JPH08283417A - 重合反応装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 表面更新作用が大きく、また重合物の攪拌作
用が優れている重合反応装置を提供する。 【構成】 液の入口２、出口３及び揮発ガスの出口４を
具えた円筒状容器１が実質的に水平に置かれている。同
容器１の両端に外部から同容器１の軸心と同軸に回転軸
７，８が挿入されており、同回転軸７，８にほぼ垂直に
それぞれ開孔円板５，６が取付けられている。開孔円板
５，６の間に、容器１の軸心と平行に容器１の内壁面と
わずかな隙間を設けて回転方向に対して軸心側が先行す
るように傾斜して取付けられ、スリット９を設けた複数
の平板１０を有している。同平板１０は回転方向に対し
て後部側をわずかに軸心方向に折り曲げてあり、同平板
１０の軸心側の位置を容器１の内径Ｄに対して０．７５
Ｄよりも外側に位置させてある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、反応によって副生する
低分子物を除去しつつ重縮合反応を進めて、ＰＥＴ（ポ
リエチレンテレフタレート）、ＰＢＴ（ポリブチレンテ
レフタレート）、ＰＣ（ポリカーボネート）、ＰＡ（ポ
リアミド）などの高重合度重縮合物の製造、並びに脱モ
ノマ、脱揮を行わせるための重合反応装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に重縮合反応において、副生する揮
発性物質を除去して、重合反応を進めるためには、反応
物（ポリマ）の表面積を大きくし、かつ迅速に反応物の
表面を更新し、副生する低分子物の拡散（気相への物質
移動）を促進することが必要である。例えばＰＥＴ（ポ
リエチレンテレフタレート）は、ビス−β−ヒドロキシ
エチルテレフタレートを２７０〜２９０℃、圧力約１To
rrの条件下、副生するエチレングリコールを除去しつつ
重縮合させて得られる。

【０００３】従来の連続重合装置では、一軸または二軸
の横型円筒形反応器があり、各々円板、格子、金網等を
回転することにより、重合物の表面を更新しながら副生
物の拡散を促進し、重縮合反応を行っている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、重合物の粘度
が高くなると、円板、格子、金網等により持上げられる
重合物は、それらに半固体状に付着したまま流下しにく
くなり、重合物の表面を更新する能力が著しく低下し、
十分な重合物を効率良く得ることができなくなる。特
に、反応容器の中心側に持ち上げ部材が設けられている
構造では、この部分に塊状の重合物が形成され共廻り現
象を起こし、全く攪拌、混合されない場合も起こる。

【０００５】本発明は、これらの問題点を解決し、表面
更新作用が大きくまた重合物の攪拌作用が優れている重
合反応装置を提供することを課題としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、液の入口、出
口及び揮発ガスの出口を具え実質的に水平に置かれた円
筒状容器を有する重合反応装置における前記課題を解決
するため、前記した容器の両端に外部から同容器の軸心
と同軸に挿入された回転軸、同回転軸にほぼ垂直にそれ
ぞれ取付けられた開孔円板、及び同開孔円板の間に前記
軸心と平行に前記容器の内壁面とわずかな隙間を設け
て、回転方向に対して軸心側が先行するように傾斜して
取付けられた複数の平板を有する構成の重合反応装置を
提供する。

【０００７】そして、その平板は、回転方向に対して後
部側をわずかに軸心方向に折り曲げてあり、同平板の軸
心側の位置を前記容器の内径Ｄに対して０．７５Ｄより
も外側に位置させた構成とする。この平板にはスリット
（開孔部）を設けた構成とするのが好ましい。

【０００８】

【作用】本発明の重合反応装置によれば、平板の回転と
共に液面より持上げられる重合物は容器内壁面に重合物
を塗り付けながら内壁面付着の重合体表面を常に更新す
ると共に平板上面及び平板後部側に設けた折り曲げ部よ
り重合物はフィルム状となって流下するので反応物質の
表面積が大きく、常に重合物に新しい表面が作られる。

【０００９】特に平板上面より流下したフィルム状の重
合物は、流下途中に部材等の付着物が無いため、容器下
部または液面まで流下して流動が悪化するようなことは
無い。こうして高粘度となった重合物は良好な滞留時間
分布を有することより、分子量分布のシャープな重合物
を得ることができる。

【００１０】

【実施例】本発明による重合反応装置の一実施例を図面
を用いて詳細に説明する。図において、１は、実質的に
水平に置かれた円筒状容器で、この容器１は、一端近く
に原料の入口２、他端の近くに重合物の出口３、及び揮
発物質の出口４を備えている。容器１内両端に設けられ
た開孔円板５，６は、容器１の外部から容器１の軸心に
挿入された回転軸７，８に、それぞれ、固定されてい
る。回転軸は、軸受１２によって支持されており、図示
されない駆動装置により適切な回転数で回転される。

【００１１】開孔円板５，６の間には、スリット９を設
け片側の端をわずかに折り曲げた平板１０が回転方向に
対して容器１の内側に位置する端が前方に傾斜（本実施
例では４５°傾斜している様子を示す）し、容器１の外
側に位置する端が容器１とわずかな隙間を設けるよう
に、複数枚固定されている。

【００１２】スリット付き平板の一例を図４に示してあ
る。本例では平板１０の長手方向に対して２個のスリッ
ト９が並列して設けられているが、このスリット９は粘
度に応じて適宜調整できる。更に、平板１０の軸心側の
位置は、液膜の形成性より容器１の内径Ｄに対して、
０．８Ｄより外側に位置させることが最も効率が良く、
最大でも０．７５Ｄより外側が望ましい。

【００１３】また、平板１０には、容器１内に滞留する
重合物の長手方向の混合を抑制する目的でドーナッツ状
の円板１３が複数取付けられており、ドーナッツ状の円
板１３の内径は前記平板１０の軸心側の内径とほぼ同じ
か、わずかに小さい径となるようにしている。

【００１４】このように構成された重合反応装置におい
て、原料入口２より供給された中間重合体は容器１内部
において、スリット９付きの平板１０によって容器１内
壁面上を持上げられ、平板１０が気相部に位置するとこ
ろで、スリット９及び平板１０面上及び平板１０の後部
側に設けた折り曲げ部よりフィルム状となって流下し高
粘度化した重合物を流下途中で邪魔となる部材もないこ
とより気相に効率よくさらす作用、すなわち表面更新作
用が大きく、また重合物の攪拌作用が優れている。

【００１５】このため、揮発性ガスの重合体からの蒸発
が律速となる重縮合系ポリマの重合においては効率良く
揮発性ガスを除去できるので重合速度が大幅に向上す
る。

【００１６】以上、本発明を図示した実施例に基づいて
具体的に説明したが、本発明がこれらの実施例に限定さ
れず特許請求の範囲に示す本発明の範囲内で、その形
状、構造に種々の変更を加えてよいことはいうまでもな
い。例えば、上記実施例では平板１０にスリット９を設
けているがスリットを有しない平板であってもよい。

【００１７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の重合反応
装置では回転方向に対して軸心側が先行するように傾斜
して取付けられると共に、回転方向に対して後部側をわ
ずかに軸心方向に折り曲げてあり、しかも、軸心側の位
置を前記容器の内径Ｄに対して０．７５Ｄよりも外側に
位置させた平板によって重合物の表面更新を良好に行わ
せ、また、重合物の攪拌を十分に行わせる。このため、
本発明の重合反応装置によれば、重縮合系ポリマの重合
における揮発性ガスの除去も良好に行われ、重合速度が
向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る円筒状横型重合反応装
置の断面図。

【図２】図１中Ａ−Ａ線に沿う横断面図。

【図３】図１中Ｂ−Ｂ線に沿う横断面図。

【図４】図１に示した装置で用いる平板の一例を示す斜
視図。

【符号の説明】

１ 円筒状容器 ２ 原料の入口 ３ 重合物の出口 ４ 揮発物質の出口 ５，６ 開孔円板 ７，８ 回転軸 ９ スリット １０ 平板 １２ 軸受 １３ ドーナッツ状の円板

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 液の入口、出口及び揮発ガスの出口を具
   え実質的に水平に置かれた円筒状容器を有する重合反応
   装置において、同容器の両端に外部から同容器の軸心と
   同軸に挿入された回転軸、同回転軸にほぼ垂直にそれぞ
   れ取付けられた開孔円板、及び同開孔円板の間に前記軸
   心と平行に前記容器の内壁面とわずかな隙間を設けて、
   回転方向に対して軸心側が先行するように傾斜して取付
   けられた複数の平板を有し、同平板は回転方向に対して
   後部側をわずかに軸心方向に折り曲げてあり、同平板の
   軸心側の位置を前記容器の内径Ｄに対して０．７５Ｄよ
   りも外側に位置させたことを特徴とする重合反応装置。