[发明专利]制造甲基丙烯酸系聚合物的装置和制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及制造甲基丙烯酸系聚合物的装置和使用该装置的制造方法。

背景技术

通过本体聚合来制造甲基丙烯酸系聚合物的方法具有如下优点：与间歇式的悬浮聚合相比，生产率优异，且由于不需要分散剂等辅助剂，因此所得的聚合物的透明性非常优异；与溶液聚合相比，不需要反应溶剂的分离，且由于挥发成分除去后的聚合物中不存在残存溶剂，因此所得的聚合物的透明性非常优异，进一步由于供给至反应区的聚合引发剂以非常少量就能解决问题，因此可得到耐热分解性优异的聚合物。

作为这样的连续进行甲基丙烯酸系聚合物的本体聚合的方法，研究了使用完全混合型反应器和管型反应器以及挥发成分除去装置的、生产率优异的制造方法。

例如专利文献1中，记载了如下方法：在使用完全混合型反应器和与其连续配置的管型反应器来进行聚合时，向从完全混合型反应器中抽出的反应液中进一步添加聚合引发剂，在管型反应器中进行聚合反应，从而提高聚合率。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2003－2912号公报

发明内容

发明要解决的课题

专利文献1记载的方法中，为了进一步提高生产率，可考虑提高聚合率。

甲基丙烯酸系单体的聚合反应是受平衡反应支配的，高温下进行聚合时，会引起聚合物的解聚，难以提高聚合率。

因此，为了提高聚合率，优选降低聚合温度来进行反应，专利文献1记载的方法中，为了提高聚合率，可考虑降低将从完全混合型反应器中抽出的反应液在管型反应器中聚合时的聚合温度以提高聚合率的方法。

然而，向从完全混合型反应器抽出的、温度高的状态的反应液中追加聚合引发剂后，向管型反应器中输送液体而降低管型反应器中的聚合温度时，管型反应器的内壁附近的反应液的粘度上升，产生滞留部，由于滞留部的温度下降，因此引发剂的半衰期变长。

因此，在管型反应器的内壁附近生成进行了聚合的分子量高的树脂。其结果，管型反应器的流路慢慢变窄，管内堵塞，难以进行稳定的运转。

解决课题的方法

本发明的要旨在于，一种制造甲基丙烯酸系聚合物的装置，其为具有完全混合型反应器、串联连接的多个管型反应器、和挥发成分除去装置的制造甲基丙烯酸系聚合物的装置，

前述多个管型反应器中的至少2个通过冷却反应液的冷却装置进行了连接。

此外，本发明的要旨还在于，一种制造甲基丙烯酸系聚合物的方法，其为使用前述装置来制造甲基丙烯酸系聚合物的方法，具有如下工序：在完全混合型反应器中，在聚合温度110～170℃将甲基丙烯酸系单体混合物聚合直至聚合率为35～55％的工序；向前工序中所得的反应液中追加聚合引发剂后，在第1管型反应器中，在出口温度140～180℃以聚合率55～70％进行聚合的工序；在冷却装置中将前工序中所得的反应液冷却至85～140℃的工序；向冷却后的反应液中追加聚合引发剂，并在第2管型反应器中，在出口温度150～180℃以聚合率70～85％进行聚合的工序；以及在挥发成分除去装置中从前工序中所得的反应液中除去挥发成分的工序。

发明效果

通过本发明的装置，能够提高用挥发成分除去装置除去溶剂前的反应液的聚合率，可以减少挥发成分除去装置所需要的热量、时间等，甲基丙烯酸系聚合物的生产率提高。

此外，由于反应液暴露于高温的时间减少，因此可以抑制甲基丙烯酸系聚合物中的二聚体的生成，品质提高。

附图说明

图1是制造装置的概略图。

具体实施方式

一边参照图1，一边对本发明的制造甲基丙烯酸系聚合物的装置进行说明。本发明的甲基丙烯酸系聚合物的制造装置由完全混合型反应器11和通过冷却反应液的冷却装置15进行连接的多个管型反应器12、13以及挥发成分除去装置14构成。

在完全混合型反应器11中将甲基丙烯酸系单体混合物聚合而得到的反应液在管型反应器12中进行聚合后，在冷却装置15中进行冷却，再次在管型反应器13中进行聚合反应。所得的反应液使用挥发成分除去装置14除去溶剂而得到甲基丙烯酸系聚合物。

另外，优选将提供静态混合器的聚合引发剂投入器21、22设置在管型反应器12、13的反应液的入口侧。由此，易于使聚合引发剂在反应液中均匀混合。

此外，在完全混合型反应器11与管型反应器12之间，优选具有将反应液输送至管型反应器12的泵。通过使用泵来连续抽出反应液，可以稳定地向下一工序输送反应液。另外，泵可以使用市售的齿轮泵。