KR20190060431A - Method for preparing acrylonitrile based polymer - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a continuous production method which includes a reaction system comprising two or more reactors. The present invention includes: a step of primarily polymerizing a raw material mixture containing an acrylonitrile monomer in the presence of a polymerization initiator in a first reactor while controlling residence time within 8 to 15 hours; and a step of producing a final polymer by transferring the primarily polymerized raw material mixture to a second reactor, secondarily polymerizing in a second reactor, and controlling residence time within 1.5 to 6 hours. The present invention: has the ratio of the residence time of the first reactor to the residence time of the second reactor to be 2:1 to 6:1; suppresses physical properties, improves a conversion rate, thereby increasing productivity when using the production method; and is able to produce an acrylonitrile-based copolymer having uniform physical properties.

Description

아크릴로니트릴계 공중합체의 제조방법 {METHOD FOR PREPARING ACRYLONITRILE BASED POLYMER}METHOD FOR PREPARING ACRYLONITRILE BASED POLYMER [0002]

본 발명은 탄소섬유의 제조에 사용되는 아크릴로니트릴계 공중합체의 제조방법에 관한 것으로서, 중합 반응에서 반응기의 체류시간을 제어하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a process for preparing an acrylonitrile-based copolymer for use in the production of carbon fibers, and more particularly to a process for controlling the residence time of a reactor in a polymerization reaction.

탄소 섬유는 전체 중량에 대하여 탄소 원소가 90중량% 이상으로 이루어진 섬유상의 탄소 재료로서, 폴리아크릴로니트릴(Polyacrylonitrile, PAN), 석유계·석탄계 탄화수소 잔류물인 피치(pitch) 또는 레이온으로부터 제조된 섬유 형태의 전구체를 불활성 분위기에서 열분해하여 얻어지는 섬유를 의미한다.The carbon fiber is a fibrous carbon material having a carbon element content of 90 wt% or more based on the total weight of the carbon fiber. The carbon fiber is preferably a polyacrylonitrile (PAN), a pitch which is a residue of a petroleum-based hydrocarbon residue, Quot; means a fiber obtained by pyrolyzing a precursor of the polymer in an inert atmosphere.

탄소 섬유는 구성 요소인 탄소의 구조 및 조직 특성을 가지면서 섬유 형태를 가진 재료로서, 내열성, 화학적 안정성, 전기 열전도성, 저열 팽창성에 따른 치수안정성, 저밀도, 마찰 마모 특성, X선 투과성, 전자파 차폐성, 생체친화성, 유연성 등의 우수한 특징을 지니고 있으며, 활성화 조건에 따라서는 매우 우수한 흡착 특성 부여도 가능하다. The carbon fiber is a fiber type material having the structural and structural characteristics of the carbon which is a constituent, and is a material having a fiber shape. It is a material having heat resistance, chemical stability, electric thermal conductivity, dimensional stability due to low thermal expansion, low density, frictional wear characteristics, , Biocompatibility, and flexibility, and it is also possible to impart very good adsorption characteristics depending on the activation conditions.

한편, 아크릴로니트릴계 중합체는 탄소 섬유 전구체의 원료로 넓게 이용되고 있다. 아크릴로니트릴계 중합체를 제조하는 방법에는 용액중합이 주로 이용된다. 용액중합은 단량체, 개시제, 반응용매를 이용하는 방법으로 중합체 용액을 그대로 방사 용액으로 이용할 수 있어, 중합체를 방사용매에 용해하는 과정이 불필요한 장점을 가지고 있다.On the other hand, acrylonitrile-based polymers are widely used as raw materials for carbon fiber precursors. Solution polymerization is mainly used as a method for producing an acrylonitrile-based polymer. The solution polymerization is advantageous in that it is unnecessary to dissolve the polymer in a spinning solvent since the polymer solution can be used as a spinning solution as it is by a method using a monomer, an initiator and a reaction solvent.

한편, PAN계 탄소섬유의 생산성 향상은 탄소섬유 전구체 섬유의 방사, 내염화 혹은 탄소화 모든 과정에서 노력이 이루어지고 있다. 그 중에서도 PAN계 탄소섬유 전구체 섬유의 방사 측면의 생산성 향상은, 방사시 PAN계 중합체 용액의 특성에 따른 한계 방사 드래프트율과 그 응고 구조에 따른 연신 배율의 한계로 인해 생산성이 제한되는 문제가 있다. 이에 생산성을 향상시키기 위해 방사 속도를 향상시키면 연신성이 저하되고, 방사 속도를 낮추면 생산성은 저하되기 때문에, 생산성 향상과 제품 성능의 양립이 어렵다는 문제가 있다.On the other hand, efforts to improve the productivity of PAN-based carbon fibers have been made in all processes of spinning, chlorination or carbonization of carbon fiber precursor fibers. Among them, the productivity improvement of the spinning side of the PAN-based carbon fiber precursor fibers has a problem in that the productivity is limited due to the limiting radiation drag ratio depending on the characteristics of the PAN-based polymer solution during spinning and the draw ratio depending on the solidification structure. If the spinning speed is increased to improve the productivity, the spinnability is lowered. If the spinning speed is lowered, the productivity is lowered.

이러한 노력에서, PAN계 중합체 용액에 초고분자량 성분을 소량 포함하는 경우에는 높은 방사 드래프트율로 제사해도 섬유 손상이 없이 품위가 좋은 전구체 섬유를 얻을 수 있어 탄소섬유의 대량생산이 가능해진다는 장점이 있고, 이 방법으로 배치식 용액 중합법을 제안하고 있다(특허문헌 1)In this effort, when a small amount of ultrahigh molecular weight component is contained in the PAN-based polymer solution, precursor fibers having good durability without damaging the fiber can be obtained even at a high radiation draft rate, which makes it possible to mass-produce carbon fibers , And a batch type solution polymerization method is proposed by this method (Patent Document 1)

구체적으로, 중합 개시제 등의 시약을 2회로 나누어 투입함으로써, 초고분자량 성분의 중합과 통상의 분자량 성분의 중합을 동일한 반응 용액 중에서 수행하는 것으로서 이를 통해 예사성이 우수한 PAN계 중합체 용액을 용이하게 얻을 수 있다는 점이 제안된다. Specifically, the polymerization of ultrahigh molecular weight components and the polymerization of ordinary molecular weight components are carried out in the same reaction solution by introducing a reagent such as a polymerization initiator in two divided doses, whereby a PAN-based polymer solution having excellent prospective properties can be easily obtained Is proposed.

그렇지만 소정의 초고분자량 성분의 중합율을 얻기 위해 시약의 투입 타이밍이 엄밀한 제어가 요구되고, 또한 동일한 반응기에서 반복적으로 중합을 할 경우, 잔존 시약이 중합 스펙에 영향을 주고 또한 점도가 높아 반응기 내에 겔 생성이 다량 발생하기 때문에, 반응기를 자주 세척하여야 하는 등의 별도 조치가 필요하고, 배치식으로 제조된 PAN계 중합체는 물성의 균일도가 크게 저하되어 품질 편차의 문제가 있어 품질 개선과 생산성 향상의 동시 달성은 여전히 개선이 요구되는 실정이다.However, in order to obtain a polymerization rate of a predetermined ultrahigh molecular weight component, precise control of the injection timing of the reagent is required, and when the polymerization is repeatedly performed in the same reactor, the residual reagent affects the polymerization specification and the viscosity is high, It is necessary to separately wash the reactor. Therefore, the PAN-based polymer produced by the batch method has a problem of quality deviation because the uniformity of physical properties is greatly lowered, The achievement is still in need of improvement.

JP 2008-248219 AJP 2008-248219A

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 연속식 제조 방법을 적용하되 제1 반응기에서의 체류 시간을 제어하고 제2 반응기와의 체류시간 비율을 제어함으로써 물성 저하를 억제하면서도 전환율을 크게 향상시킬 수 있으며 이로 인해 생산성이 크게 증대된 아크릴로니트릴계 공중합체의 제조방법을 제공하고자 한다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a method of controlling a retention time in a first reactor and a retention time ratio in a second reactor, The present invention provides a method for producing an acrylonitrile-based copolymer which can greatly improve productivity and thereby greatly increase productivity.

상기 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따르면, 2 이상의 반응기를 포함하는 반응시스템을 포함하는 연속식 제조방법으로, 제1 반응기에서 중합 개시제의 존재 하에, 아크릴로니트릴계 단량체를 포함하는 원료 혼합물을 1차 중합하되 체류시간을 8 내지 15 시간으로 제어하여 중합하는 단계; 및 1차 중합된 원료 혼합물을 제2 반응기로 이송하여 제2 반응기에서 2차 중합하되 체류시간을 1.5 내지 6 시간으로 제어하여 최종 중합물을 제조하는 단계;를 포함하고, 상기 제1 반응기의 체류시간 및 제2 반응기의 체류시간의 비율은 2:1 내지 6:1인 것인 아크릴로니트릴계 공중합체의 제조방법이 제공된다.According to one embodiment of the present invention, there is provided a continuous production method comprising a reaction system comprising at least two reactors, wherein the polymerization is carried out in the presence of a polymerization initiator in a first reactor, Polymerizing the raw material mixture while controlling the retention time to 8 to 15 hours by first polymerizing the raw material mixture; And transferring the first polymerized raw material mixture to a second reactor and performing a secondary polymerization in a second reactor and controlling a retention time to be 1.5 to 6 hours to prepare a final polymerized product, And the residence time of the second reactor is from 2: 1 to 6: 1.

본 발명의 아크릴로니트릴계 공중합체의 제조방법에 따르면, 제1 반응기에서의 체류 시간을 제어하고 제2 반응기와의 체류시간 비율을 제어함으로써 중합체의 물성 저하를 억제할 수 있고 전환율을 크게 향상시킬 수 있기 때문에 생산성을 극대화 할 수 있으며 물성이 균일하게 우수한 아크릴로니트릴계 공중합체를 제공할 수 있다.According to the method for producing an acrylonitrile-based copolymer of the present invention, the retention time in the first reactor can be controlled and the ratio of the residence time with the second reactor can be controlled to suppress the deterioration of the physical properties of the polymer, It is possible to maximize productivity and to provide an acrylonitrile-based copolymer having uniform physical properties.

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 아니되며, 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 일 실시예에 따른 아크릴로니트릴계 공중합체의 제조방법은 2 이상의 반응기를 포함하는 반응시스템을 포함하는 연속식 제조방법으로, 제1 반응기에서 중합 개시제의 존재 하에, 아크릴로니트릴계 단량체를 포함하는 원료 혼합물을 1차 중합하되 체류시간을 8 내지 15 시간으로 제어하여 중합하는 단계; 및 1차 중합된 원료 혼합물을 제2 반응기로 이송하여 제2 반응기에서 2차 중합하되 체류시간을 1.5 내지 6 시간으로 제어하여 최종 중합물을 제조하는 단계;를 포함하고, 상기 제1 반응기의 체류시간 및 제2 반응기의 체류시간의 비율은 2:1 내지 6:1인 것을 특징으로 한다.A method for producing an acrylonitrile-based copolymer according to an embodiment of the present invention is a continuous production method comprising a reaction system comprising two or more reactors, wherein in the presence of a polymerization initiator in the first reactor, the acrylonitrile- , And polymerizing the first mixture by controlling the residence time to 8 to 15 hours; And transferring the first polymerized raw material mixture to a second reactor and performing a secondary polymerization in a second reactor and controlling a retention time to be 1.5 to 6 hours to prepare a final polymerized product, And the residence time of the second reactor is from 2: 1 to 6: 1.

본 발명의 상기 제조방법에 따르면, 배치식 중합 방법에 비하여 물성이 균일한 아크릴로니트릴계 공중합체를 얻을 수 있고, 반응시간이 단축될 수 있으며, 전환율을 향상시킬 수 있고, 물성 저하를 억제할 수 있어서 생산성을 크게 향상시킬 수 있다.According to the above production method of the present invention, it is possible to obtain an acrylonitrile-based copolymer having uniform physical properties as compared with the batch polymerization method, to shorten the reaction time, to improve the conversion rate, So that the productivity can be greatly improved.

이하, 본 발명에 따른 제조방법을 구체적으로 설명한다. Hereinafter, the production method according to the present invention will be described in detail.

상기 제조방법은 2 이상의 반응기를 사용하는 연속식 용액 중합 방법이 적용된 것으로서, 바람직하게는 2기의 반응기가 사용되어 중합이 수행될 수 있다.The production method is a continuous solution polymerization method using two or more reactors, and preferably two reactors are used to carry out the polymerization.

먼저, 제1 반응기에 아크릴로니트릴계 단량체를 포함하는 원료 혼합물이 중합 개시제의 존재 하에 중합 반응이 수행된다. 제1 반응기에서의 1차 중합은 반응기의 체류시간 제어가 중요하며 특히 8 내지 15 시간으로 제어하는 것을 특징으로 한다.First, in the first reactor, the polymerization reaction is carried out in the presence of the polymerization initiator in the raw material mixture containing the acrylonitrile-based monomer. The primary polymerization in the first reactor is characterized in that the residence time control of the reactor is important, and is particularly controlled to be 8 to 15 hours.

제1 반응기의 체류시간이 15 시간을 초과하여 너무 긴 경우에는 전환율이 증가할 수는 있으나, 전환율이 증가하는 것 대비하여 체류시간 증대를 위해 반응기 크기를 크게 하여야 하는 문제가 있고 이로 인하여 설비 투자비나 운전비가 기하급수적으로 상승할 수 있어 생산성이 크게 저하될 수 있다.If the residence time of the first reactor is excessively longer than 15 hours, the conversion rate may increase. However, since the conversion rate is increased, there is a problem that the reactor size must be increased in order to increase the residence time. The operation ratio may increase exponentially, and the productivity may be significantly lowered.

또한, 제1 반응기에서의 체류시간이 8 시간 미만으로 너무 짧은 경우에는 전환율이 너무 낮을 수 있고, 그에 따라 제2 반응기에서의 체류시간을 길게 가져가야 하는 문제가 있으며, 제2 반응기에서의 체류시간이 길어지는 경우에는 최종 중합체의 물성이 큰 폭으로 저하될 수 있는 문제를 야기할 수 있다.In addition, when the residence time in the first reactor is too short as less than 8 hours, the conversion rate may be too low, and accordingly, the residence time in the second reactor must be long, and the residence time in the second reactor It may cause a problem that the physical properties of the final polymer may be greatly lowered.

따라서, 제1 반응기에서의 체류시간 제어는 아크릴로니트릴계 공중합체를 제조하는 데에 있어서 중요한 인자로 작용할 수 있으며, 생산량, 전환율, 반응기의 설계 사항 등의 측면에서 전술한 바와 같이 8 시간 내지 15 시간으로 제어하는 것이 바람직하며, 더 바람직하게는 10 시간 내지 13 시간, 최적으로는 11 시간 내지 12 시간으로 체류시간을 조절할 수 있다.Therefore, the control of the residence time in the first reactor can serve as an important factor in the preparation of the acrylonitrile-based copolymer. From the viewpoint of the yield, the conversion rate, the design of the reactor, etc., Hour, more preferably 10 hours to 13 hours, and most preferably 11 hours to 12 hours.

상기 원료 혼합물은 아크릴로니트릴계 단량체 및 유기용매를 포함할 수 있다.The raw material mixture may include an acrylonitrile-based monomer and an organic solvent.

상기 아크릴로니트릴계 단량체는 아크릴로니트릴 및 메타크릴로니트릴로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상일 수 있으며, 이 중 아크릴로니트릴이 바람직할 수 있다.The acrylonitrile-based monomer may be at least one member selected from the group consisting of acrylonitrile and methacrylonitrile, and acrylonitrile may be preferable.

또한 상기 유기용매는 디메틸설폭사이드, 디메틸포름아미드 및 디메틸아세트아미드로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상일 수 있으며, 이 중 디메틸설폭사이드가 바람직할 수 있다.The organic solvent may be at least one selected from the group consisting of dimethylsulfoxide, dimethylformamide and dimethylacetamide, of which dimethylsulfoxide may be preferred.

상기 원료 혼합물은 바람직하게, 상기 아크릴로니트릴 단량체 100 중량부에 대하여, 상기 유기용매를 200 내지 500 중량부, 바람직하게는 300 내지 450 중량부, 보다 바람직하게는 320 내지 380 중량부로 포함할 수 있고 이 범위를 만족하면, 원료 혼합물의 점도가 적절하여 용액 중합의 중합 전환율 및 중량평균분자량이 증가될 수 있다.The raw material mixture may preferably contain 200 to 500 parts by weight, preferably 300 to 450 parts by weight, more preferably 320 to 380 parts by weight of the organic solvent per 100 parts by weight of the acrylonitrile monomer When this range is satisfied, the viscosity of the raw material mixture is appropriate, so that the polymerization conversion ratio and the weight average molecular weight of the solution polymerization can be increased.

한편, 상기 원료 혼합물은 아크릴로니트릴계 단량체 이외에 추가적인 단량체를 공단량체로 더 포함할 수 있다. 상기 공단량체는, 예를 들면, 카르복시산계 단량체 및 (메트)아크릴레이트계 단량체로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상일 수 있다. Meanwhile, the raw material mixture may further include an additional monomer as a comonomer in addition to the acrylonitrile monomer. The comonomer may be at least one member selected from the group consisting of, for example, a carboxylic acid-based monomer and a (meth) acrylate-based monomer.

상기 카르복시산계 단량체는 아크릴산, 메타크릴산, 에타크릴산, 이타콘산, 크로톤산, 시트라콘산, 말레인산 및 메사콘산으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상일 수 있고, 이 중 이타콘산이 바람직하다. 상기 (메트)아크릴레이트계 단량체로는 메틸 아크릴레이트, 에틸 아크릴레이트, 프로필 아크릴레이트, 메틸 메타크릴레이트, 에틸 메타크릴레이트 및 프로필 메타크릴레이트로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상일 수 있고, 이 중 메틸 아크릴레이트가 바람직하다.The carboxylic acid-based monomer may be at least one member selected from the group consisting of acrylic acid, methacrylic acid, ethacrylic acid, itaconic acid, crotonic acid, citraconic acid, maleic acid and mesaconic acid, among which itaconic acid is preferable. The (meth) acrylate-based monomer may be at least one member selected from the group consisting of methyl acrylate, ethyl acrylate, propyl acrylate, methyl methacrylate, ethyl methacrylate and propyl methacrylate, Methyl acrylate is preferred.

상기 공단량체는 아크릴로니트릴계 단량체 100 중량부에 대하여 1 내지 10 중량부, 바람직하게는 1 내지 7 중량부, 보다 바람직하게는 1 내지 4 중량부로 포함될 수 있다. 상술한 범위를 만족하면, 아크릴로니트릴계 섬유 제조 공정에서 산화 안정화 반응의 개시 온도를 낮추는 역할을 할 수 있을 뿐만 아니라, 아크릴로니트릴계 섬유에 적절한 연신성을 부여할 수 있다.The comonomer may be contained in an amount of 1 to 10 parts by weight, preferably 1 to 7 parts by weight, more preferably 1 to 4 parts by weight based on 100 parts by weight of the acrylonitrile-based monomer. When the above-mentioned range is satisfied, not only the initiation temperature of the oxidation stabilization reaction can be lowered in the acrylonitrile-based fiber production process, but also suitable stretchability can be imparted to the acrylonitrile-based fiber.

상기 중합 반응은 중합 개시제의 존재 하에 수행될 수 있으며, 상기 중합 개시제는 원료 혼합물 내의 단량체들의 중합 반응을 개시하기 위한 것으로, 예를 들면, 아조비스이소부티로니트릴, 2,2'-아조비스(4-메톡시-2,4-디메틸발레로니트릴, 2,2'-아조비스 (2,4-디메틸발레로니트릴), 디메틸 2,2'-아조비스(2-메틸프로피오네이트), 1,1'-아조비스(사이클로헥산-1-카르보니트릴), 2,2'-아조비스[N-(2-프로페닐)-2-메틸 프로피온아미드, [(시아노-1-메틸 에틸)아조]포름아미드, 2 2'-아조비스(N-부틸-2-메틸 프로피온 아미드), 2,2'-아조비스(N-사이클로헥실-2-메틸 프로피온 아미드) 등이 사용될 수 있으며, 이 중에서도 아조비스이소부티로니트릴이 특히 바람직하다. The polymerization reaction may be carried out in the presence of a polymerization initiator, and the polymerization initiator is used for initiating polymerization of monomers in the raw material mixture. For example, azobisisobutyronitrile, 2,2'-azobis ( Azobis (2, 4-dimethylvaleronitrile), dimethyl 2,2'-azobis (2-methylpropionate), 1 Azobis [cyclohexane-1-carbonitrile], 2,2'-azobis [N- (2-propenyl) -2- methylpropionamide, [(cyano- (N-butyl-2-methylpropionamide), 2,2'-azobis (N-cyclohexyl-2-methylpropionamide) and the like can be used. Of these, azo Bisisobutyronitrile is particularly preferred.

상기 중합 개시제는 상기 원료 혼합물을 50 내지 70로 승온시킨 후 투입될 수 있으며, 이와 같이 승온 후 중합 개시제가 투입되는 경우에는 원료 혼합물 내의 단량체의 기화로 인해 중합 수율이 저하되는 것을 방지할 수 있으며, 개시제에 의한 중합 개시가 효과적으로 이루어져 중합 속도가 우수할 수 있다.The polymerization initiator can be added after raising the temperature of the raw material mixture to 50 to 70. When the polymerization initiator is added after the temperature rise as described above, the polymerization yield can be prevented from being lowered due to vaporization of the monomers in the raw material mixture, The initiation of polymerization by the initiator can be effectively carried out and the polymerization rate can be excellent.

상기 중합 개시제는 아크릴로니트릴계 단량체 100 중량부에 대하여, 0.2 내지 2.0 중량부, 바람직하게는 0.3 내지 1.0 중량부, 보다 바람직하게는 0.4 내지 0.8 중량부로 투입될 수 있다. 상술한 범위를 만족하면, 수득된 중합체의 최종 중합 전환율을 증가시킬 수 있다.The polymerization initiator may be added in an amount of 0.2 to 2.0 parts by weight, preferably 0.3 to 1.0 part by weight, more preferably 0.4 to 0.8 part by weight based on 100 parts by weight of the acrylonitrile monomer. When the above-mentioned range is satisfied, the final polymerization conversion ratio of the obtained polymer can be increased.

상기 중합 개시제의 투입 후, 전술한 바와 같이, 제1 반응기의 체류시간을 10 내지 15 시간으로 제어하여 반응을 수행할 수 있으며, 제1 반응기에서의 1차 중합이 완료된 후에는 제2 반응기로 원료 혼합물을 이송한다. 이 때의 원료 혼합물의 점도는 45에서 측정시 40,000 cP 내지 50,000 cP일 수 있고, 이와 같은 점도 범위까지 제1 반응기에서의 중합을 수행하는 경우 중합 전환율이나 최종 중합체의 분자량 분포가 우수할 수 있고, 반응기 내 겔 생성이 크게 억제될 수 있다.After the addition of the polymerization initiator, as described above, the residence time of the first reactor may be controlled to 10 to 15 hours. After completion of the first polymerization in the first reactor, The mixture is transferred. In this case, the viscosity of the raw material mixture may be 40,000 cP to 50,000 cP when measured at 45, and when the polymerization is carried out in the first reactor to such a viscosity range, the polymerization conversion and the molecular weight distribution of the final polymer may be excellent, Gel formation in the reactor can be greatly suppressed.

상기와 같이 1차 중합이 완료된 이후에는 제1 반응기에서 제2 반응기로 원료 혼합물이 이송되어 2차 중합이 수행될 수 있고, 제2 반응기에서의 2차 중합은 반응기의 체류시간을 1.5 내지 6 시간, 바람직하게는 3 내지 6 시간으로 제어하여 수행되는 것을 특징으로 한다.After the first polymerization is completed as described above, the raw material mixture may be transferred from the first reactor to the second reactor so that the secondary polymerization may be performed, and the secondary polymerization in the second reactor may be performed for 1.5 to 6 hours , Preferably 3 to 6 hours.

제2 반응기에서의 체류시간은 제1 반응기의 체류시간에 비하여 짧은 시간으로 제어할 필요가 있고, 이는 최종 중합체의 물성 향상과 중합 전환율 향상을 위한 중요한 인자가 될 수 있다.The residence time in the second reactor needs to be controlled to be shorter than the residence time of the first reactor, which can be an important factor for improving the physical properties of the final polymer and improving the polymerization conversion rate.

특히, 상기 제2 반응기에서의 체류시간과 제1 반응기에서의 체류시간은 그 비율이 조절될 필요가 있으며, 제1 반응기의 체류시간 대 제2 반응기의 체류시간의 비율이 2:1 내지 6:1인 것을 특징으로 한다. In particular, the residence time in the second reactor and the residence time in the first reactor need to be adjusted, and the ratio of the residence time of the first reactor to the residence time of the second reactor is from 2: 1 to 6: 1 < / RTI >

만일 체류시간 비율이 2:1 보다 낮아서 제1 반응기의 체류시간이 보다 짧고 제2 반응기의 체류시간이 보다 긴 경우에는 전술한 것과 같이 전환율이 너무 낮아 추가의 반응 설비가 필요할 수 있어 생산성이 저하될 우려가 있을뿐만 아니라 제2 반응기의 체류시간 상승으로 인하여 중합체의 물성이 저하될 우려 또한 존재한다.If the residence time ratio is lower than 2: 1, the residence time of the first reactor is shorter and the residence time of the second reactor is longer, the conversion rate is too low as described above, There is a concern that the physical properties of the polymer may be deteriorated due to an increase in the residence time of the second reactor.

또한, 체류시간 비율이 6:1 보다 커서 제1 반응기의 체류시간이 보다 길고 제2 반응기의 체류시간이 보다 짧은 경우에는 제1 반응기 내 겔 생성으로 반응기 오염이 심각해질 수 있고, 제1 반응기의 반응 용적 상승을 위해 반응기 크기를 증대시켜야 하는 문제가 있으며, 제1 반응기에서 원료 혼합물의 점도 상승으로 인하여 제열에 상당한 어려움이 발생할 수 있고, 그에 따라 전체 반응 공정의 제열 효율 저하의 문제를 야기할 수 있다.Also, if the residence time ratio is greater than 6: 1 and the residence time of the first reactor is longer and the residence time of the second reactor is shorter, the contamination of the reactor may become serious due to the formation of gel in the first reactor, There is a problem that the size of the reactor must be increased in order to increase the reaction volume. In addition, since the viscosity of the raw material mixture in the first reactor may increase, difficulties may occur in the heat treatment, have.

특히 상기와 같은 제열 효율은 제1 반응기의 후단에 제2 반응기를 도입함으로써 극대화 할 수 있으며, 제1 반응기와 제2 반응기의 중합 반응 구분을 점도로 구별함으로써 제열량을 증가시킬 수 있고, 이에 따라 생산성을 향상시킬 수 있다.Particularly, the above-mentioned heat-removing efficiency can be maximized by introducing a second reactor at the rear end of the first reactor, and it is possible to increase the heat amount by distinguishing the polymerization reaction distinction between the first reactor and the second reactor by viscosity, The productivity can be improved.

따라서 이와 같은 효과를 만족시키기 위해서는 제1 반응기와 제2 반응기에서의 체류시간 비율을 2:1 내지 6:1의 범위로 제어하는 것이 필요하며 더 바람직하게는 2:1 내지 4:1로 제어하는 것이 바람직하다.Therefore, in order to satisfy such an effect, it is necessary to control the residence time ratio in the first reactor and the second reactor to be in the range of 2: 1 to 6: 1, more preferably 2: 1 to 4: 1 .

한편, 상기 제2 반응기에는 중합 개시제를 추가로 2차 투입할 수 있는데, 이 때 2차 투입되는 중합 개시제는 제1 반응기에서 중합을 개시할 때 사용된 중합 개시제와 동일할 수도 있고 상이할 수도 있으나, 전술한 종류의 중합 개시제가 동일하게 사용될 수 있다. 상기와 같이 중합 개시제가 2차 투입되면, 최종 중합 전환율도 높아질 수 있다.On the other hand, a polymerization initiator to be added to the second reactor may be added secondarily. In this case, the polymerization initiator to be added in the second reactor may be the same as or different from the polymerization initiator used in initiating polymerization in the first reactor , The above-described types of polymerization initiators can be used equally. As described above, when the polymerization initiator is added in the second place, the final polymerization conversion rate can also be increased.

상기 2차 투입된 중합 개시제는 유기용매와 혼합된 상태로 투입될 수 있으며, 이때, 상기 유기용매는 제1 반응기에 투입되는 원료 혼합물에 사용된 것과 동일한 것이 바람직하다. 상기 2차 투입된 중합 개시제가 유기용매와 혼합된 상태로 투입되는 경우, 제1 반응기에서 이송된 원료 혼합물과 보다 균일하게 혼합될 수 있다.The second introduced polymerization initiator may be mixed with an organic solvent, and the organic solvent may be the same as that used in the raw material mixture to be fed into the first reactor. When the second charged polymerization initiator is put in a state mixed with an organic solvent, it can be more uniformly mixed with the raw material mixture transferred in the first reactor.

이때, 상기 2차 투입되는 중합 개시제와 유기용매는 1:15 내지 1:35, 바람직하게는 1:20 내지 1:30, 보다 바람직하게는 1:23 내지 1:27의 중량비율로 혼합될 수 있다. 상술한 범위로 혼합되면, 수득된 중합체 용액의 점도를 조절할 수 있어, 별도의 후처리 없이 폴리아크릴로니트릴계 섬유의 제조시 방사용액으로 이용할 수 있다.At this time, the secondary polymerization initiator and the organic solvent may be mixed in a weight ratio of 1:15 to 1:35, preferably 1:20 to 1:30, and more preferably 1:23 to 1:27 have. When mixed in the above-mentioned range, the viscosity of the obtained polymer solution can be controlled, and can be used as a spinning solution in the production of polyacrylonitrile-based fibers without any additional post-treatment.

상기 중합 개시제는 1차 투입량과 2차 투입량의 총량은 상기 원료 혼합물 100 중량부에 대하여, 0.1 내지 2.0 중량부, 바람직하게는 0.5 내지 1.5 중량부, 보다 바람직하게는 0.6 내지 1.2 중량부일 수 있다. 상술한 범위를 만족하면, 수득된 중합체의 중합 전환율이 저하되지 않으면서, 용액 중합이 용이하게 수행될 수 있다.The total amount of the first charge and the second charge of the polymerization initiator may be 0.1 to 2.0 parts by weight, preferably 0.5 to 1.5 parts by weight, more preferably 0.6 to 1.2 parts by weight based on 100 parts by weight of the raw material mixture. When the above-mentioned range is satisfied, solution polymerization can be easily carried out without lowering the polymerization conversion ratio of the obtained polymer.

또한, 상기 제2 반응기에서의 2차 중합 반응은 경우에 따라서 반응 온도의 제어도 필요할 수 있다. 예를 들면, 상기 제2 반응기의 반응 온도는 바람직하게 60 내지 80일 수 있고, 상기 범위를 만족하는 경우에는 분자량 분포가 좁아질 수 있고(작아질 수 있고), 이에 따라 물성의 저하를 억제할 수 있으며 전환율을 높일 수 있다.The secondary polymerization in the second reactor may also require control of the reaction temperature in some cases. For example, the reaction temperature of the second reactor may be preferably from 60 to 80, and if the above range is satisfied, the molecular weight distribution can be narrowed (can be made small), thereby suppressing deterioration of physical properties And the conversion rate can be increased.

본 발명에 따라 제조된 아크릴로니트릴계 공중합체는 분자량 분포(PDI), 즉 중량평균 분자량을 수평균 분자량으로 나눈 값이 약 1.5 내지 3.5 일 수 있고, 바람직하게는 2.0 내지 3.0일 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 아크릴로니트릴계 공중합체의 제조방법에 의하여 제조되는 경우에는 전환율이 우수하면서도 분자량 분포 값의 저하가 억제되어 그에 따른 물성 저하를 억제할 수 있는 장점이 있다.The acrylonitrile-based copolymer produced according to the present invention may have a molecular weight distribution (PDI), that is, a value obtained by dividing the weight average molecular weight by the number average molecular weight of about 1.5 to 3.5, preferably 2.0 to 3.0. In the case of producing the acrylonitrile-based copolymer according to an embodiment of the present invention, it is advantageous in that the conversion rate is excellent but the lowering of the molecular weight distribution value is suppressed and the deterioration of the properties is suppressed.

제2 반응기에서 전술한 조건을 만족하여 2차 중합 반응이 수행되는 경우에는 최종 중합물의 점도가 45에서 측정시 약 70,000 cP 내지 80,000 cP일 수 있다. 이와 같은 점도 범위는 아크릴로니트릴계 섬유를 제조하는 후공정으로써 방사 공정에 적용하기에 적합한 점도 범위로, 별도의 처리 없이 바로 방사 공정으로 이송하여 방사를 수행할 수 있으며, 토출구의 막힘이나 연신성 저하 등의 물성 저하 없이 방사를 수행할 수 있다.When the second polymerization reaction is carried out in the second reactor, the viscosity of the final polymer may be about 70,000 cP to 80,000 cP as measured at 45 ° C. Such a viscosity range is a range of viscosity suitable for application to a spinning process as a post-process for producing acrylonitrile-based fibers, and can be carried out by a spinning process without any additional treatment to perform spinning, and clogging or stretching The radiation can be performed without deteriorating physical properties such as deterioration.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제1 반응기와 제2 반응기는 서로 상이한 반응기인 것이 바람직할 수 있으며, 상기 제1 반응기는 예컨대 연속식 교반 탱크형 반응기와 같이 제열 성능이 비교적 우수할 수 있도록 교반기와 자켓이 구비된 반응기가 적용되는 것이 바람직하고 제2 반응기는 반응물의 점도가 높으므로 기상 반응물이 없는 경우 사용되는 반응기, 예컨대 스태틱 믹서와 같은 반응기가 적용되는 것이 바람직하다.According to an embodiment of the present invention, it is preferable that the first reactor and the second reactor are mutually different reactors, and the first reactor may have a relatively excellent heat- It is preferable that a reactor equipped with a stirrer and a jacket is applied, and in the second reactor, a reactor used when there is no gaseous reactant, such as a static mixer, is preferably applied because the reactant has a high viscosity.

이와 달리 제1 반응기로 스태틱 믹서를 사용하는 경우에는 반응기 앞부분에서 온도 구배로 인한 물성 저하가 발생할 수 있고 제 2 반응기로 연속식 교반 탱크형 반응기를 사용하는 경우에는 점도 증가로 인한 젤 생성과 같은 문제가 발생할 수 있다.In contrast, when the static mixer is used as the first reactor, the physical properties may be degraded due to the temperature gradient in the front portion of the reactor. In the case of using the continuous stirred tank type reactor as the second reactor, May occur.

실시예Example

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 One

연속 공정의 정상상태 도달 상태에서의 평가를 위하여, 정상상태에 도달된 조건을 맞추기 위하여 일정 전환율까지 우선적으로 하기 반응을 수행하였다.For the evaluation of the continuous process in the steady state, the following reactions were preferentially performed up to a certain conversion rate in order to meet the steady state conditions.

디메틸설폭사이드 256.5 중량부에 아크릴로니트릴과 메틸 아크릴레이트와 이타콘산을 97.24:2.2:0.54의 몰비로 혼합한 단량체 혼합물 100 중량부를 균일하게 용해하여 반응용액을 준비하였다. 디메틸설폭사이드 30 중량부에 라디칼 중합 개시제로 아조비스이소부티로니트릴 0.6 중량부를 균일하게 용해하여 라디칼 중합 개시제 용액을 준비하였다.100 parts by weight of a mixture of acrylonitrile, methyl acrylate and itaconic acid in a molar ratio of 97.24: 2.2: 0.54 was uniformly dissolved in 256.5 parts by weight of dimethyl sulfoxide to prepare a reaction solution. And 0.6 part by weight of azobisisobutyronitrile as a radical polymerization initiator were uniformly dissolved in 30 parts by weight of dimethylsulfoxide to prepare a radical polymerization initiator solution.

상기 반응용액을 교반기가 장착된 반응기에 투입하고 질소 치환한 후, 상기 반응기 내부 온도를 65℃로 승온시켰다. 라디칼 중합 개시제 용액을 일괄 투입하고, 4시간 동안 용액 중합을 수행하였다.The reaction solution was poured into a reactor equipped with a stirrer, purged with nitrogen, and then the internal temperature of the reactor was raised to 65 ° C. The radical polymerization initiator solution was added all at once and solution polymerization was carried out for 4 hours.

상기 반응용액과 중합개시제 용액을 합한 것과 동일한 성분/조성의 혼합물을 준비하여 교반기가 장착된 용기에 투입하였다. (이 용기를 원료 혼합용기, 이 혼합물을 CSTR 원료라고 명명한다.) 상기 CSTR 원료를 질소 치환하고 내부 온도를 5℃로 냉각하여 정상상태가 되도록 하였다.A mixture of the same components / composition as that of the reaction solution and the polymerization initiator solution was prepared and charged into a container equipped with a stirrer. (This container is referred to as a raw material mixing vessel, and this mixture is referred to as a CSTR raw material.) The CSTR raw material was purged with nitrogen, and the internal temperature was cooled to 5 캜 to be in a steady state.

이후, 상기 반응기 중합 4시간 시점에(중합 전환율이 70%인 시점) CSTR 원료를 펌프를 이용하여 체류시간 12시간의 유량으로 반응기로 투입하였다. 동시에 반응기 내의 중합물을 펌프를 사용하여 동일 한 유량을 빼내고 그 중 일부를 스태틱 믹서에 투입하였다. 스태틱 믹서에 투입하는 유량은 스태틱 믹서에서의 체류시간이 3시간이 되도록 하였다.Thereafter, the CSTR raw material was pumped into the reactor at a flow rate of 12 hours with a pump at the time point of 4 hours of the reactor polymerization (when the polymerization conversion ratio was 70%). At the same time, the polymer in the reactor was pumped out at the same flow rate, and a part of the same was put into a static mixer. The flow rate into the static mixer was such that the residence time in the static mixer was 3 hours.

반응기의 온도, 유량, 교반기 부하, 스태틱 믹서 압력이 일정해지면 정상상태에 도달한 것으로 판단할 수 있다. 정상항태 도달 후 스태틱 믹서 후단에서 아크릴로니트릴계 공중합체 용액을 수득하였다.When the temperature of the reactor, the flow rate, the load of the stirrer, and the static mixer pressure become constant, it can be judged that the steady state has been reached. After reaching the normal state, an acrylonitrile-based copolymer solution was obtained at the end of the static mixer.

실시예Example 2 2

스태틱 믹서에서의 체류시간이 4 시간이 되도록 유량을 조절한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 아크릴로니트릴계 공중합체를 제조하였다.The acrylonitrile-based copolymer was prepared in the same manner as in Example 1, except that the flow rate was adjusted so that the residence time in the static mixer was 4 hours.

실시예Example 3 3

스태틱 믹서에서의 체류시간이 6 시간이 되도록 유량을 조절한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 아크릴로니트릴계 공중합체를 제조하였다.The acrylonitrile-based copolymer was prepared in the same manner as in Example 1, except that the flow rate was adjusted so that the residence time in the static mixer was 6 hours.

비교예Comparative Example 1 One

스태틱 믹서에서의 체류시간이 0.83 시간이 되도록 유량을 조절한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 아크릴로니트릴계 공중합체를 제조하였다.The acrylonitrile-based copolymer was prepared in the same manner as in Example 1 except that the flow rate was adjusted so that the residence time in the static mixer was 0.83 hours.

비교예Comparative Example 2 2

스태틱 믹서에서의 체류시간이 1.5 시간이 되도록 유량을 조절한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 아크릴로니트릴계 공중합체를 제조하였다.The acrylonitrile-based copolymer was prepared in the same manner as in Example 1 except that the flow rate was adjusted so that the residence time in the static mixer was 1.5 hours.

비교예Comparative Example 3 3

CSTR에서의 체류시간이 6 시간, 그리고 스태틱 믹서에서의 체류시간이 1.5 시간이 되도록 유량을 조절한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 아크릴로니트릴계 공중합체를 제조하였다.The acrylonitrile-based copolymer was prepared in the same manner as in Example 1 except that the flow rate was adjusted so that the residence time in the CSTR was 6 hours and the residence time in the static mixer was 1.5 hours.

실험예Experimental Example 1 One

실시예들과 비교예들에서 제조된 아크릴로니트릴계 공중합체의 중합 전환율 및 분자량 분포(PDI: Mw/Mn)를 측정하여 하기 표 1에 기재하였다. Polymerization conversion and molecular weight distribution (PDI: Mw / Mn) of the acrylonitrile-based copolymer prepared in Examples and Comparative Examples were measured and reported in Table 1 below.

1) 중합 전환율1) Polymerization Conversion Ratio

수득된 중합체 용액 1g을 물에 침전시키고, 온수로 세정하여 70에서 4시간 건조하였다. 건조된 수지의 무게를 측정하여 고형분의 함량을 측정하고 하기 식으로 중합 전환율을 측정하였다.1 g of the obtained polymer solution was precipitated in water, washed with warm water and dried at 70 for 4 hours. The weight of the dried resin was measured, the content of the solid content was measured, and the polymerization conversion ratio was measured by the following formula.

중합 전환율(%):(측정된 고형분의 함량)/ (반응기 내에 투입된 고형분과 용매의 비율로 계산된 반응용액 1g 당 고형분의 함량)×100Polymerization Conversion (%): (content of solid content measured) / (content of solid content per gram of reaction solution calculated as ratio of solid content and solvent introduced into the reactor) x 100

2) 분자량 분포(2) Molecular weight distribution ( PDIPDI ))

수득된 중합체 용액 1g을 하기 조건에서 GPC(Gel Permeation Chromatography)를 이용하여 중량평균분자량(Mw)과 수평균분자량(Mn)을 측정하고, 분자량 분포를 산출하였다.1 g of the obtained polymer solution was measured for weight average molecular weight (Mw) and number average molecular weight (Mn) using GPC (Gel Permeation Chromatography) under the following conditions, and the molecular weight distribution was calculated.

컬럼: PLmixed B × 2, 용매: DMF/0.05 M LiBr (0.45㎛ Filtered), 유속: 1.0 ㎖/min, 시료 농도: 4.0 ㎎/㎖, 주입량: 100 ㎕, 컬럼온도: 65, Detector: Waters RI Detector, Standard: PS)Column: PLmixed B × 2, solvent: DMF / 0.05 M LiBr (0.45 μm Filtered), flow rate: 1.0 ml / min, sample concentration: 4.0 mg / , Standard: PS)

제1반응기 체류시간The first reactor residence time 제2반응기 체류시간Second reactor residence time 체류시간 비Residence time ratio 중합전환율
(%)
Polymerization conversion rate
(%)
분자량분포
(Mw/Mn)
Molecular weight distribution
(Mw / Mn)
실시예 1Example 1 1212 33 4:14: 1 84.8484.84 2.552.55 실시예 2Example 2 1212 44 3:13: 1 85.4085.40 2.672.67 실시예 3Example 3 1212 66 2:12: 1 86.5186.51 2.802.80 비교예 1Comparative Example 1 1212 0.830.83 14.4:114.4: 1 77.7677.76 2.292.29 비교예 2Comparative Example 2 1212 1.51.5 8:18: 1 80.6480.64 2.462.46 비교예 3Comparative Example 3 66 1.51.5 4:14: 1 79.5979.59 2.542.54

상기 표 1을 참조하면, 실시예 1 내지 3의 경우 제1 반응기 및 제2 반응기에서의 체류시간과 양 반응기의 체류시간비를 적절히 제어하였기 때문에, 전환율이 상당히 우수하게 나타나고 있음을 확인할 수 있으나, 비교예 1 내지 3의 경우, 체류시간 또는 체류시간 비율을 적절하게 제어하지 못하여 전환율이 80% 이하의 값에서 맴돌고 있음이 확인된다.Referring to Table 1, it can be seen that the retention time in the first reactor and the second reactor and the residence time ratio of the two reactors were suitably controlled in Examples 1 to 3, In the case of Comparative Examples 1 to 3, it was confirmed that the retention time or residence time ratio was not appropriately controlled, and the conversion ran around at a value of 80% or less.

구체적으로, 비교예 1의 경우, 제2 반응기에서의 체류시간이 너무 짧아 체류시간도 만족하지 못할뿐더러 체류시간비가 너무 커서 전환율이 크게 열악한 결과를 나타내었고, 비교예 2의 경우 체류시간 비율이 다소 큰 값이어서 전환율이 낮은 값을 나타내고 있다는 점을 확인할 수 있으며, 비교예 3의 경우 체류시간비는 적정 수준이나 제1 반응기에서의 체류시간이 너무 짧아 전환율이 좋지 못한 결과를 나타내고 있다는 점을 확인할 수 있다.Specifically, in the case of Comparative Example 1, the residence time in the second reactor was too short to satisfy the residence time, and the residence time ratio was too large, resulting in a poor conversion rate. In Comparative Example 2, It can be seen that the conversion ratio is a large value and the conversion ratio is low. In Comparative Example 3, the residence time ratio is at an appropriate level, but the residence time in the first reactor is too short, have.

또한, 상기 분자량 분포 값을 보면, 비교예 1 내지 3과 실시예 1 내지 3이 거의 동등 수준이라는 점을 확인할 수 있으며, 이에 전술한 것과 같이 체류시간 등을 제어할 경우에는 물성의 저하는 방지하면서도 동시에 전환율이 향상되어 우수한 아크릴로니트릴계 공중합체를 제공할 수 있음을 확인할 수 있다.In addition, it can be seen from the molecular weight distribution values that Comparative Examples 1 to 3 and Examples 1 to 3 are almost at the same level. As described above, when the retention time and the like are controlled, deterioration of physical properties is prevented At the same time, it is confirmed that the conversion ratio is improved and a superior acrylonitrile-based copolymer can be provided.

실험예Experimental Example 2 2

상기 실시예 1과 비교예 2에 대하여 개시제를 제2 반응기에 추가 투입하여 개시제를 추가 투입할 경우의 효과를 하기 표 2에 기재하였다.The effects of addition of an initiator to the second reactor and the addition of an initiator to Example 1 and Comparative Example 2 are shown in Table 2 below.

개시제의 투입은 디메틸설폭사이드 20.6 중량부에 아조비스이소부티로니트릴 0.6 중량부를 균일하게 용해하여 라디칼 중합 개시제 용액을 준비하였고, 질소 치환한 후 스태틱 믹서에 펌프를 사용하여 상기 중합물 유량의 10분의 1의 유량으로 투입하는 것으로 하였으며, 상기 실시예 1과 비교예 2에 대하여 수행하였다.The addition of the initiator was carried out by dissolving 0.6 parts by weight of azobisisobutyronitrile in 20.6 parts by weight of dimethylsulfoxide to prepare a radical polymerization initiator solution. After nitrogen replacement, the mixture was poured into a static mixer for 10 minutes 1 at a flow rate of 1 ml / min. The procedure of Example 1 and Comparative Example 2 was repeated.

개시제 추가투입하지 않은 경우If no additional initiator is added 개시제 추가투입한 경우If additional initiator is added 실시예 1Example 1 84.84%84.84% 90.17%90.17% 비교예 2Comparative Example 2 80.64%80.64% 84.67%84.67%

상기 표 2를 참조하면, 개시제를 제2 반응기에 추가로 투입한 경우 전환율이 크게 상승하였음을 확인할 수 있다. 구체적으로, 실시예 1의 경우, 각 반응기에서의 체류시간과 체류시간 비율이 제어되어 개시제 추가 투입을 통해서도 전환율 상승이 약 5.5% 가까이 이루어졌으나, 비교예의 경우, 약 4% 수준의 상승에 불과하여, 체류시간 조절과 체류시간비 조절은 개시제의 추가 투입에 따른 전환율 상승에도 영향을 미친다는 점을 확인할 수 있다.Referring to Table 2 above, it can be confirmed that the conversion rate greatly increased when the initiator was further added to the second reactor. Specifically, in the case of Example 1, the ratio of the residence time and the residence time in each reactor was controlled, so that the conversion rate was increased to about 5.5% even with the addition of the initiator. In the comparative example, however, the conversion rate was only about 4% , The regulation of residence time and the ratio of residence time also affect the increase in conversion rate due to the addition of initiator.

Claims (8)

2 이상의 반응기를 포함하는 반응시스템을 포함하는 연속식 제조방법으로,
제1 반응기에서 중합 개시제의 존재 하에, 아크릴로니트릴계 단량체를 포함하는 원료 혼합물을 1차 중합하되 체류시간을 8 내지 15 시간으로 제어하여 중합하는 단계;
1차 중합된 원료 혼합물을 제2 반응기로 이송하여 제2 반응기에서 2차 중합하되 체류시간을 1.5 내지 6 시간으로 제어하여 최종 중합물을 제조하는 단계;를 포함하고,
상기 제1 반응기의 체류시간 및 제2 반응기의 체류시간의 비율은 2:1 내지 6:1인 것인 아크릴로니트릴계 공중합체의 제조방법.
A continuous production process comprising a reaction system comprising at least two reactors,
Polymerizing the raw material mixture containing the acrylonitrile monomer in the presence of the polymerization initiator in the first reactor while controlling the residence time to 8 to 15 hours;
Transferring the first polymerized raw material mixture to a second reactor and performing a secondary polymerization in a second reactor and controlling the retention time to be 1.5 to 6 hours to prepare a final polymerized product,
Wherein the ratio of the residence time of the first reactor to the residence time of the second reactor is from 2: 1 to 6: 1.
제1항에 있어서,
상기 제1 반응기의 체류시간은 10 내지 13 시간인 것인 아크릴로니트릴계 공중합체의 제조방법.
The method according to claim 1,
Wherein the residence time of the first reactor is 10 to 13 hours.
제1항에 있어서,
상기 제1 반응기의 체류시간 및 제2 반응기의 체류시간의 비율은 2:1 내지 4:1인 것인 아크릴로니트릴계 공중합체의 제조방법.
The method according to claim 1,
Wherein the ratio of the residence time of the first reactor to the residence time of the second reactor is from 2: 1 to 4: 1.
제1항에 있어서,
상기 제2 반응기의 체류시간은 3 내지 6 시간인 것인 아크릴로니트릴계 공중합체의 제조방법.
The method according to claim 1,
And the residence time of the second reactor is 3 to 6 hours.
제1항에 있어서,
상기 제1 반응기는 연속식 교반 탱크 반응기, 관형 반응기 및 압출기로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나를 포함하는 것인 아크릴로니트릴계 공중합체의 제조방법.
The method according to claim 1,
Wherein the first reactor comprises any one selected from the group consisting of a continuous stirred tank reactor, a tubular reactor, and an extruder.
제1항에 있어서,
상기 제2 반응기는 스태틱 믹서, 관형 반응기 및 압출기로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나를 포함하는 것인 아크릴로니트릴계 공중합체의 제조방법.
The method according to claim 1,
Wherein the second reactor comprises any one selected from the group consisting of a static mixer, a tubular reactor, and an extruder.
제1항에 있어서,
상기 제2 반응기에 중합 개시제를 더 투입하되, 1차 중합된 원료 혼합물 100 중량부 대비 0.1 내지 2.0 중량부를 투입하는 것인 아크릴로니트릴계 공중합체의 제조방법.
The method according to claim 1,
Wherein a polymerization initiator is further added to the second reactor, and 0.1 to 2.0 parts by weight of the polymerization initiator is added to 100 parts by weight of the first polymerized raw material mixture.
제1항에 있어서,
상기 제2 반응기의 반응 온도는 60 내지 80℃인 것인 아크릴로니트릴계 공중합체의 제조방법.
The method according to claim 1,
And the reaction temperature of the second reactor is 60 to 80 占 폚.
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