[发明专利]连续聚合装置和聚合物组合物的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及连续聚合装置、即用于连续地实施聚合的装置。另外，本发明还涉及使用这种连续聚合装置而实施的聚合物组合物的制造方法。

背景技术

甲基丙烯酸酯系聚合物等的树脂组合物是通过将原料单体和聚合引发剂等连续地供给到反应装置使其聚合的连续聚合而制造的。作为所述连续聚合法，已知使用溶剂(或分散介质、下同)进行连续聚合的连续溶液聚合法、不使用溶剂而进行连续聚合的连续本体聚合法。

通常，连续溶液聚合法由于使用溶剂，因此生产性低，没有效率。与此相对，连续本体聚合法具有以下优点：不使用溶剂而进行聚合反应，因此可以有效地制造聚合物组合物。但是，实际上，与连续溶液聚合法相比，连续本体聚合法存在以下种种问题：由于反应混合物的粘度高，因此反应难以控制，为了将反应体系除热而将反应装置的内侧面冷却，则聚合物组合物、进而由此得到的树脂组合物的质量降低等。因此，提出了使用完全混合型的反应装置，在使反应装置内为无气相部分的满液状态、没有热量从外侧出入的绝热状态下实施连续本体聚合的方法(专利文献1)。进而，为了确保所述绝热状态，还提出了控制原料单体的供给量和聚合引发剂的供给量，以使反应装置内的温度与反应装置的外壁面的设定温度相同的连续聚合装置(专利文献2)。

专利文献1 日本特开平07-126308号公报

专利文献2 日本特开2006-104282号公报

专利文献3 日本特开平01-172401号公报

专利文献4 日本特开平05-331212号公报

专利文献5 日本特开2004-211105号公报。

发明内容

近年来，甲基丙烯酸酯系聚合物等的树脂组合物的用途进一步扩大，对于更有效地制造高质量的聚合物组合物(例如，耐热性、热稳定性等物性优异、杂质混入少的聚合物组合物)的需求逐渐提高。但是，在现有的连续聚合装置(专利文献1和2)中，判明其未必能够充分满足这种需求。

本发明的目的在于，提供新型的连续聚合装置，以及提供可以使用这种连续聚合装置来实施、且可以更有效地制造聚合物组合物的聚合物组合物的制造方法，该聚合物组合物适合于得到高质量的树脂组合物。

本发明人等为了实施连续聚合，对于组合使用至少2个反应装置(理想的是完全混合型的反应装置)的情况进行了研究。在连续溶液聚合法中，已知以下装置：使反应装置为2段，在前段反应装置中进行大部分聚合，在后段反应装置中使聚合完成，同时除去聚合引发剂等的装置(专利文献3)；在前段反应装置中进行一定程度的聚合，在后段反应装置中添加溶剂进行聚合的装置(专利文献4)。但是，在这些装置中，利用回流冷却进行反应器体系的除热(使反应装置内的原料单体等蒸发取出到外部，将其冷凝后再次返回到反应装置内)，特别是为了提高生产性而在溶剂少的条件下或高聚合率的条件下进行聚合，则反应体系内的混合物的粘度增高，反应体系容易发生局部或迅速冷却，反应装置的内壁面上凝胶的附着和生长变得显著，存在所得到的聚合物组合物中作为杂质混入凝胶化物等的问题。另外，还提出在连续溶液聚合法中，使反应装置为2段，将这些反应装置中的平均停留时间相对于聚合引发剂的半衰期设定为规定范围的方法(专利文献5)。但是，这种方法中所使用的装置中，为了对反应体系除热，使用在反应装置的外壁面所设置的夹套，特别是为了提高生产性而在溶剂少的条件下或高聚合率的条件下进行聚合，则需要使用设置在第2反应装置的外壁面的夹套进行局部或迅速冷却以使第1反应装置和第2反应装置为相同聚合温度以提高第2反应装置中的聚合率，这使得凝胶在反应装置的内壁面上附着、生长，因此无法解决聚合物组合物中作为杂质混入凝胶化物的问题，所得的树脂组合物的质量未必令人满意。

因此，本发明人等进行了深入研究，结果发现，在第1反应装置中，在聚合引发剂的存在下使原料单体连续地聚合，形成中间组合物，接着将该中间组合物连续地供给到第2反应装置内，且另行向第2反应装置供给新的原料单体，进行连续聚合反应，由此可以有效地制造高质量的树脂组合物、特别是甲基丙烯酸酯系聚合物，从而完成了本发明。

因此，本发明可以提供以下[1]-[13]。

[1] 连续聚合装置，其包括至少第1和第2反应装置，

各反应装置具有至少1个的供料口、出料口、分别检测各反应装置内的温度的温度检测设备，

第1反应装置的供料口与原料单体和聚合引发剂的供给源连接，

第1反应装置的出料口通过连接管线与第2反应装置的第1供料口连接，