[发明专利]反应器和使用了该反应器的聚合物合成设备

说明书

技术领域

本发明涉及具备用于供给包括熔融状态的液态的原料的处理槽和在该处理槽内可旋转地配置的搅拌桨的反应器，特别涉及适合在由熔融状态的聚合物原料合成聚合物的聚合物合成设备中使用的反应器。

背景技术

采用开环聚合反应合成聚合物时，由于温度经历的长时间化、与聚合相伴的反应热的蓄积，有时聚合物一部分热分解而着色等品质的劣化成为问题。

作为采用开环聚合反应合成的聚合物之一，聚乳酸是以作为生物质的乳酸为原料而制造的无色透明的聚酯。在由乳酸合成聚乳酸的一种方法中，有使乳酸缩合而生成低聚物，向其中添加氧化锑等催化剂进行解聚而生成丙交酯，在丙交酯中添加辛酸锡等催化剂进行开环聚合的方法。

这种情况下，也会在开环聚合时，由于与反应热相伴的温度上升，有时聚乳酸一部分热分解而着色。该着色损害聚乳酸的特征之一，即无色透明性，因此希望抑制。

因此，本发明的申请人先提出了如专利文献1中所示那样，准备多台进行丙交酯的开环聚合的反应器，在反应初期阶段，用横型反应器(上述文献1的图4的附图标记5)进行开环聚合反应，从而抑制聚合度和粘度不同的聚合物的混合，抑制滞留时间的波动引起的温度经历的长时间化的方式。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第4177769(特开2005-220203)号公报

发明内容

发明要解决的课题

但是，上述专利文献1中所述的方式中，(1)反应器(的处理槽和搅拌机构)水平设置，因此在其构成上有必要使熔融原料只装入处理槽的下半部而运转，上半部成为死区，因此所需处理量的约2倍的容积的反应器(处理槽)变得必要，存在装置成本升高、与处理量相比占有空间变大等问题，此外，(2)只是处理槽的下半部有熔融原料的状态下运转，因此还存在从作为制冷加热用夹套发挥作用的处理槽向熔融原料的传热效率差等问题。

本发明鉴于这样的实际情况而完成，其目的在于提供在不招致装置成本、占有空间的增大的情况下能够提高向液态原料的传热效率等的反应器和能够使用该反应器由熔融状态的原料高效地合成高品质的聚合物的聚合物合成设备。

用于解决课题的方法

为了实现上述目的，本发明涉及的反应器，其特征在于，基本上具备：用于供给包括熔融状态的液态的原料的处理槽、和具有在该处理槽内可旋转地配置的搅拌桨和用于旋转驱动该搅拌桨的驱动部的搅拌机构，上述处理槽在其上部设置有原料供给口，同时在其底部设置有排出口，上述搅拌机构的旋转轴线实质上铅直地配置，而且在上述搅拌桨的正上方和/或正下方配置有流下阻挡板。

在优选的方式中，在上述处理槽的内周壁，与上述流下阻挡板对应地，沿水平方向向内突设有堰以阻碍上述原料的流动，在该堰与上述流下阻挡板之间形成具有规定宽度的流下用间隙。

此外，本发明涉及的聚合物合成设备，具备由将包含熔融原料和催化剂的反应液加热而进行聚合反应的1台乃至多台的反应器构成的反应装置，其特征在于，作为构成该反应装置的至少1台的反应器，使用了上述构成的反应器。

发明的效果

本发明的反应器，相对于现有的横型反应器而言采用纵型的构成，因此在不招致装置成本、占有空间的增大的情况下，能够提高向液态原料(反应液)的传热效率等。此外，优选的方式中，设置由流下阻挡板和堰组成的、具有规定宽度的流下用间隙的一种的闸门板，因此能够有效地抑制粘度低的熔融原料以及聚合度·粘度低的聚合物与进行了某种程度聚合反应的聚合物混合，同时能够确保处理槽内的活塞流性(单向流动性)。

此外，根据使用了本发明涉及的反应器的聚合物合成设备，防止由滞留时间的波动引起的温度经历的长时间化，因此能够抑制热分解引起的聚合物的劣化，能够得到高品质的聚合物。

附图说明

图1为表示本发明涉及的反应器的一实施方式的概略构成图。

图2表示图1中所示的反应器的一部分，(a)为部分放大斜视图，(b)为部分放大截面图。

图3是表示图1中所示的反应器的变形例的图。

图4是表示本发明涉及的反应器的另一实施方式(2轴的纵型反应器)的一部分的图。

图5是用于本发明涉及的纵型反应器与现有的横型反应器的比较说明的图。

图6是表示使用了本发明涉及的纵型反应器的聚合物合成设备的一例的图。

图中：

1···丙交酯供给装置

2···丙交酯熔融装置

3···催化剂供给装置

4···丙交酯供给装置