JPH03188936A - 高粘性物質の製造装置及び製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は高粘度液の攪拌混合処理に係り、特に例えば液
晶ポリマ（Ｌｉｑｕｉｄ　Ｃｒｙｓｔａｌ　Ｐｌａｓｔ
ｉｃｓｌ、ボリアリレート（Ｐｏ１．ｙａｒｙｌａｔｅ
）などの高機能エンジニアリングプラスチックの製造に
好適な高粘性物質の製造に関するものである。

〔従来の技術〕

一般に、高粘性物質の混線、反応等の製造においては、
装置内での被処理液の付着、共廻りを少なくすると共に
、被処理液の滞留部分を少なくして品質の劣化を防止し
たものが種々考案されている。例えば日本特許公開公報
昭５６−１１６７２１号及び文献（重合反応装置の基礎
と解析：村上泰弘著：Ｐ３３〜Ｐ３７）に示されている
ように、リボン翼を配列し、容器内面をすべてかき取れ
る構造としたものがある。この構造を円筒状容器で具体
化したものを第２１図により説明する。

図において、攪拌動力は駆動源より回転動力伝達軸（以
下、回転耳軸と呼ぶ）２を経由し、攪拌槽本体ｌ内の回
転軸５に伝達される。該回転軸５には水平方向に支持腕
４ａ、４ｂが複数個とりつけられ、支持腕４ａ、４ｂの
先端には攪拌槽本体１の内壁をくまなく掻き取るように
らせん状にリボン翼３ａ、３ｂが取り付けられている。

攪拌槽本体１の上部には予備重合装置２３からの被処理
液や添加剤の供給口６が、下部には被処理液の排出ロア
が設けられている。本装置によって高粘度液を攪拌混合
処理する場合、被処理液の粘度が数百〜１ｋＰａ−ｓ（
数千〜１万ポアズ）までは良好に動作するが、被処理液
の粘度が数ｋＰａ・Ｓ（数百ポアズ）に達すると、リボ
ン翼３ａ、３ｂに被処理液が付着し共回り現象が起る。

また回転軸５の表面は表面の周速が遅いので、高粘度液
になると被処理液の付着共回りが起り、デッドスペース
が発生し攪拌・混合性能が悪化する。従って、従来装置
では被処理液の粘度がｌ　ｋＰａ・ｓ（１万ポアズ）ま
でとなり、それ以上の高粘度になると攪拌に用する時間
が長くなり、さらにデッドスペースによる被処理物の品
質低下が生じる等の不具合があった。

また、従来の汎用プラスチック等の製造方法に関しては
、文献（重合反応装置の基礎と解析・村上泰弘著：Ｐ１
３７〜Ｐ１４０）に述べられているような重合反応プロ
セスにより製造されている。上述のプロセスにより高機
能エンジニアリングプラスチックを製造する場合、以下
の問題点が発生する。プラスチックの高機能化とは例え
ば機械強度の増加、耐熱温度の上昇、耐候・耐薬品性の
向上等があるが、−膜内に高機能化するということは樹
脂の重合度を増加させる、つまり分子量を増大させるこ
とである。樹脂は分子量を増大すれば、その樹脂の溶融
粘度が増加して（る。

従来の製造プロセスで使用されている攪拌機の処理粘度
は１ｋＰａ−ｓ（１万ポアズ）が限界となっている。そ
のために高機能樹脂（スーパエンプラ）を製造するには
第２３図に示すプロセスにより製造している６第２３図
により従来プロセスを説明する。樹脂の原料となる千ツ
マ−と触媒を加えて原料を調整し、さらに樹脂の溶剤を
加えて低粘度の液状の状態で攪拌槽内へ供給し、所定の
反応温度に保ったまま攪拌し、溶液重合を行う。この時
に、反応の進行により発生する重合副成物は随時除去し
て行く。反応の進行と共に樹脂の分子量は増加するが溶
剤中で攪拌されているので溶液の粘度は上昇せず数百Ｐ
ａ−５（数千ポアズ）程度に保たれている。反応が進み
所定の重合度に到達すると、次の工程として溶剤を回収
するプロセスがある。この工程には、脱モノマー装置、
脱水装置、乾燥装置などが配置され、最終的には溶剤と
分離された最終重合物のみが得られる。

つぎに、高機能樹脂（スーパエンプラ）の他の製造方法
を第２４図により説明する。このプロセスでは、樹脂の
原料である千ツマ−に触媒を加えて調整し攪拌槽内へ供
給する。攪拌槽を所定の反応温度、雰囲気条件に保ち攪
拌混合する。この時に反応により発生する重合副成物を
随時除去して行くと、反応の進行にともなって樹脂の分
子量が増加し、攪拌処理液の粘度が上昇し、塊状状態に
なり塊状重合となる。さらに反応が進むと、処理液の粘
度は攪拌装置の処理限界粘度に到達する。

この限界粘度に達した中間重合物を攪拌槽外に排出し、
処理液の温度を融点以下に下げて固化し、チップ状にす
る。このチップ状になった中間重合物を別種の攪拌装置
内に供給し、所定雰囲気条件を保ち攪拌すると重合反応
がさらに進行していく。この同相重合反応により最終重
合物が製造される。

また、従来の製造プロセスの溶液重合および塊状重合に
使用される攪拌装置は通常第２１図に示　０ すように、予備重合装置２３と重合装置２５とで構成さ
れている。予備重合装置２３には低粘度用の攪拌翼２４
が設置されている。この予備重合装置２３は原料と触媒
の攪拌混合が主体で主に低粘度の液を処理し、低粘度用
攪拌翼２４にはタービン翼あるいはパドル翼等が使用さ
れている。予備重合装置２３により重合の前処理を終え
た処理液は重合装置２５へ供給される。ここで所定の反
応条件を設定し重合反応を進行させる。この重合装置２
５に使用される中粘度用攪拌翼３ａ、３ｂは通常数百Ｐ
ａ−５から１　ｋＰａ−ｓ（数千ポアズから１万ポアズ
）まで処理できるリボン翼が使用されている。重合装置
２５により所定の重合まで処理された重合物は、前述し
たプロセスに従って次工程へ送られる。なお、この種の
装置として関連するも零ｒよ１１３３本などが挙げられ
る。

［発明が解決しようとする課題］ 上記従来技術は高粘性物質の攪拌・混合処理に１ 関して配慮がされておらず、被処理液が高粘度になるに
つれ付着性が激しくなり、その結果、被処理液の流動は
攪拌によって剪断作用の大きなリボン翼部のみで作用し
、剪断力のゆき届かない攪拌槽の中心部の流動がほとん
どない状態となる。さらに被処理液の粘度が高くなれば
リボン翼表面に付着する被処理液の付着力が攪拌による
剪断力より大きくなり、被処理液はリボン翼表面にイ」
着したまま動かず共回り状態となる。その結果、攪拌・
混合が悪くなり、剪断力を受けにくい攪拌軸に被処理液
が付着し、その付着物が品質劣下し、その他の被処理物
と攪拌・混合し製品の品質低下を引き起すという欠点が
あった。さらに、従来装置では１　ｋＰａ−ｓ　（１万
ポアズ）程度までの粘度しか処理できないので他の高粘
性物質の処理装置を使わなければならず、高機能樹脂の
製造プロセスが複雑となり製造時間が長くなるという欠
点があった。

本発明の目的は被処理液の滞留部分が少なく、品質向上
が図れる高粘性物質の製造装置を提供す　２ ることにある。

本発明の他の目的は高機能樹脂の製造に高粘度液まで処
理できる攪拌装置を使用することにより、製造プロセス
を簡略化することである。

本発明の他の目的は高機能樹脂の製造装置を簡略化し、
装置価格を低減することにある。

さらに、本発明の他の目的は本発明の高粘性物質の製造
装置を用い、容器内の循環流れを促進させ、表面更新性
能を向上できる重縮合系高分子等の製造装置及び方法を
提供することにある。

さらに、本発明の他の目的は本発明の装置を用い、容器
内の伝熱作用を促進することにより、重合熱の除去効果
を高めた付加重合系高分子等の製造装置及び方法を提供
することにある。

〔課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するために、回転軸をなくし、矩形状の
枠を連結して攪拌翼を構成したものである。

また、被処理液の循環流形成のために、矩形状の枠の水
平方向部材を回転方向にねじりを加えて矩形枠の側面部
材を傾斜させて複数個連結し、攪拌翼を構成したもので
ある。

さらに、高粘性物質の排出作業改良のために、攪拌装置
に槽内加圧装置と被処理液の抜出し機構とを設ける構成
としたものである。

さらに、高粘性物質の排出作業改良のために、攪拌槽下
部の形状を円錐状（コーン状）としたものである。

さらに、高粘性物質の攪拌中に被処理液が槽上部へかき
上げられ滞留部分を形成するのを防止するために、槽上
部の攪拌翼の傾きを下部側の攪拌翼の傾きと逆向きにし
たものである。

さらに、上記目的を達成するために重合反応装置に、矩
形状枠部材を連結した攪拌翼を具備する攪拌装置を使用
したものである。

さらに、上記目的達成のために重合反応、特に付加重合
系高分子の製造Ｏｐ生する重合熱の除去効果を高めるよ
うに、攪拌翼部材中に熱媒を流通させる構造としたもの
である。

［作　　　用］ 　３ ４ 撹拌翼構造を回転軸のない矩形状枠の連結構造とするこ
とにより、被処理液が回転軸に付着するのを防止でき、
さらに、複数個連結する矩形状枠の水平方向の翼部材間
の取付角度を回転方向にねじって攪拌翼を構成すること
により、槽壁面を上昇し、槽中央部を下降する循環流を
容易に形成することができるので滞留部の少ない攪拌装
置を提供することができる６ さらに、高粘度液を処理する際に問題となる軸への処理
液の付着、共回り現象が起らないので高粘度の攪拌が可
能となる。このため、従来プロセスでは攪拌粘度を下げ
て処理するか、あるいは途中から別種の攪拌装置を使用
する必要があったが、本攪拌装置を使用すれば、高粘度
の最終重合物まで同一の攪拌装置で製造できるので製造
プロセスが簡略化できる。

さらに、攪拌槽下部に設けた被処理液を抜き出す排出機
構と攪拌槽に設けた槽内な加圧する加圧機構とを併用す
ることにより、被処理液の排出時間が短縮できる。

　５ ［実　施　例］ 以下、本発明の一実施例を第１図、第２図により説明す
る。図において、攪拌槽本体１は円形断面を有する円筒
状の容器であり、図示はしないが外側は加熱冷却可能な
熱媒ジャケットを有している。攪拌翼は回転動力伝達軸
（以下、回転耳軸と呼ぶ）２および攪拌翼部材８ａ、８
ｂ、８Ｃ１８ｄ、９ａ、９ｂ、９ｃを組み合せ連結して
矩形状の枠を構成し、この枠を０度ずつずらして接続し
一本の攪拌翼構成要素（格子翼）を形成する。第２図に
示したように本実施例ではθが９０度の場合について図
示しているが、θの値については任意の値を取っても良
い。また、攪拌翼部材８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄおよび９
ａ、９ｂ、９Ｃ１９ｄ、９ｆは丸棒あるいは板状部材等
が使用される。

以上の構成において、高粘性物質の攪拌作用について説
明する。回転耳軸２により攪拌翼部材８ａに回転が伝え
られる。攪拌翼部材８ａ、８ｂ、９ａ、９ｄにより構成
された矩形状枠は攪拌槽水　６ 体１の内壁にそって回転し、被処理液を攪拌・混合する
。水平方向に設置された攪拌翼部材８ａ、８ｂ、８ｃ、
８ｄは槽内を水平方向に回転し、半径方向の攪拌混合に
寄与する。また垂直方向の攪拌翼部材９ａ、９ｄ、９ｂ
、９ｃ、９ｅ、９ｆは槽壁面をくまなく掻き取るので被
処理液の滞留部分がなくなる。さらにこの矩形状の攪拌
翼要素と次の矩形状の攪拌翼要素とは取付角度θをもっ
て取付けられており、さらに次の矩形状の攪拌要素も取
付角度θをもって連続して構成されている。

従って水平方向の攪拌翼部材８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄお
よび垂直方向の部材９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄ、９ｅ、９
ｆでそれぞれ高粘度液を攪拌・混合した場合にそれぞれ
の翼部材の位置は槽内のそれぞれの位置に分布している
ので、攪拌によってできる被処理液の形状は複雑な形と
なり、槽の容積に対する被処理液の表面積の割合が増加
する。このことは例えば、重合反応操作においては揮発
物の脱ガス性能の向上につながる。また回転軸が無いた
め高粘度の被処理物質の付着滞留がなくなり良好な攪拌
・混合性能が得られる。本実施例では攪拌翼部材９ａ、
９ｂ、９Ｃ１９ｄ、９ｅ、９ｆに丸棒を用いた場合を示
しているが板状の部材等を使用しても同様の効果が得ら
れる。

つぎに、本発明の他の実施例について第３図および第４
図により説明する。図において、攪拌槽本体ｌは円形断
面を有する円筒状の容器であり図示はしないが外側は加
熱冷却可能な熱媒ジャケットを有している。攪拌翼は回
転耳軸２および攪拌翼部材８ａ、８ｂ、９ａ、９ｄを組
合せて連結し矩形状の枠を構成し一つの攪拌翼構成要素
（格子翼）を形成する。攪拌翼構成要素のうちで水平方
向に設置される攪拌翼部材８ａ、８ｂは槽中心部を回転
中心としてθ２はと回転方向にねじった位置にあり、槽
壁面をくまなくかきとるように形成された垂直方向の攪
拌翼部材９ａ、９ｄとそれぞれ結合している。つぎの攪
拌翼構成要素も同様の形状となっており、水平方向の攪
拌翼部材８ｂと８ｅとは取付は角度θ１で結合されてい
る。さらにつぎの攪拌翼構成要素も同様の角度で取り付
け　７ ８ られ−本の攪拌翼を形成している。図示した形状は取付
は角度θ１が９０度の場合を示しているが、θ１、θ２
は任意の角度を設定してもよい。

また攪拌翼部材８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ、８ｅ、８ｆお
よび９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄ、９ｅ、９ｆは丸棒あるい
は板状部材等が使用される。以上の構成において、高粘
性物質の攪拌作用について説明する。回転耳軸２により
攪拌翼部材８ａに回転が伝えられる。攪拌翼部材８ａ、
８ｂ、９ａ、９ｄにより構成された矩形状枠は攪拌槽本
体１の内壁にそって回転し、被処理液を攪拌・混合する
。

水平方向に設置された攪拌翼部材８ａ、８ｂは槽内を水
平方向に回転し、半径方向の攪拌・混合に寄与する。ま
た槽内壁面にそって壁面をかきとりながら回転する攪拌
翼部材９ａ、９ｄは攪拌翼部材８ａ、８ｂが回転方向に
位相を０２はど進めて取付けているので回転によって槽
壁面付近の被処理液を上方へかき上げる力が作用する。

従ってこの攪拌翼構成要素が回転することにより槽周辺
部の被処理液には上方への流れが生じ、それにより　９ 槽中央部は下方への流れが発生する。さらにこの攪拌翼
構成要素は次の攪拌翼構成要素と取付角度θ、を保って
結合しており、さらに次の攪拌翼構成要素も同様に結合
して攪拌翼を形成する。従って、それぞれの攪拌翼構成
要素により槽内壁面付近には槽下部から上方へ向う流れ
が発生し、槽中央部は槽上部から下方へ向う流れができ
るので、槽全体に循環流ができ被処理液の滞留部分が無
くなり良好な攪拌・混合が得られる。ここで本実施例の
攪拌装置の槽壁面付近の被処理液の流れについて第５図
により説明する。本発明内容は特に被処理液が数百ポア
ズのような高粘度の場合に適している。第５図は第３図
に示した装置の攪拌槽本体１の円筒内周壁面を平面に展
開した場合を示している。図において、矩形枠の攪拌翼
部材９ａ、９ｄ、９ｂ、９ｅ、９ｆ、９ｃはそれぞれ回
転位相角度θ２があるので、攪拌翼の進行方向に対して
後方へ傾いた勾配を持っている。この状態で攪拌翼を回
転させると攪拌翼部材９ａの前面に被処理液１５のかた
まりが形成される。攪拌翼が回転　０ するに従って被処理液のかたまりは全体が上方に押し上
げられて行く。この時被処理液１５は攪拌翼部材９ａの
前面で混合されている。本実施例では攪拌翼部材９ａ、
９ｄ、９ｂ、９ｅ、９ｆ、９Ｃがそれぞれ分割されて槽
内に分布している。従って、例えば攪拌翼部材９ｂによ
って混合されている被処理液の一部は攪拌翼部材の上端
および下端から後方へあふれ出ている。このあふれ出た
被処理液の一部はあとから進んでくる攪拌翼部材９ａと
９ｆによって攪拌・混合処理している被処理液とそれぞ
れ合流して混合し、槽内全体の均−攪２ 拌・混合性能の向上に寄与する。また第井図に２（ 第具図に示した従来装置のリボン翼を平面に展開した場
合について示す。従来の攪拌翼３ａ、３ｂはそれぞれ槽
内に連続して設置されている。従って従来の攪拌翼では
被処理液は攪拌翼部材３ａ、３ｂの前面のみで攪拌・混
合しながら液全体が上部側へ押し上げられ攪拌している
。被処理液の粘度が高くなると被処理液の付着力が増加
し攪拌翼部３ａ、３ｂの表面に付着し上部側への移動も
少なくなり、被処理液が共回りの状態となり攪拌・混合
性能は低下する。前述の第５図の方式では攪拌翼部材が
分割しているので共回りを起しに（い。また、攪拌翼部
材は槽内全体に均一に分布しているので、攪拌によって
できる被処理液の形状は複雑な形となり、槽の容積に対
する液の表面積の割合が増加し揮発物成分の脱ガス性能
の向上につながり、重合反応操作においては反応時間を
短縮できる利点がある。また回転軸が無いので高粘度処
理物質の付着滞留が無くなり良好な攪拌性能が得られる
。本実施例では攪拌翼部材に丸棒を用いた場合について
示しているが、板状の部材等を使用しても同様の効果が
得られる。

つぎに本発明の他の実施例について第６図、第７図によ
り説明する。本実施例は基本的構成部材および動作につ
いては前述の実施例と同一であり同様の効果がある。本
実施例では特に攪拌翼構成要素の攪拌翼構成部材８ａと
８ｂの取付位相θを９０度とした場合を示す。さらに攪
拌翼構成部材９ａと９ｄは板状のリボン翼とし、この攪
拌翼部１ ２ 成要素を取付角度θ１を９０度で連結して攪拌翼とした
ものである。攪拌翼構成部材にリボン翼を使用したこと
により処理液のかき上げ作用がさらに大きくなり槽全体
の循環流が強くなり良好な混合・攪拌効果が得られる。

また、リボン翼を槽壁面に断続的に配置しているので、
リボン翼を連続的に構成した場合より、攪拌翼に被処理
液が付着し滞留する量が減少し、攪拌・混合性能が向上
する。

つぎに本発明の他の実施例について第８図、第９図によ
り説明する。本実施例は基本的構成部材および動作につ
いては前述の実施例と同一であり、同様の効果が得られ
る。本実施例では特に攪拌槽本体ｌの下部形状を円錐状
とし、この円錐状の槽壁にそうように矩形形状を形成し
たものである。本構造により被処理液の排出時に被処理
液の排出が容易となり短時間で排出できる効果がある。

また本実施例では攪拌槽本体ｌの下部形状を円錐状とし
、この円錐部頂点に排出装置１０を備え、供給口上流側
に槽内な加圧できる加圧装置１１を設けている。攪拌翼
は円錐状の横壁にそうように矩形形状を形成している。

また攪拌翼部材８ａ、８ｂは槽中心部を回転中心として
θ２はど回転方向にねじった位置にあり、槽壁面をくま
なくかきとるように形成された垂直方向部材９ａ、９ｄ
とそれぞれ結合している。つぎの攪拌翼構成要素も同様
の形状となっており水平方向部材８ｂと８０は取付角度
θ１で結合され以下の攪拌翼構成要素も同様に結合し攪
拌翼を形成している。本実施例では攪拌あるいは反応操
作終了後処理液を排出する際、攪拌翼を反応操作の時と
逆方向に回転させると同時に排出装置１０を運転させ、
さらに加圧装置１１により槽内を加圧し排出処理を行う
。本方式によれば攪拌翼を逆転させるので被処理液は槽
壁面下方へ押し下げられ槽下部へ集中する。さらに槽内
は加圧状態にあるので排出装置ｌＯへの供給が容易とな
り被処理液の排出時間が短縮できる利点がある。

また本実施例では特に攪拌翼構成部材のうち３ ４ 槽壁面をかき取る攪拌翼部材の両端（９ａ９ａ２．９ｄ
、、９ｃＬ　、９ｂ、、９ｂ、、９ｅ１．９ｅ２．９　
ｃ　＋、９ｆ１）を水平方向の攪拌翼部材との結合部よ
りそれぞれ上方および下方へ伸ばして攪拌翼構成要素を
構成し、これらの攪拌翼構成要素を連結して攪拌翼とし
ている。本構成の立形攪拌装置の槽壁面付近の被処理液
の流れについて説明する。第１０図は第８図に示した装
置の円筒円周壁面を平面に展開した場合を示している。

第１０図は第５図で説明した内容とほとんど同一である
ので詳細な説明は省略する。本実施例においては特に攪
拌翼部材９ａ、９ｄ、９ｂ、９ｅ、９ｆ、９Ｃがそれぞ
れ分割されて槽内に分布し、しかも攪拌翼部材端がおの
おのの翼の軌跡の内側へ入り込んでいるので、攪拌翼部
材両端から後方へあふれ出る被処理液と後方の攪拌翼部
材前面の被処理液との混合がさらに改善されるので槽内
全体の均一撹拌・混合性能の向上に寄与する。また、翼
部材の端部９　ａ　＋、９ｄ、の取付角度は９ａ、９ｄ
の翼部材の傾きと逆向きに形成すれば、処理液が槽上部
へ付着滞留するのを防止する効果もある。尚、本実例で
は排出装置１０はスクリュー式で図示したが、本発明は
これに限定されるものではない。即ち、スクリューの先
端部に吐出弁を設けて吐出装置１０を構成しても良い。

つぎに本発明の他の実施例について第１１図により説明
する。本実施例は基本的構成部材および動作については
前述の実施例と同一であり同様の効果が得られる。本実
施例では特に攪拌槽本体ｌの形状を円錐状（コーン状）
とし、それと共に攪拌翼形状も槽壁面に沿うように円錐
状としている。本実施例の形状にすることにより、被処
理液は攪拌中には槽壁面に沿って拡がり、円筒状の槽よ
りも上部の横断面積が大きいので被処理液の容積当りの
表面積が増加して表面更新作用が改善される。高粘度液
の重合反応操作においては表面更新性能が反応時間の律
速となり、本性能の改善は反応時間の短縮に寄与する。

つぎに本発明の他の実施例について第１２図により説明
する。本実施例は基本的構成部材および　５ ６ 動作については前述の実施例と同一であり同様の効果が
得られる。本実施例では特に攪拌翼構成要素の矩形状枠
の内部へ垂直方向に補強部材２０ａ、２０ｄをまた別の
矩形状枠には２０ｅ、２０ｂを取り付け、おのおのの攪
拌翼構成要素の剛性を強化したものである。本補強部材
を取り付けることにより、攪拌翼の強度向上と共に、矩
形状枠内の攪拌・混合が改善でき、攪拌・混合性能の向
上に寄与する。

つぎに本発明の他の実施例について第１３図、第１４図
により説明する。本実施例は基本的構成部材および動作
については前述の実施例と同一であり同様の効果が得ら
れる。本実施例では特に攪拌翼構成要素のうち回転耳軸
２と連結する部分に攪拌翼構成要素を８ａ、９ａ、８ｂ
、９ｂと８ｇ、２１ｂ、８ｅ、２１ａとの二組で連結し
て攪拌翼を構成する。本構成により攪拌動力の伝達部の
部材の数が増えるので攪拌翼の剛性が強化されるもので
ある。また図示はしないがさらに攪拌翼構成要素を８ｂ
と８０との間を連結しても同様の　７ 効果が得られる。

つぎに本発明の他の実施例について第１５図および第１
６図により説明する。本実施例は基本的構成部材および
動作については前述の実施例と同一であり同様の効果が
得られる。と（に本実施例では攪拌・混合操作において
、特に数ｋＰａ−ｓｉ数万ポアズ数百被処理液を処理す
る際には槽壁面をかき上げた被処理液が槽上部に滞留し
均一な攪拌が困難となる現象を防止するため、攪拌翼上
部の攪拌翼構成要素のうち水平方向の攪拌翼部材８ａ、
８ｂの取付位相角度を回転方向と逆向きに０２だけねじ
って攪拌翼構成要素を形成する。本構成にすると攪拌槽
壁面をかきとる攪拌翼部材９ａ、９ｄの傾きは攪拌翼が
運転方向に回転すると槽壁面の処理液を下方へ押し下げ
るように作用する。従って下方の攪拌翼構成要素からは
被処理液を槽壁面にそって上方へ押し上げるように作用
し、上部の攪拌翼構成要素では被処理液を押し下げるの
で被処理液が槽上部付近に滞留するのを防止でき、良好
な攪拌・混合性能が得られる。

　８ 本発明の他の実施例について第１７図、第１８図により
説明する。本実施例は攪拌翼構成部材を中空に形成し、
回転耳軸２を二重管として回転耳軸２の上端にロータリ
ージヨイント５０を備えたものがある。本実施例ではロ
ータリージョインｈ５０より攪拌翼構成部材８ａ、９ａ
、８ｂ、８ｅ、９ｂ、さらに９ｅ、８ｅ、８ｂ、９ｂと
内部に伝熱媒体を供給して流通させることができるので
、被処理液の加熱および冷却操作が急速にでき、重合の
処理時間が短縮できる。

また、処理液の排出時には、攪拌翼構成部材内部へ熱媒
を供給することにより、攪拌翼表面に付着する液量を減
少させることができる。

さらに他の実施例では、被処理液の粘度変化を回転耳軸
２の回転トルク検出により検知して、粘度に応じて回転
耳軸２の回転数を変えたものがある。本実施例では、被
処理液の粘度が低い時には回転数を高めて、強力な攪拌
ができ、粘度が高い時には回転数を下げてトルク過大が
防止できる。

この場合、被処理液の粘度の検知は、回転トルク以外に
予備ノズル（図示せず）より一定時間毎にサンプリング
して直接測定することも可能である。

つぎに本装置を用いた高粘性物質の製造方法の他の実施
例を第８図及び第１９図により説明する。第１９図は本
発明の高機能樹脂（高粘性物質）の製造プロセスの概略
フローを示す。高粘性物質の原料であるモノマーと触媒
とを混合し、付加重合反応あるいは縮重合反応により目
的の最終重合物を塊状重合で製造するものである。高機
能樹脂は重合度を増加させるので溶融粘度が増加し、最
終重合物の溶融粘度は数ｋＰａ−ｓｆ数万ポアズ数百で
上昇する。通常の攪拌装置で数ｋＰａ−ｓ（数百ポアズ
）の液を処理すると、混合、攪拌性能が悪いため、製品
の重合度分布が大きくばらつき、品質が大幅が低下して
くる。そこで第８図に示す高粘性物質の攪拌装置を用い
、攪拌性能を悪化させないで最終重合物まで処理する。

第８図、第９図に示した高粘性物質の攪拌装置の構成及
び作用は前述したので省略する。

　９ ０ 本発明の枠状部材を形成する攪拌翼により処理液は槽全
体に循環流ができ、液の滞留部分が無くなり高粘度液の
良好な攪拌混合が得られる。従って本攪拌装置を用いて
重合反応を行えば均一な重合度をもった最終重合物が得
られる。さらに、重合反応の最初から１基の攪拌装置に
より最終重合物の製造を行うことができる。

つぎに、本発明の他の実施例について第２０図により説
明する。本実施例は予備重合装置２３と第８図あるいは
第２０図により説明した攪拌装置１８とを用いて高機能
樹脂（高粘性物質）を付加重合反応あるいは縮重合反応
により目的の最終重合物を塊状重合で製造するものであ
る。本実施例は重合反応の前段階の低粘液を従来の低粘
度用攪拌翼２４を具備した予備重合装置２３で処理し、
中粘度から最終の処理粘度を高粘度用攪拌翼１９を具備
した攪拌装置１８の攪拌槽１で処理するものである。高
粘度用攪拌翼１９は第８図あるいは第２０図で説明した
ものと同様の構成、作用をもつものである。以上の構成
により、高機能樹脂１ （高粘性物質）を製造することにより、塊状重合プロセ
スのみで製造できるので、プロセスの簡略化が計れる。

以上のように本実施例によれば、本体ｌ内の被処理液の
循環速度が高められ、表面更新性能が向上できるので、
重縮合系高分子（ポリエチレンテレフタレート、ポリブ
チレンテレフタレートポリアミド、ポリアセタール、ポ
リカーボネート等）の重合速度が高められる。また、本
実施例によれば、被処理液の伝熱性能が高められるので
、ポリスチレン等の付加重合系高分子の重合において、
被処理液の反応熱の除去が容易となり、安定した重合操
作ができる。

さらに、本実施例によれば、高粘度の被処理液での表面
更新性能及び本体の壁からの伝熱性能が高められるので
、重合操作以外に、高分子からの脱モノマー操作、脱溶
媒操作に本発明の装置が適する。

さらに、本実施例によれば、粉粒体及び粘着性粉粒体の
揮発物除去操作においても、本体内での　２ 循環速度が高められるので、本発明の装置が適し、さら
に、チップ状ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレ
ンテレフタレート等の粉粒体形状高分子の固相重合にも
好適である。

［発明の効果］ 本発明によれば、矩形状の枠部材によって槽内なくまな
くかきとる構成であるので滞留部分のない良好な攪拌・
混合性能が得られる。また被処理液の共回りを起す回転
軸がないので攪拌・混合による被処理液の品質低下を防
止できる効果がある。さらに、矩形状の枠部材に被処理
液のかきあげ作用を持たせると槽内に大きな循環流れが
発生し攪拌・混合性能が向上する。

また矩形状の枠部材を連結して回転させるため槽全体に
亘り攪拌された被処理液の形状が複雑になり、槽容積当
りの被処理液表面積の比が増加し表面更新作用が大きく
なり、蒸発成分の脱ガス性能が向上する効果がある。さ
らに、攪拌翼を逆回転させることにより、被処理液を槽
下部へ集中させて被処理液の排出時間を短縮できる効果
がある。

さらに、本発明によれば、高機能樹脂（高粘性物質）の
製造を塊状重合のみでできるので製造プロセスが簡略化
できる。

また、高機能樹脂の製造設備価格を下げる効果もある。

さらに、高機能樹脂の製造にかかる反応時間も短縮でき
る効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の高粘性物質の製造装置の概
略図、第２図は第１図のＩ−Ｉ線断面図、第３図は本発
明の他の実施例の高粘性物質の製造装置の概略図、第４
図は第３図のＩＩ　−Ｉｆ線断面図、第５図は第３図の
円筒円周壁面の展開図、第６図は本発明のさらに他の実
施例の高粘性物質の製造装置の概略図、第７図は第６図
のＩＩＴ　−ＩＩＩ線断面図、第８図は本発明のさらに
他の実施例の高粘性物質の製造装置の概略図、第９図は
第８図の１’Ｖ　−ＴＶ線断面図、第１Ｏ図は第８図の
円筒円周壁面の展開図、第１１図は本発明のさらに他の
実施例の高粘性物質の製造装置の概略図、第１２図は　
３ ４ 本発明のさらに他の実施例の高粘性物質の製造装置の概
略図、第１３図は本発明のさらに他の実施例の高粘性物
質装置の概略図、第１４図は第１３図のＶ−ｖ線断面図
、第１５図は本発明のさらに他の実施例の高粘性物質の
製造装置の概略図、第１６図は第１５図のＶＴ−Ｖｌ線
断面図、第１７図は本発明のさらに他の実施例の高粘性
物質の製造装置の概略図、第１８図は第１７図のＶ■−
■線断面図、第１９図は本発明の一実施例の製造プロセ
スのフロー図、第２０図は本発明の他の実施例の塊状重
合装置の概略説明図、第２１図は従来の高粘性物質の製
造装置の概略説明図、第２２図は第２１図の円筒円周壁
面の展開図、第２３図および第２４図はそれぞれ従来の
製造プロセスに関するフロー図である。 １−−一一−−攪拌槽本体、２−−−−−一回転耳軸、
供給口、７−一−−−−排出口、 攪拌翼部材、９ａ〜９ｆ−−−−−−攪拌１０−−一−
−−排出装置、１１−−−−−一加圧装攪拌装置、１９
−−−−−一高粘度用攪８ａ〜８ｄ 翼部材、 置、１８ 拌翼、２０ａ、　２０ｂ、　２０ｅ、　２０ｄ予備重合
装置、２４ ２５−−−−−一重合装置、３１ 補強部材、２３ 一低粘度用攪拌翼、 一一一一翼接手部材 　５ ６ ’４／４図 特開平３−１８８９３６　（１４）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、実質的に垂直に設置した円筒状あるいはコーン状容
   器に回転耳軸を有し、該回転耳軸に枠状部材を一つある
   いは複数個連結した撹拌翼を設け、該攪拌翼により容器
   内を攪拌させるように構成したことを特徴とする高粘性
   物質の製造装置。 ２、一つあるいは複数個連結する枠状部材の水平方向の
   翼部材間の取付角度を所定の角度に保って攪拌翼を構成
   したことを特徴とする請求項第１記載の高粘性物質の製
   造装置。 ３、一つあるいは複数個連結する枠状部材の内部に垂直
   方向あるいは水平方向に翼部材を設け攪拌翼を構成した
   ことを特徴とする請求項第２記載の高粘性物質の製造装
   置。 ４、枠状部材を同一回転面内に複数個設置した攪拌翼構
   成要素を設け、該攪拌翼構成要素を垂直方向に一つある
   いは複数個連結して攪拌翼を構成したことを特徴とする
   請求項第１記載の高粘性物質の製造装置。 ５、攪拌槽下部の形状をコーン状とし、該コーン状容器
   の内壁面を掻き取るように水平方向の翼部材を調節した
   枠状部材で撹拌翼の一部を構成したことを特徴とする請
   求項第１記載の高粘性物質の製造装置。 ６、攪拌槽下部の形状をコーン状とし、該コーン状容器
   の下部に被処理液を抜き出す排出機構と、攪拌槽に槽内
   の気相部を加圧する加圧機構とを設けたことを特徴とす
   る請求項第１記載の高粘性物質の製造装置。 ７、複数個連結した枠状部材の水平方向に設置される翼
   部材は、攪拌翼の回転中心を中心として所定の角度に互
   いをねじり、槽壁に沿った部材が傾斜する様に枠状部材
   を形成し、それぞれの枠状部材間の取付角度を所定の角
   度に保持する攪拌翼としたことを特徴とする請求項第１
   記載の高粘性物質の製造装置。 ８、攪拌槽最上部の枠状部材の水平方向翼部材のねじり
   方向を、次段の枠状部材の水平方向翼部材とのねじり方
   向と逆向きになるように攪拌翼を構成したことを特徴と
   する請求項第１記載の高粘性物質の製造装置。 ９、枠状あるいは矩形状の枠部材内部を中空構造とし、
   該枠部材で構成される攪拌翼の内部を連通し、該中空部
   に外部へ設けた熱媒の加熱、冷却装置により熱媒を循環
   するように構成したことを特徴とする請求項第７記載の
   高粘性物質の製造装置。 １０、攪拌翼構成部材のうち槽壁面をかき取る攪拌翼部
   材の両端を水平方向の攪拌翼部材との結合部よりそれぞ
   れ上方あるいは下方へ伸ばして攪拌翼構成要素を形成し
   たことを特徴とする請求項第７項記載の高粘性物質の製
   造装置。 １１、攪拌槽を見かけ上中心軸方向に複数段分割し、そ
   れぞれの攪拌槽に帯状あるいは棒状のらせん翼部材を回
   転中心に対し対称状に設け、該設置したらせん翼部材の
   上端および下端をそれぞれ水平方向に設置した翼部材で
   結合して攪拌翼構成要素を形成し、該攪拌翼構成要素を
   複数個連結して攪拌翼を構成し、該攪拌翼の一端を回転
   耳軸に連結したことを特徴とする高粘性物質の製造装置
   。 １２、請求項第７、又は第１１の装置と、タービン翼あ
   るいはパドル翼等を具備した低粘度用攪拌装置とを１基
   又は複数基連結して付加重合系高分子、あるいは重縮合
   系高分子の製造を塊状重合により行うように構成したこ
   とを特徴とする高粘性物質の製造装置。 １３、実質的に垂直に設置した円筒状あるいはコーン状
   容器に回転耳軸を有し、該回転耳軸に概略矩形状の枠を
   複数個連結した攪拌翼を設けると共に、攪拌槽下部に被
   処理液を抜き出す排出機構と攪拌槽に槽内を加圧する加
   圧機構とを設け、被処理液の排出時に、槽壁付着物を槽
   下部へ掻き下げる方向に攪拌翼を回転させると共に、攪
   拌槽内を加圧し排出機構を運転させるように構成したこ
   とを特徴とする高粘性物質の製造装置。 １４、複数個連結した枠状部材の水平方向に設置される
   翼部材は、攪拌翼の回転中心を中心として所定の角度に
   互いをねじり、槽壁に沿った部材が傾斜する様に枠状部
   材を形成し、それぞれの枠状部材間の取付角度を所定の
   角度に保持する攪拌翼としたことを特徴とする請求項第
   １３項記載の高粘性物質の製造装置。 １５、高粘性物質の製造方法であって、同一の攪拌槽に
   より被処理液を攪拌し、反応の進行に伴って被処理液の
   粘度が上昇する重合反応操作を最終高粘度重合物まで塊
   状重合反応により行うことを特徴とする高粘性物質の製
   造方法。 １６、被処理液の粘度変化に応じて攪拌翼の回転数を変
   化させることを特徴とする請求項第１５項記載の高粘性
   物質の製造方法。 １７、複数個の枠状部材を所定の角度に保持し連結して
   攪拌翼を形成した円筒状、あるいはコーン状の同一の攪
   拌槽で最終高粘度重合物まで塊状重合反応により高分子
   化合物を製造することを特徴とする請求項第１５項記載
   の高粘性物質の製造方法。 １８、反応の進行に伴って被処理液の粘度が上昇する付
   加重合系高分子、あるいは重縮合系高分子の製造を塊状
   重合により行うことを特徴とする請求項第１５項記載の
   高粘性物質の製造方法。 １９、攪拌翼を回転させることにより被処理液への伝熱
   量を増加させ、表面更新性能を向上させ、液状高分子か
   らの副成物を除去することを特徴とする請求項第１５項
   記載の高粘性物質の製造方法。