專利名稱：漿的制造方法和制造裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是一種關(guān)于例如為了通過澆鑄成型聚合法制造甲基丙烯酸甲酯系樹脂板的，用于澆鑄用漿的有用的漿的制造方法和制造裝置。
背景技術(shù)：
由甲基丙烯酸甲酯或者以甲基丙烯酸甲酯作為主要成分的單體混合物的部分聚合物構(gòu)成的甲基丙烯酸甲酯系漿，作為澆鑄用漿，在注入各種模型中使其聚合而得到模制品的方法中使用。作為制造這種甲基丙烯酸甲酯系漿的方法，已知例如，特公昭56-44086號(hào)公報(bào)，在反應(yīng)容器中裝入甲基丙烯酸甲酯系單體，加熱至規(guī)定的溫度后，投入聚合引發(fā)劑，在一定溫度下進(jìn)行部分聚合的間歇式制造方法。
在采用現(xiàn)有技術(shù)制造甲基丙烯酸甲酯系漿時(shí)，使已蒸發(fā)的單體冷凝，再回流到反應(yīng)液中是必要的。因?yàn)?，如果不使已蒸發(fā)的單體回流，則由于蒸發(fā)使反應(yīng)液濃縮，因凝膠效果而發(fā)生失控反應(yīng)，在瞬時(shí)之間反應(yīng)釜內(nèi)的反應(yīng)液發(fā)生凝固。因此，在現(xiàn)有技術(shù)中，用循環(huán)泵使冷卻水循環(huán)等進(jìn)行已蒸發(fā)的單體的冷凝。

發(fā)明內(nèi)容
如果在已蒸發(fā)的冷凝中供給必要的有用物質(zhì)(冷卻水、冷卻水循環(huán)泵的電氣等)的話，通常沒有問題。但是，由于停電等有用物質(zhì)的供給被停止的情況下，則產(chǎn)生問題。在現(xiàn)有技術(shù)中，尤其沒有揭示關(guān)于控制像這樣情況下的失控反應(yīng)的方法和裝置。一般說來，有用物質(zhì)的停止，在工業(yè)設(shè)備中是經(jīng)常發(fā)生的。本發(fā)明人著眼于這樣的課題，研究了其處理方法。如果能夠提供有效的處理方法，它就會(huì)成為工業(yè)上非常有意義的處理方法。
即本發(fā)明的目的在于提供，在漿的制造中，即使由于停電等停止有用物質(zhì)的供給的情況下，控制失控反應(yīng)，對(duì)反應(yīng)釜不給予損傷的漿的制造方法和制造裝置。
本發(fā)明是漿的制造方法，在反應(yīng)釜內(nèi)，在大氣壓下，一邊使甲基丙烯酸甲酯單獨(dú)或者使含有20質(zhì)量％或其以下的能與其共聚的至少一種不飽和乙烯基化合物的甲基丙烯酸甲酯系單體混合物沸騰，一邊聚合其中一部分，制造聚合物含有率為1～40質(zhì)量％的漿的方法，其特征在于，具有滿足下述式(1)的熱容量和滿足下述式(2)的冷凝面積的冷凝器配置在該反應(yīng)釜內(nèi)的氣相部或者與氣相部直接連接的外部，通過該冷凝器使已蒸發(fā)的單體冷凝，使該冷凝液返回到反應(yīng)液中。
CW×W×Hr＜Q×100 (1)CW×W×Hr＜2.1×104×S(2)CW作為目的的聚合物轉(zhuǎn)化率[-](＝0.01～0.4)W反應(yīng)釜中的單體混合物的裝入量[kg]Hr甲基丙烯酸甲酯單獨(dú)或者單體混合物的反應(yīng)熱[kJ/kg]Q冷凝器的熱容量[kJ/℃]S冷凝器的冷凝面積[m2]本發(fā)明又是漿的制造裝置，在反應(yīng)釜內(nèi)，在大氣壓下，一邊使甲基丙烯酸甲酯單獨(dú)或者使含有20質(zhì)量％或其以下的能與其共聚的至少一種不飽和乙烯基化合物的甲基丙烯酸甲酯系單體混合物沸騰，一邊聚合其中一部分，制造聚合物含有率為1～40質(zhì)量％的漿的裝置，其特征在于，具有滿足上述式(1)的熱容量和滿足上述式(2)的冷凝面積的冷凝器配置在該反應(yīng)釜內(nèi)的氣相部或者與氣相部直接連接的外部，具有通過該冷凝器使冷凝的冷凝液返回到反應(yīng)釜的結(jié)構(gòu)。
關(guān)于本發(fā)明，由于冷凝器的熱容量滿足上述式(1)的關(guān)系，因此，即使由于停電等而停止通入冷卻水的情況下，在反應(yīng)結(jié)束前，冷凝器的溫度也不會(huì)超過單體的沸點(diǎn)。另外，由于冷凝器的冷凝面積滿足上述式(2)的關(guān)系，因而，相對(duì)單體的蒸發(fā)速度，能得到足以使其冷凝的熱交換速度。因此，在漿的制造中即使由于停電等而停止有用物質(zhì)的供給的情況下，也能夠抑制失控反應(yīng)，對(duì)反應(yīng)釜不造成損傷。具有這樣的優(yōu)點(diǎn)的漿的制造方法和制造裝置，在工業(yè)上是非常有用的。
具體實(shí)施例方式
在本發(fā)明中使用的單體，是甲基丙烯酸甲酯單獨(dú)或者含有至少一種能與其共聚的不飽和乙烯基化合物的甲基丙烯酸甲酯系單體混合物。甲基丙烯酸甲酯系單體混合物含有80質(zhì)量％或其以上的甲基丙烯酸甲酯。作為能與甲基丙烯酸甲酯共聚的不飽和乙烯基化合物，例如可舉出甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸環(huán)己酯、甲基丙烯酸2-乙基己酯、甲基丙烯酸芐酯等甲基丙烯酸甲酯以外的甲基丙烯酸酯；丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸環(huán)己酯、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸芐酯等丙烯酸酯；苯乙烯、α-甲基苯乙烯等。
作為為了聚合甲基丙烯酸甲酯單獨(dú)或者含有至少一種能與其共聚的不飽和乙烯基化合物的甲基丙烯酸甲酯系單體混合物(以下，將其總稱為“甲基丙烯酸甲酯系單體”)而使用的聚合引發(fā)劑，例如可舉出過二碳酸二異丙酯、新癸酸叔丁酯、過氧新戊酸叔丁酯、月桂酸過氧化物、過氧化苯甲酰、過氧異丙基碳酸叔丁酯、過氧苯甲酸叔丁酯、過氧化二異丙苯、二叔丁基過氧化物等有機(jī)過氧化物；2，2′-偶氮雙(2，4-二甲基戊腈)、2，2′-偶氮雙異丁腈、二甲基2，2′-偶氮雙(丙酸2-甲酯)、2，2′-偶氮雙(2-甲基丁腈)等偶氮化合物。
聚合引發(fā)劑的添加量，通常相對(duì)裝入反應(yīng)釜中單體的總量，最好是0.01～0.5質(zhì)量％左右。尤其，最好根據(jù)作為目的的聚合物轉(zhuǎn)化率來決定適宜的添加量。另外，可以使用分子量調(diào)節(jié)劑，也可以不使用分子量調(diào)節(jié)劑。作為分子量調(diào)節(jié)劑，優(yōu)選具有烷基或者取代烷基的伯、仲或者叔硫醇。作為這樣的硫醇，例如可舉出正丁基硫醇、異丁基硫醇、叔丁基硫醇、正辛基硫醇、正十二烷基硫醇、仲丁基硫醇、仲十二烷基硫醇等。
反應(yīng)釜中的甲基丙烯酸甲酯系單體，最好在聚合開始前完全除去溶解氧。尤其，該溶解氧濃度最好是1ppm或其以下。作為除去溶解氧的方法，可以使用迄今公知的各種方法。例如，可舉出在單體中進(jìn)行氮?dú)獯蹬荩蛘哌M(jìn)行減壓脫氣的方法等。最好在加熱單體達(dá)到60℃～90℃中的一點(diǎn)時(shí)投入聚合引發(fā)劑。聚合引發(fā)劑投入后，通常由于聚合生熱而自動(dòng)地達(dá)到沸點(diǎn)，而被維持在一定溫度。
本發(fā)明，在反應(yīng)釜內(nèi)、在大氣壓下，一邊使甲基丙烯酸甲酯系單體沸騰，一邊使其一部分聚合。由于使反應(yīng)釜內(nèi)達(dá)到大氣壓，在沸點(diǎn)進(jìn)行聚合反應(yīng)，所以在聚合溫度的控制上變得有利。甲基丙烯酸甲酯單體的沸點(diǎn)，在大氣壓下是100～102℃。另外，即使在含有20質(zhì)量％或其以下其他的可以共聚的不飽和乙烯基化合物的情況下，沸點(diǎn)也大概在100～102℃附近。為了使反應(yīng)釜內(nèi)維持在大氣壓下，例如在釜內(nèi)氣相部設(shè)置通向大氣的壓力開放口，最好在聚合反應(yīng)中預(yù)先開放。
聚合時(shí)間與聚合溫度、在聚合引發(fā)劑的聚合溫度下的半衰期、聚合引發(fā)劑的使用量等有關(guān)，一般地，從聚合開始至冷卻的時(shí)間是5～30分鐘左右。完成該聚合反應(yīng)后，通常繼續(xù)進(jìn)行冷卻。在該冷卻過程中，為了制造不伴隨不合適的粘度大大上升的漿，冷卻開始時(shí)，漿中殘存的聚合引發(fā)劑的量，優(yōu)選為了不使?jié){的粘度不合適地變大，而使其成為低濃度。特別，殘存引發(fā)劑的濃度最好是5ppm或其以下。
本發(fā)明，利用配置在反應(yīng)釜內(nèi)的氣相部或者與氣相部直接連接的外部的冷凝器使因聚合生熱而蒸發(fā)的單體冷凝，使其回流到反應(yīng)釜內(nèi)的反應(yīng)液中(漿中)。因此，能夠防止由反應(yīng)液的濃縮引起的失控反應(yīng)?；亓髁浚鄬?duì)已蒸發(fā)的單體總量，優(yōu)選90質(zhì)量％或其以上。特別優(yōu)選95質(zhì)量％或其以上。另外，為了良好地混合回流液和反應(yīng)液，在反應(yīng)釜中設(shè)置攪拌機(jī)，最好在攪拌下進(jìn)行反應(yīng)。
在此使用的裝置，優(yōu)先選擇冷凝器配置在反應(yīng)釜內(nèi)的氣相部或者與氣相部直接連接的外部、具有使通過該冷凝器冷凝的冷凝液返回到反應(yīng)釜中的結(jié)構(gòu)，也就是所謂的間歇式反應(yīng)裝置。作為冷凝器，使用具有滿足下述式(1)的熱容量和滿足下述式(2)的冷凝面積的冷凝器。
CW×W×Hr＜Q×100 (1)CW×W×Hr＜2.1×104×S(2)CW作為目的的聚合物轉(zhuǎn)化率[-](＝0.01～0.4)W反應(yīng)釜中的單體混合物的裝入量[kg]Hr甲基丙烯酸甲酯單獨(dú)或者單體混合物的反應(yīng)熱[kJ/kg]Q冷凝器的熱容量[kJ/℃]S冷凝器的冷凝面積[m2]
關(guān)于上述物性中的反應(yīng)熱Hr，甲基丙烯酸甲酯單獨(dú)的聚合反應(yīng)熱是544.3kJ/kg。另外，在使用含有甲基丙烯酸甲酯和其他的不飽和乙烯基化合物的甲基丙烯酸甲酯系單體混合物時(shí)，由于含有80質(zhì)量％或其以上的甲基丙烯酸甲酯，所以，其反應(yīng)熱Hr也大約為544.3kJ/kg。另外，冷凝器的熱容量Q，將所使用的冷凝器自身的熱容量和在冷凝器中使用的水的熱容量負(fù)擔(dān)部分合計(jì)，以使用該冷凝器時(shí)的全部熱容量作為Q。
由于使用滿足式(1)和式(2)的冷凝器，即使因停電等而停止有用物質(zhì)的供給的情況下，通常使用10℃左右的冷卻水進(jìn)行通液時(shí)，僅用冷凝器保持的熱容量也能夠使已蒸發(fā)的單體的90質(zhì)量％或其以上冷凝。因此，能夠抑制反應(yīng)液的濃縮，能夠防止反應(yīng)釜的凝固、損傷。
尤其，冷凝器的熱容量如果在式(1)的范圍內(nèi)，則即使由于停電而停止通入冷卻水的情況下，在反應(yīng)結(jié)束前冷凝器的溫度也不會(huì)超過單體的沸點(diǎn)。因此，幾乎不發(fā)生已蒸發(fā)的單體在不冷凝的情況下被排出到反應(yīng)釜的體系外部。因此，能夠防止由反應(yīng)液的濃縮而引起的失控反應(yīng)。進(jìn)而，冷凝器的熱容量最好滿足下述式(1′)。
CW×W×Hr＜Q×80 (1′)另外，冷凝器的冷凝面積如果在式(2)的范圍內(nèi)，則相對(duì)單體的蒸發(fā)速度，能夠得到足以使單體冷凝的熱交換速度。因此，幾乎不發(fā)生已蒸發(fā)的單體在不冷凝的情況下被排出到反應(yīng)釜的體系外部。因此，能夠防止由反應(yīng)液的濃縮而引起的失控反應(yīng)。進(jìn)而，冷凝器的冷凝面積最好滿足下述式(2′)。
CW×W×Hr＜1.6×104×S(2′)作為冷凝器的具體例子，可舉出安裝在反應(yīng)釜內(nèi)的氣相部的板式冷卻器，或者在大氣開放用噴嘴和靠近大氣開放部的冷卻器之間設(shè)置回流用的多管式熱交換器等。但是，并不限于此，例如在內(nèi)部通入冷卻水的蛇管式盤管等也可以作為冷凝器使用。
在本發(fā)明中，通過聚合反應(yīng)釜內(nèi)的反應(yīng)液(單體)的一部分，可得到甲基丙烯酸甲酯系漿。該漿的聚合物含有率是1～40質(zhì)量％。該聚合物含有率如果是1質(zhì)量％或其以上，漿的粘度就不會(huì)過低，能夠很好地作為澆鑄用漿使用。從該觀點(diǎn)出發(fā)，聚合物含有率特別優(yōu)選5質(zhì)量％或其以上。另外，聚合物含有率如果是40質(zhì)量％或其以下，粘度就不會(huì)過高，在聚合反應(yīng)中不易發(fā)生由凝膠效果引起的聚合反應(yīng)的失控，反應(yīng)的控制變得容易。從該觀點(diǎn)出發(fā)，聚合物含有率更好是30質(zhì)量％或其以下。另外，作為澆鑄用漿的合適的粘度，在25℃是0.2～4.0Pa·s。
該漿，例如在聚合反應(yīng)后，接著冷卻至70℃左右，可以從反應(yīng)釜取出。作為這種冷卻方法，例如可以舉出在反應(yīng)釜的套管部流過冷水，利用傳熱進(jìn)行冷卻的方法，或者在聚合反應(yīng)結(jié)束后使反應(yīng)釜內(nèi)減壓，利用單體的蒸發(fā)潛熱進(jìn)行冷卻的方法等。但是，不一定必須是這些冷卻方法。而且，從反應(yīng)釜取出得到的漿，可以冷卻至常溫貯藏。作為冷卻至常溫的方法，可舉出一旦接收在貯槽中就對(duì)熱交換器進(jìn)行循環(huán)通液冷卻的方法，或者在從反應(yīng)釜向貯槽輸送的配管途中利用通過熱交換器、以單通道進(jìn)行冷卻至常溫的方法等。但是，不一定必須是這些冷卻方法。另外，在從反應(yīng)釜取出前，在漿中可以添加阻聚劑。
按照本發(fā)明得到的漿，例如作為澆鑄成型的聚合性原料(澆鑄漿)是非常有用的，能夠適用于注入各種模中使其聚合而得到模制品的方法。特別優(yōu)選用于甲基丙烯酸甲酯樹脂板的制造。另外，該漿，還可以根據(jù)需要，添加染料顏料、對(duì)光和熱的穩(wěn)定劑、脫模劑、增塑劑、潤滑劑、交聯(lián)劑、玻璃纖維、無機(jī)填充劑等使用。這些添加劑可以后添加在聚合后已冷卻的漿中，也可以預(yù)先添加在聚合前的單體中。
以下，通過實(shí)施例更詳細(xì)地說明本發(fā)明。
實(shí)施例1-1在由材質(zhì)SUS304制成的反應(yīng)釜內(nèi)的氣相部，作為冷凝器，安裝材質(zhì)為SUS304、冷凝面積為0.06m2的板式冷卻器。板式冷卻器單體的重量是4.4kg，該板式冷卻器中的水的容積是1.33升(即1.33kg)。在反應(yīng)釜的側(cè)腔部配備套管，做到能夠用蒸汽加熱。另外，為了使反應(yīng)釜內(nèi)形成大氣壓，在氣相部設(shè)置噴嘴，噴嘴的尖端進(jìn)行大氣開放。為了測定向系統(tǒng)外排出的單體量，在靠近該噴嘴的大氣開放部的這邊設(shè)置冷卻器，捕集冷凝液。在反應(yīng)釜中還設(shè)置攪拌機(jī)。
在該反應(yīng)釜內(nèi)，裝入5000g甲基丙烯酸甲酯，進(jìn)行10分鐘氮?dú)獯蹬?。氮?dú)獯蹬莺蟮娜芙庋鯘舛仁?.2ppm。接著，在板式冷卻器中通入10℃的冷水，邊攪拌反應(yīng)釜內(nèi)的單體，邊在套管部通入蒸汽，將單體加熱至80℃，作為聚合引發(fā)劑投入3.25g偶氮雙(2，4-二甲基戊腈)。在投入該聚合引發(fā)劑同時(shí)，停止套管部的蒸汽。反應(yīng)液溫度繼續(xù)上升，在1分鐘后顯示101℃，一邊沸騰一邊使該溫度維持7分鐘。此后，使反應(yīng)釜內(nèi)減壓，反應(yīng)液的溫度冷卻至70℃后，從反應(yīng)釜取出到貯槽中，冷卻至常溫，就得到甲基丙烯酸甲酯系漿。該漿的聚合物含有率是20質(zhì)量％，在25℃時(shí)的粘度是2.0Pa·s。另外，在大氣開放部捕集的單體量是10g。
實(shí)施例1-2除了在實(shí)施例1-1中，在投入聚合引發(fā)劑的同時(shí)，停止向板式冷卻器通入冷卻水和攪拌以外，以相同的方法制造漿。投入聚合引發(fā)劑后，反應(yīng)液溫度繼續(xù)上升，在1分鐘后顯示101℃，一邊沸騰一邊使該溫度維持8分鐘。此后，反應(yīng)液的溫度下降至90℃時(shí)，從反應(yīng)釜取出到貯槽中，冷卻至常溫，就得到甲基丙烯酸甲酯系漿。該漿的聚合物含有率是25質(zhì)量％，在25℃時(shí)的粘度是3.0Pa·s。另外，在大氣開放部捕集的單體量是100g。本實(shí)施例與實(shí)施例1-1相比，漿的聚合物含有率雖然稍微變高，但不發(fā)生失控反應(yīng)，能夠安全地取出漿。
實(shí)施例2-1在實(shí)施例1-1中，作為單體使用由4900g(98.0質(zhì)量％)甲基丙烯酸甲酯和100g(2.0質(zhì)量％)丙烯酸正丁酯構(gòu)成的甲基丙烯酸甲酯系單體混合物，作為聚合引發(fā)劑投入5.0g偶氮雙(2，4-二甲基戊腈)，以及作為連鎖移動(dòng)劑投入2.0g正十二烷基硫醇，除此之外，以相同的方法制造漿。該漿的聚合物含有率是27質(zhì)量％，在25℃時(shí)的粘度是2.0Pa·s。另外，在大氣開放部捕集的單體量是12g。
實(shí)施例2-2除了在實(shí)施例2-1中，在投入聚合引發(fā)劑的同時(shí)，停止向板式冷卻器通入冷卻水和攪拌以外，以相同的方法制造漿。投入聚合引發(fā)劑后，反應(yīng)液溫度繼續(xù)上升，在1分鐘后顯示101℃，一邊沸騰一邊使該溫度維持8分鐘。此后，反應(yīng)液的溫度下降至90℃時(shí)，從反應(yīng)釜取出到貯槽中，冷卻至常溫，就得到甲基丙烯酸甲酯系漿。該漿的聚合物含有率是32質(zhì)量％，在25℃時(shí)的粘度是5.5Pa·s。另外，在大氣開放部捕集的單體量是130g。本實(shí)施例與實(shí)施例2-1相比，漿的聚合物含有率雖然稍微變高，但不發(fā)生失控反應(yīng)，能夠安全地取出漿。
實(shí)施例3-1在實(shí)施例1-1中，撤去設(shè)置在反應(yīng)釜內(nèi)的氣相部的板式冷卻器，代替為在大氣開放用的噴嘴和靠近大氣開放部的冷卻器之間設(shè)置回流用的多管式熱交換器，冷卻已蒸發(fā)的單體，做到回流液返回反應(yīng)釜中。該多管式熱交換器的材質(zhì)是SUS304，冷凝面積達(dá)到0.06m2。另外，多管式熱交換器單體的重量是4.9kg，多管式熱交換器中的水的容積是1.47升(即1.47kg)。除了使用在該反應(yīng)釜內(nèi)的氣相部作為冷凝器設(shè)置的多管式熱交換器(通入10℃冷水)的裝置以外，以和實(shí)施例1-1相同的方法制造漿。該漿的聚合物含有率是20質(zhì)量％，在25℃時(shí)的粘度是2.0Pa·s。另外，在大氣開放部捕集的單體量是5g。
實(shí)施例3-2除了在實(shí)施例3-1中，在聚合引發(fā)劑的投入的同時(shí)，停止向多管式熱交換器通入冷卻水和攪拌以外，以相同的方法制造漿。投入聚合引發(fā)劑后，反應(yīng)液溫度繼續(xù)上升，在1分鐘后顯示101℃，一邊沸騰一邊使該溫度維持8分鐘。此后，反應(yīng)液的溫度下降至90℃時(shí)，從反應(yīng)釜取出到貯槽中，冷卻至常溫，就得到甲基丙烯酸甲酯系漿。該漿的聚合物含有率是24質(zhì)量％，在25℃時(shí)的粘度是2.8Pa·s。另外，在大氣開放部捕集的單體量是80g。本實(shí)施例與實(shí)施例3-1相比，漿的聚合物含有率雖然稍微變高，但不發(fā)生失控反應(yīng)，能夠安全地取出漿。
比較例1-1將在實(shí)施例1-1中使用的板式冷卻器替換成同材質(zhì)是SUS304、冷凝面積是0.06m2相同的，但單體重量是1.1kg、水的容積是0.33升(即0.33kg)的板式冷卻器。除了使用該板式冷卻器以外，以和實(shí)施例1-1相同的方法制造漿。該漿的聚合物含有率是20質(zhì)量％，在25℃時(shí)的粘度是2.0Pa·s。另外，在大氣開放部捕集的單體量是10g。
比較例1-2除了在比較例1-1中，在投入聚合引發(fā)劑的同時(shí)，停止向板式冷卻器通入冷卻水和攪拌以外，以相同的方法制造漿。在投入聚合引發(fā)劑后，反應(yīng)液溫度繼續(xù)上升，在1分鐘后顯示101℃，一邊沸騰一邊維持該溫度，但10分鐘后，照樣由于失控反應(yīng)而凝固。另外，在大氣開放部捕集的單體量是1500g。
比較例2-1將在實(shí)施例3-1中使用的多管式熱交換器替換成同材質(zhì)是SUS304、冷凝面積是0.06m2相同的，但單體重量是1.3kg、水的容積是0.40升(即0.40kg)的多管式熱交換器。除了使用該多管式熱交換器以外，以和實(shí)施例3-1相同的方法制造漿。該漿的聚合物含有率是20質(zhì)量％，在25℃時(shí)的粘度是2.0Pa·s。另外，在大氣開放部捕集的單體量是10g。
比較例2-2除了在比較例2-1中，在投入聚合引發(fā)劑的同時(shí)，停止向多管式熱交換器通入冷卻水和攪拌以外，以相同的方法制造漿。在投入聚合引發(fā)劑后，反應(yīng)液溫度繼續(xù)上升，在1分鐘后顯示101℃，一邊沸騰一邊維持該溫度，但10分鐘后，照樣由于失控反應(yīng)而凝固。另外，在大氣開放部捕集的單體量是1500g。
比較例3將在實(shí)施例1-1中使用的板式冷卻器替換成材質(zhì)和SUS304相同，但冷凝面積是0.01m2、單體重量是1.3kg、水的容積是1.8升(即1.8kg)的板式冷卻器。除了使用該板式冷卻器以外，以和實(shí)施例1-1相同的方法制造漿。但是，盡管在板式冷卻器中通入冷卻水，但在7分鐘后粘度上升至不能攪拌的狀態(tài)，發(fā)生失控反應(yīng)而達(dá)到凝固。另外，在大氣開放部捕集的單體量是1000g。
在下述表1中，關(guān)于以上的各實(shí)施例和各比較例，記載了制造條件、反應(yīng)釜中的單體混合物的裝入量W[kg]、甲基丙烯酸甲酯單獨(dú)或者單體混合物的反應(yīng)熱Hr[kJ/kg]、作為目的的漿的聚合物轉(zhuǎn)化率CW等。另外，在這些條件中，也記載了為了滿足式(1)和式(2)，必要的計(jì)算上的冷凝器的熱容量Q[kJ/℃]和冷凝面積S[m2]、以及實(shí)際在實(shí)施例和比較例中使用的冷凝器的熱容量Q[kJ/℃]和冷凝面積S[m2]，還匯總記載了聚合舉動(dòng)等的評(píng)價(jià)。再者，在實(shí)施例中的冷凝器的熱容量計(jì)算中使用的物性值，SUS304的比熱是0.628kJ/(kg·℃)，水的比熱是4.187kJ/(kg·℃)。
表1

MMA甲基丙烯酸甲酯，BA丙烯酸正丁酯
權(quán)利要求
1.漿的制造方法，在反應(yīng)釜內(nèi)，在大氣壓下，一邊使甲基丙烯酸甲酯單獨(dú)或者含有20質(zhì)量％或其以下的能與其共聚的至少一種不飽和乙烯基化合物的甲基丙烯酸甲酯系單體混合物沸騰，一邊聚合其中一部分，制造聚合物含有率為1～40質(zhì)量％的漿的方法，其特征在于，具有滿足下述式(1)的熱容量和滿足下述式(2)的冷凝面積的冷凝器配置在該反應(yīng)釜內(nèi)的氣相部或者與氣相部直接連接的外部，通過該冷凝器使已蒸發(fā)的單體冷凝，使該冷凝液返回反應(yīng)液中，CW×W×Hr＜Q×100 (1)CW×W×Hr＜2.1×104×S(2)CW作為目的的聚合物轉(zhuǎn)化率[-](＝0.01～0.4)，W反應(yīng)釜中的單體混合物的裝入量[kg]，Hr甲基丙烯酸甲酯單獨(dú)或者單體混合物的反應(yīng)熱[kJ/kg]，Q冷凝器的熱容量[kJ/℃]，S冷凝器的冷凝面積[m2]。
2.漿的制造裝置，在反應(yīng)釜內(nèi)，在大氣壓下，一邊使甲基丙烯酸甲酯單獨(dú)或者含有20質(zhì)量％或其以下的能與其共聚的至少一種不飽和乙烯基化合物的甲基丙烯酸甲酯系單體混合物沸騰，一邊聚合其中一部分，制造聚合物含有率為1～40質(zhì)量％的漿的制造裝置，其特征在于，具有滿足下述式(1)的熱容量和滿足下述式(2)的冷凝面積的冷凝器配置在該反應(yīng)釜內(nèi)的氣相部或者與氣相部直接連接的外部，具有通過該冷凝器使冷凝的冷凝液返回到反應(yīng)釜的結(jié)構(gòu)，CW×W×Hr＜Q×100 (1)CW×W×Hr＜2.1×104×S (2)CW作為目的的聚合物轉(zhuǎn)化率[-](＝0.01～0.4)，W反應(yīng)釜中的單體混合物的裝入量[kg]，Hr甲基丙烯酸甲酯單獨(dú)或者單體混合物的反應(yīng)熱[kJ/kg]，Q冷凝器的熱容量[kJ/℃]，S冷凝器的冷凝面積[m2]。
全文摘要
在制造漿時(shí)，即使在有用物質(zhì)的供給停止的情況下，也能抑制失控反應(yīng)，對(duì)反應(yīng)釜不給予損傷。在反應(yīng)釜內(nèi)，在大氣壓下，使甲基丙烯酸甲酯系單體一邊沸騰一邊聚合其中一部分，制造聚合物含有率為1～40質(zhì)量％的漿時(shí)，在氣相部或者與氣相部直接連接的外部配置滿足式(1)、(2)的冷凝器，通過冷凝器使蒸發(fā)單體冷凝，返回到反應(yīng)液的漿的制造方法，以及具有該冷凝器的裝置。CW×W×Hr＜Q×100(1)、CW×W×Hr＜2.1×10
文檔編號(hào)C08L33/12GK1576310SQ20041007098
公開日2005年2月9日 申請(qǐng)日期2004年7月21日 優(yōu)先權(quán)日2003年7月23日
發(fā)明者溝田浩敏 申請(qǐng)人:三菱麗陽株式會(huì)社