JP2003277497A - エチレンオキシド系樹脂の製造方法 - Google Patents
エチレンオキシド系樹脂の製造方法Info
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Abstract
電防止剤を含まないようにしつつ含有水分量も一定量以
下にコントロールすることが容易で、かつ、該樹脂の熱
的ダメージを防ぐと共にコストダウンを実現することも
できる、新規なエチレンオキシド系樹脂の製造方法を提
供する。 【解決手段】 本発明にかかるエチレンオキシド系樹脂
の製造方法は、エチレンオキシド系樹脂を、溶媒を含む
重合反応液から前記溶媒を脱揮することにより得る方法
であって、前記脱揮後の樹脂中の溶媒濃度が0.01〜
30重量%、含有水分量が200ppm以下となるよう
にし、かつ、前記樹脂には帯電防止剤を含ませないよう
にする、ことを特徴とする。
Description
系樹脂の製造方法に関する。詳しくは、重合反応により
得た前記樹脂反応液を脱揮する工程を含むエチレンオキ
シド系樹脂の製造方法に関する。
接着剤、塗料、シーリング剤、エラストマー、床剤等の
ポリウレタン樹脂の他、硬質、軟質もしくは半硬質のポ
リウレタン樹脂、さらには、界面活性剤、サニタリー製
品、脱墨剤、潤滑油、作動液などの用途における高分子
材料として有用であり、近年では、その多用途性を鑑
み、さらにその他の様々な新用途への利用が考えられつ
つある(例えば、非特許文献1参照。)。上記エチレン
オキシド系樹脂の製造方法、特に、重合反応後の樹脂の
精製・回収の方法については、従来より、溶液重合の
後の重合反応液を多量の貧溶媒に注いで樹脂を沈殿さ
せ、ろ過または遠心処理してから乾燥させて粉末状にす
る方法や、沈殿重合の後の重合反応液をろ過または遠
心処理した樹脂を乾燥させて粉末状にする方法などが一
般的に知られている。
高純度の樹脂を得るため等の理由から、樹脂を加熱乾燥
して粉末化するという過程を経るため、その際発生する
静電気等による樹脂の帯電と加熱とに起因する爆発の危
険性があった。よって、その防止と安全性を考慮して、
帯電防止剤を十分量添加することが通常必須となってい
た。この帯電防止剤の添加は、得られる樹脂の誘電率を
必要以上に高めてしまうことや、架橋度低下や吸湿性上
昇を引き起こし樹脂の膨潤倍率を必要以上に増加させ強
度を低下させてしまうこと等の原因となる。よって、帯
電防止剤を含むエチレンオキシド系樹脂は、例えば、誘
電率上昇の点でカラーフィルターの保護膜への利用は非
常に困難であり、強度低下の点でフレキソ印刷版材およ
びポリマー電池の電解質層等に用いることは非常に不適
切であった。
エーテル結合を有する樹脂であり、強い加熱(高熱)に
対しては分子構造的に(エーテル結合の部分が)弱い性
質を有するため、上述した加熱乾燥時に樹脂が分解して
しまうという問題があった。加えて、上記、の方法
においては、加熱乾燥以外にも、貧溶媒等の新たな付加
要素が必要であったり、複数工程にともなう設備費の増
加なども考慮しなければならず、コストアップも問題と
なっていた。さらに、エチレンオキシド系樹脂は、使用
時に溶液状や糊状にして用いることが多く、その場合、
上記、の方法のように一旦粉末状にしてしまうと、
新たに溶媒を加えて溶液状や糊状にする場合等にその処
理が非常に困難になり、利用性の面でも問題となってい
る。
は、例えば、カラーフィルターの保護膜や、ポリマー電
池の高分子電解質などの用途に用いる場合、樹脂の含有
水分量を一定量以下に低く抑えることが要求されるが、
従来一般的な方法では、所望の樹脂を得るための各種条
件を満たしながら且つ含有水分量を低くコントロールし
た状態で該樹脂を得ることは容易ではなかった。この含
有水分量が一定量以下にコントロールできないと、樹脂
の誘電率が必要以上に大きくなり、例えば、カラーフィ
ルターの保護膜に用いた場合に、保護膜が導電体となっ
て機能低下を引き起こしてしまう、という問題があっ
た。また、同様にコントロールできないと、この水分が
金属イオン分などと反応して水酸化物等を生成してしま
うため、例えば、該樹脂をポリマー電池の電解質層など
に用いた場合は金属−電解質層界面に絶縁層を形成して
しまうため、定電流下での電圧が上昇し続け、電池のサ
イクル特性も悪化する、という問題があった。
s、Charles G. Overberger、Georg Menges 編,「Encyc
lopedia of Polymer science and engineering」,volum
e6,(米国),Wiley Interscience,1986年,p.225-32
2
しようとする課題は、エチレンオキシド系樹脂を得るに
あたり、帯電防止剤を含まないようにしつつ含有水分量
も一定量以下にコントロールすることが容易で、かつ、
該樹脂の熱的ダメージを防ぐと共にコストダウンを実現
することもできる、新規なエチレンオキシド系樹脂の製
造方法を提供することにある。
解決するため鋭意検討を行った。その過程において、従
来より一般的な樹脂の製法における一工程として知られ
ていた、脱揮により樹脂を精製・回収する処理方法に着
目し、この処理方法により得られる効果について検討す
ることとした。従来、エチレンオキシド系樹脂を得るに
あたっては、溶媒を用いた重合により該樹脂を合成した
後に、脱揮処理を経て精製・回収するという知見は全く
無く、実際に行われてもいなかった。本発明者は、脱揮
処理により得られる種々の効果を鑑みた場合、上記課題
を解決するためには、エチレンオキシド系樹脂を得る場
合にこそ脱揮による処理工程を含めるべきではないかと
考えたのである。
る精製・回収は行わないため帯電防止剤を添加する必要
性もなく、また、前述したコストアップの問題も無く、
樹脂の含有水分量も脱揮処理を行う中で容易に調整する
ことができるのではないかと推測したのである。そこ
で、実際に、エチレンオキシド系樹脂を製造するにあた
り、溶媒を用いた重合により重合反応液を得ることに引
き続き、該反応液の脱揮処理を組み合わせて行ったとこ
ろ、上記課題を一挙に解決し得ることを確認することが
でき、本発明を完成するに至った。
ド系樹脂の製造方法は、エチレンオキシド系樹脂を、溶
媒を含む重合反応液から前記溶媒を脱揮することにより
得る方法であって、前記脱揮後の樹脂中の溶媒濃度が
0.01〜30重量%、含有水分量が200ppm以下
となるようにし、かつ、前記樹脂には帯電防止剤を含ま
せないようにすることを特徴とする。また、本発明にか
かるエチレンオキシド系樹脂の製造方法は、上記におい
て、前記脱揮時の温度を40〜300℃とし、かつ、圧
力を13〜100,000Paとすることができ、前記
脱揮は撹拌槽蒸発器、下流液柱蒸発器、薄膜蒸発器、表
面更新型重合器、押出機およびニーダーからなる群より
選ばれる少なくとも1つの装置を用いて行うことができ
る。
キシド系樹脂の製造方法(以下、本発明の製造方法と称
することがある。)について詳しく説明するが、本発明
の範囲はこれらの説明に拘束されることはなく、以下の
例示以外についても、本発明の趣旨を損なわない範囲で
適宜変更実施し得る。本発明の製造方法は、エチレンオ
キシド系樹脂を、溶媒を含む重合反応液から上記溶媒を
脱揮することにより得る方法であって、上記脱揮後のエ
チレンオキシド系樹脂中の残存溶媒濃度が0.01〜3
0重量%、含有水分量が200ppm以下となるように
し、かつ、上記エチレンオキシド系樹脂には帯電防止剤
を含ませないようにしている。
に供する重合反応液、および、該脱揮処理について詳し
く説明し、さらに本発明により得られるエチレンオキシ
ド系樹脂の用途についても説明する。 〔重合反応液〕本発明の製造方法における溶媒を含む重
合反応液とは、エチレンオキシド系樹脂(エチレンオキ
シド系共重合体)を、溶媒を用いた重合法によって重合
した後に得られる、該樹脂と溶媒とを含む重合後の反応
液のことをいい、かつ、この重合に引き続き行う脱揮処
理(溶媒成分の脱揮処理)の対象とする樹脂溶液のこと
をいう。
脂成分の含有割合は、特に限定はされないが、20〜7
0重量%であることが好ましく、より好ましくは25〜
65重量%、さらに好ましくは30〜60重量%であ
る。該樹脂成分の含有割合が20重量%未満の場合は、
樹脂の生産性が極端に低下するおそれがあり、70重量
%を超える場合は、重合反応液の粘度が上昇するため撹
拌困難となるおそれがある。上記重合反応液中、溶媒成
分の含有割合は、特に限定はされないが、30〜80重
量%であることが好ましく、より好ましくは35〜75
重量%、さらに好ましくは40〜70重量%である。該
溶媒成分の含有割合が30重量%未満の場合は、重合反
応液の粘度が上昇するため撹拌困難となり、脱揮装置へ
の送液・移送等や、脱揮処理自体も困難となるおそれが
あり、80重量%を超える場合は、樹脂の生産性が極端
に低下するおそれがある。
樹脂成分や溶媒成分以外に、他の成分を含んでいてもよ
く、例えば、重合反応において一般的に用いられる反応
開始剤、酸化防止剤および可溶化剤などが挙げられる。
上記反応開始剤としては、例えば、水酸化ナトリウム、
水酸化カリウム、カリウムアルコラート、ナトリウムア
ルコラート、炭酸カリウムおよび炭酸ナトリウムなどの
アルカリ性触媒や、例えば、金属カリウムおよび金属ナ
トリウムなどの金属、例えば、水酸化アルミニウム・マ
グネシウム焼成物(特開平8−268919号公報
等)、金属イオン添加酸化マグネシウム(特公平6−1
5038号公報、特開平7−227540号公報等)お
よび焼成ハイドロタルサイト(特開平2−718441
号公報等)等のAl−Mg系複合酸化物触媒あるいはそ
れらを表面改質した触媒(特開平6−334782号公
報等)、バリウム酸化物、バリウム水酸化物(特開昭5
4−75187号公報等)、層状化合物(特表平6−5
05986号公報等)、ストロンチウム酸化物、ストロ
ンチウム水酸化物(特公昭63−32055号公報
等)、カルシウム化合物(特開平2−134336号公
報等)、セシウム化合物(特開平7−70308号公報
等)、複合金属シアン化錯体(特開平5−339361
号公報等)、ルイス酸やフリーデルクラフツ触媒のよう
な酸触媒等が好ましく挙げられる。これら反応開始剤
は、重合反応液に、1種のみ含まれていても2種以上含
まれていてもよく、特に限定はされない。
ないが、95℃で1,000〜60,000センチポイ
ズであることが好ましく、より好ましくは95℃で1
0,000〜45,000センチポイズ、さらに好まし
くは95℃で15,000〜35,000センチポイズ
である。上記粘度が、95℃で1,000センチポイズ
未満の場合は、樹脂の生産性の極端な低下を招くおそれ
があり、95℃で60,000センチポイズを超える場
合は、重合中からも粘度が高くなり過ぎて撹拌等が困難
となるおそれがある。前記溶媒を用いた重合法として
は、特に限定はされないが、例えば、溶液重合法や沈殿
重合法などを好ましく挙げることができ、なかでも、溶
液重合法が生産性に優れているためより好ましく、予め
仕込んだ溶媒にモノマー成分をフィードしながら重合を
行う溶液重合法が、反応熱を除熱しやすいなどの安全性
のため、特に好ましい。なお、重合反応液中の溶媒成分
とは、通常、上記溶媒を用いた重合法で用いる溶媒を指
して言うが、この重合後に、重合には用いなかった他の
溶媒を重合反応液に含めた場合などは、該他の溶媒も重
合反応液中の溶媒成分に含まれるものとして考えてよ
い。
ルエン、キシレンおよびエチルベンゼンなどの芳香族炭
化水素系溶媒;ヘプタン、オクタン、n−へキサン、n
−ペンタン、2,2,4−トリメチルペンタンなどの脂
肪族炭化水素系溶媒;シクロへキサン、メチルシクロへ
キサンなどの脂環式炭化水素系溶媒;ジエチルエーテ
ル、ジブチルエーテル、メチルブチルエーテルなどのエ
ーテル系溶媒;ジメトキシエタンなどのエチレングリコ
ールジアルキルエーテル類の溶媒;THF(テトラヒド
ロフラン)、ジオキサンなどの環状エーテル系溶媒;な
どの水酸基等の活性水素を含まない有機溶媒が好まし
く、なかでも、トルエンおよびキシレンが特に好まし
い。上記溶媒は、さらに、上記有機溶媒であり、かつ、
水を全く含まないものが好ましい。
ド系樹脂(エチレンオキシド系共重合体)は、その分子
構造中にエチレンオキシドモノマー由来の構成成分を主
として含んでなり、主鎖にエーテル結合を有する樹脂で
あれば、特に限定されるわけではないが、具体的には、
例えば、原料モノマーとして、エチレンオキシドと、下
記構造式(1):
クロアルキル基、アリール基、アラルキル基、(メタ)
アクリロイル基およびアルケニル基の中のいずれかの基
である)または-CH2-O-Re-Ra基(Reは、-(CH2-CH2-O)p-の
構造を有する(pは0から10までの整数)))で示される置
換オキシラン化合物とを含むコモノマー群を重合してな
るものが好ましい。この重合は、各原料モノマーのオキ
シラン基の開環重合であることが好ましい。
置換オキシラン化合物における置換基である。原料モノ
マーとして用いる置換オキシラン化合物は、構造式
(1)で示すことのできる置換オキシラン化合物1種の
みであっても、2種以上を含むものであってもよい。上
記構造式(1)で示される置換オキシラン化合物として
は、例えば、プロピレンオキシド、ブチレンオキシド、
1,2−エポキシペンタン、1,2−エポキシへキサ
ン、1,2−エポキシオクタン、シクロヘキセンオキシ
ドおよびスチレンオキシド、または、メチルグリシジル
エーテル、エチルグリシジルエーテルおよびエチレング
リコールメチルグリシジルエーテルなどを挙げることが
でき、さらに、置換基R1が架橋性の置換基である場
合、つまり、置換基R1がアリール基、アルケニル基、
アクリロイル基およびメタクリロイル基などを有する場
合として、エポキシブテン、3,4−エポキシ−1−ペ
ンテン、1,2−エポキシ−5,9−シクロドデカジエ
ン、3,4−エポキシ−1−ビニルシクロへキセン、
1,2−エポキシ−5−シクロオクテン、アクリル酸グ
リシジル、メタクリル酸グリシジル、ソルビン酸グリシ
ジルおよびグリシジル−4−ヘキサノエート、または、
ビニルグリシジルエーテル、アリルグリシジルエーテ
ル、4−ビニルシクロヘキシルグリシジルエーテル、α
−テルペニルグリシジルエーテル、シクロヘキセニルメ
チルグリシジルエーテル、4−ビニルベンジルグリシジ
ルエーテルおよび4−アリルベンジルグリシジルエーテ
ルなども挙げることができる。上述したように、これら
は単独で用いられても2種以上を併用されてもよい。
架橋性の置換基を有する(置換基R 1が架橋性置換基で
ある)置換オキシラン化合物を必須に用いることが、エ
チレンオキシド系樹脂(エチレンオキシド系共重合体)
を架橋体にして用いるためには好ましい。前記エチレン
オキシド系樹脂の重量平均分子量(Mw)は、特に限定
はされないが、20,000〜300,000であるこ
とが好ましく、より好ましくはより好ましくは30,0
00〜200,000、さらに好ましくは40,000
〜150,000である。上記重量平均分子量が20,
000未満の場合は、成形物にタックが生じるおそれが
あり、300,000を超える場合は、成形が困難とな
り、加工性およびハンドリング性が低下するおそれがあ
る。
(Mw/Mn)は、特に限定はされないが、3以下であ
ることが好ましく、より好ましくは2以下である。上記
分子量分布が3を超える場合は、成形体にした時にタッ
クが生じ、ハンドリングが悪くなるおそれがある。 〔脱揮〕本発明にかかる製造方法においては、エチレン
オキシド系樹脂と溶媒とを含む重合後の重合反応液から
溶媒成分を脱揮する(溶媒成分を揮発させる)ことによ
り、エチレンオキシド系樹脂を得るようにしているが、
得られるエチレンオキシド系樹脂は、溶媒成分を全く含
まないものには限定されるわけではなく、通常、脱揮に
より上記重合反応液の状態から所望の溶媒濃度となるま
で減少させられ調整されたものであるとする。
び各種条件としては、通常の脱揮の際の方法、使用可能
な装置および設定される条件等を採用すればよい。詳し
くは以下に示す。脱揮の方法としては、通常、プレ脱揮
と本脱揮との二段階があり、脱揮の手順としては、プレ
脱揮の後に本脱揮を行うことが好ましいが、特に限定さ
れるわけではなく、プレ脱揮と本脱揮を区別せずに一段
階の工程として行ってもよい。二段階に分けて行うこと
が好ましいのは、脱揮の効率アップ(コストダウン、処
理時間の短縮、樹脂の品質など)が可能となるからであ
り、具体的には、脱揮前の重合反応液に多く含まれる
溶媒を効率良く脱揮処理が行える程度の溶媒量にまで急
速に減らした後にゆっくりと脱揮処理を行うことができ
る、前段を常圧脱揮とし後段を真空(減圧)脱揮とす
ることによって一段で処理する場合より機器サイズを小
さくすることができる、脱揮時にはある濃度域で急激
に粘度上昇することがあり一段で処理する場合より駆動
系を小さくできる、などの理由により理論的にも好適で
あるが、脱揮処理する重合反応液の種類(特に、重合反
応液中の樹脂の種類)などよって、上記一段階の処理で
あっても、二段階の処理と同様に行える(二段階の処理
と同様の効果が得られる)場合があるので、適宜選択す
ればよい。
ては、特に限定されるわけではないが、撹拌槽蒸発器、
下流液柱蒸発器、薄膜蒸発器、表面更新型重合器、ニー
ダー、ロールミキサー、インテンシブミキサー(いわゆ
るバンバリーミキサー)、押出機などが好ましく挙げら
れ、これら装置のうち少なくとも1つの装置を用いて行
うことが好ましい。また、用いる装置によって適宜使用
条件を設定することができる。撹拌槽蒸発器は、広範囲
な粘度、広範囲な残留溶媒濃度に対応できる点で優れて
おり、例えば、ヘリカル翼を搭載した撹拌槽、ダブルヘ
リカルリボン翼を搭載した撹拌槽、スーパーブレンド翼
(内翼:マックスブレンド翼、外翼:螺旋状変形バッフ
ル)を搭載した竪型同心二軸撹拌槽(例えば、製品名:
スーパーブレンド、住友重機械工業(株)製)、VCR
逆円錐リボン翼式リアクター(三菱重工(株)製)など
が好ましく挙げられる。これらは、バッチ式での処理お
よび連続式での処理の両方に用いることができるが、バ
ッチ式での処理に用いることが好ましい。また、装置の
特性上、処理後の排出の際に多くの時間を必要とするの
で、大量の樹脂等を処理するというプロセスよりも、少
量を正確に処理するプロセスに好ましく対応している。
また、これらを用いた場合、蒸発プロセスは伝熱面更新
により行われる。
竪型同心二軸撹拌槽については、以下〜のような優
れた特徴を挙げることができる。処理粘度領域が広範
囲であり、1〜10,000ポイズの粘度領域で優れた
混合性能を発揮することができる、槽内の急激な粘度
変化に追従して、内・外翼の混合機能が自然に変化・対
応するため、良好な流動状態を保持することができる、
槽内壁面および槽内中心部での液流速(重合反応液の
流速)を均一にすることができるため、高い温度均一性
を保つことができ、樹脂の品質劣化を低減できる、高
粘度流体上での低粘度液の滑りおよび滞留が解消し、リ
フラックス還流液および重合後の各種添加剤等の分散性
を向上させることができる、高濃度スラリー処理時の
槽壁およびバッフル部への付着・堆積を解消することが
でき、良好なスラリー分散性を示す、外翼が槽壁面に
近接して回転することによる安定した壁面流速により、
内壁部の付着および槽内洗浄時間・回数を低減すること
ができる。
型(例えば、製品名:スルザーミキサー、住友重機械工
業(株)製;製品名:スタテックミキサー、ノリタケ社
製)、プレート熱交換器型(例えば、製品名:Hivi
scous Evaporator、三井造船(株)
製)などが好ましく挙げられる。これらは、バッチ式で
の処理および連続式での処理の両方に用いることがで
き、どちらの処理も良好に行うことができる。また、装
置の特性上、これらによる脱揮は、加熱を顕熱で行い、
その後減圧下で顕熱を潜熱に転換して蒸発させるため、
脱揮できる量は顕熱加熱量(潜熱として伝達し得る熱
量)に依存することとなる。よって、顕熱加熱量に対応
した処理量とするプロセスが好ましいが、多管式熱交換
器型では、スティックミキサーによって伝熱を促進させ
ることができるため、広範囲な処理量のプロセスにも対
応できる。また、多管式熱交換器型の場合は、蒸発プロ
セスは界面積拡大により行われ、対応最大処理粘度は5
0,000ポイズであることが好ましく、プレート熱交
換器型の場合は、蒸発プロセスは伝熱面積拡大により行
われ、対応最大処理粘度は10,000ポイズであるこ
とが好ましい。
き、均一な液膜が形成できる点で優れており、例えば、
横型薄膜蒸発器(例えば、製品名:エバリアクター、関
西化学機械製作(株)製)、固定ブレード式の竪型薄膜
蒸発器(例えば、製品名:EXEVA、神鋼パンテック
(株)製)、可動ブレード式の竪型薄膜蒸発器(例え
ば、製品名:ワイプレン、神鋼パンテック(株)製)、
槽型(鏡型)薄膜蒸発器(例えば、製品名:リカバリ
ー、関西化学機械製作(株)製)などが好ましく挙げら
れる。これらについて、バッチ式での処理に関しては、
横型および槽型のものは一般的ではないが可能であり、
竪型のものは固定ブレード式、可動ブレード式に関わら
ず不可能である。また、連続式での処理に関してはすべ
て可能である。装置の特性上、これらはすべて、脱揮
は、加熱を顕熱で行い、その後減圧下で顕熱を潜熱に転
換して蒸発させるため、脱揮できる量は顕熱加熱量(潜
熱として伝達し得る熱量)に依存することとなる。よっ
て、顕熱加熱量に対応した処理量とするプロセスが好ま
しい。また、これらはすべて、蒸発プロセスは伝達面更
新により行われる。
粘度への対応が困難であるため、排出効果に優れたブレ
ードを使用し、高粘度にも対応できるようになってお
り、対応最大処理粘度は500ポイズであることが好ま
しい。竪型薄膜蒸発器は、自重で下降するため低粘度液
よりも高粘度液のほうが適しているといえ、可動ブレー
ド式の対応最大処理粘度は1,000ポイズであること
が好ましい。また、固定ブレード式では固定翼に掻き下
げ効果を持たせることで高粘度に対応させており、対応
最大処理粘度は10,000ポイズであることが好まし
い。槽型薄膜蒸発器は、鏡を利用することにより低粘度
液のショートパスを抑えることができ、対応最大処理粘
度は1,000ポイズであることが好ましい。
気液表面の更新によって高い脱揮性能を示す点で優れて
おり、例えば、単軸型表面更新型重合器、二軸型表面更
新型重合器(例えば、製品名:バイボラック、住友重機
械工業(株)製;製品名:日立メガネ翼重合機、(株)
日立製作所製;製品名:日立格子翼重合機、(株)日立
製作所製;製品名:SCプロセッサ、栗本鉄工所社製)
などが好ましく挙げられる。これらは、バッチ式での処
理に関しては不可能であり、連続式での処理に関しては
すべて可能である。装置の特性上、これらはすべて、脱
揮の処理量は装置内の物質の移動速度に依存しており、
蒸発プロセスは気液面更新により行われる。
ミキサー(いわゆるバンバリーミキサー)は、押出機と
同様、高粘度融体などの混合に適し、付加機能として脱
揮能力を備えるものである。これらは、バッチ式での処
理も連続式での処理もすべて可能である。これらについ
ては、その対応最大処理粘度は10,000ポイズであ
ることが好ましい。単軸型のものは、効率的な表面積の
確保が可能なため高い脱揮性能を示し、その対応最大処
理粘度は10,000ポイズであることが好ましい。ま
た、二軸型のものは、容器内のデッドスペースの無さや
高いピストンフロー性によりセルフクリーニング性およ
び液の滞留抑制に優れており、その対応最大処理粘度は
10,000ポイズであることが好ましい。
付加機能として加熱、溶融、混練とともに脱揮能力を備
えるものであり、例えば、単軸型押出機、二軸型押出機
(例えば、製品名:SUPERTEXαII、日本製鋼
所製;製品名:BT−30−S2、プラスティック工学
研究所製)、SCRセルフクリーニング式リアクター
(三菱重工(株)製)などが好ましく挙げられる。これ
らは、バッチ式での処理は不可能であり、連続式での処
理はすべて可能である。装置の特性上、これらは、上述
のように、非常に粘度の高いものを対象に脱揮処理する
プロセスに好適であり、蒸発プロセスは混練および蒸発
等により行われる。
のもの共に、その対応最大処理粘度は100,000ポ
イズであることが好ましい。上述したように、好ましい
脱揮方法としてプレ脱揮の後に本脱揮する方法を挙げる
ことができるが、上記各種脱揮装置のうち、プレ脱揮に
好ましく用いることのできるものは、特に限定はされな
いが、ダブルヘリカルリボン翼を搭載した撹拌槽、スー
パーブレンド翼を搭載した竪型同心二軸撹拌槽、プレー
ト熱交換器型の下流液柱蒸発器および固定ブレード式の
竪型薄膜蒸発器などが挙げられる。また、本脱揮に好ま
しく用いることのできるものは、特に限定はされない
が、固定ブレード式の竪型薄膜蒸発器、二軸型表面更新
型重合器、ニーダー、二軸型押出機などが挙げられる。
脱揮を行うに当たっては、前述した溶媒を用いた重合の
工程等に供したいわゆる前段装置に、上記列挙した各種
脱揮装置を直結させて脱揮を行ってもよいし、この前段
装置から送液や移送を介した上で各種脱揮装置により脱
揮を行ってもよい。後者については、例えば、上記前段
装置から脱揮装置までの間が送液ラインで連結されてい
るような形態や、上記前段装置から脱揮装置までの間に
ジャケットや撹拌機を備えた中間槽タンク(クッション
タンク)を設けた形態等が挙げられる。本発明の製造方
法においては、脱揮により、脱揮後のエチレンオキシド
系樹脂中の残存溶媒濃度を0.01〜30重量%となる
ようにすることを特徴とし、好ましくは0.05〜20
重量%、より好ましくは0.1〜10重量%である。上
記残存溶媒濃度が0.01重量%未満である場合は、脱
揮条件を過剰に厳しくする必要があるため、エチレンオ
キシド系樹脂の熱劣化につながり、性能低下が生じるこ
ととなるおそれがあり、30重量%を超える場合は、脱
揮後のエチレンオキシド系樹脂にタックが生じ、ブロッ
キングなどが生じることとなるおそれがある。
チレンオキシド系樹脂中の含有水分量を、溶媒の脱揮の
際に同時に調整することが好ましい。水分は、例えば、
重合の際に用いた溶媒やモノマーなどに含まれる。本発
明の製造方法においては、上記調整により上記含有水分
量を200ppm以下にすることを特徴とする。上記含
有水分量が200ppmを超える場合は、樹脂の誘電率
が必要以上に大きくなるため、例えば、得られたエチレ
ンオキシド系樹脂をカラーフィルターの保護膜などに用
いた場合は、樹脂が導電性となることにより上記保護膜
としては致命的な機能低下を引き起こしてしまうおそれ
があり、また、水分が金属イオン分などと反応して水酸
化物等を生成してしまうため、例えば、エチレンオキシ
ド系樹脂をポリマー電池の電解質層などに用いた場合
は、金属−電解質層界面に絶縁層を形成してしまい、定
電流下での電圧が上昇し続け、電池のサイクル特性も悪
化することとなるおそれがある。
特に限定されるわけではないが、具体的には、脱揮温度
を高くすること、および/または、脱揮の減圧度を大き
くすることが好ましい(なお、減圧度を大きくすること
は圧力を低くすることを意味し、減圧度を小さくするこ
とは圧力を高くすることを意味する。)。脱揮温度を高
くして含有水分量の調整をする場合、その温度は、特に
限定はされないが、低すぎると、減圧度を過剰に大きく
しなければならないため効率的ではなく、高すぎると、
樹脂の熱劣化が生じることとなるおそれがあるため、こ
れらを考慮し適宜設定するようにする。また、脱揮の減
圧度を大きくして含有水分量の調整をする場合、その減
圧度は、特に限定はされないが、大きすぎると、脱揮装
置の密閉性を考慮すると困難であると考えられ、小さす
ぎると、脱揮温度をかなり上昇させないと含有水分量を
200ppm以下にコントロールできないおそれがある
ため、これらを考慮し適宜設定するようにする。
レンオキシド系樹脂には帯電防止剤を含ませないように
することができる。理由としては、上述したように、本
発明では、エチレンオキシド系樹脂を、重合後、加熱乾
燥ではなく脱揮により得るため、加熱乾燥下の樹脂どう
しの摩擦等で生じる樹脂の帯電を考慮する必要がないか
らである。得られるエチレンオキシド系樹脂に帯電防止
剤が含まれる場合は、樹脂の誘電率を必要以上に高めて
しまう、または、架橋度低下や吸湿性上昇を引き起こし
樹脂の膨潤倍率を必要以上に増加させ強度を低下させて
しまう、こととなる。よって、例えば、得られたエチレ
ンオキシド系樹脂をカラーフィルターの保護膜などに用
いた場合は、樹脂が導電性となることにより上記保護膜
としては致命的な機能低下を引き起こしてしまう。ま
た、該樹脂をフレキソ印刷版材などに用いた場合は、所
望の形状や反発弾性が維持しにくいため画像再現性にも
劣ったものとなる。さらに、該樹脂をポリマー電池のセ
パレーター、電極および電解質層などに用いた場合は、
所望の形状が保てない。
溶媒を加温下で脱揮する際は、その温度は、40〜30
0℃であることが好ましく、より好ましくは60〜25
0℃、さらに好ましくは90〜200℃である。この温
度範囲で脱揮を行うことによって、脱揮後に、上述した
所望の残存溶媒濃度および含有水分量のエチレンオキシ
ド系樹脂を得ることができる。上記温度が、40℃未満
の場合は、残存する溶媒が多くなるおそれがあり、30
0℃を超える場合は、ポリエーテル自体が熱分解するお
それがある。ここで、上記温度とは、脱揮装置内のエチ
レンオキシド系樹脂の温度である。
するにあたっては、圧力は、13〜100,000Pa
の範囲で行うことが好ましく、より好ましくは133〜
70,000Pa、さらに好ましくは1,333〜4
0,000Paである。この圧力の範囲を満たすように
することによって、脱揮後に、上述したような溶媒濃度
および含有水分量のエチレンオキシド系樹脂を得ること
ができる。上記圧力が、13Pa未満の場合は、溶媒が
フラッシュしてしまいフォーミングが起こるおそれがあ
り、100,000Paを超える場合は、ポリエーテル
が分解するぐらいまで温度をかけなければならないおそ
れがある。ここで、上記圧力とは、脱揮装置の槽内圧力
である。
チレンオキシド系樹脂の粘度は、100℃で50〜10
0,000ポイズとなることが好ましく、より好ましく
は100℃で100〜80,000ポイズ、さらに好ま
しくは100℃で220〜60,000ポイズである。
上記粘度が100℃で50ポイズ未満の場合は、残存す
る溶媒が多くなり、成形体としたときに発泡およびタッ
クが生じるおそれがあり、100,000ポイズを超え
る場合は脱揮装置での脱揮が困難になるおそれがある。 〔エチレンオキシド系樹脂の用途〕本発明の製造方法に
より得られるエチレンオキシド系樹脂は、例えば、接着
剤、塗料、シーリング剤、エラストマー、床剤等のポリ
ウレタン樹脂の他、硬質、軟質もしくは半硬質のポリウ
レタン樹脂、さらには、界面活性剤、サニタリー製品、
脱墨剤、潤滑油、作動液、ポリマー電池に用いるセパレ
ーター、電極および高分子電解質層や、カラーフィルタ
ー保護膜、レジストおよびフレキソ印刷版材等に用い得
る感光性樹脂、などといった広範囲な用途に対する高分
子材料として好ましく使用することができる。
Lサイエンス社製)、カラム温度:40℃、流量:1.
0mL/分、注入量:5μL、UV検出器:210n
m、溶離液:「アセトニトリル/0.1wt%リン酸水
溶液」の混合液(体積比:アセトニトリル/0.1wt
%リン酸水溶液=85/15))により、試料サンプル
中の残存溶媒量(wt%)を測定する。試料サンプルと
しては、測定対象とする脱揮後の樹脂を、固形分1.0
wt%となるように上記溶離液で希釈したものを用い
る。具体的な測定方法は、初めに所定の溶媒(例えば、
トルエン)についての検量線サンプルを用いて検量線を
作成しておき、その後、上記試料サンプルを測定し、検
量線を用いて残存溶媒量を求める。 〔脱揮後の樹脂中の含有水分量の測定〕グローブボック
ス中に、下記〜、すなわち、脱揮後により得られ
たエチレンオキシド系樹脂を、乾燥雰囲気下、熱時で
(脱揮温度に近い樹脂温度を保持した流動性ある状態
で)サンプリングし自然冷却しておいたもの、溶媒と
してのトルエン(予めモレキュラーシーブス(ユニオン
昭和社製、製品名:モレキュラーシーブ3A1.6ある
いはモレキュラーシーブ4A1.6)にて含有水分量を
極力減らしておいたもの)、ガラス容器および注射
器を入れて、2時間以上乾燥する。
系樹脂2gとトルエン18gとを投入し、マグネチック
スターラーで十分に溶解させ樹脂溶液とした後、注射器
で該樹脂溶液をすべて採取する。同時に、別の注射器で
トルエンのみを18g採取する。採取後のそれぞれの注
射器をグローブボックスから外部へ持ち出し、AQUA
COUNTERQ−7(HIRANUMA社製の含有水
分量測定装置)を用いて、樹脂溶液とトルエンのみとに
おける含有水分量をそれぞれ測定する。この測定により
求められる含有水分量(ppm)の値から、樹脂溶液と
トルエンのみとに含まれる水分の重量(mg)をそれぞ
れ算出し、その差からエチレンオキシド系樹脂に含まれ
る水分の重量(mg)を求める。そこで、この差である
水分の重量(mg)を、初めに溶解させたエチレンオキ
シド系樹脂の重量(2g)で割ることにより、エチレン
オキシド系樹脂の含有水分量(ppm)を算出する。 〔エチレンオキシド系樹脂の重量平均分子量(Mw)、
分子量分布(Mw/Mn)の測定〕ポリエチレンオキシ
ドの標準分子量サンプルを用いて検量線を作成したGP
C装置により測定した。反応後に得られた重合反応液
(ポリマーを含む)を所定の溶媒に溶解後、測定した。
脂(a)とトルエンとの重量%比(樹脂/トルエン)が
50重量%/50重量%である重合反応液(a)を得
た。なお、エチレンオキシド系樹脂(a)は、エチレン
オキシド由来の構造単位と、ブチレンオキシド由来の構
造単位と、メチルグリシジルエーテル由来の構造単位と
を、順に、180重量部、12重量部、8重量部の割合
で有する樹脂であり、重量平均分子量Mwが100,0
00であった。
0℃で熱媒のスチームによって加温しておき、原料タン
クに仕込んだ後、この原料タンクからギアポンプを用い
て、46kg/hの供給速度で、薄膜蒸発器(製品名:
EXEVA、神鋼パンテック社製)に供給し、重合反応
液(a)を脱揮により濃縮した。薄膜蒸発器は、撹拌翼
モーターの回転数を300rpm、排出スクリューの回
転数を90〜100rpm、ジャケット温度180℃、
圧力50Torr(6,666Pa)に設定して用い
た。薄膜蒸発器の出口の樹脂温度は178℃であった。
脱揮後に得られた樹脂は、エチレンオキシド系樹脂
(a)とトルエンの重量%比(樹脂/トルエン)が9
9.79重量%/0.21重量%であり、含有水分量が
35ppmであった。
脂(b)とトルエンとの重量%比(樹脂/トルエン)が
50重量%/50重量%である重合反応液(b)を得
た。なお、エチレンオキシド系樹脂(b)は、エチレン
オキシド由来の構造単位と、ブチレンオキシド由来の構
造単位と、メチルグリシジルエーテル由来の構造単位と
を、順に、378重量部、25.2重量部、16.8重
量部の割合で有する樹脂であり、重量平均分子量Mwが
90,000であった。
0℃で熱媒のスチームによって加温しておき、原料タン
クに仕込んだ後、この原料タンクからギアポンプを用い
て、30kg/hの供給速度で、薄膜蒸発器(製品名:
EXEVA、神鋼パンテック社製)に供給し、重合反応
液(b)を脱揮により濃縮した。薄膜蒸発器は、撹拌翼
モーターの回転数を300rpm、排出スクリューの回
転数を90〜100rpm、ジャケット温度180℃、
圧力50Torr(6,666Pa)に設定して用い
た。薄膜蒸発器の出口の樹脂温度は173℃であった。
脱揮後に得られた樹脂は、エチレンオキシド系樹脂
(b)とトルエンの重量%比(樹脂/トルエン)が9
9.83重量%/0.17重量%であり、含有水分量が
28ppmであった。
脂(c)とトルエンとの重量%比(樹脂/トルエン)が
50重量%/50重量%である重合反応液(c)を得
た。なお、エチレンオキシド系樹脂(c)は、エチレン
オキシド由来の構造単位と、ブチレンオキシド由来の構
造単位と、メチルグリシジルエーテル由来の構造単位と
を、順に、378重量部、25.2重量部、16.8重
量部の割合で有する樹脂であり、重量平均分子量Mwが
95,000であった。
後、原料タンクに仕込み、80℃に加温しておく。同時
に、30φ二軸押出機(製品名:BT−30−S2、プ
ラスティック工学研究所製)のジャケットを、バックベ
ントでは180℃に、供給ベントおよび第1ベントから
第5ベントまででは全て150℃に加熱し、二軸を20
0rpmで回転させておく。その後、原料タンクからギ
アポンプを用いて、重合反応液(c)を14.4kg/
hの供給速度で、30φ二軸押出機(製品名:BT−3
0−S2、プラスティック工学研究所製)に供給し、供
給と同時に、バックベントを100Torr(13,3
32Pa)に、第1ベントを70Torr(9,333
Pa)に、第2ベントから第4ベントまでを全て70T
orr(9,333Pa)以下に減圧する(供給ベント
および第5ベントは特に減圧しない)ことにより、重合
反応液(c)を脱揮により濃縮した。30φ二軸押出機
の出口の樹脂温度は208℃であった。
ド系樹脂(c)とトルエンの重量%比(樹脂/トルエ
ン)が99.83重量%/0.17重量%であり、含有
水分量が30ppmであった。 −実施例4− (二軸押出機)溶液重合により、エチレンオキシド系樹
脂(d)とトルエンとの重量%比(樹脂/トルエン)が
50重量%/50重量%である重合反応液(d)を得
た。なお、エチレンオキシド系樹脂(d)は、エチレン
オキシド由来の構造単位と、ブチレンオキシド由来の構
造単位と、メチルグリシジルエーテル由来の構造単位と
を、順に、378重量部、25.2重量部、16.8重
量部の割合で有する樹脂であり、重量平均分子量Mwが
84,000であった。
後、原料タンクに仕込み、80℃に加温しておく。同時
に、30φ二軸押出機(製品名:BT−30−S2、プ
ラスティック工学研究所製)のジャケットを、バックベ
ント、供給ベント、第1ベントおよび第2ベントでは1
20℃に、第3ベントでは80℃に、第4ベントおよび
第5ベントでは100℃に加熱し、二軸を80rpmで
回転させておく。その後、原料タンクからギアポンプを
用いて、重合反応液(d)を4.8kg/hの供給速度
で、30φ二軸押出機(製品名:BT−30−S2、プ
ラスティック工学研究所製)に供給し、供給と同時に、
バックベントを110Torr(14,665Pa)
に、第1ベントを70Torr(9,333Pa)に、
第2ベント、第3ベントおよび第5ベントを全て70T
orr(9,333Pa)以下に減圧する(供給ベント
および第4ベントは特に減圧しない)ことにより、重合
反応液(d)を脱揮により濃縮した。30φ二軸押出機
の出口の樹脂温度は95℃であった。
ド系樹脂(d)とトルエンの重量%比(樹脂/トルエ
ン)が99.25重量%/0.75重量%であり、含有
水分量が125ppmであった。 −実施例5− (撹拌槽蒸発器)溶液重合により、実施例4と同様の、
エチレンオキシド系樹脂(d)とトルエンとの重量%比
(樹脂/トルエン)が50重量%/50重量%である重
合反応液(d)を得た。
レンド翼(内翼:マックスブレンド翼、外翼:螺旋状変
形バッフル)を搭載した竪型同心二軸撹拌槽(製品名:
スーパーブレンド、住友重機械工業(株)製)に投入
し、ジャケット温度を160℃に加熱した状態で、マッ
クスブレンド翼を16rpm、螺旋状変形バッフルを1
7rpmで正回転で撹拌させ、大気圧下で3時間トルエ
ン脱揮し、更にその後、最大410Torr(54,6
62Pa)の減圧下で1.5時間トルエン脱揮すること
により、重合反応液(d)を濃縮した。脱揮後に得られ
た樹脂は、エチレンオキシド系樹脂(d)とトルエンの
重量%比(樹脂/トルエン)が92.4重量%/7.6
重量%であり、含有水分量が200ppmであった。
樹脂(e)とトルエンとの重量%比(樹脂/トルエン)
が50重量%/50重量%である重合反応液(e)を得
た。なお、エチレンオキシド系樹脂(e)は、エチレン
オキシド由来の構造単位と、ブチレンオキシド由来の構
造単位と、メチルグリシジルエーテル由来の構造単位と
を、順に、378重量部、25.2重量部、16.8重
量部の割合で有する樹脂であり、重量平均分子量Mwが
103,000であった。
レンド翼(内翼:マックスブレンド翼、外翼:螺旋状変
形バッフル)を搭載した竪型同心二軸撹拌槽(製品名:
スーパーブレンド、住友重機械工業(株)製)に投入
し、ジャケット温度を160℃に加熱した状態で、マッ
クスブレンド翼を75rpm、螺旋状変形バッフルを3
0rpmで正回転で撹拌させ、大気圧下で3.5時間ト
ルエン脱揮し、更にその後、最大50Torr(6,6
66Pa)の減圧下で1.5時間トルエン脱揮すること
により、重合反応液(e)を濃縮した。脱揮後に得られ
た樹脂は、エチレンオキシド系樹脂(e)とトルエンの
重量%比(樹脂/トルエン)が99.60重量%/0.
40重量%であり、含有水分量が89ppmであった。
脂(f)とトルエンとの重量%比(樹脂/トルエン)が
50重量%/50重量%である重合反応液(f)を得
た。なお、エチレンオキシド系樹脂(f)は、エチレン
オキシド由来の構造単位と、ブチレンオキシド由来の構
造単位と、アリルグリシジルエーテル由来の構造単位と
を、順に、378重量部、25.2重量部、16.8重
量部の割合で有する樹脂であり、重量平均分子量Mwが
97,000であった。
0℃で熱媒のスチームによって加温しておき、原料タン
クに仕込んだ後、この原料タンクからギアポンプを用い
て、33L/hの供給速度で、薄膜蒸発器(製品名:E
XEVA、神鋼パンテック社製)に供給し、重合反応液
(f)を脱揮により濃縮した。薄膜蒸発器は、撹拌翼モ
ーターの回転数を300rpm、排出スクリューの回転
数を90〜100rpm、ジャケット温度180℃、圧
力50Torr(6,666Pa)に設定して用いた。
薄膜蒸発器の出口の樹脂温度は175℃であった。脱揮
後に得られた樹脂は、エチレンオキシド系樹脂(f)と
トルエンの重量%比(樹脂/トルエン)が99.84重
量%/0.16重量%であり、含有水分量が27ppm
であった。
脂(g)とトルエンとの重量%比(樹脂/トルエン)が
50重量%/50重量%である重合反応液(g)を得
た。なお、エチレンオキシド系樹脂(g)は、エチレン
オキシド由来の構造単位と、ブチレンオキシド由来の構
造単位と、アリルグリシジルエーテル由来の構造単位と
を、順に、378重量部、25.2重量部、4重量部の
割合で有する樹脂であり、重量平均分子量Mwが97,
000であった。
0℃で熱媒のスチームによって加温しておき、原料タン
クに仕込んだ後、この原料タンクからギアポンプを用い
て、33L/hの供給速度で、薄膜蒸発器(製品名:E
XEVA、神鋼パンテック社製)に供給し、重合反応液
(g)を脱揮により濃縮した。薄膜蒸発器は、撹拌翼モ
ーターの回転数を300rpm、排出スクリューの回転
数を90〜100rpm、ジャケット温度180℃、圧
力50Torr(6,666Pa)に設定して用いた。
薄膜蒸発器の出口の樹脂温度は175℃であった。脱揮
後に得られた樹脂は、エチレンオキシド系樹脂(g)と
トルエンの重量%比(樹脂/トルエン)が99.83重
量%/0.17重量%であり、含有水分量が29ppm
であった。
脂(h)とトルエンとの重量%比(樹脂/トルエン)が
50重量%/50重量%である重合反応液(h)を得
た。なお、エチレンオキシド系樹脂(h)は、エチレン
オキシド由来の構造単位と、ブチレンオキシド由来の構
造単位と、アリルグリシジルエーテル由来の構造単位と
を、順に、378重量部、15重量部、16重量部の割
合で有する樹脂であり、重量平均分子量Mwが110,
000であった。
0℃で熱媒のスチームによって加温しておき、原料タン
クに仕込んだ後、この原料タンクからギアポンプを用い
て、60kg/hの供給速度で、薄膜蒸発器(製品名:
EXEVA、神鋼パンテック社製)に供給し、重合反応
液(h)を脱揮により濃縮した。薄膜蒸発器は、撹拌翼
モーターの回転数を600rpm、排出スクリューの回
転数を90〜100rpm、ジャケット温度150℃、
圧力500Torr(66,661Pa)に設定して用
いた。薄膜蒸発器の出口の樹脂温度は138℃であっ
た。脱揮後に得られた樹脂は、エチレンオキシド系樹脂
(h)とトルエンの重量%比(樹脂/トルエン)が9
0.10重量%/9.90重量%であり、含有水分量が
190ppmであった。
脂(i)とトルエンとの重量%比(樹脂/トルエン)が
50重量%/50重量%である重合反応液(i)を得
た。なお、エチレンオキシド系樹脂(i)は、エチレン
オキシド由来の構造単位と、ブチレンオキシド由来の構
造単位と、アリルグリシジルエーテル由来の構造単位と
を、順に、378重量部、40重量部、16重量部の割
合で有する樹脂であり、重量平均分子量Mwが110,
000であった。
0℃で熱媒のスチームによって加温しておき、原料タン
クに仕込んだ後、この原料タンクからギアポンプを用い
て、60kg/hの供給速度で、薄膜蒸発器(製品名:
EXEVA、神鋼パンテック社製)に供給し、重合反応
液(i)を脱揮により濃縮した。薄膜蒸発器は、撹拌翼
モーターの回転数を600rpm、排出スクリューの回
転数を90〜100rpm、ジャケット温度150℃、
圧力500Torr(66,661Pa)に設定して用
いた。薄膜蒸発器の出口の樹脂温度は138℃であっ
た。脱揮後に得られた樹脂は、エチレンオキシド系樹脂
(i)とトルエンの重量%比(樹脂/トルエン)が9
0.10重量%/9.90重量%であり、含有水分量が
180ppmであった。
脂(j)とトルエンとの重量%比(樹脂/トルエン)が
50重量%/50重量%である重合反応液(j)を得
た。なお、エチレンオキシド系樹脂(j)は、エチレン
オキシド由来の構造単位と、ブチレンオキシド由来の構
造単位と、エポキシブテン由来の構造単位とを、順に、
378重量部、25.2重量部、16.8重量部の割合
で有する樹脂であり、重量平均分子量Mwが26,00
0であった。
0℃で熱媒のスチームによって加温しておき、原料タン
クに仕込んだ後、この原料タンクからギアポンプを用い
て、30kg/hの供給速度で、薄膜蒸発器(製品名:
EXEVA、神鋼パンテック社製)に供給し、重合反応
液(j)を脱揮により濃縮した。薄膜蒸発器は、撹拌翼
モーターの回転数を300rpm、排出スクリューの回
転数を90〜100rpm、ジャケット温度180℃、
圧力50Torr(6,666Pa)に設定して用い
た。薄膜蒸発器の出口の樹脂温度は173℃であった。
脱揮後に得られた樹脂は、エチレンオキシド系樹脂
(j)とトルエンの重量%比(樹脂/トルエン)が9
9.83重量%/0.17重量%であり、含有水分量が
25ppmであった。
脂(k)とトルエンとの重量%比(樹脂/トルエン)が
50重量%/50重量%である重合反応液(k)を得
た。なお、エチレンオキシド系樹脂(k)は、エチレン
オキシド由来の構造単位と、ブチレンオキシド由来の構
造単位とを、順に、257重量部、16.8重量部の割
合で有する樹脂であり、重量平均分子量Mwが80,0
00であった。重合反応液(k)をあらかじめ50〜1
00℃で熱媒のスチームによって加温しておき、原料タ
ンクに仕込んだ後、この原料タンクからギアポンプを用
いて、30kg/hの供給速度で、薄膜蒸発器(製品
名:EXEVA、神鋼パンテック社製)に供給し、重合
反応液(k)を脱揮により濃縮した。薄膜蒸発器は、撹
拌翼モーターの回転数を300rpm、排出スクリュー
の回転数を90〜100rpm、ジャケット温度180
℃、圧力50Torr(6,666Pa)に設定して用
いた。薄膜蒸発器の出口の樹脂温度は173℃であっ
た。
ド系樹脂(k)とトルエンの重量%比(樹脂/トルエ
ン)が99.83重量%/0.17重量%であり、含有
水分量が26ppmであった。 −実施例13− (薄膜蒸発器)溶液重合により、エチレンオキシド系樹
脂(l)とトルエンとの重量%比(樹脂/トルエン)が
50重量%/50重量%である重合反応液(l)を得
た。なお、エチレンオキシド系樹脂(l)は、エチレン
オキシド由来の構造単位と、ブチレンオキシド由来の構
造単位とを、順に、378重量部、26重量部の割合で
有する樹脂であり、重量平均分子量Mwが110,00
0であった。
0℃で熱媒のスチームによって加温しておき、原料タン
クに仕込んだ後、この原料タンクからギアポンプを用い
て、44L/hの供給速度で、薄膜蒸発器(製品名:E
XEVA、神鋼パンテック社製)に供給し、重合反応液
(l)を脱揮により濃縮した。薄膜蒸発器は、撹拌翼モ
ーターの回転数を300rpm、排出スクリューの回転
数を90〜100rpm、ジャケット温度180℃、圧
力50Torr(6,666Pa)に設定して用いた。
薄膜蒸発器への供給時の樹脂温度は69℃であり、薄膜
蒸発器の出口の樹脂温度は175℃であった。
ド系樹脂(l)とトルエンの重量%比(樹脂/トルエ
ン)が99.53重量%/0.47重量%であり、含有
水分量が78ppmであった。 −実施例14− (薄膜蒸発器)溶液重合により、エチレンオキシド系樹
脂(m)とトルエンとの重量%比(樹脂/トルエン)が
50重量%/50重量%である重合反応液(m)を得
た。なお、エチレンオキシド系樹脂(m)は、エチレン
オキシド由来の構造単位と、ブチレンオキシド由来の構
造単位とを、順に、200重量部、25重量部の割合で
有する樹脂であり、重量平均分子量Mwが105,00
0であった。
0℃で熱媒のスチームによって加温しておき、原料タン
クに仕込んだ後、この原料タンクからギアポンプを用い
て、39L/hの供給速度で、薄膜蒸発器(製品名:E
XEVA、神鋼パンテック社製)に供給し、重合反応液
(m)を脱揮により濃縮した。薄膜蒸発器は、撹拌翼モ
ーターの回転数を300rpm、排出スクリューの回転
数を90〜100rpm、ジャケット温度180℃、圧
力50Torr(6,666Pa)に設定して用いた。
薄膜蒸発器の出口の樹脂温度は176℃であった。脱揮
後に得られた樹脂は、エチレンオキシド系樹脂(m)と
トルエンの重量%比(樹脂/トルエン)が99.74重
量%/0.26重量%であり、含有水分量が43ppm
であった。
脂(n)とトルエンとの重量%比(樹脂/トルエン)が
33重量%/67重量%である重合反応液(n)を得
た。なお、エチレンオキシド系樹脂(n)は、エチレン
オキシド由来の構造単位と、ブチレンオキシド由来の構
造単位とを、順に、378重量部、29重量部の割合で
有する樹脂であり、重量平均分子量Mwが175,00
0であった。重合反応液(n)をあらかじめ50〜10
0℃で熱媒のスチームによって加温しておき、原料タン
クに仕込んだ後、この原料タンクからギアポンプを用い
て、11.4L/hの供給速度で、薄膜蒸発器(製品
名:EXEVA、神鋼パンテック社製)に供給し、重合
反応液(n)を脱揮により濃縮した。薄膜蒸発器は、撹
拌翼モーターの回転数を300rpm、排出スクリュー
の回転数を90〜100rpm、ジャケット温度180
℃、圧力50Torr(6,666Pa)に設定して用
いた。薄膜蒸発器への供給時の樹脂温度は74℃であ
り、薄膜蒸発器の出口の樹脂温度は180℃であった。
ド系樹脂(n)とトルエンの重量%比(樹脂/トルエ
ン)が99.70重量%/0.30重量%であり、含有
水分量が50ppmであった。 −実施例16− (薄膜蒸発器)溶液重合により、エチレンオキシド系樹
脂(o)とトルエンとの重量%比(樹脂/トルエン)が
33重量%/67重量%である重合反応液(o)を得
た。なお、エチレンオキシド系樹脂(o)は、エチレン
オキシド由来の構造単位と、ブチレンオキシド由来の構
造単位とを、順に、200重量部、26重量部の割合で
有する樹脂であり、重量平均分子量Mwが180,00
0であった。
0℃で熱媒のスチームによって加温しておき、原料タン
クに仕込んだ後、この原料タンクからギアポンプを用い
て、22.1L/hの供給速度で、薄膜蒸発器(製品
名:EXEVA、神鋼パンテック社製)に供給し、重合
反応液(o)を脱揮により濃縮した。薄膜蒸発器は、撹
拌翼モーターの回転数を300rpm、排出スクリュー
の回転数を90〜100rpm、ジャケット温度180
℃、圧力50Torr(6,666Pa)に設定して用
いた。薄膜蒸発器への供給時の樹脂温度は74℃であ
り、薄膜蒸発器の出口の樹脂温度は182℃であった。
ド系樹脂(o)とトルエンの重量%比(樹脂/トルエ
ン)が99.39重量%/0.61重量%であり、含有
水分量が102ppmであった。 −実施例17− (二軸押出機)溶液重合により、実施例16と同様の、
エチレンオキシド系樹脂(o)とトルエンとの重量%比
(樹脂/トルエン)が33重量%/67重量%である重
合反応液(o)を得た。
後、原料タンクに仕込み、80℃に加温しておく。同時
に、30φ二軸押出機(製品名:BT−30−S2、プ
ラスティック工学研究所製)のジャケットを、バックベ
ント、供給ベントおよび第1ベントから第4ベントまで
では全て180℃に、第5ベントでは100℃に加熱
し、二軸を100rpmで回転させておく。その後、原
料タンクからギアポンプを用いて、重合反応液(o)を
8.5kg/hの供給速度で、30φ二軸押出機(製品
名:BT−30−S2、プラスティック工学研究所製)
に供給し、供給と同時に、バックベントを150Tor
r(19,998Pa)に、第1ベントを80Torr
(10,666Pa)に、第2ベントから第4ベントま
でを全て80Torr(10,666Pa)以下に減圧
する(供給ベントおよび第5ベントは特に減圧しない)
ことにより、重合反応液(o)を脱揮により濃縮した。
ド系樹脂(o)とトルエンの重量%比(樹脂/トルエ
ン)が99.24重量%/0.76重量%であり、含有
水分量が127ppmであった。
脂を得るにあたり、帯電防止剤を含まないようにしつつ
含有水分量も一定量以下にコントロールすることが容易
で、かつ、該樹脂の熱的ダメージを防ぐと共にコストダ
ウンを実現することもできる、新規なエチレンオキシド
系樹脂の製造方法を提供することができる。
Claims (3)
- 【請求項1】エチレンオキシド系樹脂を、溶媒を含む重
合反応液から前記溶媒を脱揮することにより得る方法で
あって、 前記脱揮後の樹脂中の溶媒濃度が0.01〜30重量
%、含有水分量が200ppm以下となるようにし、 かつ、前記樹脂には帯電防止剤を含ませないようにす
る、ことを特徴とする、エチレンオキシド系樹脂の製造
方法。 - 【請求項2】前記脱揮時の温度を40〜300℃とし、
かつ、圧力を13〜100,000Paとする、請求項
1に記載のエチレンオキシド系樹脂の製造方法。 - 【請求項3】前記脱揮は撹拌槽蒸発器、下流液柱蒸発
器、薄膜蒸発器、表面更新型重合器、押出機およびニー
ダーからなる群より選ばれる少なくとも1つの装置を用
いて行う、請求項1または2に記載のエチレンオキシド
系樹脂の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003007560A JP3920224B2 (ja) | 2002-01-15 | 2003-01-15 | エチレンオキシド系樹脂の製造方法 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002-6724 | 2002-01-15 | ||
| JP2002006724 | 2002-01-15 | ||
| JP2003007560A JP3920224B2 (ja) | 2002-01-15 | 2003-01-15 | エチレンオキシド系樹脂の製造方法 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003277497A true JP2003277497A (ja) | 2003-10-02 |
| JP3920224B2 JP3920224B2 (ja) | 2007-05-30 |
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ID=29252900
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|---|---|---|---|
| JP2003007560A Expired - Lifetime JP3920224B2 (ja) | 2002-01-15 | 2003-01-15 | エチレンオキシド系樹脂の製造方法 |
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|---|---|
| JP (1) | JP3920224B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005231675A (ja) * | 2004-02-19 | 2005-09-02 | Dai Ichi Kogyo Seiyaku Co Ltd | エチレンオキシド−ブチレンオキシド系共重合体樹脂の包装方法及びこれに用いる包装材料 |
| US7354984B2 (en) | 2004-02-19 | 2008-04-08 | Dai-Ichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd. | Method for drying nonionic alkylene oxide-type water-soluble resin, method for packaging it, and method for transporting it |
| WO2008102699A1 (ja) * | 2007-02-21 | 2008-08-28 | Nippon Shokubai Co., Ltd. | エチレンオキシド系共重合体、重合体組成物、及びリチウム二次電池 |
| JP2008231408A (ja) * | 2007-02-21 | 2008-10-02 | Nippon Shokubai Co Ltd | エチレンオキシド系共重合体、重合体組成物、及びリチウム二次電池 |
| JP2009252653A (ja) * | 2008-04-09 | 2009-10-29 | Asahi Kasei E-Materials Corp | 固体高分子電解質濃縮溶液の製造方法、バインダー用組成物、固体高分子電解質膜及び固体高分子形燃料電池 |
| JP2013082949A (ja) * | 2005-08-26 | 2013-05-09 | Nippon Shokubai Co Ltd | ポリアルキレンオキシド系樹脂材料の製造方法 |
-
2003
- 2003-01-15 JP JP2003007560A patent/JP3920224B2/ja not_active Expired - Lifetime
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| JP2013082949A (ja) * | 2005-08-26 | 2013-05-09 | Nippon Shokubai Co Ltd | ポリアルキレンオキシド系樹脂材料の製造方法 |
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| JP2009252653A (ja) * | 2008-04-09 | 2009-10-29 | Asahi Kasei E-Materials Corp | 固体高分子電解質濃縮溶液の製造方法、バインダー用組成物、固体高分子電解質膜及び固体高分子形燃料電池 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3920224B2 (ja) | 2007-05-30 |
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