TW201231478A - Continuous polymerization apparatus and process for producing polymer composition - Google Patents
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Description
201231478 六、發明說明: 【發明所屬技術領域】 本發明關於一種連續聚合裝置’也就是,一'種用於連 續進行聚合之裝置。此外’本發明亦關於一種藉由使用此 種連續聚合裝置而製造聚合物組成物之方法。 【先前技術】 諸如甲基丙烯酸酯之樹脂組成物係得自將原料聚合物 、聚合引發劑等連續供應至待聚合的反應器中以進行連續 聚合而製造出的聚合物組成物。作爲此種連續聚合方法, 已知有一種使用溶劑(或本文後亦使用之分散介質)以進行 連續聚合反應之連續溶液聚合方法,以及一種不使用溶劑 以進行連續聚合反應之連續整體聚合方法。 因爲使用溶劑導致低生產率,連續溶液聚合方法的效 率並不好。相反地’連續整體聚合反應因爲不使用溶劑進 行聚合’而具備能夠有效率地製造聚合物組成份的優點。 然而,實際上與連續溶液聚合反應相比,連續整體聚合反 應具有許多問題,諸如因爲反應混合物高度黏性而難以反 應管制’以及當反應器之內表面被降溫以自反應系統移除 熱時’會使聚合物組成份降解,因而降低樹脂組成份之品 質。於是,建議一種使用完整混合型反應器,液體完全塡 滿反應器以自此排除網I相部分,並於無熱來自外界或轉移 至外界的絕熱條件下進行連續整體聚合反應之方法(JP0 Τι 263 08 A) 。 更進 一步, 爲了確 保此絕 熱條件 ,控制 原料單 201231478 體及聚合引發劑之供應的連續整體聚合裝置被提出,如'此 使反應器內溫度相等於反應器外部表面所設定之溫度(JP 2006-104282 A) ° 【發明內容】 技術問題 近幾年來,樹脂組成物諸如甲基丙烯酸酯聚合物之應 用已被進一步擴展,適合用以獲得高品質樹脂組成物之更 有效製造聚合物組成物之需求也在增加(例如具有諸如耐 熱性及熱穩定性及混有較少雜質之較佳性質的樹脂組成物 )。然而,已證明習知連續聚合裝置(JP 07-126308 A及JP 2 006- 1 04282 A)無法總是足夠達成此需求。 本發明之目的係提供新穎之連續聚合裝置,並提供用 以製造聚合物組成物之方法,其能藉由使用此種連續聚合 裝置進行且能更有效製造適合用以獲得高品質樹脂組成物 之聚合物組成物。 問題之解決方案 發明人考慮使用至少兩種完全混合型反應器組合以進 行連續聚合。至於連續溶液聚合方法,已知有具有兩階段 反應器之裝置’諸如聚合反應的大部分在前反應器中進行 ,而聚合反應完成於後反應器,同時自其中移除聚合引發 劑(JP 01-1 724〇1 A):及聚合反應在前反應器中進行至某種程 度時’加入溶劑至後反應器以進行聚合反應(jp 05-33 12 12 A) 201231478 。然而,在此種裝置中,自反應器系統將熱移除係藉由回 流冷卻進行(反應器中之原料單體或其類似物係被蒸發以 帶離反應器,且在經過冷凝後再次被帶回反應器),此引 起反應系統之局部或快速冷卻,其致使膠狀物被黏附在反 應器的內表面並成長,使得產生一個問題,諸如經膠化物 質被混入所得聚合物組成物中而變成雜質。發明人已認真 思慮到一種新穎之連續聚合裝置,其能更有效地製造適合 用於得到高品質樹脂組成物的聚合物組成物,且最後完成 本發明。 本發明提供下列Π]至[7]。 [1] 一種連續聚合裝置,其包含完全混合型之至少第一 反應器及第二反應器,其特徵在於 各反應器配置有供應埠及位於反應器頂端之流出埠; 第一反應器之供應埠係連接至原料單體及聚合引發劑 之供應源:以及 第一反應器之流出埠係連接至第二反應器之供應埠。 [2] 如上述[1]之連續聚合裝置,其中第一反應器及第 二反應器係用以進行連續整體聚合反應。 [3] 如上述[1]或[2]之連續聚合裝置,其中第二反應器 之該供應埠或提供至第二反應器之另一供應埠係連接至額 外的聚合引發劑之供應源。 [4] 如上述[1]至[3]中任一項之連續聚合裝置,其中第 一反應器之內體積係與第二反應器之內體積不同。 [5] 如上述[1]至[4]中任一項之連續聚合裝置,其中第 201231478 一反應器之流出埠係藉由配置有溫度調節裝置之連接線路 而連接至第二反應器之供應埠。 [6] 如上述[5]之連續聚合裝置,其中第一反應器係配 置有用以偵測第一反應器溫度之溫度偵測裝置;以及 控制連接線路之溫度調節裝置,使得連接線路之溫度 係爲與由溫度偵測裝置偵測之第一反應器之溫度實質上相 同之溫度。 [7] —種藉由使用如上述[1]至[6]中任一項之連續聚合 裝置而製造聚合物組成物之方法,其包含: 第一聚合步驟,在絕熱條件下於第一反應器中,使原 料單體及聚合引發劑由待進行連續聚合之原料單體及聚合 引發劑的供應源通過第一反應器之供應埠而供應至該第一 反應器,並獲得來自第一反應器之流出埠之所得的中間物 組成物;以及 第二聚合步驟,在絕熱條件下於第二反應器中,通過 第二反應器之供應埠而將待進一步進行聚合之中間物組成 物供應至第二反應器,並由第二反應器之流出埠獲得所得 的聚合物組成物。 發明之功效 根據本發明,提供了一種新穎之連續聚合裝置。再者 ,根據本發明,亦提供了一種用於製造聚合物組成物的方 法,此方法能藉由使用此種連續聚合裝置進行,並更有效 地製造適合用以獲得高品質樹脂組成物之聚合物組成物。 201231478 【實施方式] 本發B月之連續聚合裝置包含至少兩個反應器,且諸如 任何連續整體聚合反應及連續溶液聚合反應之連續聚合反 應係在各反應器中進行。當連續整體聚合反應在所有反應 器中進行時’本發明之連續聚合裝置被理解作爲連續整體 聚合裝置’且當連續溶液聚合反應在所有反應器中進行時 ’本發明之連續聚合裝置被理解爲連續溶液聚合裝置。然 而’本發明之連續聚合裝置不被限制於這些裝置,但可爲 其中連續整體聚合反應係在一反應器中進行(例如至少一 個前反應器)’而連續溶液聚合反應係在另一反應器中進 行(例如至少一個後反應器)之裝置。 以下將參考圖1並詳細描述本發明之一具體實施例。 在本具體實施例之連續聚合裝置包含至少第一反應器 10和第二反應器20。在本具體實施例之這些反應器10和 2〇皆爲完全混合型的反應器,且用以進行連續整體聚合反 應》 更明確地,第一反應器10配置有供應堤1 1 a及流出 埠lib’且較隹進一步配置有夾套13作爲溫度調節裝置以 調節反應器外部表面的溫度,及配置有混合器1 4以混合 其中的內容物。同樣地,第二反應器20配置有供應埠21a 及流出埠21b,且較佳進一步配置有圍繞反應器外部表面 之夾套23作爲溫度調節裝置以調節反應器外部表面的溫 度,及配置有混合器24以混合其中的內容物。流出埠nb -9- 201231478 和21b係位於各反應器的頂端。另一方面來說,雖然本具 體實施例沒有限定,供應埠11a和21a —般可位於各反應 器下部之適當的位置。這些反應器10及20之各者可配置 有溫度感測器T作爲溫度偵測裝置以偵測反應器中之溫度 〇 第一反應器10及第二反應器20可具有與彼此相同或 不同之內體積。使第一反應器之內體積與第二反應器之內 體積彼此不同,可以有效地區別第一反應器10與第二反 應器20之平均滯留時間。 混合器14和24爲在反應器中實際上達到完全混合狀 態的組件。這些混合器可具有任何適當的混合刀片,例如 可具有MIG葉輪刀片、MAXBLEND葉輪刀片(註冊商標, Sumitomo Heavy Industries, Ltd.製造)、槳式葉輪、雙螺 帶葉輪、FULLZONE 葉輪(註冊商標,Kobelco Eco-Solutions Co., Ltd.製造)等。爲了增加反應器中之混合效果,較佳設 置隔板於反應器。然而,本具體實施例不限於此,但只要 可在反應器中實際達到完全混合狀態,其可具有任何適當 的結構代替混合器14和24。 —般來說,當反應器10和20具有較高混合效率是比 較好的。然而,考慮到避免反應器因混合操作被添加不必 要的熱,混合的功率較佳不要超過所需。不特別限制混合 的功率,但較佳0.5至20kW/m3’且更佳1至15 W/m3。 當反應系統之黏度變得較高(或反應系統中之聚合物的含 量比變得較高),較佳將混合的功率設在較高的層級。
-10- S 201231478 如圖所示,第一反應器1 0之供應埠1 1 a係經由原料 單體供應線路9且分別經由幫浦5及7連接至原料單體槽 (原料單體的供應源)1及聚合引發劑槽(聚合引發劑之供應 源,及若需要,原料單體的供應源)3。在本具體實施例, 原料單體和聚合引發劑的供應源爲原料單體槽1和聚合引 發劑槽3,但是只要原料單體和聚合引發劑可被適當地供 應至第一反應器10,原料單體和聚合引發劑的供應源數目 、原料單體和聚合引發劑的供應源之形式(在混合物的例 子中,例如其組成物)等不被特別限制。雖然不需要針對 本具體實施例,但其他供應埠11c可設置於第一反應器10 且此供應埠1 1 c可經由如圖1中虛線所示之幫浦7連接至 聚合引發劑槽3。第一反應器10之流出埠lib經由連接線 路15連接至第二反應器20之供應埠21a。第二反應器20 之流出埠2 1 b係被連接至流出線路25。因此,第一反應器 10和第二反應器20爲串聯。較佳在第一反應器10之流出 埠1 1 b及第二反應器20之供應埠2 1 a間之連接線路1 5上 沒有幫浦》 對於本具體實施例不是必要,但可經由幫浦1 9將第 二反應器20連接至聚合引發劑槽(.額外的聚合引發劑之供 應源,及若需要,原料單體的供應源)17。在此具體實施 例中,額外的聚合引發劑之供應源爲聚合引發劑槽1 7,但 是只要額外的聚合引發劑可被適當地供應至第二反應器20 ,額外的聚合引發劑之供應源數量、聚合引發劑之形式( 在混合物的例子中,例如其組成物)等不被特別限制。在 -11 - 201231478 聚合引發劑槽17及幫浦19存在的例子中,第二反應器20 之供應埠21a可經由幫浦19並通過圖1中實線所顯示的 連接線路15連接至聚合引發劑槽17,或第二反應器20可 設置其他供應埠2 1 c,使得此供應埠21 c經由幫浦1 9被連 接至聚合引發劑槽1 7,例如,如圖1中虛線所顯示。 幫浦5和7及幫浦1 9(若存在的話)不被特別限制,但 較佳地幫浦能設定來自原料單體槽1和聚合引發劑槽3, 以及來自聚合引發劑槽17(若存在的話)之流速成爲固定値 。更特別的是,較佳爲多個往復式幫浦,且更佳爲無脈衝 計量幫浦,諸如一對無脈衝計量幫浦及三個無脈衝計量幫 浦。藉由這些幫浦可以控制原料單體及聚合引發劑至第一 反應器10之供應量(或供應流速,下文亦同),且若需要, 可控制聚合引發劑(或原料單體及聚合引發劑)至第二反應 器20之額外供應量。 再者,對本具體實施例不是必要,但用以連接第一反 應器10之流出埠lib至第二反應器20之供應埠21a之連 接線路15較佳配置有夾套或其類似物(圖未示)環繞於連接 線路1 5之外部表面,作爲溫度調節裝置以控制連接線路 15之溫度。因此,可控制連接線路15之溫度(更明確來說 ,連接線路之外部表面溫度,且從而控制連接線路中的溫 度),此取決於第一反應器10及/或第二反應器20等之 溫度。在如此具體實施例之第一反應器10配置有溫度感 應器τ作爲溫度偵測裝置以偵測第一反應器1 〇中之溫度 的情況,可控制連接線路1 5之夾套(溫度調節裝置),使得
-12- 201231478 連接線路1 5之溫度係與由溫度感測器τ偵測到之第—反 應器10中的溫度實際相同之溫度。 參考圖1之上述各個組件較佳係適當地連接至控制單 元(圖未示)以使控制單元控制其操作。因此,爲了使由各 夾套(溫度調卽裝置)13及23設定的反應器之外部表面溫 度對應於由各第一反應器10和第二反應器20中的溫度感 測器(溫度偵測裝置)Τ所偵測到的反應器內溫度,可藉由 操作幫浦5和7調整原料單體和聚合引發劑至第一反應器 10的供應量或藉由設定夾套13和23以調整反應器之外部 表面溫度來控制裝置;且在聚合引發劑槽1 7和幫浦1 9存 在的例子中,可藉由操作幫浦19調整聚合引發劑(或原料 單體與聚合引發劑)至第二反應器20的額外供應量來控制 裝置。進一步,爲了使連接線路15的溫度實際上等於由 溫度感測器(溫度偵測裝置)Τ所偵測到的第一反應器1 0內 溫度,可藉由設定圍繞連接線路15之夾套(溫度調節裝置 ,圖未示)以調整連接線路1 5之外部表面溫度來控制裝置 。較佳在連接線路15中之溫度實際上由用以偵測連接線 路1 5的溫度偵測裝置測量。然而,在某些例子中,根據 第一反應器1〇中之聚合反應情況,因一些原因諸如耗盡 所供應的聚合引發劑,自流出埠1 1 b取出的中間組成物( 後述)不使聚合反應在連接線路15中進行,也就是在連接 線路15不會產生聚合反應之熱。在此種例子中’環繞連 接線路15之夾套的溫度被設定在實際與第一反應器1〇之 溫度相同的溫度,使得連接線路1 5的溫度可變成實際與 -13- 201231478 第一反應器1 0之溫度相同的溫度,且因而可以認爲連接 線路15中的溫度與環繞連接線路15之夾套的溫度實際上 相同。 夾套13和23分別環繞將近全部的反應器10和20’ 如此藉由自熱介質供應路徑(圖未示)引入蒸汽、熱水、有 機熱介質或其類似物而對各加熱器10和20適當地加熱或 保留其熱。夾套13和23的溫度能以被引入之熱介質的溫 度或壓力適當地調節。被引進夾套13和23之熱介質自熱 介質排出路徑(圖未示)移除。夾套13和23之溫度及/或壓 力係由感測器偵測,感測器例如爲位於熱介質排出路徑之 溫度感測器(圖未示)。不特別限制諸如溫度感測器之感測 器的位置點,但其可被置於例如在熱介質供應路徑,或在 夾套13和23中。當連接線路15配置有夾套時,連接線 路15之夾套可具有與這些夾套13和23類似的結構。 對於反應器1 〇和20中之聚合反應,顧慮得到穩定品 質的聚合物,需要在各反應器和20中在大致固定的溫 度下進行。因此,上述溫度調節裝置(夾套13和23)係控 制在已預先設定的固定溫度’使得反應器1〇和20內的溫 度可相對維持於大致固定的溫度。 上述溫度調節裝置(夾套13和23)之設定溫度被傳送 至供應流速控制裝置(其於下文描述)以用作決定是否需要 用單體供應裝置(幫浦5)及7或引發劑供應裝置(幫浦7’且 若需要,幫浦1 9)控制供應流速的資料。上述溫度調節裝 置(夾套13和23)之設定溫度可由控制上述熱介質之溫度 201231478 或壓力來調節。 作爲供應流速控制裝置,其實例爲一種配置有C P U、 ROM、RAM等之控制單元(圖未示)。 控制單元的ROM係用以儲存控制幫浦5及7(及若存 在’幫浦19)等之程式的裝置。控制單元的ram係用以暫 時儲存由溫度感測器T所偵測的反應器1 〇及20內之溫度 數據 '夾套13和23之設定溫度數據、及連接線路15之 夾套(若存在的話)設定溫度數據等以執行上述程式。 控制單元之CPU執行儲存在ROM的程式,以儲存在 上述RAM之數據爲基礎,諸如反應器1〇和20中之溫度 數據及夾套13和23之設定溫度數據,使得原料單體及/ 或聚合引發劑至反應器1 0和20之供應流速藉由單體供應 裝置(幫浦5)及/或引發劑供應裝置(幫浦7,若存在的話, 還有幫浦19)控制。在連接線路15配置有夾套作爲溫度調 節裝置的例子中,控制單元的CPU執行儲存在ROM的程 式(其可爲上述程式或上述程式之外的程式的一部分),以 儲存在上述RAM之數據爲基礎,諸如反應器1〇和20中 之溫度數據及連接線路15之夾套(圖未示)之設定溫度數據 ’使得連接線路1 5之夾套設定溫度可被控制。 由供應流速控制裝置(控制單元)控制的實例將於下描 述9 當由溫度感測器T偵測的反應器1 〇中之溫度超過作 爲溫度調節裝置之夾套13的設定溫度時,CPU執行ROM 中之程式以控制例如幫浦7,以降低聚合引發劑至反應器 -15- 201231478 1 0之供應流速。在聚合引發劑槽1 7及幫浦1 9存在的例子 中,在幫浦19供應聚合引發劑至反應器20以進行聚合反 應期間,當由溫度感測器Τ偵測的反應器20中之溫度超 過作爲溫度調節裝置之夾套23的設定溫度時,CPU執行 ROM中之程式以控制例如幫浦1 9,以降低聚合引發劑至 反應器2 0之供應流速。藉由進行此種控制’可降低反應 器10及/或20產生的聚合熱,且因此降低反應器10及/或 2 0中之溫度。 另一方面,當反應器10中之溫度低於夾套13的設定 溫度時,CPU執行ROM中之程式以控制例如幫浦7,以 增加聚合引發劑至反應器1 0之供應流速。在聚合引發劑 槽17及幫浦19存在的例子中,在幫浦19供應聚合引發 劑至反應器20以進行聚合反應期間,當反應器20中之溫 度低於夾套23的設定溫度時,CPU執行ROM中之程式 以控制例如幫浦1 9,以增加聚合引發劑至反應器2 0之供 應流速。藉由進行此種控制,可增加反應器1 〇及/或20 產生的聚合熱’且因此提升反應器10及/或20中之溫度 〇 例如’當經由控制幫浦7及(若幫浦19存在)幫浦19 而控制反應器10及20中的聚合反應造成供應至反應器1〇 及20之總供應流速大幅降低,較佳不只應控制幫浦7及( 若幫浦19存在)幫浦19以降低聚合引發劑的流速,還應 控制幫浦5以同時增加原料單體的流速。 此外’作爲另一控制實例,下列控制方法是重要的。
-16- S 201231478 也就是,當由溫度感測器τ偵測的反應器10之溫度超過 作爲溫度調節裝置之夾套13的設定溫度時,控制幫浦5 用以增加原料單體的流速,使得聚合引發劑進入反應器1 0 的相對流速降低。藉由進行此種控制,亦可降低反應器1 0 中的溫度。 原料單體的供應流速和聚合引發劑的流速之比可根據 產生之聚合物種類、使用之聚合引發劑的種類等來適當的 設定。 並且,原料單體之供應流速及/或聚合引發劑之供應 流速中增加或降低的程度可根據產生之聚合物種類、使用 之聚合引發劑的種類等來適當的設定。然而,不僅是聚合 引發劑由引發劑供應裝置供應至反應器1 0和20,也有包 含聚合引發劑之原料單體由引發劑供應裝置供應至反應器 1 0和20的例子中,必須考慮包含聚合引發劑之原料單體 中聚合引發劑之含量比例來控制聚合引發劑之供應流速。 再者,作爲如又另一控制實例,下列是連接線路15 配置有夾套作爲溫度調節裝置之控制方法。也就是,當由 溫度感測器Τ偵測的反應器1 0之溫度與連接線路1 5中之 溫度(合宜地爲連接線路15之夾套的設定溫度)差異的程度 超過例如±5°C時,調整連接線路15之夾套的設定溫度’ 使得連接線路15中的溫度(合宜地爲連接線路15之夾套 的設定溫度)變成和反應器10之溫度實際上相同的溫度。 此外,對於此具體實施例不是必要,但可在流出線路 25下游設置預熱器31及排氣式擠製機33。可有一個壓力 -17- 201231478 調整閥(圖未示)設置在預熱器31及排氣式擠製機33之間 。去揮發後之擠出物體係自排出線路3 5排出。 只要能加熱黏質液體,可使用任何適合的加熱器作爲 預熱器31。可使用單一或多個螺旋排氣式擠製機作爲排氣 式擠製機33。 此外,可具有用以儲存原料單體之回收槽37,原料單 體與揮發組份(主要包含未反應原料)分離並自揮發組分回 收,揮發組份以排氣式擠製機33分離。 接著,將描述藉由使用此種裝置進行用以製造聚合物 組成物的方法。在本具體實施例中,進行甲基丙烯酸酯單 體之連續聚合反應的例子,換句話說,雖然不欲將本發明 限制於此,仍將描述製造甲基丙烯酸酯聚合物的例子作爲 實例。 •製備 起先,準備原料單體、聚合引發劑等。 在本具體實施例中使用甲基丙烯酸酯單體作爲原料單 體。 甲基丙烯酸酯單體的實例爲 -單獨甲基丙烯酸烷酯(其中烷基基團具有1至4個 碳)或 -不少於80重量%之甲基丙烯酸烷酯(其中烷基基團 具有1至4個碳)及不多於20重量%可與之共聚合 的其他乙烯單體之混合物。 -18- 201231478 甲基丙烯酸烷酯(其中烷基基團具有1至4個碳)之實 例包括甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸正 丙酯 '甲基丙烯酸異丙酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯 酸第三丁酯、甲基丙烯酸第二丁酯、甲基丙烯酸異丁酯等 。其中’較佳爲甲基丙烯酸甲酯。上述甲基丙烯酸烷酯之 實例可被單獨使用或以至少兩者之組合使用。 可共聚合之乙烯單體實例包括甲基丙烯酸酯,諸如甲 基丙烯酸苄酯及甲基丙烯酸2-乙基己酯(除了上述甲基丙 烯酸烷酯(其中烷基基團具有1至4個碳)以外);丙烯酸酯 諸如丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸丁酯 及丙烯酸2-乙基己酯;未飽和羧酸或其酸酐諸如丙烯酸、 甲基丙烯酸、馬來酸、伊康酸、馬來酸酐及伊康酸酐;含 羥基基團之單體,諸如丙烯酸2-羥乙酯、丙烯酸2-羥丙酯 、丙烯酸單甘油酯、甲基丙烯酸2-羥乙酯、甲基丙烯酸2-羥丙酯、及甲基丙烯酸單甘油酯;含氮單體,諸如丙烯醯 胺、甲基丙烯醯胺、丙烯腈、甲基丙烯腈、雙丙酮丙烯醯 胺及甲基丙烯酸二甲胺乙酯;含環氧基團單體,諸如烯丙 基縮水甘油醚、丙烯酸縮水甘油酯、甲基丙烯酸縮水甘油 酯;以苯乙烯爲基礎的單體,諸如苯乙烯及α-甲基苯乙烯 〇 在本具體實施例中,例如使用自由基引發劑作爲聚合 引發劑。 自由基引發劑之實例包括偶氮化合物,諸如偶氮雙異 丁腈、偶氮雙二甲基異戊腈、偶氮雙環己腈、1,1’-偶氮雙 -19- 201231478 (1-乙醯氧基-1-苯基乙烷)、2,2’-偶氮雙異丁酸二甲酯及 4,4’-偶氮雙-4-氰基戊酸;有機過氧化物,諸如過氧化苯 甲醯、過氧化月桂醯基、過氧化乙醯基’過氧化辛醯基、 過氧化2,4-二氯苯甲醯、過氧化異丁基、過氧化乙醯基環 己磺醯基、過氧化異丁酸第三丁酯、過氧化新癸酸第三丁 酯、過氧新庚酸第三丁酯、過氧-2-乙基己酸第三丁酯、 1,1-二(第三丁過氧基)環己烷、1,1-二(第三丁過氧基)· 3,3,5-三甲基環己烷、1,1-二(第三己過氧基)-3,3,5-三甲基 環己烷、過氧二碳酸異丙酯、過氧二碳酸異丁酯、過氧二 碳酸第二丁酯、過氧二碳酸正丁酯、過氧二碳酸2-乙基己 酯、過氧二碳酸雙(4-第三丁基環己基)酯、過氧-2-乙基己 酸第三戊酯、過氧乙基己酸1,1,3,3-四甲基丁酯、過氧-2-乙基己酸1,1,2-三甲基丙酯、過氧異丙基單碳酸第三丁酯 、過氧異丙基單碳酸第三戊酯、過氧-2-乙基己基碳酸第三 丁酯、過氧烯丙基碳酸第三丁酯、過氧異丙基碳酸第三丁 酯、過氧異丙基單碳酸1,1,3,3-四甲基丁酯、過氧異丙基 單碳酸1,1,2·三甲基丙酯、過氧異壬酸1,1,3,3-四甲基丁 酯、過氧異壬酸1,1,2-三甲基丙酯、及過氧苯甲酸第三丁 酯。 這些聚合引發劑可被單獨使用或至少組合兩個來使用 〇 聚合引發劑的選擇係根據產生的聚合物種類及使用的 原料單體。例如,當本發明不特別限制的同時,這些在聚 合反應溫度具有半衰期不超過一分鐘之自由基聚合引發劑
-20- 201231478 是較佳的。當在聚合反應溫度之半衰期至多爲 反應速率是合適的,因此引發劑適合用於連續 之聚合反應。 聚合引發劑(自由基引發劑)的供應量不特 但一般相對於原料單體(最終供應至反應器1 〇 爲0.001至1重量%。在除了聚合引發劑槽3 外還存在聚合引發劑槽17和幫浦19的例子中 劑可被分開供應至第一反應器10及第二反應: 合引發劑槽17由幫浦19供應原料單體和聚合 合物至第二反應器20時,相對於最後供應至5 原料單體及額外供應至反應器20的原料單體 ,供應至反應器1 0及反應器20之聚合引發劑 係於上述範圍內。 除了上述之原料單體及聚合引發劑,可使 的其他組份,例如鏈轉移劑、橡膠聚合物諸如 乙烯-丁二烯橡膠(SBR)等。鏈轉移劑係用以調 聚合物的分子量。 關於鏈轉移劑,可使用單官能或多官能鏈 明確地,其實例包括烷基硫醇,諸如正丙硫醇 、正丁硫醇、第三丁硫醇、正己硫醇、正辛硫 己基硫醇、正十二硫醇及三級十二硫醇;芳香 如苯基硫醇及甲苯硫醇;具有18或較少碳之 乙二硫醇;多元醇,諸如乙二醇、新戊二醇、 烷、季戊四醇、二季戊四醇、三季戊四醇及山 r 一分鐘時, 丨聚合裝置中 別被限制, 之原料單體) 及幫浦7之 ,聚合引發 器20。當聚 引發劑之混 乏應器10的 之總量來說 的總供應量 用任何適合 丁二烯及苯 整所產生之 轉移劑。更 、異丙硫醇 醇、2-乙基 族硫醇,諸 硫醇,諸如 三羥甲基丙 梨醇;羥基 -21 - 201231478 基團經硫乙醇酸或3-锍基丙酸酯化者、1,4·二氫化萘、 1,4,5,8-四氨化蔡、卢-帖品烧、蔽品油嫌、1,4-環己二燦 、硫化氫等。這些可被單獨使用或至少組合兩種使用。 因鏈轉移劑之供應量取決於所用之鏈轉移劑種類而不 同,因此不特別限制鏈轉移劑之供應量。例如,在使用硫 醇的例子中,相對於原料單體(最終供應至反應器1 0的原 料單體)較佳爲0.01至3重量%,且更佳爲0.05至1重量 %。 在原料單體槽1中,上述之原料單體(一種或二或多 種之混合物)係適當地製備(與其他組份一起,諸如可以爲 鏈轉移劑)。在聚合引發劑槽3中,若必須的話,上述之 聚合引發劑適當的以原料單體製備(與其他組份一起,諸 如可以爲鏈轉移劑)。聚合引發劑槽3可單獨儲存聚合引 發劑,或以原料單體及聚合引發劑之混合物(可進一步包 含其他組份,諸如可以爲鏈轉移劑)的形式儲存。在使用 聚合引發劑槽1 7的例子中,在聚合引發劑槽1 7中,若必 須的話,上述之聚合引發劑適當的以原料單體製備(與其 他組份一起,諸如可以爲鏈轉移劑)。聚合引發劑槽1 7可 單獨儲存聚合引發劑,或以原料單體及聚合引發劑之混合 物(可進一步包含其他組份,諸如可以爲鏈轉移劑)的形式 儲存。然而,在聚合引發劑槽17經由幫浦19連結至供應 埠2 1 C的例子中,因聚合引發劑僅供應至反應器20,因此 有單獨儲存聚合引發劑會引起於反應器20中局部進行聚 合反應的疑慮。相反地,因聚合引發劑與部分的原料單體
-22- S 201231478 預先'混合’以原料單體及聚合引發劑之混合物的形式儲存 能解決此種疑慮。 •第一聚合步驟 原料單體及聚合引發劑係自原料單體槽1及聚合引發 齊!I槽3做爲原料單體及聚合引發劑之供應源通過供應埠 11a而被供應至第—反應器1〇。更明確地,原料單體係自 原料單體槽1藉由幫浦5供應,且聚合引發劑(較佳地, 原料單體及聚合引發劑之混合物,其在此亦簡單的視作聚 合引發劑)係自聚合引發劑槽3藉由幫浦7供應,且此二 者通過原料供應線路9混合在一起經由供應埠11a進入第 —反應器10。並且,聚合引發劑可自聚合引發劑槽3藉由 幫浦7通過圖1中由虛線所顯示之供應埠1 1 C而被供應至 第一反應器10。 爲了供應聚合引發劑至第一反應器10,當原料單體及 聚合引發劑之混合物在聚合引發劑槽3中製備並供應時, 較佳調整A : B的比例於範圍爲80 : 20至98 : 2,其中A 代表原料單體自原料單體槽1之供應流速(kg/h),且B代 表原料單體及聚合引發劑之混合物(其聚合引發劑之含量 比爲0.002至1〇重量%)自聚合引發劑槽3之供應流速 (kg/h)。 不特別限定供應至第一反應器1 0之原料單體及聚合 引發劑的溫度。然而’藉由失去反應器中之熱平衡以改變 聚合溫度是其中一個因素,並且因此較佳在供應至反應器 -23- 201231478 ίο前藉由加熱器/冷卻器(圖未示)適當地調整溫度。 上述之供應至第一反應器10之原料單體及聚合引發 劑在本具體實施例中,在第一反應器1 〇之絕熱條件下經 過連續聚合反應、連續整體聚合反應(換句話說,沒有溶 劑之聚合反應)。第一聚合步驟僅需部分進行聚合反應, 且自第一反應器1 〇之流出埠1 1 b取出中間組成物。 在第一聚合步驟中,連續聚合反應可在反應器充滿混 合物的情況下進行,同時實質上沒有汽相存在(下述稱作 完全塡充狀態)。特別適合於連續整體聚合反應。完全塡 充狀態可事先避免一些問題,諸如膠狀物黏住並長在反應 器之內部表面,以及膠狀物與反應混合物混合而降低了最 後得到之聚合物組成物的品質。再者,完全塡充狀態使所 有反應器之內部體積皆用作反應空間,且因此可獲得高生 產率。 因第一反應器10之流出埠lib位於反應器之頂端, 完全塡充狀態可簡單地藉由進行連續供應至第一反應器10 及連續自第一反應器10取出而實現。 此外在第一聚合步驟中,連續聚合反應係在絕熱條件 下進行。特別適合於連續整體聚合反應。絕熱條件可預先 避免一些問題,諸如膠狀物黏住並長在反應器之內部表面 ,以及膠狀物與反應混合物混合而降低了最後得到之聚合 物組成物的品質。再者,絕熱條件使聚合反應能變得穩定 ,且可引起抑制熱失控之自我調節特性。 可藉由使第一反應器10之內部溫度及其外部表面溫 -24-
S 201231478 度彼'此大致相等以實現絕熱條件。更明確地’可以使用上 述控制單元(圖未示)藉由以操作幫浦5和7來調整原料單 體及聚合引發劑至第一反應器1 〇的供應量來實現絕熱條 件,使得由夾套(溫度調節裝置)13設定之第一反應器w 的外部表面溫度及由溫度感測器(溫度偵測裝置)τ所偵測 的第一反應器10內溫度彼此相當。較不建議將反應器之 外部表面的溫度設定高出反應器中之溫度許多,因爲會增 加進入反應器中之多餘的熱量。反應器中及反應器外部表 面之溫度間的差距越小越好。更明確地,較佳調整溫度差 距於±5 °c的範圍內。 第一反應器10中產生的熱諸如聚合熱及混合熱通常 利用將中間組成物自第一反應器1 〇帶走而帶走熱。熱藉 由中間組成物被帶走的量係由中間組成物之流速及比熱以 及聚合反應的溫度而決定。 第一聚合步驟中之連續聚合反應的溫度係理解爲第一 反應器1 〇中之溫度(由溫度感測器T偵測)。根據各種條 件改變溫度直到溫度到達穩定狀態,且不特別限制,但例 如爲約100至180°c。 第一聚合步驟中之連續聚合反應的壓力係理解爲第一 反應器10中之壓力。此壓力不小於原料單體於反應器中 在避免原料單體在反應器中產生氣體之溫度下的蒸汽壓, 且通常表壓爲約1.0至2.OMPa。 經過第一聚合步驟之連續聚合反應的時間係理解爲第 一反應器1 0之平均滞留時間。平均滯留時間可根據中間 -25- 201231478 組成物等之聚合物的生產率來設定’且不特別限制’但例 如爲自15分鐘至6小時。平均滯留時間可藉由使用幫浦5 和7調整以改變原料單體或其類似物至第一反應器10之 供應量(供應流速)。然而,因平均滯留時間大部分取決於 第一反應器10的內體積,第一反應器之內體積及第二 反應器20之內體積如何設計係如下文描述般的重要。 如上所述,中間組成物係自第一反應器1 〇之流出埠 1 1 b取出。所獲得之中間組成物包含所產生的聚合物及未 反應的原料單體,且可另外包含未反應的聚合引發劑、聚 合引發劑之分解物質等。 雖然本具體實施例不侷限於此,中間組成物之聚合反 應速率爲例如5至8 0重量%。中間組成物中之聚合反應速 率通常對應於中間組成物中聚合物的含量比例。 •第二聚合步驟 第二聚合步驟係連續且接著第一聚合步驟進行。 如上述獲得之中間組成物自第一反應器之流出埠1 1 b 取出後,其通過連接線路15自供應埠21a供應至第二反 應器20。接著,中間組成物係在絕熱條件下於第二反應器 20中進一步經歷本具體實施例之連續聚合反應、連續整體 聚合反應。第二聚合步驟係使聚合反應進行到所需的聚合 反應速率,且聚合物組成物(或聚合漿)係自第二反應器20 之流出埠2 1 b取出。 在下文中主要將敘述第二聚合步驟對應於第一聚合步 • 26 -
S 201231478 驟之不同點,除非另有解釋’否則應用與對於第一聚合步 驟之解釋相同的解釋。 雖然在本具體實施例中不是必要,但若需要時可使用 聚合引發劑槽17和幫浦19°在使用聚合引發劑槽17和幫 浦19的例子中,額外的(或新鮮的)聚合引發劑(較佳地’ 原料單體和聚合引發劑的混合物)係自聚合引發劑槽1 7由 幫浦19通過連接線路15以供應璋21a或另一供應埠21c 供應至第二反應器20,因此加入中間組成物和額外聚合引 發劑。不特別限制自聚合引發劑槽1 7供應至第二反應器 20之聚合引發劑的溫度。然而’藉由失去反應器中之熱平 衡以改變聚合溫度是其中一個因素’並且因此較佳在供應 至反應器20前藉由加熱器/冷卻器(圖未示)適當地調整溫 度。 再者,對於本具體實施例來說不是必要’但在連接線 路1 5設置有夾套作爲溫度調節裝置的情況’較佳調整連 接線路15之夾套的設定溫度,使得連接線路15之溫度及 第一反應器10之溫度實際上相互對應。因此,可調節中 間組成物至第二反應器20的供應溫度’且在第二聚合步 驟中之連續聚合反應可藉由不斷地維持供應溫度而更穩定 的進行。較佳調整連接線路15中的溫度使與第一聚合步 驟之聚合溫度相等,且因此連接線路1 5中的中間組成物 之黏度和壓力的改變可以降低,以及中間組成物供應至第 二反應器20可更穩定地進行。 對於供應聚合引發劑至第二反應器20,當原料單體及 -27- 201231478 聚合引發劑之混合物在聚合引發劑槽3和17中製備忑 其供應時,較佳調整比例A : (Β0Β2)在80 : 20至98 的範圍內,以及比例1 : B2在1〇 : 90至90 : 10的| 內,其中A代表來自原料單體槽1之原料單體的供應流 (kg/h)表來自聚合引發劑槽3之原料單體和聚合 發劑的混合物(其中聚合引發劑之含量比例爲0.002至 重量%)的供應流速(kg/h),且B2代表來自聚合引發劑 17之原料單體和聚合引發劑的混合物(其中聚合引發劑 含量比例爲0.002至10重量%)的供應流速(kg/h)。 並且在第二聚合步驟中,連續聚合反應可在完全塡 狀態下進行。特別適合連續整體聚合反應。完全塡充狀 可事先避免一些問題,諸如膠狀物黏住並長在反應器之 部表面,以及膠狀物與反應混合物混合而降低了最後得 之聚合物組成物的品質。再者,完全塡充狀態使所有反 器之內部體積皆用作反應空間,且因此可獲得高生產率 因第二反應器20之流出埠2 1 b位於反應器之頂端 完全塡充狀態可簡單地藉由進行連續供應至第二反應器 及連續自第二反應器20取出而實現》 此外在第二聚合步驟中,連續聚合反應係在絕熱條 下進行。特別適合於連續整體聚合反應。絕熱條件可預 避免一些問題,諸如膠狀物黏住並長在反應器之內部表 ’以及膠狀物與反應混合物混合而降低了最後得到之聚 物組成物的品質。再者,絕熱條件使聚合反應能變得穩 ,且可引起抑制熱失控之自我調節特性。 白 :2 圍 速 引 10 槽 之 充 態 內 到 應 20 件 先 面 合 定 -28 - 201231478 可藉由使第二反應器20之內部溫度及其外部表面溫 度彼此大致相等以實現絕熱條件。更明確地,可以使用上 述控制單元(圖未示)藉由以操作幫浦5和7及19(若存在 幫浦19的話)來調整原料單體及聚合引發劑至第二反應器 2 0的供應量來實現絕熱條件,使得由設定夾套(溫度調節 裝置)2 3設定之第二反應器20之外部表面溫度及由溫度感 測器(溫度偵測裝置)T所偵測的第二反應器20內溫度彼此 相當。較不建議將反應器之外部表面的溫度設定高出反應 器中之溫度許多,因爲會增加進入反應器中之多餘的熱量 。反應器中及反應器外部表面之溫度間的差距越小越好。 更明確地,較佳調整溫度差距於±5 °C的範圍內。 第二反應器20中所產生的熱諸如聚合熱及混合熱通 常利用將聚合物組成物自第二反應器20帶走而帶走熱。 熱藉由聚合物組成物被帶走的量係由聚合物組成物之流速 及比熱以及聚合反應的溫度而決定。 第二聚合步驟中之連續聚合反應的溫度係理解爲第二 反應器20中之溫度》溫度爲例如約1 〇〇至200 °C。第二 聚合步驟中之溫度可等於第一聚合步驟中之溫度,但較佳 高於第一聚合步驟中之溫度。 第二聚合步驟中之連續聚合反應的壓力係理解爲第二 反應器20中之壓力。此壓力通常爲表壓約1.0至2. OMPa ,且可等於第一聚合步驟中之壓力。 經過第二聚合步驟之連續聚合反應的時間係理解爲第 二反應器20之平均滯留時間。平均滯留時間可根據聚合 -29- 201231478 物組成物等之聚合物的生產率來設定’且不特別限制1 ’但 例如爲自15分鐘至6小時。第二聚合步驟之平均滯留時 間可等於第一聚合步驟之平均滯留時間,但較佳與第一聚 合步驟之平均滯留時間不同。藉由使用幫浦5和7及19( 若存在幫浦19的話)調整第二聚合步驟之平均滯留時間以 改變原料單體或其類似物至第二反應器20之供應量(供應 流速)。然而,因平均滞留時間大部分取決於第二反應器 20的內體積,第一反應器10之內體積及第二反應器20之 內體積如何設計係如下文描述般的重要。 如上所述,聚合物組成物係自第二反應器2〇之流出 埠21b取出。所獲得之聚合物組成物包含所產生的聚合物 ,且可進一步包含未反應的原料單體、未反應的聚合引發 劑、聚合引發劑之分解物質等。 雖然本具體實施例不侷限於此,聚合物組成物之聚合 反應速率爲例如30至90重量%。聚合物組成物中之聚合 反應速率通常對應於聚合物組成物中聚合物的含量比例。 聚合反應速率越高,聚合物的生產率越高,且自中間組成 物至聚合物組成物的組成物黏度越高,造成混合所需之功 率越大。聚合反應速率越低,聚合物的生產率越低,造成 用以回收未反應原料單體之負擔越大。因此,較佳設定適 當的聚合反應速率作爲目標或指標。 —般來說,觀察到下列趨勢:聚合反應溫度越高,所 獲得之聚合物的間規性越低,最終獲得的樹脂組成物之耐 熱性越低。因此,考慮到獲得具有較高耐熱性之樹脂組成 -30- 201231478 物,更佳在較低溫度進行聚合反應。然而,若僅在較低溫度 使用習知連續聚合裝置(JP 07- 1 26308 A及JP 2006-104282 A) 於一步驟中進行連續聚合反應,需要長時間來獲得所需之 聚合反應比,且因此需要大反應器以及大空間來實現長的 平均滞留時間,因而不夠有效率。再者,當不需要長的平 均滞留時間時,會產生更大量的寡聚合物諸如二聚物及三 聚物,造成由聚合物組成物獲得之樹脂組成物之耐熱性降 低的疑慮。 此外,聚合引發劑的量可根據其他條件來決定,諸如 聚合反應溫度及平均滯留時間。當聚合引發劑的量變多時 ,更大量之不穩定的聚合起始端基(聚合物端基)會留在聚 合物組成物中,使得最後得到的樹脂組成物的熱穩定性有 降低的趨勢。 ' 相反的,如本具體實施例中藉由於兩步驟中進行連續 聚合反應,聚合反應條件更明確地如溫度、時間(平均滯 留時間)、聚合引發劑的量(聚合引發劑對原料單體的比例) 等可被設定分別用於第一聚合步驟及第二聚合步驟。 例如,可能在本具體實施例中在相對低的溫度下進行 第一聚合步驟中之連續聚合反應,並接著在相對高溫下進 一步進行第二聚合步驟中的連續聚合反應。更明確地說, 加至第二反應器之額外聚合引發劑可實現比第一聚合步驟 之連續聚合反應之溫度更高之第二聚合步驟之連續聚合反 應之溫度。因此,本具體實施例與在低溫於一步驟中進行 連續聚合反應之例子相比,能有效率地在較小的空間進行 -31 - 201231478 ,且所得到的聚合物組成物與在高溫於一步驟中進行連續 聚合反應之例子相比,更適合用來獲得高耐熱性的樹脂組 成物。 再者,例如在本具體實施例中能區分經歷第一聚合步 驟中連續聚合反應之時間與經歷第二聚合步驟中連續聚合 反應之時間。更明確地,設計之第一反應器的內體積及第 二反應器的內體積彼此不同而能區分第一反應器的平均滯 留時間與第二反應器的平均滯留時間。假設加至第二反應 器之額外聚合引發劑與原料單體亦可區分第一反應器的平 均滯留時間與第二反應器的平均滯留時間。當第一反應器 中之平均滞留時間長於第二反應器中之平均滯留時間時, 聚合引發劑可以較少的量被供應至第一反應器,以獲得適 合用以得到高耐熱性之樹脂組成物之聚合物組成物。反之 ,當第二反應器之平均滯留時間長於第一反應器中之平均 滯留時間時,聚合引發劑可以較少的量被供應至第二反應 器,以獲得適合用以得到高耐熱性之樹脂組成物之聚合物 組成物。 聚合反應條件如何分別針對第一聚合步驟及第二聚合 步驟設定可以根據所產生的聚合物、所用的原料單體及聚 合引發劑、所需的抗熱性、熱穩定性及生產率等而有所不 同。 •去揮發步驟 如上所述,自第二反應器20之流出埠21b所取出的 -32- 201231478 聚合物組成物(聚合漿)除了所產生的聚合物外,還可包含 未反應的原料單體及聚合引發劑等。雖然本具體實施例不 被限制於此,此種聚合物組成物較佳經歷例如去揮發作用 以分離及回收原料單體。 更明確地說,聚合組成物通過流出線路25而被傳送 至預熱器31。在預熱器31中的聚合物組成物和一部分或 全部量之將揮發性氣體揮發所需的熱一起被加入,揮發性 組份係主要由未反應原料單體組成。接著,聚合物組成物 經由壓力調節閥(圖未示)被傳送至排氣式擠製機33,且揮 發性組份係至少部分於排氣式擠製機中被移除,且剩餘之 擠製物體係形成九狀並自排出線路35排出。因此,包含 甲基丙烯酸酯聚合物之樹脂組成物係以九狀的形式製造。 作爲用於傳送上述聚合物組成物的方法,較佳爲描述 於JP 4-48802 B之方法。作爲使用排氣式擠製機的方法,較 佳爲描述於例如 JP 3-49925 A、JP 51-29914 B、JP 52-17555 B、JP 1-53682 B、JP 62-89710 A 等之方法。 再者,必要時在上述排氣式擠製機中聚合物組成物之 去揮發期間或之後,可在聚合物組成物或擠製物中加入潤 滑劑(諸如高級醇及高級脂肪酸酯)、紫外線吸收劑、熱穩 定劑、著色劑、抗靜電劑等,以將這些倂入樹脂組成物中 〇 排氣式擠製機3 3中所移除之揮發性組份主要由未反 應原料單體所組成並包括雜質;例如原本包含在原料單體 中之雜質、必要時所用之添加劑、在聚合反應中所產生之 -33- 201231478 揮發性副產物、寡聚合物諸如二聚物及三聚物、聚合引發 劑之分解的物質等。通常大量的雜質使所獲得之樹脂組成 物染色,此爲較差的情況《接著,在排氣式擠製機33中 移除之揮發性組份(其主要由未反應原料單體所組成並包 括上述之雜質)可通過單體回收塔(圖未示),並在單體回收 塔中藉由蒸餾、吸收等處理以移除上述揮發性組份中之雜 質。因此,未反應原料單體可以高純度回收,使其適合再 利用作爲聚合反應之原料單體。例如連續蒸餾係在單體回 收塔中進行,以來自單體回收塔頂端之蒸餾液的形式回收 高純度之未反應原料單體,且其可在被保留於回收槽37 之後,傳送並回收至原料單體槽1,或其可不需被保留於 回收槽37中就傳送並回收至原料單體槽1。另一方面,在 單體回收塔中移除的雜質可以廢物形式處理。 爲了避免回收之原料單體造成回收塔37及/或原料單 體槽1中之聚合反應,較佳於回收塔37或原料單體槽1 中存在有聚合抑制劑,其相對於原料單體之比例爲例如2 比8重量ppm,且除此之外,更佳爲回收塔37或原料單 體槽1中之汽相的氧濃度係設定爲2至8體積%。若希望 將回收之原料單體於回收槽37中保留一段長時間,較佳 在低溫(例如〇至5 °C )保存回收之原料單體。 在本具體實施例中,描述了連續整體聚合裝置,其中 第一反應器及第二反應器皆用以處理連續整體聚合反應。 然而,本發明之連續聚合反應裝置不被限制於此,第一反 應器及第二反應器之一或兩者可被用以進行連續溶液聚合
-34 - 201231478 反應。在此種具體實施例中,因溶劑係用於溶液聚合反應 ,連續聚合裝置除了配置有與上述參考圖1之連續聚合裝 置類似之結構外’還配置有溶劑槽及與溶劑槽連結之供應 線路及幫浦(供應裝置)以將溶劑供應至特定反應器,以進 行溶液聚合反應。溶劑槽及與溶劑槽連結之供應線路及幫 浦(供應裝置)不被特別限制,可使用與習知所使用之裝置 類似的裝置。溶劑可於與原料單體及/或聚合引發劑混合 之後被供應至特定反應器,以進行溶液聚合反應,或可直 接被供應至特定反應器以進行溶液聚合反應。在上述特定 反應器,聚合步驟係以類似參考圖1之上述聚合步驟般進 行(在絕熱條件下),除了使用溶劑於聚合反應。關於溶劑 ’其係適當地根據溶液聚合反應之原料單體等來做選擇, 且不被特別限制,但其實例包括甲苯、二甲苯、乙苯、甲 基異丁基酮、甲醇、乙醇、辛烷、癸烷、環己烷、十氫萘 、乙酸丁酯、乙酸戊酯等。C: D之比例爲例如70: 30至 95 : 5,且較佳爲80 : 20至90 : 10,但不限制於此,其中 C代表至特定反應器用於進行溶液聚合反應之原料單體的 ί共應流速(kg/h),及D代表至特定反應器之溶劑的供應流 速(kg/h) » 本發明之用於製造聚合物組成物之連續聚合裝置及方 法係如前文中本發明具體實施例之詳細描述。根據本發明 ’提供新穎之連續聚合裝置,且使用此種連續聚合裝置藉 由使用至少第一反應器及第二反應器可於至少兩階段中連 續進行聚合反應,使得聚合反應條件,更明確地說,溫度 -35- 201231478 、時間(平均滯留時間)、聚合引發劑的量(聚合引發劑對原 料單體的比例)等可被分別針對第一聚合步驟及第二聚合 步驟設定。因此’可控制包含於最終獲得之樹脂組成物中 之聚合物的間規性,並更有效地製造適合獲得具有高抗熱 性及熱穩定性之樹脂組成物的聚合物組成物。 然而’本發明不被限制於上述具體實施例,且可形成 各種變型。例如可使用三或多個反應器於三或多個階段中 連續進行聚合反應。再者,本發明之用以製造聚合物組成 物之方法可使用批次法來進行,雖然較佳藉由使用本發明 之連續聚合裝置連續地進行此方法 。 工業可應用性 本發明可被用以製造適合用於獲得包含甲基丙烯酸酯 聚合物的樹脂組成物之聚合物組成物。 本申請案主張於2010年11月8日提出之日本專利申 請案號20 1 0-249892之優先權,名稱爲"CONTINUOUS POLYMERIZATION APPARATUS AND PROCESS FOR PRODUCING POLYMER COMPOSITION"。申請案之全部 內容以引用方式倂入本文》 【圖式簡單說明】 圖1顯示本發明的一具體實施例之連續聚合裝置之示 意圖。
S 201231478 【主要元件符號說明】 1 :原料單體槽(原料單體之供應源) 3:聚合引發劑槽(聚合引發劑及,若有需要,原料單體槽 的供應源) 5 :幫浦 7 :幫浦 9 :原料單體供應線 10 :第一反應器 1 1 a :供應埠 1 1 b :流出埠 U c :其他供應埠 I3 :夾套(溫度調節裝置) 1 4 :混合器 1 5 :連接線路 1 7 :聚合引發劑槽(額外的聚合引發劑及,若有需要,原 料單體槽的供應源) 19 :幫浦 20 :第二反應器 2 1 a :供應埠 2 1 b :流出璋 2 1 c :其他供應埠 23 :夾套(溫度調節裝置) 2 4 .混合碰 -37- 201231478 2 5 :流出線路 3 1 :預熱器 3 3 :排氣式擠製機 3 5 :排出線路 37 :回收槽 T :溫度感測器(溫度偵測裝置)
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Claims (1)
- 201231478 七、申請專利範圍: 1. 一種連續聚合裝置,其包含完全混合型之至少第一 反應器及第二反應器,其特徵在於 各反應器配置有供應埠及位於反應器頂端之流出璋; 該第一反應器之供應埠係連接至原料單體及聚合引發 劑之供應源;以及 該第一反應器之流出埠係連接至該第二反應器之供應 ί阜。 2 ·如申請專利範圍第1項之連續聚合裝置,其中該第 一反應器及該第二反應器係用以進行連續整體聚合反應。 3 .如申請專利範圍第1項或第2項之連續聚合裝置, 其中該第二反應器之供應埠或提供至該第二反應器之另一 供應埠係連接至額外的聚合引發劑之供應源。 4. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之連續聚合裝 置,其中該第一反應器之內體積係與該第二反應器之內體 積不同。 5. 如申請專利範圍第1至4項中任一項之連續聚合裝 置,其中該第一反應器之流出埠係藉由配置有溫度調節裝 置之連接線路而連接至該第二反應器之供應埠。 6. 如申請專利範圍第5項之連續聚合裝置,其中該第 一反應器係配置有用以偵測該第一反應器之溫度之溫度偵 測裝置;以及 控制該連接線路之溫度調節裝置,使得該連接線路之 溫度係爲與由該溫度偵測裝置偵測之該第一反應器之溫度 -39- 201231478 實質上相同之溫度。 7.—種藉由使用如申請專利範圍第1至6項中任一項 之連續聚合裝置而製造聚合物組成物之方法,其包含: 第一聚合步驟,在絕熱條件下於該第一反應器中,使 原料單體及聚合引發劑由待進行連續聚合之原料單體及聚 合引發劑的供應源通過該第一反應器之供應埠而供應至該 第一反應器,並由該第一反應器之流出埠獲得所得的中間 物組成物;以及 第二聚合步驟,在絕熱條件下於該第二反應器中,通 過該第二反應器之供應埠而將待進一步進行連續聚合之該 中間物組成物供應至該第二反應器,並由該第二反應器之 流出埠獲得所得的聚合物組成物。 -40-
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