JPH0751606B2 - 重合反応物の後処理方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は重合反応物の後処理方法に関し、より詳細には
高粘度の重合反応物を急速に冷却して重合反応を停止さ
せる方法に関する。

〔従来技術〕

重合反応工程からは、通常、高温で重合反応物が送り出
され、次の工程に供給される。

しかしながら、重合反応物が高温のままで放置される
と、残留未反応モノマーの重合反応等によって低分子量
重合体が生成し、生成したポリマーの分子量分布が広が
ってポリマーの品質の低下を招くようになる。

そこで重合反応物を急速に冷却する方法が従来から検討
されているが、高粘度の重合反応物を熱交換によって急
速に冷却する方法は未だ見出されていない。

〔発明の目的〕

本発明は上記現状に鑑みてなされたものであり、高温、
高粘度の重合反応物を急速に冷却して生成ポリマーの品
質の向上をはかる方法を提供することを目的とするもの
である。

〔発明の構成〕

上記目的を達成する本発明の重合反応物の後処理方法
は、重合反応物をプレートフィン型の熱交換器の一つの
管路に供給し、同時に該熱交換器の他の管路に冷却媒体
を供給して前記重合反応物を冷却し、冷却された重合反
応物を前記プレートフィン型熱交換器から排出させるこ
とを特徴とするものである。

以下、本発明を図面に示した工程にもとづいて説明す
る。

第１図において、重合反応器１において重合反応が終了
して得られた重合反応物はポンプ２を介してプレートフ
ィン型熱交換器３に供給される。

ここで、本発明が対象とする重合反応物は特に限定され
ないが、スチレン、メチルスチレン等のスチレン系モノ
マーの単独重合体または共重合体、またはかかるスチレ
ン系モノマーとアクリロニトリル、アクリル酸メチル、
メタクリル酸メチル等との共重合体等のスチレン系重合
反応物が特に好適である。

また、本発明において使用される冷却媒体も特に限定さ
れるものではなく、冷却対象となる重合反応混合物の特
性、例えば冷却温度における粘度を考慮して適宜選択す
ることができ、具体的には流動パラフィン、加圧熱水、
水等を挙げることができる。

本発明において重要なことは、プレートフィン型熱交換
器３が使用されて重合反応物が冷却されることである。

この熱交換器３におけるフィンの形式としては、プレー
ン型（平板フィン）、ルーバ型、セレート型（片板フィ
ン）、パーホレイト型（孔明きフィン）、ヘリボーン型
（波型フィン）等種々のものが使用できるが、特にセレ
ート型またはプレーン型が好ましい。

流体の流動方式としては、直交流型、向流型、並行流型
およびこれらの組合せ型のいずれでも良いが、重合反応
混合物が一般には高粘度であることを考慮すれば、重合
反応混合物が上方から下方に流れ、これと直交して冷却
媒体が横方向に流れる直交流型の使用が好ましい。

第２図に直交流型のプレートフィン型熱交換器の概要を
示す。

この熱交換器３において、加熱状態の重合反応物Ｐは配
管４を経て熱交換器本体５の上部に設けられた重合体供
給室６に供給され、ここから分散されて熱交換器本体５
の縦通路を経由して冷却された後に本体５の下部から排
出管７を経て取り出される。この重合反応物には、未反
応モノマーや溶剤等の揮発性物質が含まれているため、
通常、揮発性物質除去工程に送られる。

一方、横通路には冷却媒体Ｃを供給管８より熱交換器本
体５の一方の側に設けた冷却媒体室10に供給し、ここか
ら分散されて熱交換器本体５の横通路を通り、他方の側
の冷却媒体室10′に接続された排出管９から排出させ
る。

熱交換器本体５は、第３図および第４図に示すように断
面が凹凸状または波板状に形成された金属板（フィン）
11A,12Aを仕切板13を介して直交させて結合（ロウ付け
等）させた構造物であり、金属板（フィン）11Aで多数
の縦通路11を形成し、金属板（フィン）12Aで多数の横
通路12を形成している。

従って縦横の通路は蜂の巣状に開口されており、例えば
縦通路11で見れば重合反応混合物は多数の紐状となって
熱交換器本体５内を上方から下方に流動し、縦通路11の
出口において再び集合し、冷却された重合反応物Ｐ′が
排出管７を経て取り出される。

このように、重合反応混合物Ｐが通過する縦通路11の両
側には仕切板13を解して冷却媒体Ｃの横通路12が隣接し
て配置されているので、熱の授受は極めて良好である。

すなわち重合反応混合物Ｐは、伝熱効果の優れたプレー
トフィン型熱交換器の縦通路11を通過する間に隣接する
横通路12内を流通する冷却媒体Ｃによって急速に所定の
温度に冷却され、重合反応物が高温で長時間放置される
ことによる重合反応物の品質低下が防止される。

〔発明の効果〕

以上述べたように本発明によれば、プレートフィン型の
熱交換器を使用し、一方の通路に冷却媒体を、他方の通
路に重合反応物を供給している。

従って本発明によれば、下記の効果を奏することができ
る。

（１） プレートフィン型の熱交換器を使用しているの
で、重合反応物に対して冷却面が高密度に配置され、冷
却効率が極めて良好である。

従って、短時間で重合反応物を冷却することができ、重
合反応物が加熱状態にあることに起因する残留未反応モ
ノマーの解重合等を防止することができる。

従って、重合反応物の重合度に変化を与えたり、劣化さ
せたりすることがなく、この重合反応物から得られた製
品の品質を向上させることができる。

（２） プレートフィン型の熱交換器は小型軽量である
にもかかわらず高伝熱率であるので、重合反応物を大量
に冷却することができる。

以下、本発明の実施例を述べる。

〔実施例〕

実施例1,2 内容積20の重合反応器を用いて塊状重合法により、ス
チレンを転化率90％まで重合させ、得られた重合反応物
（未反応スチレン、溶媒を10wt％含有）をギヤポンプを
介して水冷式プレートフィン型熱交換器に供給した。

その後、減圧状態に維持されたフラッシュドラムに供給
して未反応スチレンと溶剤を除去した後、ペレット化し
て、その物性を測定した。

結果を第１表に示す。

比較例1,2 実施例1,2において、水冷式プレートフィン型熱交換器
の代りに二重管式熱交換器を用いたこと以外は同様に行
った。結果を第１表に示す。

実施例と比較例を対比すると、比較例では、低分子量物
が増加して分子量分布が広がり、引張強さ、アイゾット
衝撃強さが低下していることが分る。

実施例３ ゴム溶解槽中でスチレンにポリブタジエン7wt％を溶解
し、この溶解液を内容積20の重合反応器に供給して転
化率90％まで重合した。得られた重合反応物（未反応ス
チレン溶媒を10wt％含有）をギヤポンプを介して10kg/h
rの流量で水冷式プレートフィン型熱交換器に供給し
た。

その後、実施例１と同様にして物性を測定した。結果を
第２表に示す。

比較例３ 実施例３において、水冷式プレートフィン型熱交換器の
代りに二重管式熱交換器を用いたこと以外は同様に行っ
た。結果を第２表に示す。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の工程を示す工程図、第２図は本発明に
使用するプレートフィン型熱交換器を示す側面図、第３
図は重合物側流路の拡大断面図、第４図は冷却媒体側流
路の拡大断面図である。 １……重合反応器、３……プレートフィン型熱交換器、
11……重合物側通路、12……冷却媒体側通路、Ｐ……重
合反応物、Ｃ……冷却媒体。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】重合反応物をプレートフィン型の熱交換器
   の一つの管路に供給し、同時に該熱交換器の他の管路に
   冷却媒体を供給して前記重合反応物を冷却し、冷却され
   た重合反応物を前記プレートフィン型熱交換器から排出
   させることを特徴とする重合反応物の後処理方法。