의 중합방식에는 현탁중합법, 유화중합법 및 괴상중합법이 있다. 현탁중합법과 유화중합법은 물에 염화비닐계 단량체를 현탁(유화)시킨 후 개시제와 반응시키는 반면, 괴상 중합법은 물과 분산제(유화제)를 사용하지 않고 염화비닐계 단량체와 개시제를 직접 반응시키는 방법이다.Examples of the polymerization method of the vinyl chloride polymer include a suspension polymerization method, an emulsion polymerization method and a bulk polymerization method. The suspension polymerization method and the emulsion polymerization method are a method in which a vinyl chloride monomer is suspended (emulsified) in water and then reacted with an initiator, whereas the bulk polymerization method is a method in which a vinyl chloride monomer and an initiator are reacted directly without using water and a dispersant .

현탁 중합법은 염화비닐계 중합체로의 전환율이 높고 운전비용이 낮으며, 중합공정 이후에 미반응된 염화비닐계 단량체의 회수가 용이하고, 코팅시스템 때문에 반응기 내의 스케일 축적량이 적어 유지관리가 간편하다. 대량 생산 추세인 현재에는 현탁 중합법이 상당한 장점을 가지고 있다. The suspension polymerization method has a high conversion rate to vinyl chloride polymer and low operation cost. It is easy to recover unreacted vinyl chloride monomer after the polymerization process, and because of the coating system, scale accumulation amount in the reactor is small and maintenance is easy . At present, the suspension polymerization method has significant advantages in the mass production trend.

현탁 중합법에 의해 염화비닐계 중합체를 제조할 경우, 중합도 1000 이상의 염화비닐계 중합체의 제조시 중합 초기에는 발열량이 미비하다가 중합 말기에 발열량이 크게 증가하는 패턴을 나타낸다. 이로 인해 환류 응축기의 제열 유량이 말기에 최대가 된다. 이러한 제열패턴 때문에 단량체의 투입량과 개시제 투입량 등에 대한 제한을 가지게 되며, 이로 인해 생산성이 저하되는 문제가 있었다.When a vinyl chloride polymer is produced by the suspension polymerization method, the amount of heat generated is small at the initial stage of polymerization in the production of a vinyl chloride polymer having a degree of polymerization of 1000 or more, and the amount of heat generated at the end of the polymerization is greatly increased. As a result, the heat removal flow rate of the reflux condenser is maximized at the end. Because of this heat-releasing pattern, there is a problem that the amount of the monomer and the amount of the initiator are limited, and the productivity is lowered.

이에 따라 염화비닐계 중합체의 제조에 있어서 제열 효율을 개선하면서, 이로 제조된 염화비닐계 중합체의 물성은 저하되지 않는 연구가 계속되고 있다.Accordingly, studies have been continued to improve the heat-removing efficiency in the production of the vinyl chloride-based polymer while not deteriorating the physical properties of the vinyl chloride-based polymer produced therefrom.

JP2016-188334AJP2016-188334A

본 발명의 목적은 중합 초기, 중기 및 말기의 중합온도를 단계적으로 변화시키는 비등온 중합을 수행함으로써, 중합시의 발열을 효과적으로 제어할 수 있는 염화비닐계 중합체의 제조방법을 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide a method for producing a vinyl chloride-based polymer capable of effectively controlling heat generation at the time of polymerization by performing non-isothermal polymerization in which polymerization temperatures at the beginning, middle, and end of the polymerization are changed stepwise.

본 발명의 다른 목적은 비등온 중합으로 제조된 염화비닐계 중합체가 등온 중합으로 제조된 염화비닐계 중합체와 동등 수준의 물성을 가지면서, 반응시간이 단축되어 생산성은 향상된 염화비닐계 중합체의 제조방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a method for producing a vinyl chloride-based polymer having a property equivalent to that of a vinyl chloride-based polymer prepared by isothermal polymerization and having a reduced reaction time and improved productivity .

상술한 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 개시제 존재 하에, 제1 온도에서 제1 염화비닐계 단량체를 제1 중합하는 단계; 상기 제1 온도보다 낮은 제2 온도로 감온하면서 제2 중합하는 단계; 및 상기 제2 온도에서 제3 중합하는 단계를 포함하고, 상기 제1 중합 또는 상기 제2 중합시, 제2 염화비닐계 단량체의 투입을 개시하되, 제1 중합이 시작된 후 70분이 경과하기 전에 투입하는 것인 염화비닐계 중합체의 제조방법을 제공한다.In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a method for producing a vinyl chloride-based copolymer, comprising the steps of: first polymerizing a first vinyl chloride monomer at a first temperature in the presence of an initiator; And a second polymerizing while being warmed to a second temperature lower than the first temperature; And a third polymerization at the second temperature, wherein during the first polymerization or the second polymerization, the introduction of the second vinyl chloride monomer is started, but before the elapse of 70 minutes from the start of the first polymerization, Based on the weight of the vinyl chloride polymer.

또한, 본 발명은 현탁 중합 염화비닐계 중합체로서, 상기 염화비닐계 중합체는, 중합도가 980 이상이고, 평균 입경이 140㎛를 초과하는 것인 염화비닐계 중합체를 제공한다.Further, the present invention is a suspension-polymerized vinyl chloride polymer, wherein the vinyl chloride polymer has a degree of polymerization of 980 or more and an average particle diameter of more than 140 占 퐉.

본 발명의 염화비닐계 중합체의 제조방법은 중합 초기, 중기 및 말기의 중합 온도를 단계적으로 변화시킴으로써, 중합 반응시 발열을 용이하게 제어할 수 있다.In the method for producing a vinyl chloride polymer of the present invention, heat generation during the polymerization reaction can be easily controlled by changing the polymerization temperature in the early stage of polymerization, middle stage and late stage.

또한, 본 발명의 염화비닐계 중합체의 제조방법은 반응기 내 충전 부피(charge volume) 및 개시제의 투입량을 증가시킬 수 있고, 이로 인해 반응시간이 단축될 수 있어 생산성을 향상시킬 수 있다.In addition, the production method of the vinyl chloride polymer of the present invention can increase the charge volume and the amount of the initiator in the reactor, thereby shortening the reaction time and improving the productivity.

또한, 본 발명의 염화비닐계 중합체의 제조방법으로 제조된 염화비닐계 중합체는 등온 중합으로 제조된 염화비닐계 중합체와 동등 수준의 물성, 즉 중합도, 겉보기 비중, 가소제 흡수율 등을 가지면서, 용융 가공성이 향상될 수 있다. The vinyl chloride-based polymer produced by the process for producing a vinyl chloride-based polymer of the present invention has the same level of physical properties as those of the vinyl chloride-based polymer produced by isothermal polymerization, that is, having a degree of polymerization, an apparent specific gravity, Can be improved.

이하, 본 발명에 대한 이해를 돕기 위하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail in order to facilitate understanding of the present invention.

본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.The terms and words used in the present specification and claims should not be construed as limited to ordinary or dictionary terms and the inventor may appropriately define the concept of the term in order to best describe its invention It should be construed as meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention.

본 발명의 일실시예에 따른 염화비닐계 중합체의 제조방법은 개시제 존재 하에, 제1 온도에서 제1 염화비닐계 단량체를 제1 중합하는 단계; 상기 제1 온도보다 낮은 제2 온도로 감온하면서 제2 중합하는 단계; 및 상기 제2 온도에서 제3 중합하는 단계를 포함하고, 상기 제1 중합 또는 상기 제2 중합시, 제2 염화비닐계 단량체의 투입을 개시할 수 있다.A method for producing a vinyl chloride polymer according to an embodiment of the present invention includes the steps of: first polymerizing a first vinyl chloride monomer at a first temperature in the presence of an initiator; And a second polymerizing while being warmed to a second temperature lower than the first temperature; And a third polymerization at the second temperature, wherein the introduction of the second vinyl chloride monomer can be started during the first polymerization or the second polymerization.

본 발명의 중합은 달리 정의하지 않는 한, 현탁 중합을 의미할 수 있다.Polymerization of the present invention can mean suspension polymerization, unless otherwise defined.

상기 현탁 중합은 등온 중합으로 제조되는 것이 일반적이나, 등온 현탁 중합의 경우, 전술한 바와 같이, 반응 말기의 반응 압력 강하 직전에 발열량이 집중되고, 그에 따라 단량체 투입량이나 개시제 투입량 제한으로 생산성이 저하되는 문제가 있다.The suspension polymerization is generally carried out by isothermal polymerization, but in the case of isothermal suspension polymerization, as described above, the calorific value is concentrated immediately before the drop of the reaction pressure at the end of the reaction, and the productivity is lowered due to the amount of monomer input and the amount of initiator there is a problem.

이에 본 발명에서는 반응 말기의 발열량을 반응 초기로 분산시키고자, 중합 말기 발열량을 제어하는 방법으로 중합 초기에는 온도를 높이고, 중합 말기에는 낮추어, 등온 중합 기술을 적용하였을 때와 동등 수준의 중합도가 유지된 중합체를 제조할 수 있는 방법으로서, 반응 활성을 중합 초기에 갖도록 하는 비등온 중합 방법을 제안한다.Accordingly, in the present invention, in order to disperse the calorific value at the end of the reaction to the initial stage of the reaction, the temperature at the initial stage of polymerization is increased by controlling the calorific value at the end of polymerization, and the polymerization degree is maintained at the same level as that of the application of isothermal polymerization As a method for preparing a polymer, a non-isothermal polymerization method is proposed which has a reaction activity at the initial stage of polymerization.

나아가, 상기 비등온 중합으로 제조되는 염화비닐계 중합체는 등온 중합으로 제조되는 염화비닐계 중합체에 비하여 물성, 구체적으로, 겉보기 비중 및 가소제 흡수율 등이 저하되는 문제가 발생할 수 있으나, 이러한 문제는 반응 온도, 중합 초기, 중기 및 말기의 제어, 그리고 단량체의 분할 투입 제어 등으로 개선할 수 있으며, 이하에서 이와 같은 반응의 제어에 관하여 설명한다.Further, the vinyl chloride polymer produced by the non-isothermal polymerization may have a problem of lowering the physical properties, specifically, the apparent specific gravity and the plasticizer absorption rate, as compared with the vinyl chloride polymer produced by isothermal polymerization. However, , The initial stage of the polymerization, the control of the middle stage and the terminal stage, and the control of the partial introduction of the monomers, and the control of the reaction will be described below.

본 발명의 일실시예에 따른 염화비닐계 중합체의 제조방법에서와 같이, 단계적으로 낮아지는 온도에서 중합이 수행되면, 중합 초기부터 중합을 활성화시킬 수 있어, 중합 말기에 집중되었던 중합의 활성을 중합 초기 및 중기로 분산시킬 수 있다. 이로 인해, 중합 전 과정에서 비교적 균일한 발열 패턴을 유지할 수 있으므로, 상기 제1 내지 제3 중합이 수행되는 반응기의 제열이 용이할 수 있다. 또한, 중합 활성이 중합 전 과정에서 비교적 균일하게 일어나므로, 반응기 내 충전 부피 및 개시제의 투입량을 증가시킬 수 있고, 이로 인해 반응시간이 단축될 수 있어 생산성을 향상시킬 수 있다.As in the method of producing a vinyl chloride polymer according to one embodiment of the present invention, polymerization can be activated from the beginning of polymerization when the polymerization is carried out at a stepwise lowering temperature, It can be dispersed in early and mid-term. Therefore, it is possible to maintain a relatively uniform heating pattern in the pre-polymerization process, so that it is easy to remove heat from the reactor in which the first to third polymerization processes are performed. In addition, since the polymerization activity is relatively uniform during the pre-polymerization process, it is possible to increase the charging volume and the amount of the initiator in the reactor, thereby shortening the reaction time and improving the productivity.

상기 제1 중합은 58 내지 62℃, 구체적으로는 59 내지 61℃, 보다 구체적으로는 59 내지 60℃인 제1 온도에서 수행될 수 있다. 상술한 범위를 만족하면, 첨가제의 추가 투입 없이, 등온 중합으로 제조된 염화비닐계 중합체와 동등 수준의 물성, 특히 중합도를 구현하는 염화비닐계 중합체를 제조할 수 있다.The first polymerization may be carried out at a first temperature of from 58 to 62 캜, specifically from 59 to 61 캜, more specifically from 59 to 60 캜. When the above-mentioned range is satisfied, it is possible to produce a vinyl chloride-based polymer which realizes the same level of physical properties, particularly a polymerization degree, as that of the vinyl chloride-based polymer produced by isothermal polymerization, without further addition of additives.

상기 제1 중합은 상기 제1 염화비닐계 단량체를 분산제를 이용하여 물에 분산시킨 후, 개시제 존재 하에, 수행될 수 있다.The first polymerization may be carried out in the presence of an initiator after the first vinyl chloride monomer is dispersed in water using a dispersant.

상기 제1 염화비닐계 단량체는 염화비닐 단량체 또는 이를 포함하는 혼합 단량체일 수 있다. 상기 혼합 단량체는 상기 염화비닐 단량체와 공중합이 가능한 비닐계 단량체를 포함할 수 있다. 상기 혼합 단량체는 상기 염화비닐 단량체 100중량부를 기준으로 상기 비닐계 단량체가 1 내지 50중량부로 포함될 수 있다. 상술한 범위를 만족하면 현탁 중합이 안정하게 수행되고, 나아가서 수득되는 염화비닐계 수지의 가공성이 안정화되는 효과가 있다. 상기 비닐계 단량체는 에틸렌, 프로필렌 등의 올레핀 화합물; 초산비닐, 프로피온산 비닐 등의 비닐 에스테르류; 아크릴로니트릴 등의 불포화 니트릴류; 비닐메틸 에테르, 비닐에틸 에테르 등의 비닐알킬 에테르류; 아크릴산, 메타크릴산, 이타콘산, 말레인산 등의 불포화 지방산; 및 이들 지방산의 무수물로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상일 수 있다.The first vinyl chloride monomer may be a vinyl chloride monomer or a mixed monomer containing the vinyl chloride monomer. The mixed monomer may include a vinyl-based monomer copolymerizable with the vinyl chloride monomer. The mixed monomer may include 1 to 50 parts by weight of the vinyl monomer based on 100 parts by weight of the vinyl chloride monomer. When the above-mentioned range is satisfied, the suspension polymerization is stably carried out, and further, the processability of the obtained vinyl chloride resin is stabilized. The vinyl monomer may be an olefin compound such as ethylene or propylene; Vinyl esters such as vinyl acetate and vinyl propionate; Unsaturated nitriles such as acrylonitrile; Vinyl alkyl ethers such as vinyl methyl ether and vinyl ethyl ether; Unsaturated fatty acids such as acrylic acid, methacrylic acid, itaconic acid and maleic acid; And anhydrides of these fatty acids.

상기 물은 탈이온수 또는 순수일 수 있다.The water may be deionized water or pure water.

상기 분산제는 상기 제1 염화비닐계 단량체 100중량부에 대하여, 바람직하게 0.05 내지 0.1중량부, 구체적으로는 0.06 내지 0.08중량부, 보다 구체적으로는 0.7 내지 0.08중량부로 포함될 수 있다. 상술한 범위를 만족하면, 중합 시 공정의 안정성이 우수하고, 중합 후 미반응 단량체 회수가 용이하여 생산성이 우수한 효과가 있다.The dispersant may be contained in an amount of preferably 0.05 to 0.1 part by weight, specifically 0.06 to 0.08 part by weight, more preferably 0.7 to 0.08 part by weight, based on 100 parts by weight of the first vinyl chloride monomer. When the above-mentioned range is satisfied, there is an effect of excellent process stability at the time of polymerization, easy recovery of unreacted monomers after polymerization, and excellent productivity.

상기 분산제는 수용성 폴리비닐알코올(polyvinyl alcohol), 유용성 부분 검화된 폴리비닐알코올(polyvinyl alcohol), 폴리아크릴산(polyacrylic acid), 초산비닐과 무수 말레산의 공중합체, 하이드록시프로필 메틸셀룰로오스(hydroxypropyl methylcellulose), 젤라틴(gelatin), 인산칼슘(calcium phosphate), 수산화인회석(hydroxyapatite), 소르비탄 모노라우레이트(sorbitan monolaurate), 소르비탄 트리올레이트(sorbitan trioleate), 폴리옥시에틸렌(polyoxyethylene), 라우릴황산나트륨(sodium lauryl sulfate), 도데실벤젠설폰산 나트륨(dodecylbenzene sulfonic acid, sodium salt) 및 디옥틸설포숙신산 나트륨(sodium dioxtylsulfosuccinate)으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상일 수 있다.The dispersing agent may be at least one selected from the group consisting of water-soluble polyvinyl alcohol, oil-soluble partially saponified polyvinyl alcohol, polyacrylic acid, copolymer of vinyl acetate and maleic anhydride, hydroxypropyl methylcellulose, Gelatin, calcium phosphate, hydroxyapatite, sorbitan monolaurate, sorbitan trioleate, polyoxyethylene, sodium lauryl sulfate (sodium lauryl sulfate) sodium lauryl sulfate, dodecylbenzene sulfonic acid, sodium salt, and sodium dioctylsulfosuccinate may be used.

상기 개시제는 상기 제1 염화비닐계 단량체 100중량부에 대하여, 바람직하게, 0.05 내지 0.1중량부, 구체적으로는 0.06 내지 0.08중량부, 보다 구체적으로는 0.07 내지 0.08중량부로 포함될 수 있다. 상술한 범위를 만족하면, 중합 시 공정의 안정성이 우수해진다.The initiator may be contained in an amount of preferably 0.05 to 0.1 part by weight, more preferably 0.06 to 0.08 part by weight, and more preferably 0.07 to 0.08 part by weight based on 100 parts by weight of the first vinyl chloride monomer. When the above-mentioned range is satisfied, the stability of the polymerization process is excellent.

상기 개시제는 유기 과산화물로서, 디큐밀 퍼옥사이드(dicumyl peroxide), 디펜틸 퍼옥사이드(dipentyl peroxide), 디(3,5,5-트리메틸헥사노일)퍼옥사이드(di(3,5,5-trimethylhexanoyl)peroxide), 디라우로일 퍼옥사이드(dilauroyl peroxide) 등의 디아실퍼옥사이드류; 디이소프로필 퍼옥시다카보네이트(diisopropyl peroxydicarbonate), 디-sec-부틸퍼옥시디카보네이트(di-sec-butyl peroxydicarbonate), 디(2-에틸헥실)퍼옥시 디카보네이트(di(2-ethylhexyl)peroxydicarbonate) 등의 퍼옥시카보네이트류; t-부틸퍼옥시 네오데카노에이트(t-butylperoxy neodecanoate), t-부틸퍼옥시 네오헵타노에이트(t-butylperoxy neoheptanoate), t-아밀 퍼옥시 네오데카노에이트(t-amyl peroxy neodecanoate), 큐밀 퍼옥시네오데카노에이트(cumyl peroxy neodecanoate), 큐밀 퍼옥시네오헵타노에이트(cumyl peroxy neoheptanoate), 1,1,3,3-테트라메틸부틸 퍼옥시네오데카노에이트(1,1,3,3-tetramethylbutyl peroxy neodecanoate) 등의 퍼옥시 에스테르; 아조비스-2,4-디메틸발레로니트릴(azobis-2,4-dimethylvaleronitrile) 등의 아조 화합물; 포타슘 퍼설페이트(potassium persulfate), 암모늄 퍼설페이트(ammonium persulfate) 등의 설페이트류로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상일 수 있다.The initiator may be an organic peroxide such as dicumyl peroxide, dipentyl peroxide, di (3,5,5-trimethylhexanoyl) peroxide, diacyl peroxides such as peroxide and dilauroyl peroxide; Diisopropyl peroxydicarbonate, di-sec-butyl peroxydicarbonate, di (2-ethylhexyl) peroxydicarbonate, etc. Peroxycarbonates; t-butylperoxy neodecanoate, t-butylperoxy neoheptanoate, t-amyl peroxy neodecanoate, cumyl peroxyneodecanoate, t-butylperoxy neodecanoate, But are not limited to, cumyl peroxy neodecanoate, cumyl peroxy neoheptanoate, 1,1,3,3-tetramethyl butyl peroxyneodecanoate (1,1,3,3 -tetramethylbutyl peroxy neodecanoate); Azo compounds such as azobis-2,4-dimethylvaleronitrile; Sodium persulfate, potassium persulfate, ammonium persulfate, and the like.

상기 제2 중합은 상기 제1 온도보다 낮은 제2 온도로 감온시키면서 수행될 수 있다, 상기 제2 중합은 구체적으로는 상기 제1 온도보다 2 내지 6℃, 보다 구체적으로는 2 내지 4℃ 낮은 제2 온도로 감온시키면서 수행될 수 있다. 상기 제2 중합이 상기 제1 온도 보다 낮은 제2 온도로 감온시키면서 수행되면, 중합 전 과정에서 비교적 균일한 발열 패턴을 유지할 수 있으므로, 상기 제1 내지 제3 중합이 수행되는 반응기의 제열이 용이할 수 있다. 또한, 중합 활성이 중합 전 과정에서 비교적 균일하게 일어나므로, 반응기 내 충전 부피 및 개시제의 투입량을 증가시킬 수 있고, 이로 인해 반응시간이 단축될 수 있어 생산성을 향상시킬 수 있다. 또한, 최종 생산품인 염화비닐계 중합체의 물성, 즉 겉보기 비중과 가소제 흡수율이 등온 중합으로 제조된 염화비닐계 중합체의 물성과 동등 수준일 수 있다.The second polymerization may be performed while the temperature is lowered to a second temperature lower than the first temperature. Specifically, the second polymerization may be performed at a temperature of 2 to 6 ° C, more specifically, 2 to 4 ° C lower than the first temperature 2 < / RTI > temperature. If the second polymerization is performed while the temperature is lowered to the second temperature lower than the first temperature, a relatively uniform heating pattern can be maintained in the pre-polymerization process, so that the heat treatment of the reactor in which the first to third polymerization is performed is easy . In addition, since the polymerization activity is relatively uniform during the pre-polymerization process, it is possible to increase the charging volume and the amount of the initiator in the reactor, thereby shortening the reaction time and improving the productivity. In addition, the physical properties of the vinyl chloride polymer as the final product, i.e., the apparent specific gravity and the plasticizer absorption rate, may be equivalent to those of the vinyl chloride polymer produced by isothermal polymerization.

상기 제2 중합은 상기 제1 중합이 30 내지 70분, 구체적으로는 30 내지 60분, 보다 구체적으로는 40 내지 60분 동안 수행된 후 개시될 수 있다. 상기 제2 중합은 20 내지 60분, 구체적으로는 30 내지 50분, 보다 구체적으로는 40 내지 50 분 동안 수행될 수 있다. The second polymerization may be initiated after the first polymerization is carried out for 30 to 70 minutes, specifically 30 to 60 minutes, more particularly 40 to 60 minutes. The second polymerization may be performed for 20 to 60 minutes, specifically 30 to 50 minutes, more specifically 40 to 50 minutes.

상기 제2 중합의 개시 시점은 중합 전환율로도 정해질 수 있다. 이 경우 상기 제1 중합에서 상기 제1 염화비닐계 단량체만 투입된 경우와 상기 제1 염화비닐계 단량체 및 상기 제2 염화비닐계 단량체의 일부가 투입된 경우로 나뉠 수 있다. The starting point of the second polymerization may also be determined by the polymerization conversion ratio. In this case, the case where only the first vinyl chloride monomer is introduced in the first polymerization and the case where a part of the first vinyl chloride monomer and the second vinyl chloride monomer are charged can be categorized.

전자의 경우, 상기 제1 염화비닐계 단량체의 중합 전환율이 15 내지 35%, 구체적으로는 15 내지 30%, 보다 구체적으로는 20 내지 30% 에 이르렀을 때, 상기 제2 중합이 개시될 수 있다. 후자의 경우, 상기 제1 염화비닐계 단량체와 상기 제1 중합에서 투입된 제2 염화비닐계 단량체의 합의 중합 전환율이 15 내지 30%, 구체적으로는 20 내지 30%, 보다 구체적으로는 20 내지 25%에 이르렀을 때, 상기 제2 중합이 개시될 수 있다.In the case of the former, when the polymerization conversion ratio of the first vinyl chloride monomer reaches 15 to 35%, specifically 15 to 30%, more specifically 20 to 30%, the second polymerization may be started . In the latter case, the polymerization conversion ratio of the sum of the first vinyl chloride monomer and the second vinyl chloride monomer charged in the first polymerization is 15 to 30%, specifically 20 to 30%, more specifically 20 to 25% , The second polymerization may be initiated.

그리고, 상기 제1 염화비닐계 단량체와 상기 제1 중합에서 투입된 제2 염화비닐계 단량체의 합의 중합 전환율이 35 내지 55%, 구체적으로는 40 내지 50%, 보다 구체적으로는 40 내지 45%에 이르렀을 때, 상기 제2 중합이 상기 제3 중합으로 전환될 수 있다.The polymerization conversion ratio of the sum of the first vinyl chloride monomer and the second vinyl chloride monomer charged in the first polymerization reaches 35 to 55%, specifically 40 to 50%, more specifically 40 to 45% , The second polymerization may be converted to the third polymerization.

한편, 상기 중합 전환율은 하기 식으로 계산될 수 있다.On the other hand, the polymerization conversion ratio can be calculated by the following formula.

중합 전환율(%)=(58℃에서 등온 중합시 최종 중합 전환율)/(58℃에서 등온 최종 중합 시간) × T(각각의 시점에 따른 중합 시간) × 100(%) = (Final polymerization conversion ratio at isothermal polymerization at 58 캜) / (final isopolymerization time at 58 캜) × T (polymerization time at each time point) × 100

상기 제2 중합 개시 시점이 늦어지고, 제2 중합 수행 시간이 짧아질수록 전체 중합시간이 단축될 수 있으나, 최종 생산품인 염화비닐계 중합체의 물성이 저하될 수 있다. 하지만, 상술한 제2 중합 개시 시점과 제2 중합 수행 시간, 후술할 제2 염화비닐계 단량체의 투입 개시 시점과 제2 염화비닐계 단량체의 투입 시간을 만족하면, 전체 중합시간을 단축시킬 수 있으면서, 최종 생산품인 염화비닐계 중합체의 물성은 등온 중합으로 제조된 염화비닐계 중합체와 동등 수준으로 구현할 수 있다.As the second polymerization initiation time is delayed and the second polymerization execution time is shortened, the total polymerization time may be shortened, but the physical properties of the vinyl chloride polymer as a final product may be deteriorated. However, if the above-mentioned second polymerization initiation time and the second polymerization execution time, the later-described starting time of the introduction of the second vinyl chloride monomer and the charging time of the second vinyl chloride monomer are satisfied, the entire polymerization time can be shortened , The physical properties of the vinyl chloride polymer as the final product can be realized at the same level as the vinyl chloride polymer produced by isothermal polymerization.

상기 제3 중합은 중합 초기, 즉 상기 제1 중합 개시시의 반응기의 압력과 비교하여 1 내지 2㎏/㎠만큼 압력 차이가 발생할 때 종료될 수 있다. The third polymerization may be terminated when a pressure difference of 1 to 2 kg / cm < 2 > occurs in the initial stage of polymerization, that is, the pressure of the reactor at the start of the first polymerization.

한편, 상기 제2 염화비닐계 단량체는, 상기 제1 중합이 시작된 후 70분이 경과하기 전에 투입될 수 있다. 구체적으로는 상기 제2 염화비닐계 단량체는 상기 제1 중합이 시작된 30분 이후 70분 이전, 보다 구체적으로는 40분 이후 60분 이전에 투입될 수 있다. On the other hand, the second vinyl chloride monomer may be added before 70 minutes have elapsed since the start of the first polymerization. Specifically, the second vinyl chloride monomer may be added 70 minutes before 30 minutes after the start of the first polymerization, more specifically, after 40 minutes and 60 minutes before.

이러한 제2 염화비닐계 단량체의 투입 개시 시점은 중합 전환율로도 한정될 수 있다. 이 경우, 상기 제2 염화비닐계 단량체는 상기 제1 염화비닐계 단량체의 중합 전환율이 15 내지 30%, 구체적으로는 20 내지 30%, 보다 구체적으로는 20 내지 25%에 이르렀을 때, 투입이 개시될 수 있다. The starting point of the introduction of the second vinyl chloride monomer may be limited to the polymerization conversion rate. In this case, when the polymerization conversion rate of the first vinyl chloride monomer is 15 to 30%, specifically 20 to 30%, more specifically, 20 to 25% Lt; / RTI >

또한 상기 제2 염화비닐계 단량체의 투입 개시 시점을 상기 제1 중합 내지 제3 중합과 관련지어 한정할 수 있다. 이 경우, 상기 제2 염화비닐계 단량체는 제1 중합 또는 상기 제2 중합 시에 투입이 개시될 수 있다. And the starting time of the introduction of the second vinyl chloride monomer may be limited in relation to the first polymerization to the third polymerization. In this case, the introduction of the second vinyl chloride monomer may be started during the first polymerization or the second polymerization.

상기 제2 염화비닐계 단량체는 투입 개시로부터 제1 중합 내지 제3 중합 중 2 이상의 중합 반응에 결쳐 연속적으로 투입될 수 있다. 구체적으로는 상기 제2 염화비닐계 단량체가 상기 제1 중합 중에 투입이 개시되는 경우, 상기 제1 중합 및 제2 중합 또는 상기 제1 중합 내지 제3 중합에 걸쳐 연속적으로 투입될 수 있다. 여기서, 상기 제2 염화비닐계 단량체가 상기 제1 중합 중에 투입이 개시되는 것은 상기 제1 중합이 개시된 후, 일정 시간이 경과된 후 투입이 개시되는 것을 의미할 수 있다. The second vinyl chloride monomer may be continuously added during the first polymerization to the third polymerization from the start of the addition to two or more polymerization reactions. Specifically, when the second vinyl chloride monomer is introduced during the first polymerization, it can be continuously introduced during the first polymerization and the second polymerization or the first polymerization to the third polymerization. Here, the introduction of the second vinyl chloride monomer during the first polymerization may mean that the charging is started after a lapse of a predetermined time after the initiation of the first polymerization.

상기 제2 염화비닐계 단량체가 상기 제2 중합 중에 투입이 개시되는 경우, 상기 제2 중합 또는 상기 제2 중합 및 상기 제3 중합에 걸쳐 연속적으로 투입될 수 있다. 여기서, 상기 제2 염화비닐계 단량체가 상기 제2 중합 중에 투입이 개시되는 것은 상기 제2 중합이 개시될 때 투입이 개시되는 것과, 상기 제2 중합이 개시된 후 일정 시간이 경과된 후 투입이 개시되는 것을 모두 의미할 수 있다. When the second vinyl chloride monomer is introduced during the second polymerization, it may be continuously introduced during the second polymerization or the second polymerization and the third polymerization. Here, the introduction of the second vinyl chloride monomer into the second polymerization is started when the second polymerization is initiated, and when the second polymerization is initiated, after the elapse of a certain time after the initiation of the second polymerization, It can mean all things.

상기 제2 염화비닐계 단량체는 투입 개시로부터 30 내지 60분, 구체적으로는 40 내지 60분, 보다 구체적으로는 40 내지 50분 동안 연속적으로 투입될 수 있다.The second vinyl chloride monomer may be continuously charged for 30 to 60 minutes, particularly 40 to 60 minutes, more specifically 40 to 50 minutes from the start of charging.

상기 제2 염화비닐계 단량체의 연속 투입은 상기 제2 중합 또는 제3 중합이 수행하는 도중 또는 이들의 종료 시점에서 함께 종료될 수 있다.The continuous introduction of the second vinyl chloride monomer may be terminated together during or at the end of the second polymerization or the third polymerization.

상기 제2 염화비닐계 단량체의 투입 시점이 이르면 중합 시간이 단축될 수 있으나, 최종 생산품인 염화비닐계 중합체의 중합도가 낮아질 수 있다. 또한, 상기 제2 염화비닐계 단량체의 투입 시점이 늦어지면, 최종 생산품인 염화비닐계 중합체의 물성이 저하될 수 있다. 하지만, 상술한 시점 또는 투입 시간을 만족하면, 중합 시간을 단축할 수 있으면서, 최종 생산품인 염화비닐계 중합체의 물성이 등온 중합으로 제조된 염화비닐계 중합체와 동등 수준으로 제조할 수 있다. If the time point of introduction of the vinyl chloride monomer is as long as possible, the polymerization time may be shortened, but the degree of polymerization of the vinyl chloride polymer as a final product may be lowered. Also, if the time point of introduction of the second vinyl chloride monomer is delayed, the physical properties of the vinyl chloride polymer as a final product may be deteriorated. However, if the above-mentioned point of view or the time of injection is satisfied, the polymerization time can be shortened, and the physical properties of the vinyl chloride polymer as a final product can be produced at the same level as the vinyl chloride polymer prepared by isothermal polymerization.

상기 제2 염화비닐계 단량체는 상기 제1 염화비닐계 단량체 100중량부에 대하여, 8 내지 13 중량부, 구체적으로는 9 내지 12 중량부로 투입될 수 있다. 상술한 범위를 만족하면, 염화비닐계 중합체의 생산성을 향상시킬 수 있다. 또한, 제조 시간이 서로 다른 2종 이상의 염화비닐계 중합체들, 즉 제1 염화비닐계 단량체로 제조된 염화비닐계 중합체와 제2 염화비닐계 단량체로 제조된 염화비닐계 중합체가 동시에 제조될 수 있다. 이 경우, 최종 생산품인 염화비닐계 중합체는 겉표면 모폴로지가 거칠어질 수 있고, 이로 인해 가소제가 용이하게 흡수될 수 있다. The second vinyl chloride monomer may be added in an amount of 8 to 13 parts by weight, and more preferably 9 to 12 parts by weight, based on 100 parts by weight of the first vinyl chloride monomer. When the above-mentioned range is satisfied, the productivity of the vinyl chloride-based polymer can be improved. In addition, two or more vinyl chloride polymers having different production times, that is, a vinyl chloride polymer prepared from a vinyl chloride monomer and a vinyl chloride polymer made from a vinyl chloride monomer can be simultaneously produced . In this case, the vinyl chloride polymer as a final product may have a rough surface morphology, and as a result, the plasticizer can be easily absorbed.

상기 제1 내지 제3 중합은 하나의 반응기에서 수행될 수 있다. The first to third polymerizations may be performed in one reactor.

본 발명의 염화비닐계 중합체의 제조방법은 상기 제1 중합시 존재하는 개시제가 분해되면서 라디칼을 만들어 중합이 수행될 수 있다. 이 경우, 중합이 수행되면서 개시제가 분해되어 중합체를 제조하는 속도에 비해, 남아있는 염화비닐계 단량체의 양이 적어져 중합 전환율이 매우 느려질 수 있다. 상기 제2 염화비닐계 단량체를 상기 제1 중합 또는 제2 중합 시에 추가 투입하면, 동일한 중합 시간에 중합체의 생산량을 향상시킬 수 있다.In the method for producing a vinyl chloride polymer of the present invention, radical polymerization can be performed by decomposing an initiator present in the first polymerization. In this case, as the polymerization is carried out, the amount of the residual vinyl chloride monomer is reduced compared to the rate at which the initiator is decomposed to produce the polymer, so that the polymerization conversion rate may be very slow. When the second vinyl chloride monomer is further added during the first polymerization or the second polymerization, the production amount of the polymer can be improved during the same polymerization time.

본 발명의 일실시예에 따라 제조된 염화비닐계 중합체는 비등온 중합으로 제조되었기 때문에, 중합체를 이루는 1차 입자들 간의 네트워크가 상대적으로 강하며, 내부에 공극이 많을 수 있다. 상기 염화비닐계 중합체는 내부에 공극이 많으므로, 높은 온도에서 염화비닐계 중합체가 빠르게 용융될 수 있어, 가공성이 우수할 수 있다. Since the vinyl chloride polymer prepared according to one embodiment of the present invention is made by non-isothermal polymerization, the network between the primary particles constituting the polymer is relatively strong, and there may be many voids inside. Since the vinyl chloride-based polymer has many voids therein, the vinyl chloride-based polymer can be rapidly melted at a high temperature, and the workability can be excellent.

상기 염화비닐계 중합체는 수평균 중합도가 980 이상, 구체적으로는 980 내지 1,100, 보다 구체적으로는 980 내지 1,020일 수 있다. 상기 염화비닐계 중합체의 평균 입경이 140 내지 170㎛, 구체적으로는 140 내지 160㎛, 보다 구체적으로는 140 내지 150㎛일 수 있다.The vinyl chloride polymer may have a number average degree of polymerization of 980 or more, specifically 980 to 1,100, more specifically 980 to 1,020. The vinyl chloride polymer may have an average particle diameter of 140 to 170 占 퐉, specifically 140 to 160 占 퐉, more specifically 140 to 150 占 퐉.

상기 수평균 중합도는 중합체 사슬 내의 평균적인 반복 단위의 수를 의미하는 것으로, 반복 단위의 분자량에 대한 수평균 분자량의 비율로 계산될 수 있다.The number average degree of polymerization means the average number of repeating units in the polymer chain and can be calculated as a ratio of the number average molecular weight to the molecular weight of the repeating unit.

상기 평균 입경는 광레이저법 입자측정기를 이용하여, 샘플 유닛(sample unit)인 분체(powder)가 셀(cell)을 통과할 때 입자의 크기에 따라 회절되는 빛의 각도의 크기로부터 측정한 평균 입경 및 입도 분포 값일 수 있다.The average particle size was determined by measuring the average particle size measured from the angle of light diffracted according to the particle size when the powder as a sample unit passed through the cell, Particle size distribution value.

이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예에 대하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein.

실시예Example 1 내지  1 to 실시예Example 8,  8, 비교예Comparative Example 1 내지  1 to 비교예Comparative Example 3 3

1㎥의 중합 반응기, 상기 중합반응기 내부에 위치하는 교반기, 상기 중합 반응기와 연결되고 중합반응의 온도를 제열하는 환류 응축기 및 상기 환류 응축기와 연결되고 미반응 염화비닐계 단량체를 배출하는 염화비닐 회수배관을 포함하는 중합장치를 이용하여 염화비닐계 단량체를 하기와 같은 방법으로 중합하였다.1 m < 3 >, a stirrer located in the polymerization reactor, a reflux condenser connected to the polymerization reactor and for releasing the temperature of the polymerization reaction, and a vinyl chloride recovery unit connected to the reflux condenser and discharging the unreacted vinyl chloride monomer The vinyl chloride monomer was polymerized by the following method using a polymerization apparatus including a pipe.

우선, 상기 중합반응기에 중합수 140중량부, 분산제로 수화도가 88%인 폴리비닐알코올 0.02 중량부, 수화도가 72%인 폴리 비닐 알코올 0.03 중량부, 수화도가 55%인 폴리비닐알코올 0.025중량부 및 하이드록시프로필메틸 셀룰로오스 0.005중량부, 개시제로 t-부틸퍼옥시 네오데카보네이트 0.088중량부를 일괄 투입하고, 교반한 후, 상기 중합반응기 내부를 진공 펌프로 탈기하였다. 이어서, 제1 염화비닐계 단량체로 염화비닐 단량체 100중량부를 투입하였다. 상기 중합반응기의 온도를 하기 표 1에 기재된 제1 중합 온도로 승온시킨 후, 제1 중합 온도에 도달하면, 제1 중합 반응을 개시하고, 하기 표 1에 기재된 시간 동안 제1 중합 반응을 수행하였다. 상기 제1 중합이 완료되었을 때의 상기 제1 염화비닐계 단량체의 중합 전환율을 하기 표 1에 기재하였다.First, 140 parts by weight of polymerization water, 0.02 part by weight of polyvinyl alcohol having a degree of hydration of 88% as a dispersant, 0.03 part by weight of polyvinyl alcohol having a degree of hydration of 72%, and polyvinyl alcohol having a degree of hydration of 55% , 0.005 part by weight of hydroxypropylmethylcellulose, and 0.088 part by weight of t-butylperoxyneodecarbonate as an initiator were added in one portion, and the inside of the polymerization reactor was degassed by a vacuum pump. Subsequently, 100 parts by weight of a vinyl chloride monomer was added as the first vinyl chloride monomer. After the temperature of the polymerization reactor was raised to the first polymerization temperature shown in Table 1, when the first polymerization temperature was reached, the first polymerization reaction was started and the first polymerization reaction was performed for the time period described in the following Table 1 . The polymerization conversion ratios of the first vinyl chloride monomer when the first polymerization is completed are shown in Table 1 below.

이어서, 상기 제2 중합온도로 감온시키면서 하기 표 1에 기재된 시간 동안 제2 중합을 개시하였다. 상기 제2 중합이 완료되었을 때의 상기 제1 염화비닐계 단량체의 중합 전환율을 하기 표 1에 기재하였다.Then, the second polymerization was initiated for the time period shown in the following Table 1 while being kept at the second polymerization temperature. The polymerization conversion ratios of the first vinyl chloride monomer when the second polymerization was completed are shown in Table 1 below.

한편, 제2 염화비닐계 단량체로 염화비닐 단량체 10중량부를 상기 제1 중합 반응이 개시된 후 하기 표 1에 기재된 시간이 경과되면, 하기 표 1에 기재된 시간 동안 투입하였다.On the other hand, 10 parts by weight of a vinyl chloride monomer as a second vinyl chloride monomer was added for the period of time shown in the following Table 1 after the time described in the following Table 1 was over after the start of the first polymerization reaction.

이어서, 상기 제2 중합 시간이 경과되면, 하기 표 1에 기재된 제3 중합 온도로 제3 중합을 개시하고, 상기 중합반응기의 내부 압력이 1.0㎏/㎠ 변화가 있는 시점에서 제3 중합을 정지시켰다. 상기 제3 중합이 개시된 시점부터 제3 중합이 정지된 시점까지의 시간과 총 중합시간을 하기 표 1에 나타내었다. 이어서, 상기 중합반응기에 산화방지제로 트리에틸렌 글리콜-비스-[3-(3-t-부틸-5-메틸-4-하이드록시페닐)프로피오네이트] 0.05중량부, 첨가제로 유게놀(4-알릴-2-메톡시―페놀) 0.05중량부를 첨가하였다. 그 후, 미반응 단량체 및 염화비닐 중합체 슬러리를 상기 중합반응기에서 회수하였다. 상기 염화비닐 중합체 슬러리를 탈거 및 탈수 공정을 수행하여 미반응 염화비닐계 단량체와 수분을 분리하고, 유동층 건조기에서 60℃에서 열풍 건조하고, 선별하여 염화비닐계 중합체를 수득하였다. Subsequently, when the second polymerization time elapsed, the third polymerization was started at the third polymerization temperature described in Table 1, and the third polymerization was stopped when the internal pressure of the polymerization reactor had a change of 1.0 kg / cm 2 . The time from the start of the third polymerization to the point of time when the third polymerization is stopped and the total polymerization time are shown in Table 1 below. Then, 0.05 part by weight of triethylene glycol-bis- [3- (3-t-butyl-5-methyl-4-hydroxyphenyl) propionate] as an antioxidant was added to the polymerization reactor, Allyl-2-methoxy-phenol) were added. Thereafter, the unreacted monomers and the vinyl chloride polymer slurry were recovered in the polymerization reactor. The vinyl chloride polymer slurry was subjected to a stripping and dehydration process to separate the unreacted vinyl chloride monomer and water, and then dried in a fluidized bed drier at 60 ° C with hot air and screened to obtain a vinyl chloride polymer.

구분division 제1 중합First polymerization 제2 중합Second polymerization 제3 중합Third polymerization 제2 염화비닐계 단량체The second vinyl chloride monomer 온도Temperature 시간time 중합
전환율
polymerization
Conversion Rate
시간time 중합
전환율
polymerization
Conversion Rate
온도Temperature 시간time 투입 시점Time of injection 투입 시간Injection time
실시예 1Example 1 59℃59 ℃ 60분60 minutes 30%30% 30분30 minutes 45%45% 57℃57 ℃ 70분70 minutes 60분60 minutes 50분50 minutes 실시예 2Example 2 60℃60 ° C 55분55 minutes 27%27% 30분30 minutes 42%42% 56℃56 ℃ 62분62 minutes 55분55 minutes 50분50 minutes 실시예 3Example 3 60℃60 ° C 50분50 minutes 24%24% 50분50 minutes 38%38% 56℃56 ℃ 46분46 minutes 50분50 minutes 50분50 minutes 실시예 4Example 4 60℃60 ° C 40분40 minutes 19%19% 40분40 minutes 38%38% 56℃56 ℃ 71분71 minutes 50분50 minutes 50분50 minutes 실시예 5Example 5 60℃60 ° C 50분50 minutes 24%24% 30분30 minutes 38%38% 56℃56 ℃ 64분64 minutes 40분40 minutes 50분50 minutes 실시예 6Example 6 60℃60 ° C 50분50 minutes 24%24% 30분30 minutes 38%38% 56℃56 ℃ 64분64 minutes 50분50 minutes 40분40 minutes 실시예 7Example 7 61℃61 ℃ 50분50 minutes 24%24% 50분50 minutes 38%38% 55℃55 ° C 42분42 minutes 50분50 minutes 50분50 minutes 실시예 8Example 8 60℃60 ° C 60분60 minutes 30%30% 20분20 minutes 38%38% 56℃56 ℃ 43분43 minutes 50분50 minutes 50분50 minutes 비교예 1Comparative Example 1 58℃58 ℃ 165분165 minutes 80%80% -- -- -- -- 65분65 minutes 50분50 minutes 비교예 2Comparative Example 2 59℃59 ℃ 60분60 minutes 30%30% 30분30 minutes 45%45% 57℃57 ℃ 68분68 minutes -- -- 비교예 3Comparative Example 3 59℃59 ℃ 60분60 minutes 30%30% 30분30 minutes 45%45% 57℃57 ℃ 90분90 minutes 110분110 minutes 50분50 minutes

중합 전환율(%)= 80(비교예1의 전환율)/165(비교예1의 중합시간) × T(각각의 시점에 따른 중합 시간) × 100Polymerization Conversion (%) = 80 (Conversion Rate of Comparative Example 1) / 165 (Polymerization Time of Comparative Example 1) x T (Polymerization Time According to Each Time) x 100

실험예Experimental Example 1:  One: 염화비닐계Vinyl chloride series 중합체의 물성 측정 Measurement of physical properties of polymer

실시예 1 내지 실시예 8과, 비교예 1 내지 비교예 3의 염화비닐계 중합체의 총 중합시간, 수평균 중합도 및 평균 입경을 아래의 측정 방법을 통해 측정하였고, 그 결과를 하기 표 2에 기재하였다.The total polymerization time, number average degree of polymerization and average particle diameter of the vinyl chloride polymers of Examples 1 to 8 and Comparative Examples 1 to 3 were measured by the following measuring methods, and the results are shown in Table 2 Respectively.

1) 수평균 중합도 측정방법: ASTM D1243-79에 의해 측정하였다(기재가 적절한지 확인부탁드립니다).1) Number average degree of polymerization: Measured according to ASTM D1243-79.

2) 평균 입경: 광레이저법 입자측정기를 이용하여, 염화비닐계 중합체 분체(powder)가 셀(cell)을 통과할 때 입자의 크기에 따라 회절되는 빛의 각도의 크기로부터 측정한 평균 입경 및 입도 분포 값을 오차 범위 내에서 나타내었다.2) Average Particle Diameter: The average particle size and the particle size measured from the magnitude of the angle of light diffracted according to the particle size when the vinyl chloride polymer powder passed through the cell, The distribution values are shown within the error range.

구분division 총 중합시간Total polymerization time 수평균 중합도Number average degree of polymerization 평균 입경(㎛)Average particle diameter (占 퐉) 실시예 1Example 1 160분160 minutes 1,0001,000 144144 실시예 2Example 2 147분147 minutes 1,0001,000 146146 실시예 3Example 3 146분146 minutes 1,0001,000 145145 실시예 4Example 4 151분151 minutes 1,0201,020 145145 실시예 5Example 5 144분144 minutes 1,0001,000 145145 실시예 6Example 6 144분144 minutes 1,0001,000 145145 실시예 7Example 7 142분142 minutes 980980 149149 실시예 8Example 8 143분143 minutes 980980 146146 비교예 1Comparative Example 1 165분165 minutes 1,0001,000 140140 비교예 2Comparative Example 2 160분160 minutes 1,0001,000 142142 비교예 3Comparative Example 3 180분180 minutes 1,0001,000 153153

표 2를 참조하면, 실시예 1 내지 8의 염화비닐계 중합체가 비교예 1 내지 3의 염화비닐계 중합체에 비하여 중합시간이 최대 38분까지 단축될 수 있음을 확인하였다. 즉, 본 발명에서와 같이, 제1 중합에서 제3 중합으로 넘어갈 때에 있어서 제2 중합 과정에서 반응 온도를 감온하는 과정과, 제2 염화비닐계 단량체를 추가 투입하되, 투입하는 시점과, 투입 시간을 제어하는 경우에는 전체 중합 반응의 반응 시간을 단축할 수 있다는 점을 알 수 있고, 이에 따라 생산성이 향상될 수 있음이 확인되었다.Referring to Table 2, it was confirmed that the vinyl chloride type polymers of Examples 1 to 8 can be shortened in polymerization time up to 38 minutes as compared with the vinyl chloride type polymers of Comparative Examples 1 to 3. That is, as in the present invention, the step of reducing the reaction temperature in the second polymerization process when the polymerization is switched from the first polymerization to the third polymerization, the step of additionally adding the second vinyl chloride monomer, It can be seen that the reaction time of the entire polymerization reaction can be shortened and it is confirmed that the productivity can be improved.

다만, 구체적으로, 실시예 1 내지 실시예 6의 염화비닐계 중합체는 수평균 중합도가 비등온 중합반응으로 제조된 비교예 1의 염화비닐계 중합체와 동등 수준인 것을 확인할 수 있었지만, 실시예 7의 경우, 중합 반응시 온도 감소폭이 6℃로 다소 컸기 때문에, 총 중합시간은 감소하였지만, 수평균 중합도가 980인 염화비닐계 중합체가 제조되었다. 또한, 실시예 8의 경우 제2 중합이 비교적 짧은 시간 동안 수행되었기 때문에, 총 중합시간은 감소하였지만, 수평균 중합도가 떨어지는 것을 확인할 수 있었다.Specifically, it was confirmed that the vinyl chloride type polymers of Examples 1 to 6 were of the same level as the vinyl chloride type polymer of Comparative Example 1 in which the number average degree of polymerization was made by non-isothermal polymerization, The vinyl chloride polymer having a number average degree of polymerization of 980 was obtained although the total polymerization time was decreased because the temperature decrease width during polymerization was somewhat large at 6 ° C. Further, in the case of Example 8, since the second polymerization was performed for a relatively short time, the total polymerization time was reduced, but it was confirmed that the number-average degree of polymerization was lowered.

한편, 실시예 7 및 실시예 8과 실시예 1 내지 6이 상기 표 2에 기재된 바와 같이, 수평균 중합도가 약 20 정도가 차이가 나는 것은, 상대적으로 용융시간이 달라지게 되어 제품군이 상이해지는 결과가 될 수 있으며, 이에 수평균 중합도를 고려하고 이에 따른 용융 특성을 고려한다면, 감온하는 온도 범위와 제2 중합의 중합 시간을 제어할 필요가 있을 수 있다.On the other hand, in Examples 7 and 8 and Examples 1 to 6, as shown in Table 2, the difference in the number average degree of polymerization of about 20 is due to the fact that the melting time is relatively different, And considering the number average degree of polymerization and considering the melting characteristics thereof, it may be necessary to control the temperature range for warming and the polymerization time of the second polymerization.

실험예Experimental Example 2:  2: 염화비닐계Vinyl chloride series 중합체 조성물의 물성 측정 Measurement of physical properties of polymer composition

실시예 1 내지 실시예 8과, 비교예 1 내지 비교예 3의 염화비닐계 중합체 100중량부에, 가소제로 디옥틸 프탈레이트(DOP) 35중량부, 열안정제로서 스테아르산 바륨 1중량부와 삼염기성 유산염 1중량부 및 활제로 스테아릭산 1중량부를 첨가한 후 혼합하여 염화비닐계 중합체 조성물을 제조하였다.To 100 parts by weight of the vinyl chloride polymers of Examples 1 to 8 and Comparative Examples 1 to 3, 35 parts by weight of dioctyl phthalate (DOP) as a plasticizer, 1 part by weight of barium stearate as a heat stabilizer, 1 part by weight of lactate and 1 part by weight of stearic acid as a lubricant were added and mixed to prepare a vinyl chloride polymer composition.

1) 가소제 흡수율[CPA, (중량%)]: ASTM D 3367-95에 의거하여 측정하였다.1) Plasticizer absorption rate [CPA, (% by weight)]: Measured according to ASTM D 3367-95.

2) 용융시간(Fusion time) 및 용융부하: 브라벤더 플라스토그래프(Bradender plastograph)를 이용하여 140, 30rpm의 조건에서 용융 시간을 각각 측정하였다. 2) Fusion time and melting load: Melting time was measured using a Bradender plastograph at 140 rpm and 30 rpm, respectively.

3) 겉보기 비중(Bulk Density: (g/㎤)): ASTM D 1895-89에 의거하여 측정하였다.3) Bulk Density (g / cm 3): Measured according to ASTM D 1895-89.

구분division CPA
(중량%)
CPA
(weight%)
용융시간
(초)
Melting time
(second)
겉보기 비중
(g/㎤)
Apparent specific gravity
(g / cm3)
실시예 1Example 1 16.616.6 107107 0.5770.577 실시예 2Example 2 16.016.0 110110 0.5790.579 실시예 3Example 3 16.316.3 110110 0.5780.578 실시예 4Example 4 15.915.9 113113 0.5790.579 실시예 5Example 5 16.816.8 101101 0.5750.575 실시예 6Example 6 16.816.8 100100 0.5750.575 실시예 7Example 7 14.514.5 112112 0.5810.581 실시예 8Example 8 16.516.5 108108 0.5770.577 비교예 1Comparative Example 1 14.614.6 122122 0.5820.582 비교예 2Comparative Example 2 16.016.0 107107 0.5610.561 비교예 3Comparative Example 3 14.014.0 126126 0.5860.586

상기 표 3을 참조하면, 실시예 1 내지 실시예 6, 실시예 8의 염화비닐계 중합체는 가소제 흡수율이 우수하기 때문에, 이로 제조된 염화비닐계 중합체 조성물은 가공시 용융시간이 비교예 1 및 비교예 3에 비하여 단축된 것을 확인할 수 있었다.With reference to Table 3 above, the vinyl chloride type polymers of Examples 1 to 6 and Example 8 have excellent plasticizers absorption rate, and thus the vinyl chloride type polymer composition thus obtained has a melting time during processing of Comparative Example 1 and Comparative Example Which is shorter than that of Example 3.

비교예 2의 경우, 실시예 1과 동등 수준의 가소제 흡수율과 용융 시간을 구현하고, 실시예 7 대비 우수한 가소제 흡수율과 용융시간을 구현하나, 실시예 1 및 실시예 7에 비하여 겉보기 비중이 낮은 것을 확인할 수 있었다. 이에 따라, 실시예 1, 실시예 7 및 비교예 2로 파이프를 제조하는 경우, 비교예 2의 파이프와 비교하여, 실시예 1 및 실시예 7로 제조된 파이프가 압출률이 우수하고, 생산량이 증대되고, 내압성이 우수할 수 있다.In the case of Comparative Example 2, the plasticizer absorption rate and melting time were the same as in Example 1 and the plasticizer absorption rate and melting time were superior to those in Example 7, but the lower specific gravity was lower than those of Examples 1 and 7 I could confirm. Thus, in the case of manufacturing pipes according to Examples 1 and 7 and Comparative Example 2, compared with the pipe of Comparative Example 2, the pipes manufactured in Examples 1 and 7 had an excellent extrusion rate, And the pressure resistance can be excellent.

Claims (14)

개시제 존재 하에, 제1 온도에서 제1 염화비닐계 단량체를 제1 중합하는 단계;
상기 제1 온도보다 낮은 제2 온도로 감온하면서 제2 중합하는 단계; 및
상기 제2 온도에서 제3 중합하는 단계를 포함하고,
상기 제1 중합 또는 상기 제2 중합시, 제2 염화비닐계 단량체의 투입을 개시하되, 제1 중합이 시작된 후 70분이 경과하기 전에 투입하는 것인 염화비닐계 중합체의 제조방법.
Polymerizing the first vinyl chloride monomer at a first temperature in the presence of an initiator;
And a second polymerizing while being warmed to a second temperature lower than the first temperature; And
And third polymerizing at the second temperature,
Wherein during the first polymerization or the second polymerization, the introduction of the second vinyl chloride monomer is started, but before the elapse of 70 minutes from the start of the first polymerization, the vinyl chloride-based polymer is charged.
청구항 1에 있어서,
상기 제2 온도는 상기 제1 온도보다 2 내지 6℃ 낮은 것인 염화비닐계 중합체의 제조방법.
The method according to claim 1,
And the second temperature is 2 to 6 ° C lower than the first temperature.
청구항 1에 있어서,
상기 제1 온도는 58 내지 62℃인 것인 염화비닐계 중합체의 제조방법.
The method according to claim 1,
Wherein the first temperature is from 58 to 62 ° C.
청구항 1에 있어서,
상기 제2 염화비닐계 단량체는 상기 제1 중합이 시작된 30분 이후 및 70분 이전에 투입되는 것인 염화비닐계 중합체의 제조방법.
The method according to claim 1,
Wherein the second vinyl chloride monomer is charged after 30 minutes and 70 minutes before the first polymerization is started.
청구항 1에 있어서,
상기 제2 염화비닐계 단량체는 투입 개시로부터 제1 중합 내지 제3 중합 중 2 이상의 중합 반응에 걸쳐 연속적으로 투입되는 것인 염화비닐계 중합체의 제조방법.
The method according to claim 1,
Wherein the second vinyl chloride monomer is continuously charged from the start of charging to at least two polymerization reactions during the first polymerization to the third polymerization.
청구항 1에 있어서,
상기 제2 염화비닐계 단량체는 상기 제1 염화비닐계 단량체 100중량부에 대하여, 8 내지 13 중량부로 투입되는 것인 염화비닐계 중합체의 제조방법.
The method according to claim 1,
Wherein the second vinyl chloride monomer is charged in an amount of 8 to 13 parts by weight based on 100 parts by weight of the first vinyl chloride monomer.
청구항 1에 있어서,
상기 제2 중합은 상기 제1 중합이 30 내지 70분 동안 수행된 후 개시되는 것인 염화비닐계 중합체의 제조방법.
The method according to claim 1,
Wherein the second polymerization is initiated after the first polymerization is performed for 30 to 70 minutes.
청구항 1에 있어서,
상기 제2 중합을 20 내지 60분 동안 수행하는 것인 염화비닐계 중합체의 제조방법.
The method according to claim 1,
And the second polymerization is carried out for 20 to 60 minutes.
청구항 5에 있어서,
상기 제2 염화비닐계 단량체는 투입 개시로부터 30 내지 60분 동안 연속적으로 투입되는 것인 염화비닐계 중합체의 제조방법.
The method of claim 5,
Wherein the second vinyl chloride monomer is continuously charged for 30 to 60 minutes from the start of charging.
청구항 1에 있어서,
상기 제1 내지 제3 중합을 하나의 반응기에서 수행하는 것인 염화비닐계 중합체의 제조방법.
The method according to claim 1,
Wherein the first to third polymerizations are carried out in one reactor.
청구항 1에 있어서,
상기 제1 내지 제3 중합은 현탁 중합인 것인 염화비닐계 중합체의 제조방법.
The method according to claim 1,
Wherein the first to third polymerization are suspension polymerization.
현탁 중합 염화비닐계 중합체로서, 상기 염화비닐계 중합체는,
중합도가 980 이상이고, 평균 입경이 140㎛를 초과하는 것인 염화비닐계 중합체.
As the suspension-polymerized vinyl chloride polymer, the vinyl chloride-
A degree of polymerization of 980 or more, and an average particle diameter of more than 140 占 퐉.
청구항 12에 있어서,
상기 중합도는 980 내지 1,100이고, 상기 평균 입경은 140 내지 170㎛인 것인 염화비닐계 중합체.
The method of claim 12,
Wherein the polymerization degree is from 980 to 1,100, and the average particle diameter is from 140 to 170 占 퐉.
청구항 12에 있어서,
상기 염화비닐계 중합체는 가소제 흡수율이 15 내지 18%인 것인 염화비닐계 중합체.
The method of claim 12,
Wherein the vinyl chloride-based polymer has a plasticizer absorption rate of 15 to 18%.
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