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公開番号2025094017
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-06-24
出願番号2025039754,2023530391
出願日2025-03-12,2022-06-15
発明の名称反応装置、ビニル系重合体の製造方法、及び、ビニル系重合体を生産するための方法
出願人信越化学工業株式会社
代理人弁理士法人RYUKA国際特許事務所
主分類C08F 2/01 20060101AFI20250617BHJP(有機高分子化合物;その製造または化学的加工;それに基づく組成物)
要約【課題】塩化ビニル系の単量体、又は塩化ビニル系の化合物を主体とする単量体混合物の懸濁重合反応容器の内壁又は内部構造物の表面に、重合体のスケールが付着するのを防止する反応装置を提供する。
【解決手段】分散助剤を用いた懸濁重合により重合体を生産するために用いられる回分式の反応装置が、筒状の直胴部を有する反応器と、反応器の内部に配され、冷媒を流通させるための複数の第1冷却配管と、反応器の内部に配され、攪拌翼が取り付けられ、回転可能に構成される攪拌軸とを備える。直胴部の延伸方向に略垂直な面における複数の第1冷却配管のそれぞれの代表点は、実質的に、略垂直な面において略同心円状に配される複数の仮想円の何れかの円周上に位置する。複数の仮想円の個数Nc[個]と、重合体の原料となる1以上の種類の単量体の質量に対する分散助剤の質量の割合CZ[mg-分散助剤/kg-単量体]とが、特定の関係を満たす。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
分散助剤を用いた懸濁重合により塩化ビニルの重合体を生産するために用いられる回分式の反応装置であって、
筒状の直胴部を有する反応器と、
前記反応器の内部に配され、冷媒を流通させるための複数の第１冷却配管と、
前記反応器の内部に配され、攪拌翼が取り付けられ、回転可能に構成される攪拌軸と、
を備え、
前記直胴部の延伸方向に略垂直な面における前記複数の第１冷却配管は、前記攪拌軸の中心軸上に中心を有する１または複数の同心円の円弧の上に配置され、
前記同心円の個数Ｎｃ［個］が１、２又は３の場合、前記同心円の個数Ｎｃ［個］と、前記重合体の原料となる１以上の種類の単量体の質量に対する前記分散助剤の質量の割合ＣＺ［ｍｇ－分散助剤／ｋｇ－単量体］とが、下記の数式Ａ１に示される関係を満たす、
（数式Ａ１）
１５Ｎｃ＋３００＜ＣＺ＜１７５Ｎｃ＋２０００
反応装置。
続きを表示（約 2,000 文字）【請求項２】
前記複数の同心円の個数Ｎｃが４以上の場合、前記割合ＣＺ［ｍｇ－分散助剤／ｋｇ－単量体］が、下記の数式Ａ２に示される関係を満たす、
（数式Ａ２）
１５×３＋３００＜ＣＺ＜１７５×３＋２０００
請求項１に記載の反応装置。
【請求項３】
前記複数の同心円の個数Ｎｃ［個］が１、２又は３の場合、
前記個数Ｎｃ［個］と、前記割合ＣＺ［ｍｇ－分散助剤／ｋｇ－単量体］とが、下記の数式Ｂ１に示される関係を満たす、
（数式Ｂ１）
１５Ｎｃ＋３１０＜ＣＺ＜１７５Ｎｃ＋１５５０
請求項１に記載の反応装置。
【請求項４】
前記複数の同心円の個数Ｎｃ［個］が１、２又は３の場合、
前記個数Ｎｃ［個］と、前記割合ＣＺ［ｍｇ－分散助剤／ｋｇ－単量体］とが、下記の数式Ｃ１に示される関係を満たす、
（数式Ｃ１）
１５Ｎｃ＋４００＜ＣＺ＜１７５Ｎｃ＋１８５０
請求項１に記載の反応装置。
【請求項５】
前記複数の同心円の個数Ｎｃ［個］が１、２又は３の場合、
前記個数Ｎｃ［個］と、前記割合ＣＺ［ｍｇ－分散助剤／ｋｇ－単量体］とが、下記の数式Ｄ１に示される関係を満たす、
（数式Ｄ１）
１５Ｎｃ＋４００＜ＣＺ＜１７５Ｎｃ＋１５５０
請求項１に記載の反応装置。
【請求項６】
前記分散助剤を前記反応器の内部に投入する分散助剤投入部をさらに備え、
前記分散助剤投入部は、前記同心円の個数Ｎｃ［個］が１、２又は３の場合、前記個数Ｎｃ［個］と、前記割合ＣＺ［ｍｇ－分散助剤／ｋｇ－単量体］とが、上記の数式Ａ１に示される関係を満たすように、前記分散助剤を投入する、
請求項１に記載の反応装置。
【請求項７】
分散助剤を用いた懸濁重合により塩化ビニルの重合体を生産するために用いられる回分式の反応装置であって、
筒状の直胴部を有する反応器と、
前記反応器の内部に配され、冷媒を流通させるための複数の第１冷却配管と、
前記反応器の内部に配され、１以上の攪拌翼が取り付けられ、回転可能に構成される攪拌軸と、
前記分散助剤を前記反応器の内部に投入する分散助剤投入部と、
を備え、
前記直胴部の延伸方向に略垂直な面における前記複数の第１冷却配管は前記攪拌軸の中心軸上に中心を有する１または複数の同心円の円弧の上に配置され、
前記分散助剤投入部は、前記同心円の個数Ｎｃ［個］が１、２又は３の場合、前記同心円の個数Ｎｃ［個］と、前記重合体の原料となる１以上の種類の単量体の質量に対する前記分散助剤の質量の割合ＣＺ［ｍｇ－分散助剤／ｋｇ－単量体］とが、下記の数式Ａ１に示される関係を満たすように、前記分散助剤を投入する、
（数式Ａ１）
１５Ｎｃ＋３００＜ＣＺ＜１７５Ｎｃ＋２０００
反応装置。
【請求項８】
前記攪拌軸は、前記攪拌軸の延伸方向の異なる位置に、複数の前記攪拌翼が取付可能に構成されており、
前記直胴部の寸法と、複数の前記攪拌翼の少なくとも１つの寸法と、前記攪拌軸の回転数の設定値とが、下記の数式１に示される関係を満たす、
（数式１）
Ｎ（ｂ／ｄ）（Ｌ／Ｄ）／ｎ≦６．０
（数式１において、
Ｎは、複数の前記攪拌翼の個数を示し、
ｂは、複数の前記攪拌翼の翼幅の最大値［ｍ］を示し、
ｄは、複数の前記攪拌翼の翼径の最大値［ｍ］を示し、
Ｌは、前記直胴部の延伸方向の長さ[ｍ]を示し
Ｄは、前記直胴部の前記延伸方向に略垂直な平面であって、複数の前記攪拌翼のそれぞれの取り付け位置を通る複数の平面で前記直胴部を切断した場合に、前記複数の平面による断面のそれぞれにおいて前記直胴部に略内接する複数の内接円の直径の最大値[ｍ]を示し、
ｎは、前記攪拌軸の回転数［ｒｐｓ］の前記設定値を示す。）
請求項１又は請求項７に記載の反応装置。
【請求項９】
前記複数の第１冷却配管のそれぞれは、繰り返し屈曲しながら延伸する蛇行部を有し、
前記蛇行部は、
直線状に延伸する又は湾曲して延伸する複数の延伸部と、
前記複数の延伸部のうち、隣接する２つの延伸部の端部を連結する複数の屈曲部と
を含む、
請求項１又は請求項７に記載の反応装置。
【請求項１０】
前記複数の第１冷却配管のそれぞれは、
リング形状を有する複数のリング部と、
前記複数のリング部を連結する１以上の連結部と、
を含む、
請求項１又は請求項７に記載の反応装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、反応装置、ビニル系重合体の製造方法、及び、ビニル系重合体を生産するための方法に関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、内部に冷媒を流通させることのできるバッフル及び蛇行配管を備えた重合装置が開示されている。特許文献２には、内部に冷媒を流通させることのできるバッフル及びコイル状冷却管を備えた重合装置が開示されている。特許文献３には、内部に熱媒体を流通させることのできるバッフルと、ヘリカルリボン翼及びアンカー翼を有する攪拌手段とを備えた樹脂合成装置が開示されている。
［先行技術文献］
［特許文献］
［特許文献１］特開平７－２３３２０２号公報
［特許文献２］特開平７－２３３２０６号公報
［特許文献３］特開２０１３－１５１６２１号公報
【発明の概要】
【０００３】
本発明の第１の態様においては、反応装置が提供される。上記の反応装置は、例えば、分散助剤を用いた懸濁重合により重合体を生産するために用いられる。上記の反応装置は、例えば、回分式の反応装置である。上記の反応装置は、例えば、筒状の直胴部を有する反応器を備える。上記の反応装置は、例えば、反応器の内部に配され、冷媒を流通させるための複数の第１冷却配管を備える。上記の反応装置は、例えば、反応器の内部に配され、攪拌翼が取り付けられ、回転可能に構成される攪拌軸を備える。
【０００４】
上記の反応装置において、直胴部の延伸方向に略垂直な面における複数の第１冷却配管のそれぞれの代表点は、例えば、実質的に、略垂直な面において略同心円状に配される複数の仮想円の何れかの円周上に位置する。上記の反応装置において、複数の仮想円の個数Ｎｃ［個］が１、２又は３の場合、複数の仮想円の個数Ｎｃ［個］と、重合体の原料となる１以上の種類の単量体の質量に対する分散助剤の質量の割合ＣＺ［ｍｇ－分散助剤／ｋｇ－単量体］とが、例えば、下記の数式Ａ１に示される関係を満たす。
（数式Ａ１）
１５Ｎｃ＋３００＜ＣＺ＜１７５Ｎｃ＋２０００
【０００５】
上記の何れかの反応装置において、複数の仮想円の個数Ｎｃが４以上の場合、割合ＣＺ［ｍｇ／ｋｇ］は、下記の数式Ａ２に示される関係を満たしてよい。
（数式Ａ２）
１５×３＋３００＜ＣＺ＜１７５×３＋２０００
【０００６】
上記の何れかの反応装置において、複数の仮想円の個数Ｎｃ［個］が１、２又は３の場合、個数Ｎｃ［個］と、割合ＣＺ［ｍｇ－分散助剤／ｋｇ－単量体］とは、下記の数式Ｂ１に示される関係を満たしてよい。
（数式Ｂ１）
１５Ｎｃ＋３１０＜ＣＺ＜１７５Ｎｃ＋１５５０
【０００７】
上記の何れかの反応装置において、複数の仮想円の個数Ｎｃ［個］が１、２又は３の場合、個数Ｎｃ［個］と、割合ＣＺ［ｍｇ－分散助剤／ｋｇ－単量体］とが、下記の数式Ｃ１に示される関係を満たしてよい。
（数式Ｃ１）
１５Ｎｃ＋４００＜ＣＺ＜１７５Ｎｃ＋１８５０
【０００８】
上記の何れかの反応装置において、複数の仮想円の個数Ｎｃ［個］が１、２又は３の場合、個数Ｎｃ［個］と、割合ＣＺ［ｍｇ－分散助剤／ｋｇ－単量体］とが、下記の数式Ｄ１に示される関係を満たしてよい。
（数式Ｄ１）
１５Ｎｃ＋４００＜ＣＺ＜１７５Ｎｃ＋１５５０
【０００９】
上記の何れかの反応装置は、分散助剤を反応器の内部に投入する分散助剤投入部を備えてよい。上記の何れかの反応装置において、分散助剤投入部は、複数の仮想円の個数Ｎｃ［個］が１、２又は３の場合、個数Ｎｃ［個］と、割合ＣＺ［ｍｇ－分散助剤／ｋｇ－単量体］とが、上記の数式Ａ１、数式Ｂ１、数式Ｃ１又は数式Ｄ１に示される関係を満たすように、分散助剤を投入してよい。
【００１０】
本発明の第２の態様においては、反応装置が提供される。上記の反応装置は、例えば、分散助剤を用いた懸濁重合により重合体を生産するために用いられる。上記の反応装置は、例えば、回分式の反応装置である。上記の反応装置は、例えば、筒状の直胴部を有する反応器を備える。上記の反応装置は、例えば、反応器の内部に配され、冷媒を流通させるための複数の第１冷却配管を備える。上記の反応装置は、例えば、反応器の内部に配され、１以上の攪拌翼が取り付けられ、回転可能に構成される攪拌軸を備える。上記の反応装置は、例えば、分散助剤を反応器の内部に投入する分散助剤投入部を備える。
（【００１１】以降は省略されています）

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