KR101852191B1 - Devolatilizing extruder, and devolatilizing extrusion method of polymer composition using the same and method of producing polymer - Google Patents
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Abstract
본 발명은 미반응 단량체 및 그의 중합체가 운전 동안 섀프트 시일 베어링부의 근처에 부착되는 것을 억제할 수 있는 탈휘 압출기를 제공한다.
탈휘 압출기로서 : 중합체 조성물 공급 포트 (12), 가스 배출 포트 (14), 중합체 출구 (16) 및 관통공 (18) 을 갖는 실린더 (10); 관통공 (18) 을 통하여 실린더 (10) 안으로 삽입되는 회전 가능한 스크류 (20); 및 관통공 (18) 으로부터 실린더 (10) 의 외측으로 뻗어있는 스크류 (20) 의 섀프트부 (20a) 를 지지하는 섀프트 시일 베어링부 (30) 를 포함하고; 섀프트 시일 베어링부 (30) 는 섀프트 시일부 (32), 섀프트 시일부 (32) 와 실린더 (10) 사이에 형성되는 공동부 (34), 그리고 중합 억제제를 함유하는 액체가 공동부 (34) 안으로 도입되게 하는 액체 도입 포트 (36) 를 포함하며, 또한 섀프트 시일 베어링부 (30) 는, 관통공 (18) 의 내부 벽면과 스크류 (20) 의 섀프트부 (20a) 의 표면 사이에 유동 경로 (FP) 의 역할을 하는 간극을 포함하고, 이 간극을 통하여 공동부 (34) 에 액체 도입 포트 (36) 를 통하여 도입되는 가스가 실린더 (10) 안으로 배출되는 탈휘 압출기가 기재되어 있다. The present invention provides a devolatilizing extruder capable of inhibiting the unreacted monomer and its polymer from adhering to the vicinity of the shaft seal bearing portion during operation.
A degassing extruder comprising: a cylinder (10) having a polymer composition feed port (12), a gas exit port (14), a polymer outlet (16) and a through hole (18); A rotatable screw (20) inserted into the cylinder (10) through the through hole (18); And a shaft seal bearing portion (30) for supporting a shaft portion (20a) of a screw (20) extending from the through hole (18) to the outside of the cylinder (10); The shaft seal bearing portion 30 includes a shaft seal portion 32, a cavity 34 formed between the shaft seal portion 32 and the cylinder 10, and a liquid containing a polymerization inhibitor, 34 and the shaft seal bearing portion 30 is formed between the inner wall surface of the through hole 18 and the surface of the shaft portion 20a of the screw 20 There is described a devolatilizing extruder in which a gas serving as a flow path FP is introduced into the cavity 10 through the gap and the gas introduced through the liquid introduction port 36 through the gap is discharged into the cylinder 10 .
Description
본 발명은 중합체의 제조에 사용되는 탈휘 압출기, 그리고 이를 사용하는 중합체 조성물의 탈휘 압출 방법 및 중합체의 제조 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a devolatilizing extruder used in the production of polymers, a devolatilization method of a polymer composition using the same, and a process for producing polymers.
(메트)아크릴계 중합체와 같은 중합체를 제조하기 위한 방법으로서, 중합체 및 휘발성 성분을 함유하는 중합체 조성물이 용액 중합 방법 또는 벌크 중합 방법에 의해 얻어지고, 그 후 얻어진 중합체 조성물이 휘발성 성분을 제거하기 위해 스크류 타입 탈휘 압출기에 공급되며, 따라서 중합체를 얻는 방법이 공지되어 있다 (예컨대 특허 문헌 1 및 2 참조).A method for producing a polymer such as a (meth) acryl-based polymer, wherein a polymer composition containing a polymer and a volatile component is obtained by a solution polymerization method or a bulk polymerization method, and then, Type devolatilizing extruder, and thus a method for obtaining a polymer is known (see, for example, Patent Documents 1 and 2).
탈휘 압출기 안으로 삽입되는 스크류에서, 섀프트부가 탈휘 압출기의 섀프트 시일 베어링부에 의해 지지되고 섀프트 시일부가 섀프트 시일 베어링부의 스크류의 섀프트부 주위에 제공된다. 종래의 탈휘 압출기를 사용하는 탈휘 압출 방법은, 운전이 장기간에 걸쳐 연속적으로 실행될 때, 중합체 조성물의 미반응 단량체 또는 그의 중합체가 이러한 섀프트 시일 베어링부에 부착되고 스크류의 열악한 회전이 발생하며, 따라서 탈휘 압출기를 운전시키는 것이 어렵게 된다는 문제를 가졌다. In the screw inserted into the devolatilizing extruder, the shaft portion is supported by the shaft seal bearing portion of the deviating extruder, and the shaft seal portion is provided around the shaft portion of the screw of the shaft seal bearing portion. The devitrification extrusion method using a conventional devolatilizing extruder has the disadvantage that when the operation is continuously carried out over a long period of time, unreacted monomers or polymers thereof in the polymer composition adhere to such a shaft seal bearing portion and a poor rotation of the screw occurs, There is a problem that it is difficult to operate the devolatilizing extruder.
종래 기술의 문제를 고려하여, 본 발명이 이루어졌고 그의 목적은 미반응 단량체 및 그의 중합체가 운전 동안 섀프트 시일 베어링부에 부착되는 것을 방지할 수 있는 탈휘 압출기, 그리고 이를 사용하는 중합체 조성물의 탈휘 압출을 위한 방법 및 중합체를 제조하기 위한 방법을 제공하는 것이다. In view of the problems of the prior art, the present invention has been achieved and its object is to provide a devitrification extruder capable of preventing unreacted monomers and polymers thereof from adhering to the shaft seal bearing portion during operation, And a method for producing the polymer.
상기 언급된 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 : 중합체 조성물 공급 포트, 가스 배출 포트, 중합체 출구 및 관통공을 갖는 실린더; 관통공을 통하여 실린더 안으로 삽입되는 회전 가능한 스크류; 그리고 관통공으로부터 실린더의 외측으로 뻗어있는 스크류의 섀프트부를 지지하는 섀프트 시일 베어링부를 포함하는 탈휘 압출기를 제공하고; 섀프트 시일 베어링부는 섀프트 시일부, 섀프트 시일부와 실린더 사이에 형성되는 공동부, 그리고 중합 억제제를 함유하는 액체를 공동부 안으로 도입하기 위한 액체 도입 포트를 포함하고, 또한 섀프트 시일 베어링부는, 관통공의 내부 벽면과 스크류의 섀프트부의 표면 사이에, 유동 경로의 역할을 하는 간극을 갖고, 이 간극을 통하여 공동부 안으로 액체 도입 포트를 통하여 도입되는 액체가 실린더 안으로 배출된다. In order to achieve the above-mentioned object, the present invention provides a method for producing a polymer composition comprising: a cylinder having a polymer composition feed port, a gas outlet port, a polymer outlet and a through-hole; A rotatable screw inserted into the cylinder through the through hole; And a shaft seal bearing portion for supporting a shaft portion of a screw extending from the through hole to the outside of the cylinder; The shaft seal bearing portion includes a shaft seal portion, a cavity formed between the shaft seal portion and the cylinder, and a liquid introduction port for introducing the liquid containing the polymerization inhibitor into the cavity portion, and the shaft seal bearing portion Between the inner wall surface of the through hole and the surface of the shaft of the screw, a liquid serving as a flow path, through which the liquid introduced through the liquid introduction port into the cavity is discharged into the cylinder.
종래의 탈휘 압출기는, 중합체가 장기간에 걸쳐 연속적으로 제조될 때, 휘발성 성분에 함유되는 미반응 단량체, 그의 중합체 등이 탈휘 압출기의 섀프트 시일 베어링부의 근처에 부착되고, 따라서 스크류의 열악한 회전을 야기한다는 문제를 가졌다. 휘발성 성분에 함유되는 미반응 단량체는 섀프트 시일 베어링부의 근처에 부착되고 따라서 단량체는 열에 의한 중합의 결과로서 중합체로 전환되는 것으로 고려된다. 본 발명의 탈휘 압출기에서, 실린더와 섀프트 시일 베어링부의 섀프트 시일부 사이의 공동부 안으로 액체를 도입하기 위한 액체 도입 포트가 제공되기 때문에, 도입된 액체는 관통공과 스크류의 섀프트부 사이의 간극을 통과하며, 그 후 액체는 실린더 안으로 도입된다. 따라서, 섀프트 시일 베어링부로부터 실린더를 향하는 액체의 흐름이 형성되고, 따라서 미반응 단량체가 섀프트 시일 베어링부의 근처에 도달하는 것이 어렵게 된다. 게다가, 실린더 안으로 도입되는 액체가 중합 억제제를 함유하기 때문에, 섀프트 시일 베어링부의 근처의 미반응 단량체의 중합 반응이 또한 억제된다. 그 결과, 미반응 단량체 및 그의 중합체의 섀프트 시일 베어링부의 근처의 부착은 충분히 억제되고 운전이 장기간에 걸쳐 연속적으로 실행될 때라도 스크류의 열악한 회전을 충분히 억제하는 것이 가능하게 된다. Conventional devolatilizing extruders have the disadvantage that when the polymer is continuously produced over a long period of time, the unreacted monomers contained in the volatile component, the polymer thereof, etc. adhere to the vicinity of the shaft seal bearing portion of the devolatilizing extruder, . The unreacted monomers contained in the volatile component adhere near the shaft seal bearing portion, and thus the monomers are considered to be converted to polymers as a result of thermal polymerization. In the devolatilizing extruder of the present invention, since the liquid introduction port is provided for introducing the liquid into the cavity between the cylinder and the shaft seal portion of the shaft seal bearing portion, the introduced liquid is guided to the clearance between the through hole and the shaft portion of the screw And then the liquid is introduced into the cylinder. Accordingly, a flow of the liquid from the shaft seal bearing portion toward the cylinder is formed, and it becomes difficult for unreacted monomers to reach the vicinity of the shaft seal bearing portion. In addition, since the liquid introduced into the cylinder contains the polymerization inhibitor, the polymerization reaction of the unreacted monomer near the shaft seal bearing portion is also suppressed. As a result, the adhesion of the unreacted monomer and its polymer in the vicinity of the shaft seal bearing portion is sufficiently suppressed and it is possible to sufficiently suppress the poor rotation of the screw even when the operation is continuously carried out over a long period of time.
본 발명의 탈휘 압출기에서, 섀프트 시일부는 바람직하게는 기계적 시일로 형성된다. 이에 의해, 섀프트 시일부의 열화가 발생하지 않고 따라서 연속 운전이 고온에서라도 장기간에 걸쳐 안정적으로 실행될 수 있다. In the devolatilizing extruder of the present invention, the shaft seal portion is preferably formed of a mechanical seal. Thereby, the deterioration of the shaft seal portion does not occur, and consequently, the continuous operation can be performed stably over a long period of time even at a high temperature.
본 발명은 또한 중합체 조성물의 탈휘 압출 방법을 제공하며, 이 방법은 : 중합체 및 휘발성 성분을 함유하는 중합체 조성물을 본 발명의 탈휘 압출기의 중합체 조성물 공급 포트를 통하여 실린더 안으로 공급하고 또한 각각 가스 배출 포트를 통하여 휘발성 성분을 배출하고 중합체 출구를 통하여 탈휘 이후에 중합체를 배출하기 위해 액체를 액체 도입 포트를 통하여 공동부에 공급하는 것을 포함한다. The present invention also provides a method of devolatilization of a polymer composition comprising: feeding a polymer composition containing polymer and volatile components into a cylinder through a polymer composition feed port of a devolatilizing extruder of the present invention, And discharging volatile components through the polymer outlet and discharging the polymer after devolatilization through the polymer outlet.
이러한 탈휘 압출 방법에 따르면, 본 발명의 탈휘 압출기가 사용되기 때문에, 휘발성 성분에 함유되는 미반응 단량체, 그의 중합체 등이 탈휘 압출기의 섀프트 시일 베어링부의 근처에 부착되는 것을 충분히 억제하고, 스크류의 열악한 회전과 같은 문제를 야기하지 않으면서 장기간에 걸쳐 중합체 조성물의 탈휘 압출 처리를 연속적으로 실행하는 것이 가능하다. According to such a devolatilizing extrusion method, since the unreinforced extruder of the present invention is used, it is possible to sufficiently suppress the unreacted monomers contained in the volatile component, the polymer thereof, and the like to adhere to the vicinity of the shaft seal bearing portion of the devolatilizing extruder, It is possible to continuously carry out the devolatilization treatment of the polymer composition over a long period of time without causing problems such as rotation.
본 발명은 또한 중합체를 제조하는 방법을 제공하며, 이 방법은 : 단량체, 라디컬 중합 개시제 및 연쇄 이동제 (chain transfer agent) 를 함유하는 원료를 중합 반응 용기에 연속적으로 공급하는 단계; 중합체 및 미반응 단량체를 함유하는 휘발성 성분을 함유하는 중합체 조성물을 얻기 위해 중합 반응 용기에서 단량체를 중합하는 단계; 그리고 본 발명의 탈휘 압출기 안으로 중합체 조성물 공급 포트를 통하여 중합체 조성물을 실린더 안으로 공급하고 또한 각각 가스 배출 포트를 통하여 휘발성 성분을 배출하고 중합체 출구를 통하여 탈휘 이후에 중합체를 배출하기 위해 액체를 액체 도입 포트를 통하여 공동부에 공급하는 단계를 포함한다. The present invention also provides a process for preparing a polymer comprising: continuously feeding a raw material containing a monomer, a radical polymerization initiator and a chain transfer agent to a polymerization reaction vessel; Polymerizing a monomer in a polymerization reaction vessel to obtain a polymer composition containing a volatile component containing a polymer and an unreacted monomer; Then, the polymer composition is fed into the cylinder through the polymer composition feed port into the devolatilizing extruder of the present invention, and the liquid is introduced into the cylinder to discharge the volatile components through the gas outlet port respectively and discharge the polymer through the polymer outlet after devolatilization To the cavity.
중합체의 제조 방법에 따르면, 본 발명의 탈휘 압출기가 사용되기 때문에, 휘발성 성분에 함유되는 미반응 단량체, 그의 중합체 등이 탈휘 압출 처리를 실행하는 단계의 탈휘 압출기의 섀프트 시일 베어링부의 근처에 부착되는 것을 충분히 억제하고, 스크류의 열악한 회전과 같은 문제를 야기하지 않으면서 장기간에 걸쳐 중합체 조성물을 연속적으로 제조하는 것이 가능하다. According to the method for producing a polymer, unreacted monomers contained in volatile components, polymers thereof, etc. are adhered to the vicinity of the shaft seal bearing portion of the devolatilizing extruder in the stage of performing the devolatilization process, since the devolatilizing extruder of the present invention is used It is possible to continuously produce the polymer composition over a long period of time without causing problems such as poor rotation of the screw.
본 발명의 상기 업급된 중합체 조성물의 탈휘 압출 방법 및 중합체의 제조 방법에서, 액체 도입 포트를 통하여 공급되는 액체는 바람직하게는 중합체의 원료로서 사용되는 단량체에 중합 억제제를 용해함으로써 제조되는 액체이다. 이러한 액체에서, 단량체, 즉 중합체 조성물에 함유되는 미반응 단량체에서와 동일한 성분이 중합 억제제를 용해하는 용제로서 사용된다. 따라서, 다른 용제를 사용하는 경우와 비교할 때, 불순물이 얻어지는 중합체에서 혼합되는 것을 억제하는 것이 가능하다. In the devolatilization method and the polymer production method of the upgraded polymer composition of the present invention, the liquid supplied through the liquid introduction port is preferably a liquid prepared by dissolving the polymerization inhibitor in a monomer used as a raw material of the polymer. In such a liquid, the same components as those in the monomers, that is, the unreacted monomers contained in the polymer composition, are used as a solvent to dissolve the polymerization inhibitor. Therefore, as compared with the case of using another solvent, it is possible to suppress mixing in the polymer from which impurities are obtained.
본 발명에 따르면, 미반응 단량체 그리고 그의 중합체가 운전 동안 섀프트 시일 베어링부에 부착되는 것을 억제할 수 있고, 또한 스크류의 열악한 회전을 야기하지 않으면서 장기간에 걸쳐 연속적으로 운전할 수 있는 탈휘 압출기; 및 이를 사용하는 중합체 조성물의 탈휘 압출 방법, 그리고 중합체의 제조 방법을 제공하는 것이 가능하다. According to the present invention, it is possible to provide a degumming extruder capable of restraining the unreacted monomer and its polymer from adhering to the shaft seal bearing portion during operation, and also continuously operating over a long period of time without causing poor rotation of the screw; And a method of devolatilizing and extruding a polymer composition using the same, and a process for producing a polymer.
도 1 은 본 발명의 바람직한 실시형태에 따른 탈휘 압출기의 내부 구조를 나타내는 개략도이다.
도 2 는 본 발명의 바람직한 실시형태에 따른 탈휘 압출기의 섀프트 시일 베어링부의 부분 단면도이다.
도 3 은 본 발명의 탈휘 압출기를 사용하는 중합체의 제조 시스템을 나타내는 개략적인 블록 다이어그램이다. 1 is a schematic view showing the internal structure of a devolatilizing extruder according to a preferred embodiment of the present invention.
2 is a partial cross-sectional view of a shaft seal bearing portion of a devolatilizing extruder according to a preferred embodiment of the present invention.
Figure 3 is a schematic block diagram illustrating a system for producing polymers using the devolatilizing extruder of the present invention.
본 발명의 바람직한 실시형태가 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명될 것이다. 동일한 숫자는 도면에서 동일한 또는 같은 부분을 위하여 사용되었고, 반복적인 설명은 생략되었다. 또한, 도면의 치수 비율은 나타낸 비율로 제한되지 않는다. Preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The same numbers are used for the same or similar parts in the figures, and repetitive descriptions have been omitted. In addition, the dimensional ratios in the drawings are not limited to the ratios shown.
도 1 은 본 발명의 바람직한 실시형태에 따른 탈휘 압출기의 내부 구조를 나타내는 개략도이다. 도 1 에 나타낸 것과 같이, 탈휘 압출기 (100) 에는 휘발성 성분 및 중합체를 함유하는 중합체 조성물을 공급하기 위한 중합체 조성물 공급 포트 (12), 휘발성 성분을 배출하기 위한 가스 배출 포트 (14), 탈휘 이후 중합체를 배출하기 위한 중합체 출구 (16), 그리고 관통공 (18) 을 포함하는 실린더 (10); 관통공 (18) 을 통하여 실린더 (10) 안으로 삽입되는 회전 가능한 스크류 (20); 그리고 관통공 (18) 으로부터 실린더 (10) 의 외측으로 뻗어있는 스크류 (20) 의 섀프트부 (20a) 를 지지하는 섀프트 시일 베어링부 (30) 가 제공된다. 실린더 (10) 에는 4 개의 가스 배출 포트 (14) 가 제공되고, 하나의 가스 배출 포트 (후방 통기구)(14a) 는 중합체 조성물 공급 포트 (12) 로부터 볼 때 섀프트 시일 베어링부 (30) 의 측에 제공되고, 3 개의 가스 배출 포트 (전방 통기구)(14a, 14b, 14c) 는 중합체 출구 (16) 의 측에 각각 제공된다. 섀프트 시일 베어링부 (30) 는 섀프트 시일부 (32), 섀프트 시일부와 실린더 (10) 사이에 형성된 공동부 (34), 그리고 중합 억제제를 함유하는 액체를 공동부 (34) 안으로 도입하기 위한 액체 도입 포트 (36) 를 포함한다. 1 is a schematic view showing the internal structure of a devolatilizing extruder according to a preferred embodiment of the present invention. 1, the
도 2 는 본 발명의 바람직한 실시형태에 따른 탈휘 압출기의 섀프트 시일 베어링부의 부분 단면도이다. 본 실시형태에서, 섀프트 시일부 (32) 는 기계적 시일로 형성된다. 섀프트 시일부 (32) 와 실린더 (10) 사이에, 공동부 (34) 가 형성된다. 섀프트 시일 베어링부 (30) 의 내부와 실린더 (10) 의 내부는 관통공 (18) 을 통하여 연결되고, 스크류 (20) 의 섀프트부 (20a) 는 관통공 (18) 을 통과한다. 스크류 (20) 를 회전식으로 구동시키기 위한 구동 장치 (도시되지 않음) 가 섀프트 시일부 (32) 의 실린더 (10) 의 대향하는 측에 제공된다. 도 2 에 나타낸 것과 같이, 섀프트 시일 베어링부 (30) 와 실린더 (10) 사이의 경계부에는, 간극이 관통공 (18) 의 내부 벽면과 스크류 (20) 의 섀프트부 (20a) 의 표면 사이에 존재하고, 액체 도입 포트 (36) 로부터 공동부 (34) 안으로 도입되는 중합 억제제를 함유하는 액체가 유동 경로 (FP) 로서 이 간극을 통하여 실린더 안으로 배출된다. 실린더 (10) 안으로 배출되는 액체는, 중합체 조성물의 휘발성 성분과 함께 가스 배출 포트 (14) 를 통하여 실린더 (10) 의 밖으로 배출된다. 액체의 중합 억제제의 일부가 가스 배출 포트 (14) 를 통하여 배출되고, 또한 중합체에 남아 있으며, 중합체와 함께, 중합체 출구 (16) 를 통하여 배출된다. 2 is a partial cross-sectional view of a shaft seal bearing portion of a devolatilizing extruder according to a preferred embodiment of the present invention. In the present embodiment, the
섀프트 시일부 (32) 는 공지된 섀프트 시일의 형태로 형성될 수 있고 바람직하게는 기계적 시일로 형성되는데 이는 시일 불량과 같은 문제가 공동부 (34) 안으로 도입되는 액체의 영향에 의해 덜 발생할 수 있기 때문이다. 기계적 시일의 종류에 대하여는 특별한 제한은 없고, 공지된 종류의 기계적 시일이 사용될 수 있다. 예컨대, 도 2 에 나타낸 것과 같이, 기계적 시일은 스크류 (20) 의 측에 고정되는 회전 링 (32a) 그리고 섀프트 시일 베어링부 본체 (케이싱) 의 측에 고정되는 고정링 (32b) 을 포함하고, 회전링 (32a) 과 고정링 (32b) 이 스프링 (도시되지 않음) 등을 사용하여 주어진 힘에 의해 가압되고 따라서 이들이 서로 기밀하게 부착하도록 구성된다. 회전링 (32a) 과 고정링 (32b) 사이의 접촉 표면의 마찰을 감소시키기 위해, 기계적 시일 액체 (32c) 가 기계적 시일 (32) 안에 채워진다. 도 2 에서, 회전링 (32a) 과 고정링 (32b) 의 조합의 2 개의 쌍을 포함하는 기계적 시일, 즉 이중 기계적 시일의 구성이 나타나 있다. 보통, 기계적 시일 액체 (32c) 는 펌프 등을 사용하여 기계적 시일 액체 도입 포트 (도시되지 않음) 를 통하여 연속적으로 공급되고, 기계적 시일 액체 배출 포트 (도시되지 않음) 를 통하여 연속적으로 배출된다. 기계적 시일 액체는 순환적으로 공급되는 것이 바람직하다. 채움 압력은 탈휘 압출기의 크기, 압출 조건 등에 따라 적절하게 설정되고, 공동부 (34) 안으로 도입되는 액체의 압력보다 더 높은 압력으로 설정된다. The
기계적 시일 액체 (32c) 로서, 어떠한 제한 없이 공지된 기계적 시일 액체를 사용하는 것이 가능하다. 시일 액체의 구체적인 예는 아디페이트 에스테르, 프탈레이트 에스테르, 디이소부티레이트 에스테르, 아세틸화 글리세라이드 등을 포함한다. 아디페이트 에스테르의 예는 비스(2-에틸헥실) 아디페이트, 디이소노닐 아디페이트, 디이소데실 아디페이트 등을 포함한다. 프탈레이트 에스테르의 예는 비스(2-에틸헥실) 프탈레이트, 디이소노닐 프탈레이트, 디이소데실 프탈레이트 등을 포함한다. 디이소부티레이트 에스테르의 예는 2,2,4-트리메틸-1,3-펜탄디올 디이소부티레이트 등을 포함한다. 종세틸화 글리세라이드의 예는, 글리세린 디아세토모노라우레이트, 글리세린 디아세토모노스테아레이트, 글리세린 디아세토모노올레이트, 글리세린 디아세토모노리놀레이트, 글리세린 디아세토모노 12－하이드록시스테아레이트, 글리세린 디아세토모노미리스테이트, 글리세린 디아세토모노팔미테이트, 글리세린 모노아세토모노스테아레이트, 글리세린 모노아세토모노미리스테이트, 글리세린 모노아세토모노팔미네이트, 글리세린 모노아세토모노리시놀레이트, 글리세린 모노아세토모노 12－하이드록시스테아레이트, 글리세린 모노아세토모노베헤네이트, 글리세린 모노아세토모노올레이트, 글리세린 모노아세토모노라우레이트, 글리세린 모노아세토디올레이트, 글리세린 모노아세토디리시놀레이트, 글리세린 모노아세토디카프릴레이트, 글리세린 모노아세토디라우레이트, 글리세린 모노아세토디스테아레이트 등을 포함한다. 이들 가운데, 아디페이트 에스테르 그리고 디이소부티레이트 에스테르가 바람직하고, 아디페이트 에스테르가 특히 바람직하다. 아디페이트 에스테르는, (메트)아크릴계 중합체, 특히 폴리메틸 메타크릴레이트 (PMMA) 가 중합체로서 제조될 때, 아디페이트 에스테르가 중합체 조성물에 혼합되더라도 미반응 단량체의 중합 반응을 가속시키지 않고, 또한 얻어지는 중합체의 착색과 같은 악영향을 야기할 가능성이 적다는 이점을 갖는다. As the
섀프트 시일부 (32) 는, 기계적 시일 이외에, 글랜드 패킹, 윌슨 시일 (Wilson seal), 오일 시일, 래비린스 시일, o-링 시일, 벨로우즈 시일 (bellows seal) 등으로 또한 형성될 수 있다. The
액체 도입 포트 (36) 를 통하여 공동부 (34) 안으로 도입되는 액체는 바람직하게는 중합 억제제를 함유하는 액체이고, 이는 미반응 단량체의 중합 반응을 가속시키지 않는 용제에 중합 억제제를 용해시킴으로써 제조된다. 용제의 예는 톨루엔, 자일렌, 에틸벤젠, 메틸 이소부틸 케톤, 메틸 알코올, 에틸 알코올, 옥탄, 데칸, 시클로헥산, 데칼린, 부틸 아세트산염 및 펜틸 아세트산염과 같은 유기 용매, 그리고 제조되는 중합체의 원료로서 사용되는 단량체를 포함한다. 이들 가운데, 제조되는 중합체의 원료로서 사용되는 단량체가 사용된다. 제조되는 중합체의 원료로서 사용되는 단량체는 보통 액체이다. 단량체가 용제로서 사용될 때, 불순물이 얻어지는 중합체에 혼합되는 것을 방지하는 것이 가능하다. 액체가 중합 억제제를 함유하기 때문에, 용제로서의 단량체의 중합 반응은 액체에서라도 방지된다. The liquid introduced into the
중합 억제제의 예는 하이드로퀴논, 하이드로퀴논 모노메틸 에테르, 터트-부틸 카테콜, 4-메톡시-1-나프톨, 1,4-나프토퀴논, 2,4-디메틸-6-터트-부틸페놀, 페노티아진, 벤조페노티아진, 디니트로벤젠, p-페닐디아민, 디메틸디티오카르바믹산 염 등을 포함한다. 이들 중합 억제제 가운데, 2,4-디메틸-6-터트-부틸페놀이 중합체에 남아 있더라도 착색과 같은 악영향이 일어날 가능성이 더 적다는 관점으로부터 바람직하다. 사용되는 중합 억제제는 제조되는 중합체, 그리고 그의 원료로서 사용되는 단량체에 따라 적절하게 선택된다. Examples of the polymerization inhibitor include hydroquinone, hydroquinone monomethyl ether, tert-butyl catechol, 4-methoxy-1-naphthol, 1,4-naphthoquinone, 2,4- Phenothiazine, benzophenothiazine, dinitrobenzene, p-phenyldiamine, dimethyldithiocarbamic acid salt, and the like. Of these polymerization inhibitors, 2,4-dimethyl-6-tert-butylphenol is preferable from the viewpoint of less possibility of adverse effects such as coloring occurring even though it remains in the polymer. The polymerization inhibitor to be used is appropriately selected depending on the polymer to be produced and the monomer to be used as a raw material thereof.
액체의 중합 억제제의 함량은 전체 액체량을 기본으로 하여, 바람직하게는 5 ~ 2,000 질량ppm, 더 바람직하게는 10 ~ 500 질량ppm 이다. 함량이 상기 언급된 범위보다 더 클 때, 중합체에 함유되는 중합 억제제의 비율이 증가하고 따라서 중합체는 약간 착색될 수 있다. 대조적으로, 함량이 상기 언급된 범위보다 더 적을 때, 섀프트 시일 베어링부 (30) 근처의 미반응 단량체의 중합 반응의 억제 효과는 감소될 수 있고 또한 단량체의 중합 반응의 억제 효과는 단량체가 용제로서 사용될 때 감소될 수 있다. The content of the polymerization inhibitor in the liquid is preferably 5 to 2,000 ppm by mass, more preferably 10 to 500 ppm by mass based on the entire liquid amount. When the content is larger than the above-mentioned range, the proportion of the polymerization inhibitor contained in the polymer increases and therefore the polymer can be slightly colored. In contrast, when the content is smaller than the above-mentioned range, the inhibiting effect of the polymerization reaction of the unreacted monomers near the shaft
도입되는 액체의 유량은 탈휘 압출기의 크기, 압출 조건 등에 따라 적절하게 설정되며, 보통 1 스크류 당 0.01 ~ 5 L/min, 바람직하게는 0.1 ~ 3 L/min 이다. 액체의 유량이 상기 언급된 범위보다 더 클 때, 중합체에 함유되는 중합 억제제의 비율은 증가하고 따라서 중합체는 약간 착색될 수 있다. 대조적으로, 유량이 상기 언급된 범위보다 더 적을 때, 미반응 단량체와 중합체가 섀프트 시일 베어링부 (30) 안으로 침입하는 것을 억제하는 효과는 감소될 수 있다. The flow rate of the introduced liquid is appropriately set according to the size of the devolatilizing extruder, the extrusion conditions, and the like, and is usually 0.01 to 5 L / min, preferably 0.1 to 3 L / min per screw. When the flow rate of the liquid is greater than the above-mentioned range, the proportion of the polymerization inhibitor contained in the polymer increases and therefore the polymer can be slightly colored. In contrast, when the flow rate is smaller than the above-mentioned range, the effect of suppressing the intrusion of the unreacted monomer and polymer into the shaft
탈휘 압출기 (100) 에서, 공동부 (34) 에는 액체 도입 포트 (36) 가 제공되고 액체가 도입되며, 이에 의해 공동부 (34) 의 내부가 가압 상태가 되게 하고 압력이 탈휘 압출기 (100) 의 가스 배출 포트 (14a) 의 압력보다 더 높아지게 할 수 있다. 따라서, 미반응 단량체 및 중합체가 유동 경로 (FP) 를 통하여 섀프트 시일 베어링부 (30) 안으로 침입하는 것을 효과적으로 억제하는 것이 가능하다. 공동부 (34) 의 바람직한 범위 내의 압력은 탈휘 압출기의 크기, 압출 조건 등에 따라 적절하게 설정되고, 압력은 탈휘 압출기 (100) 의 가스 배출 포트 (14a) 의 압력보다 더 높게 되고 또한 기계적 시일 액체 (32c) 의 채움 압력보다 더 낮게 된다. 액체 배달 펌프 본체에 압력이 과도하게 증가하는 것을 방지하기 위해 릴리프 밸브와 같은 안전 장치가 제공되는 것이 바람직하다. 또한, 탈휘 압출기에는 최대 작업 압력에 따라 압력 게이지와 안전 밸브가 제공되기 때문에, 공동부 (34) 의 압력은 안전 밸브가 작동하지 않도록 설정된다. In the
관통공 (18) 의 내부 벽면과 스크류 (20) 의 섀프트부 (20a) 의 표면 사이의 거리는 탈휘 압출기의 크기, 압출 조건 등에 따라 적절하게 설정되고, 보통 0.1 ~ 2.0 ㎜, 바람직하게는 0.1 ~ 1.5 ㎜ 이다. 이 거리가 상기 언급된 범위보다 더 클 때, 미반응 단량체 및 중합체는 유동 경로 (FP) 안으로 침입하기 쉬워질 수 있다. 대조적으로, 거리가 상기 언급된 범위보다 더 작을 때, 공동부 (34) 안으로 도입된 액체를 실린더 (10) 안으로 배출하는 것이 어려워질 수 있고 따라서 미반응 단량체의 중합체가 섀프트 시일 베어링부 (30) 의 근처에 부착되는 것을 억제하는 효과가 감소할 수 있다. The distance between the inner wall surface of the through
탈휘 압출기 (100) 에서, 중합체 조성물은 중합체 조성물 공급 포트 (12) 로부터 공급된다. 이 때에, 액체 중합체 조성물이 중합체 조성물 공급 포트 (12) 의 근처의 압력의 조정에 의해 증기 미스트 (vapor mist) 로 전환되고, 중합체 조성물에 함유되는 휘발성 성분의 적어도 일부는 중합체 조성물 공급 포트 (12) 에 인접한 가스 배출 포트 (14a, 14b) 를 통하여 배출된다. 액체 도입 포트 (36) 를 통하여 도입되고 공동부 (34) 를 통과하고 그 후 유동 경로 (FP) 를 통하여 실린더 (10) 에 배출되는 액체는, 휘발성 성분의 일부와 함께 주로 가스 배출 포트 (후방 통기구)(14a) 를 통하여 배출된다. 중합체 조성물은 스크류 (20) 의 회전에 의해 중합체 출구 (16) 의 측으로 보내지게 되고 중합체 조성물에 함유되는 대부분의 휘발성 성분은 중합체 조성물이 중합체 출구 (16) 에 도달하기 전까지 기화되고 나서, 가스 배출 포트 (14b, 14c, 14d) 를 통하여 배출된다. 미반응 단량체에 더하여, 선택적으로 사용되는 첨가제 및 용제 그리고 중합 공정 동안 제조되는 휘발성 부산물이 가스 배출 포트 (14) 를 통하여 배출되는 휘발성 성분에 함유된다. 따라서, 대부분의 휘발성 성분이 제거되게 되는, 중합체 출구 (16) 를 통하여 탈휘된 중합체를 얻는 것이 가능하다. 중합체는, 예컨대 펠릿의 형태로 얻어질 수 있다. In the
상기 언급된 탈휘 압출기 (100) 는 중합체 가운데 주성분으로서 메틸 (메트)아크릴산염을 함유하는 단량체 혼합물을 중합함으로써 얻어지는 (메트)아크릴계 중합체를 제조하는데 적절하게 사용될 수 있다. The above-mentioned
탈휘 압출기 (100) 에서, 실린더 (10) 에 형성되는 가스 배출 포트 (14) 의 개수에 대한 특별한 제한은 없다. 4 개의 가스 배출 포트 (14) 가 제공되는 구성이 도 1 에 설명되어 있지만, 가스 배출 포트 (14) 의 개수는 1 ~ 3, 또는 5 이상일 수 있다. 액체 도입 포트 (36) 를 통하여 도입된 가스 그리고 중합체 조성물의 휘발성 성분을 효과적으로 배출하는 관점으로부터, 실린더 (10) 는 바람직하게는 중합체 조성물 공급 포트 (12) 와 섀프트 시일 베어링부 (30) 사이에 제공되는 하나 이상의 가스 배출 포트 (후방 통기구), 그리고 중합체 조성물 공급 포트 (12) 와 중합체 출구 (16) 사이에 제공되는 하나 이상의 가스 배출 포트 (전방 통기구), 그리고 더 바람직하게는 하나의 후방 통기구 그리고 1 ~ 3 개의 전방 통기구를 포함한다. In the
탈휘 압출기 (100) 에 사용되는 스크류 (20) 의 개수에 대하여는 특별한 제한이 없다. 스크류의 개수는 바람직하게는 1 ~ 2, 더 바람직하게는 2 개이다. 2 개의 스크류 (20) 를 포함하는 2 축 스크류 (twin-screw) 탈휘 압출기가 바람직한데 이는 (메트)아크릴계 중합체가 효과적으로 제조될 수 있기 때문이다. 스크류 (20) 의 직경에 대하여는 특별한 제한이 없으며, 보통 φ100 ~ 450 ㎜ 이다. There is no particular limitation on the number of
본 발명의 중합체 조성물의 탈휘 압출 방법 그리고 중합체의 제조 방법이 아래에 설명될 것이다. A method of devolatilization of the polymer composition of the present invention and a method of producing the polymer will be described below.
본 발명의 중합체의 제조 방법은 단량체, 라디컬 중합 개시제 및 연쇄 이동제를 함유하는 원료를 중합 반응 용기 안으로 연속적으로 공급하는 단계; 중합체 그리고 미반응 단량체를 함유하는 휘발성 성분을 함유하는 중합체 조성물을 얻기 위해 중합 반응 용기에서 단량체를 중합하는 단계; 그리고 본 발명의 탈휘 압출기의 중합체 조성물 공급 포트를 통하여 실린더 안으로 중합체 조성물을 공급하고, 또한 각각 가스 배출 포트를 통하여 휘발성 성분을 배출하고 중합체 출구를 통하여 탈휘 이후에 중합체를 배출하기 위해 중합 억제제를 함유하는 액체를 액체 도입 포트를 통하여 공동부에 공급하는 단계를 포함한다. 각각의 단계는 아래에 상세하게 설명될 것이다. The process for producing a polymer of the present invention comprises continuously feeding a raw material containing a monomer, a radical polymerization initiator and a chain transfer agent into a polymerization reaction vessel; Polymerizing a monomer in a polymerization reaction vessel to obtain a polymer composition containing a volatile component containing a polymer and an unreacted monomer; And to feed the polymer composition into the cylinder through the polymer composition feed port of the devolatilizing extruder of the present invention and to remove the volatile components through the gas exit port and to remove the polymer after devolatilization through the polymer outlet, And supplying liquid to the cavity through the liquid introduction port. Each step will be described in detail below.
도 3 은 중합체의 제조 시스템을 나타내는 개략적인 블록 다이어그램이다. 도 3 에 나타낸 것과 같이, 먼저, 개시제 조성물과 단량체 조성물이 각각 개시제 배합 용기 (101) 와 단량체 배합 용기 (102) 에서 배합된다. 개시제 조성물은 라디컬 중합 개시제, 단량체 그리고 연쇄 이동제를 혼합함으로써 제조된다. 단량체 조성물은 단량체와 연쇄 이동제를 혼합함으로써 제조된다. 그 후, 배합된 개시제 조성물과 단량체 조성물은, 중합 반응이 실행되는 중합 반응 용기 (103) 에 연속적으로 공급된다. Figure 3 is a schematic block diagram illustrating a production system for a polymer. As shown in FIG. 3, first, an initiator composition and a monomer composition are blended in an
여기서, 단량체, 라디컬 중합 개시제 그리고 연쇄 이동제는 제조되는 중합체에 따라 선택된다. 폴리메틸 메타크릴레이트와 같은 (메트)아크릴계 중합체가 제조되는 경우가 바람직한 실시형태로서 아래에 설명될 것이다. 본 설명에서, "(메트)아크릴" 은 "아크릴" 그리고 이에 대응하는 "메타크릴" 을 의미한다. Here, the monomer, the radical polymerization initiator and the chain transfer agent are selected depending on the polymer to be produced. A case where a (meth) acrylic polymer such as polymethyl methacrylate is produced will be described below as a preferred embodiment. In the present description, "(meth) acryl" means "acrylic" and corresponding "methacryl".
(메트)아크릴계 중합체의 원료로서 사용되는 단량체에 대하여서 특별한 제한이 없다. 단량체의 예는 알킬 (메트)아크릴산염 단독 (1 ~ 4 개의 탄소 원자를 갖는 알킬기) 단독, 또는 알킬 (메트)아크릴산염 (1 ~ 4 개의 탄소 원자를 갖는 알킬기) 의 80 질량% 이상 그리고 알킬 (메트)아크릴산염과 공중합 가능한 다른 비닐 단량체의 20 질량% 의 혼합물이다. 알킬 (메트)아크릴산염 (1 ~ 4 개의 탄소 원자를 갖는 알킬기) 의 알킬의 예는 메틸, 에틸, n-프로필, 이소프로필, n-부틸, t-부틸 등을 포함하고, 이들 알킬 (메트)아크릴산염 가운데, 메틸 (메트)아크릴산염이 바람직하다. There is no particular limitation on the monomer used as a raw material of the (meth) acrylic polymer. Examples of the monomer include at least 80 mass% of alkyl (meth) acrylate alone (alkyl group having 1 to 4 carbon atoms) alone or alkyl (meth) acrylate (alkyl group having 1 to 4 carbon atoms) Meth) acrylate. ≪ / RTI > Examples of the alkyl of the alkyl (meth) acrylate (alkyl group having 1 to 4 carbon atoms) include methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, n-butyl, t- Of the acrylates, methyl (meth) acrylate is preferred.
공중합 가능한 비닐 단량체의 예는 벤질 (메트)아크릴산염 그리고 2-에틸헥실 (메트)아크릴산염과 같은 알킬 (메트)아크릴산 (1 ~ 4 개의 탄소 원자를 갖는 알킬기) 외의 (메트)아크릴산염; 아크릴산, 메타크릴산, 말레산, 이타콘산, 무수 말레산 및 무수 이타콘산과 같은 불포화 카르복실산 또는 이들의 산무수물; 2―하이드록시에틸 아크릴산염, 2―하이드록시프로필 아크릴산염, 모노글리세롤 아크릴산염, 2―하이드록시에틸 메타크릴산염, 하이드록시프로필 메타크릴산염 및 모노 글리세롤 메타크릴산염과 같은 하이드록실기 함유 단량체; 아크릴아미드, 메타크릴아미드, 아크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴, 디아세톤아크릴아미드 및 디메틸아미노에틸 메타크릴산염과 같은 질소 함유 단량체; 알릴 글리시딜 에테르, 글리시딜 아크릴산염 및 글리시딜 메타크릴산염과 같은 에폭시기 함유 단량체; 그리고 스티렌 및 α―메틸스티렌과 같은 스티렌계 단량체를 포함한다. Examples of the copolymerizable vinyl monomer include (meth) acrylate other than alkyl (meth) acrylic acid (alkyl group having 1 to 4 carbon atoms) such as benzyl (meth) acrylate and 2-ethylhexyl (meth) acrylate. Unsaturated carboxylic acids such as acrylic acid, methacrylic acid, maleic acid, itaconic acid, maleic anhydride and itaconic anhydride, or acid anhydrides thereof; Hydroxyl group-containing monomers such as 2-hydroxyethyl acrylate, 2-hydroxypropyl acrylate, monoglycerol acrylate, 2-hydroxyethyl methacrylate, hydroxypropyl methacrylate and monoglycerol methacrylate; Nitrogen-containing monomers such as acrylamide, methacrylamide, acrylonitrile, methacrylonitrile, diacetone acrylamide and dimethylaminoethyl methacrylate; Epoxy group-containing monomers such as allyl glycidyl ether, glycidyl acrylate and glycidyl methacrylate; And styrene-based monomers such as styrene and? -Methylstyrene.
본 발명이 (메트)아크릴산계 중합체의 제조에 적용할 때, 반응 용기에 공급되는 중합 개시제의 예는 라디컬 중합 개시제를 포함한다. 라디컬 중합 개시제의 예는 아조비스이소부티로니트릴, 아조비스디메틸발레로니트릴, 아조비스시클로헥산니트릴, 1,1'―아조비스(1―아세톡시-1-페닐에탄), 디메틸 2,2'-아조비스이소부틸레이트 및 4,4'-아조비스-4―시아노발레르산과 같은 아조 화합물; 벤조일 페록사이드, 라우로일 페록사이드, 아세틸 페록사이드, 카프릴 페록사이드, 2,4―디클로로벤조일 페록사이드, 이소부틸 페록사이드, 아세틸시클로헥실술포닐 페록사이드, t―부틸 페록시피발레이트, t―부틸페록시-2-에틸 헥사노에이트, 1,1-디-t-부틸페록시시클로헥산, 1,1-디-t―부틸페록시-3,3,5―트리메틸시클로헥산, 1,1-디-t-헥실페록시-3,3,5―트리메틸시클로헥산, 이소프로필 페록시디카보네이트, 이소부틸 페록시디카보네이트, s-부틸 페록시디카보네이트, n―부틸 페록시디카보네이트, 2-에틸헥실 페록시디카보네이트, 비스(4-t―부틸시클로헥실) 페록시디카보네이트, t-아밀페록시-2―에틸 헥사노에이트, 1,1,3,3―테트라메틸부틸 페록시-에틸 헥사노에이트, 1,1,2-트리메틸프로필 페록시-2―에틸헥사노에이트, t-부틸 페록시이소프로필 모노카보네이트, t―아밀 페록시이소프로필 모노카보네이트, t-부틸 페록시-2―에틸 헥실카보네이트, t-부틸 페록시알릴 카보네이트, t―부틸 페록시이소프로필 카보네이트, 1,1,3,3―테트라메틸부틸 페록시이소프로필 모노카보네이트, 1,1,2-트리메틸프로필 페록시이소프로필 모노카보네이트, 1,1,3,3―테트라메틸부틸 페록시이소노나노에이트, 1,1,2―트리메틸프로필 페록시이소노나노에이트 및 t-부틱 페록시벤조에이트와 같은 유기 페록사이드 (peroxide) 를 포함한다. 이러한 중합 개시제는 단독으로 사용될 수 있거나, 또는 2 가지 이상의 종류의 혼합물로 사용될 수 있다. When the present invention is applied to the production of the (meth) acrylic acid-based polymer, examples of the polymerization initiator supplied to the reaction vessel include a radical polymerization initiator. Examples of the radical polymerization initiator include azobisisobutyronitrile, azobisdimethylvaleronitrile, azobiscyclohexanenitrile, 1,1'-azobis (1-acetoxy-1-phenylethane), dimethyl 2,2 Azo compounds such as azobisisobutylate and 4,4'-azobis-4-cyanovaleric acid; Benzoyl peroxide, benzoyl peroxide, lauroyl peroxide, acetyl peroxide, capryl peroxide, 2,4-dichlorobenzoyl peroxide, isobutyl peroxide, acetyl cyclohexylsulfonyl peroxide, t-butyl peroxy pivalate, t Di-t-butylperoxycyclohexane, 1,1-di-t-butylperoxy-3,3,5-trimethylcyclohexane, 1,1- Di-t-hexylperoxy-3,3,5-trimethylcyclohexane, isopropylperoxydicarbonate, isobutylperoxydicarbonate, s-butylperoxydicarbonate, n-butylperoxydicarbonate, 2-ethylhexyl (4-t-butylcyclohexyl) peroxydicarbonate, t-amylperoxy-2-ethylhexanoate, 1,1,3,3-tetramethylbutylperoxy-ethylhexanoate, 1,1,2-trimethylpropylperoxy-2-ethylhexanoate, t-butylperoxyisopropyl monocarbo Butylperoxy-2-ethylhexylcarbonate, t-butylperoxyallylcarbonate, t-butylperoxyisopropylcarbonate, 1,1,3,3-tetra Methylbutylperoxyisopropyl monocarbonate, 1,1,2-trimethylpropylperoxyisopropyl monocarbonate, 1,1,3,3-tetramethylbutylperoxy isonicotinate, 1,1,2-trimethylpropyl And organic peroxides such as benzyl peroxybenzoate, benzyl peroxybenzoate, benzyl peroxybenzoate, benzyl peroxybenzoate, benzoyl peroxybenzoate, and the like. Such a polymerization initiator may be used alone, or may be used as a mixture of two or more kinds.
라디컬 중합 개시제의 배합량에 대하여는 특별한 제한이 없고, 배합량은 원료로서의 단량체의 100 질량부를 기본으로 하여 보통 0.001 ~ 1 질량부이다. 2 가지 이상의 종류의 라디컬 중합 개시제의 혼합물이 사용될 때, 전체 사용되는 양은 이러한 범위 내일 수 있다. 반응 용기 안으로 공급되는 중합 개시제는 제조되는 중합체 그리고 사용되는 원료 단량체의 종류에 따라 선택되고 본 발명에서는 특히 제한되지 않는다. 예컨대, 라디컬 중합 개시제는 바람직하게는 중합 온도에서 반감기 (half-life) 가 1 분 이내인 라디컬 중합 개시제이다. 중합 온도에서의 반감기가 1 분을 초과할 때, 반응률이 저하되고, 따라서 라디컬 중합 개시제는 연속 중합 장치의 중합 반응에 적합하지 않을 수 있다. 반감기와 라디컬 중합 개시제의 온도 사이의 관계는 각각의 종류의 라디컬 중합 개시제에 대한 제조자의 기술적 데이터 및 다양한 문헌에 설명되어 있다. 본 발명에서, Wako Pure Chemical Industries, Ltd., KAYAKU AKZO CO., LTD 등의 공지된 제품 카탈로그에 설명된 값이 사용되었다. The blending amount of the radical polymerization initiator is not particularly limited, and the blending amount is usually 0.001 to 1 part by mass based on 100 parts by mass of the monomer as the raw material. When a mixture of two or more kinds of radical polymerization initiators is used, the total amount used may be within this range. The polymerization initiator supplied into the reaction vessel is selected depending on the kind of the polymer to be produced and the starting monomer to be used, and is not particularly limited in the present invention. For example, the radical polymerization initiator is preferably a radical polymerization initiator having a half-life within 1 minute at the polymerization temperature. When the half life at the polymerization temperature exceeds 1 minute, the reaction rate is lowered, and therefore the radical polymerization initiator may not be suitable for the polymerization reaction of the continuous polymerization apparatus. The relationship between the half life and the temperature of the radical polymerization initiator is described in the manufacturer's technical data for various kinds of radical polymerization initiators and in various documents. In the present invention, the values described in a well-known product catalog such as Wako Pure Chemical Industries, Ltd., KAYAKU AKZO CO., LTD, etc. were used.
본 발명이 (메트)아크릴산계 중합체의 제조에 적용될 때, 연쇄 이동제가 제조되는 중합체의 분자량을 조정하기 위해 반응 용기에서 배합될 수 있다. 연쇄 이동제는 단관능 (monofunctional) 또는 다관능 (polyfunctional) 연쇄 이동제일 수 있다. 연쇄 이동제의 특정한 예는 프로필메르캅탄, 부틸메르캅탄, 헥실메르캅탄, 옥틸메르캅탄, 2-에틸헥실메르캅탄 및 도데실메르캅탄과 같은 알킬메르캅탄; 페닐메르캅탄 및 티오 크레졸과 같은 방향족 메르캅탄; 에틸렌 티오글리콜과 같은 18 이하의 탄소 원자를 갖는 메르캅탄; 에틸렌 글리콜, 네오펜틸 글리콜, 트리메틸올프로판, 펜타에리트리톨, 디펜타에리트리톨, 트리펜타에리트리톨 및 소르비톨과 같은 다가 알코올; 수산기를 티오글리콜 산 또는 3―메르캅토프로피온산으로 에스테르화함으로써 얻어지는 것, 1,4―디하이드로나프탈렌, 1,4,5,8―테트라하이드로나프탈렌, β-테르피넨, 테르피놀렌, 1,4-시클로헥사디엔, 1,4-시클로헥사디엔, 황화수소 등을 포함한다. 이러한 연쇄 이동제는 단독으로 사용될 수 있거나, 또는 2 가지 이상의 종류가 조합되어 사용될 수 있다. When the present invention is applied to the production of a (meth) acrylic acid-based polymer, the chain transfer agent may be formulated in a reaction vessel to adjust the molecular weight of the polymer to be produced. The chain transfer agent may be a monofunctional or polyfunctional chain transfer agent. Specific examples of chain transfer agents include alkyl mercaptans such as propyl mercaptan, butyl mercaptan, hexyl mercaptan, octyl mercaptan, 2-ethylhexyl mercaptan and dodecyl mercaptan; Aromatic mercaptans such as phenyl mercaptan and thiocresol; Mercaptans having up to 18 carbon atoms such as ethylene thioglycol; Polyhydric alcohols such as ethylene glycol, neopentyl glycol, trimethylol propane, pentaerythritol, dipentaerythritol, tripentaerythritol and sorbitol; Those obtained by esterifying a hydroxyl group with thioglycolic acid or 3-mercaptopropionic acid, 1,4-dihydronaphthalene, 1,4,5,8-tetrahydronaphthalene,? -Terpinene, terpinolene, 1,4 -Cyclohexadiene, 1,4-cyclohexadiene, hydrogen sulfide, and the like. These chain transfer agents may be used alone, or two or more kinds may be used in combination.
연쇄 이동제의 배합량이 사용되는 연쇄 이동제의 종류 등에 따라 변하기 때문에, 배합량에 대하여서 특별한 제한은 없다. 예컨대, 메르캅탄이 사용될 때, 배합량은, 원료로서의 단량체의 100 질량부를 기본으로 하여, 바람직하게는 0.01 ~ 3 질량부, 더 바람직하게는 0.05 ~ 1 질량부이다. 이러한 범위 내의 사용량이 바람직한데 이는 중합체의 기계적 특성을 해치지 않으면서 열 안정성이 만족스럽게 유지되기 때문이다. 2 가지 이상의 종류의 연쇄 이동제가 조합되어 사용될 때, 전체 사용량은 이러한 범위 내로 조정될 수 있다. The blending amount of the chain transfer agent varies depending on the kind of the chain transfer agent to be used, and therefore, there is no particular limitation on the blending amount. For example, when mercaptan is used, the blending amount is preferably 0.01 to 3 parts by mass, more preferably 0.05 to 1 part by mass based on 100 parts by mass of the monomer as the raw material. Use within this range is desirable because the thermal stability is satisfactorily maintained without compromising the mechanical properties of the polymer. When two or more kinds of chain transfer agents are used in combination, the total usage can be adjusted within this range.
본 실시형태에서 사용되는 중합 반응 용기 (103) 는 교반기가 구비되는 용기 타입 반응기이다. 교반기는 용기 안의 용액이 실질적으로 완전하게 혼합된 상태로 전환되는 것을 가능하게 한다. 교반 날개로서, Sumitomo Heavy Industries, Ltd., 에 의해 제조되는 Maxblend 날개, 패들 날개, 이중 헬리컬 리본 날개, MIG 날개, Shinko Pantech Co Ltd. 에 의해 제조되는 풀 존 (full zone) 날개 등을 사용하는 것이 가능하지만, 특별한 제한은 없다. 교반 효과를 증가시키기 위해 버플 (buffle) 을 부착하는 것이 바람직하다. The
말할 필요도 없이, 교반 효율이 가능한 한 높은 것이 바람직하다. 필요 이상의 교반력은 바람직하지 않은데 이는 단지 여분의 열이 반응 용기에 적용되기 때문이다. 따라서, 교반력은 0.5 ~ 20 ㎾/㎥, 바람직하게는 1 ~ 15 ㎾/㎥ 이다. 이러한 교반력은 내용물 액체의 점도, 즉 중합체의 함량이 더 커질수록 증가되는 것이 필요하다. Needless to say, it is preferable that the stirring efficiency is as high as possible. An agitating force that is greater than necessary is undesirable because only excess heat is applied to the reaction vessel. Therefore, the agitation force is 0.5 to 20 kW / m < 3 >, preferably 1 to 15 kW / m < 3 >. This agitation force needs to be increased as the viscosity of the contents liquid, i.e., the content of the polymer, becomes larger.
중합 반응 용기 (103) 는 바람직하게는, 실질적으로 증기 상태가 없는 액체로 채워진 상태이다. 중합 반응 용기가 액체로 채워진 상태일 때, 가스 액체 계면으로서의 용기 내부 벽면과 증기 기상부의 중합체의 제조 및 부착이 억제되고, 따라서 제품에서의 이들의 혼합에 의한 품질의 저하가 억제될 수 있다. 또한, 중합 반응 용기 (103) 의 전체 용적이 효과적으로 이용될 수 있고, 생산성이 개선될 수 있다. The polymerization reaction vessel (103) is preferably filled with a liquid which is substantially in a non-vapor state. When the polymerization reaction vessel is filled with the liquid, the production and adhesion of the polymer in the vessel inner wall surface and the vapor phase portion as the gas-liquid interface are suppressed, so that the deterioration of quality due to their mixing in the product can be suppressed. Further, the entire volume of the
중합 반응 용기 (103) 를 액체로 채우기 위해, 반응 용기의 정상부에 용기의 용액의 출구를 위치시키는 것이 가장 간단하다. 이러한 경우, 원료 (개시제 조성물 및 단량체 조성물) 의 공급 포트는 바람직하게는 중합 반응 용기 (103) 의 하부에 제공된다. 단량체의 가스가 중합 반응 용기 (103) 에 발생되는 것을 방지하는 것이 바람직하다. 이 목적을 위해, 용기의 압력을 내용물 액체의 온도에서 증기압 이상으로 조정하는 것이 바람직하다. 이러한 압력은 일반적으로 약 10 ~ 20 ㎏/㎠ 이다. In order to fill the
중합 반응 용기 (103) 의 내부는 바람직하게는 실질적으로 외측으로부터 열의 유입/유출이 없는 단열 상태이다. 즉, 반응 용기의 온도와 반응 용기 외부 벽면의 측의 온도를 대략 동일한 온도로 조정하는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 자켓이, 예컨대 반응 용기 외부 벽면의 측에 놓이고 반응 용기 외부 벽의 온도는 스팀, 다른 열 매체 등을 사용하여 반응 용기의 온도를 따르게 하는 것이 가능하고, 따라서 거의 동일한 온도가 달성될 수 있다. The inside of the
중합 반응 용기 (103) 는 단열 상태로 유지되는데 이는 반응 용기 내부 벽면의 중합체의 형성이 방지될 수 있고 중합 반응을 안정화시킴으로써 폭주 (runaway) 반응을 억제할 수 있는 자기 제어성이 부여되기 때문이다. 반응 용기 내부 벽면의 온도를 내용물 액체의 온도보다 과도하게 더 높은 온도로 조정하는 것은 바람직하지 않은데 이는 여분의 열이 반응 용기의 내부에 적용되기 때문이다. 반응 용기의 내부와 반응 용기 외부 벽 사이의 온도차는 가능한 한 작은 것이 바람직하다. 하지만, 온도는 실제로는 약 ±5℃ 의 범위 내의 편차로 조정될 수 있다. The
본 실시형태에서, 중합 반응 용기 (103) 에서 발생되는 열, 즉 중합열 및 교반열은 바람직하게는 중합 반응 용기 (103) 로부터 배출되는 액체 (시럽형) 중합체 조성물에 의해 취해지는 열의 양과 균형을 이룬다. 중합체 조성물에 의해 취해지는 열의 양은 중합체 조성물의 양, 비열 및 온도 (중합 온도) 에 의해 결정된다. In the present embodiment, the heat generated in the
중합 온도는 사용되는 라디컬 중합 개시제의 종류에 따라 변하고 바람직하게는 약 120 ~ 180℃, 더 바람직하게는 130 ~ 180℃ 이다. 이러한 온도가 너무 높을 때, 얻어지는 중합체는 낮은 신디오택틱성 (syndiotacticity) 을 나타내고, 따라서 제조되는 올리고머 (oligomer) 의 양은 증가할 수 있고 수지의 내열성은 저하될 수 있다. The polymerization temperature varies depending on the kind of the radical polymerization initiator used, preferably about 120 to 180 占 폚, more preferably 130 to 180 占 폚. When such a temperature is too high, the resulting polymer exhibits low syndiotacticity, and thus the amount of oligomer produced can increase and the heat resistance of the resin can be lowered.
중합 반응 용기 (103) 의 평균 체류 시간은 바람직하게는 15 분 이상 2 시간 이하, 더 바람직하게는 20 분 이상 1.5 시간 이하이다. 평균 체류 시간이 필요보다 더 길 때, 다이머 또는 트리머와 같은 올리고머의 제조되는 양이 증가하고 따라서 제품의 내열성은 저하될 수 있다. 평균 체류 시간은 단위 시간 당 단량체의 공급량을 변경함으로써 조정될 수 있다. The average residence time of the
본 실시형태에서 사용되는 개시제 배합 용기 (101) 그리고 단량체 배합 용기 (102) 로서, 상기 언급된 중합 반응 용기 (103) 의 교반기와 동일한 교반기가 구비되는 배합 용기를 사용하는 것이 가능하다. 개시제 배합 용기 (101) 에서, 라디컬 중합 개시제가 개시제 용액을 얻기 위해 단량체에 완전히 용해된다. 개시제 배합 용기 (101) 의 온도는 중합 반응이 진행되지 않는 온도로 유지되고, 바람직하게는 -20 ~ 10℃ 로 유지된다. 대조적으로, 단량체 배합 용기 (102) 의 온도는 단량체가 휘발되지 않는 온도로 유지되고, 바람직하게는 -20 ~ 10℃ 로 유지된다. 중합체의 원료로서 개시제 조성물 그리고 단량체 조성물이 개시제 배합 용기 (101) 와 단량체 배합 용기 (102) 로부터 펌프 등에 의해 중합 반응 용기 (103) 안으로 연속적으로 공급된다. It is possible to use a mixing container having the same stirrer as the stirrer of the
개시제 배합 용기 (101) 로부터 중합 반응 용기 (103) 로 공급되는 개시제 조성물의 양은 중합 반응 용기 (103) 의 용량 등에 의해 변하고 이 양은, 예컨대 중합 반응 용기 (103) 의 용량이 10 L 일때, 바람직하게는 0.1 ~ 10 ㎏/hr, 더 바람직하게는 0.5 ~ 5 ㎏/hr 이다. 단량체 배합 용기 (102) 로부터 중합 반응 용기 (103) 로 공급되는 단량체 조성물의 양은 중합 반응 용기 (103) 의 용량 등에 의해 변하고 이 양은, 예컨대 중합 반응 용기 (103) 의 용량이 10 L 일때, 바람직하게는 4 ~ 40 ㎏/hr, 더 바람직하게는 10 ~ 30 ㎏/hr 이다. The amount of the initiator composition supplied from the
단량체 배합 용기 (102) 에서 배합되는 단량체료서, 신선한 단량체뿐만 아니라, 도 3 에 나타낸 것과 같이, 미반응 상태에서 분리되고 회수된 단량체가 또한 사용될 수 있다. 단량체가 배합될 때, 용존 산소에 의한 영향을 방지하기 위해, 불활성 가스가 단량체 배합 용기 (102) 안으로 버블링 되거나 (bubbled) 또는 용존 산소가 감압 탈기에 의해 제거되는 것이 일반적이다. 본 실시형태의 방법에서, 용존 산소를 엄격하게 제거하는 것이 필수적으로 요구되지는 않으며, 중합 반응은 약 1.5 ~ 3 ppm 의 용존 산소가 존재하더라도 안정적으로 실행될 수 있다. 배합된 단량체 조성물이 중합 반응 용기 (103) 안으로 공급될 때, 광학 장비를 위한 재료에서 얻어지는 중합체를 사용하는 경우 이물질을 제거하기 위해 목적에 따라 선택되는 적절한 크기를 갖는 필터로 여과하는 것이 특히 바람직하다. Monomers separated in the unreacted state and recovered, as shown in Figure 3, as well as monomeric materials, fresh monomers to be incorporated in the
본 실시형태의 중합체의 제조 방법에서, 상기 설명된 것과 같이, 중합체의 원료로서 개시제 조성물과 단량체 조성물이 개시제 배합 용기 (101) 와 단량체 배합 용기 (102) 로부터 중합 반응 용기 (103) 안으로 연속적으로 공급되고, 그 후 단량체의 적어도 일부가 중합체 및 미반응 단량체를 함유하는 중합체 조성물을 얻기 위해 중합 반응 용기 (103) 에서 중합된다. 중합 반응 용기 (103) 에서, 중합체의 중합 방법은 용제를 사용하지 않는 벌크 중합 또는 용제를 사용하는 용액 중합 중 하나일 수 있으며, 벌크 중합 방법이 특히 바람직하다. In the method for producing a polymer of the present embodiment, as described above, the initiator composition and the monomer composition as raw materials of the polymer are continuously fed into the
중합은, 용제가 중합 반응에 사용되는 것을 제외하고, 상기 언급된 연속 벌크 중합 방법에서와 동일한 방식으로 연속 용액 중합 방법에 의해 실행된다. 중합 반응에 사용되는 용제는 연속 용액 중합 반응의 원료 단량체 등에 따라 적절하게 설정될 수 있고 특히 제한되지 않으며, 이 용제의 예는 톨루엔, 자일렌, 에틸벤젠, 메틸 이소부틸 케톤, 메틸 알코올, 에틸 알코올, 옥탄, 데칸, 시클로헥산, 데칼린, 부틸 아세트산염, 펜틸 아세트산염 등을 포함한다. 이러한 용제 가운데, 톨루엔, 메탄올, 에틸벤젠 그리고 부틸 아세트산염이 바람직하다. 용제는 개시제 조성물과 단량체 조성물 중 하나 또는 양쪽에 첨가될 수 있다. 용제의 비율에 대해서는 특별한 제한이 없으며, 비율은 전체 중합체 조성물을 기본으로 하여, 바람직하게는 5 ~ 30 질량%, 더 바람직하게는 1 ~ 20 질량% 이다. The polymerization is carried out by the continuous solution polymerization method in the same manner as in the above-mentioned continuous bulk polymerization method except that the solvent is used for the polymerization reaction. The solvent used in the polymerization reaction may be properly set according to the raw material monomers and the like of the continuous solution polymerization reaction and is not particularly limited and examples of the solvent include toluene, xylene, ethylbenzene, methylisobutylketone, methyl alcohol, ethyl alcohol , Octane, decane, cyclohexane, decalin, butyl acetate, pentyl acetate, and the like. Of these solvents, toluene, methanol, ethylbenzene and butyl acetate are preferred. The solvent may be added to one or both of the initiator composition and the monomer composition. The ratio of the solvent is not particularly limited, and the ratio is preferably 5 to 30 mass%, more preferably 1 to 20 mass%, based on the whole polymer composition.
중합체 조성물의 중합체의 함량은 바람직하게는 40 ~ 70 질량% 이다. 중합체의 함량이 너무 높을 때, 열 전달 및 혼합의 효율이 감소할 수 있고 따라서 안정성이 악화될 수 있다. 대조적으로, 중합체의 함량이 너무 낮을 때, 주성분으로서 미반응 단량체를 함유하는 휘발성 성분을 분리하는 것이 어려워질 수 있다. The content of the polymer in the polymer composition is preferably 40 to 70 mass%. When the content of the polymer is too high, the efficiency of heat transfer and mixing may decrease and thus the stability may deteriorate. In contrast, when the content of the polymer is too low, it may become difficult to separate the volatile component containing the unreacted monomer as the main component.
중합 반응 용기 (103) 에서 제조되는 중합체 조성물은 중합 반응 용기 (103) 로부터 연속적으로 추출되고 그 후 선택적으로는 히터 (104) 에 유도된다. 히터 (104) 에서, 액체 중합체 조성물은 그 이후의 탈휘 압출기 (100) 에서의 탈휘의 효율을 증가시키기 위해 예열된다. 이 때에, 예열 온도는 바람직하게는 180 ~ 220℃ 내로 조정된다. 예열 온도가 상기 언급된 범위보다 더 높을 때, 휘발성 성분이 가스화되고 따라서 주어진 유량에서 액체를 전달하는 것이 어려워질 수 있다. The polymer composition produced in the
다음에, 중합체 조성물은 탈휘 압출기 (100) 에 공급된다. 탈휘 압출기 (100) 로서, 상기 언급된 본 발명의 탈휘 압출기 (100) 가 사용된다. 탈휘 압출은 탈휘 압출기 (100) 의 중합체 조성물 공급 포트 (12) 를 통하여 중합체 조성물을 실린더 (10) 에 연속적으로 공급하고, 또한 각각 가스 배출 포트 (14) 를 통하여 주성분으로서 미반응 단량체를 함유하는 휘발성 성분을 배출하고 중합체 출구 (16) 를 통하여 탈휘 이후에 중합체를 배출하기 위해 중합 억제제를 함유하는 액체를 액체 도입 포트 (36) 를 통하여 공동부 (34) 에 공급함으로써 실행된다. 공급되는 액체의 유량 및 종류는 이전에 설명된 것과 같다. Next, the polymer composition is fed to a devolatilizing extruder (100). As the
탈휘 압출은 200 ~ 290℃ 로 연속적으로 공급되는 중합체 조성물을 가열하고 이에 의해 주성분으로서 미반응 단량체를 함유하는 휘발성 성분의 대부분을 연속적으로 분리하고 제거하는 것에 의해 실행된다. 탈휘 압출시에 압력 조건에 대하여, 가스 배출 포트 (후방 통기구)(14a) 의 압력은 약 -0.05 ~ 0.15 ㎫G (게이지 압력) 내로 조정되고 가스 배출 포트 (전방 통기구)(14b, 14c, 14d) 의 압력은 각각 약 -0.09 ~ -0.02 ㎫G (게이지 압력) 내로 조정된다. 가스화된 휘발성 성분과 중합체는 중합체 조성물 공급 포트 (12) 를 통하여 탈휘 압출기 (100) 안으로 유입된다. 이 때에, 후방 통기구의 압력이 -0.05 ㎫G 아래로 감소될 때, 흡기 현상이 후방 통기구에서 발생하고, 따라서 압력을 상기 언급된 범위 내로 조정하는 것이 바람직하다. 휘발성 성분을 제거하기 위해, 4 개의 통기구의 압력은 바람직하게는 상기 언급된 범위 내로 조정된다. 보통, 압력 조절 밸브가 히터 (104) 와 탈휘 압출기 (100) 사이에 놓이고, 이에 의해 탈휘 압출시의 압력을 조정한다. Devolution extrusion is carried out by heating a continuously supplied polymer composition at 200 to 290 DEG C, thereby continuously separating and removing most of the volatile components containing unreacted monomers as a main component. The pressure of the gas discharge port (rear vent) 14a is adjusted to within about -0.05 to 0.15 MPaG (gauge pressure) and the gas discharge port (front vent) 14b, 14c, Is adjusted to within about -0.09 to -0.02 MPaG (gauge pressure), respectively. The gasified volatile components and polymer are introduced into the
상기 언급된 탈휘 압출시 또는 그 후에, 고급 알코올 및 고급 지방산 에스테르와 같은 윤활제, 자외선 흡수제, 열 안정제, 착색제, 대전 방지제 등이 중합체에 첨가될 수 있다. During or after the above-mentioned devolution extrusion, lubricants such as higher alcohols and higher fatty acid esters, ultraviolet absorbers, heat stabilizers, colorants, antistatic agents and the like may be added to the polymer.
주성분으로서 가스 배출 포트 (14) 를 통하여 배출되는 미반응 단량체를 함유하는 휘발성 성분은 단량체 회수 타워 (105) 로 보내진다. 주성분으로서 미반응 단량체를 함유하는 휘발성 성분은 단량체에 원래 함유되는 불순물, 다이머 및 트리머와 같은 올리고머, 그리고 라디컬 중합 개시제 잔여물과 같은 불순물을 함유한다. 중합이 연속 용액 중합 방법에 의해 실행될 때, 용제가 이러한 불순물 외에 함유될 수 있다. 불순물이 축적될 때, 얻어진 중합체는 착색 처리된다. 따라서, 불순물은 단량체 회수 타워 (105) 의 흡수 또는 증류 등에 의해 미반응 단량체로부터 제거되고, 그 후 얻어진 단량체는 중합을 위한 단량체로서 재이용된다. 예컨대, 단량체 회수 타워 (105) 에서, 단량체는 연속 증류에 의해 단량체 회수 타워 (105) 의 타워 정상부로부터 증류액으로서 회수되고, 그 후 단량체 배합 용기 (102) 에 재이용된다. 단량체 회수 타워 (105) 에서 제거된 불순물은 폐기물로서 버려진다. 주성분으로서 미반응 단량체를 함유하는 휘발성 성분은 보통 미반응 단량체의 30 질량% 이상이 휘발성 성분에 함유되는 것을 나타낸다. Volatile components containing unreacted monomers discharged through the
상기 언급된 중합체 조성물의 탈휘 압출 방법 및 중합체의 제조 방법에서, 미반응 단량체, 그의 중합체 등이 탈휘 압출기의 섀프트 시일 베어링부의 근처에 부착되는 것을 충분히 억제하는 것이 가능하고, 따라서 중합체가 스크류의 열악한 회전과 같은 문제를 야기하지 않으면서 장기간에 걸쳐 연속적으로 제조될 수 있다. It is possible to sufficiently inhibit the unreacted monomer, its polymer, etc. from adhering to the vicinity of the shaft seal bearing portion of the devolatilizing extruder in the devolatilization method and the polymer preparation method of the above-mentioned polymer composition, Can be continuously produced over a long period of time without causing problems such as rotation.
상기 언급된 중합체 조성물의 탈휘 압출 방법 및 중합체의 제조 방법은 중합체 가운데에서 (메트)아크릴계 중합체의 제조에 적절하게 사용될 수 있고, 주성분으로서 메틸 (메트)아크릴산염을 함유하는 단량체 혼합물을 중합함으로써 얻어지는 (메트)아크릴계 중합체의 제조에 특히 적절하게 사용될 수 있다. The method for devolatilization and extrusion of the above-mentioned polymer composition and the method for producing a polymer can be suitably used in the production of a (meth) acryl-based polymer among the polymers and can be obtained by polymerizing a monomer mixture containing methyl (meth) acrylate as a main component Meth) acryl-based polymer.
상기 언급된 방법에 의해 얻어지는 (메트)아크릴계 중합체와 같은 중합체는 조명, 간판 및 차량과 같은 다양한 분야에 적절하게 사용될 수 있으며 이는 우수한 투명성 및 내기후성 (weatherability) 이 얻어질 수 있기 때문이다. (메트)아크릴계 중합체는 광 디스크 기재용 재료; 프레넬 렌즈 (Fresnel lens), 렌티큘라 렌즈 (lenticular lens), 액정 디스플레이의 백라이트 시스템에 사용되는 확산 패널 및 도광판, 액정 디스플레이의 보호성 전면 패널과 같은 광학 기기용 재료; 테일 램프 커버, 헤드 램프 커버, 바이저 및 미터 패널과 같은 차량 부재 등에 특히 적절하게 사용될 수 있다. Polymers such as (meth) acrylic polymers obtained by the above-mentioned methods can be suitably used in various fields such as lighting, signboards and vehicles because they can obtain excellent transparency and weatherability. The (meth) acrylic polymer is a material for an optical disk substrate; Materials for optical instruments such as Fresnel lenses, lenticular lenses, diffusion panels and light guide plates used in backlight systems of liquid crystal displays, protective front panels of liquid crystal displays; A tail lamp cover, a head lamp cover, a visor, and a vehicle member such as a meter panel.
10 : 실린더 12 : 중합체 조성물 공급 포트
14 : 가스 배출 포트 16 : 중합체 출구
18 : 관통공 20 : 스크류
20a : 섀프트부 30 : 섀프트 시일 베어링부
32 : 섀프트 시일부 34 : 공동부
36 : 액체 도입 포트 100 : 탈휘 압출기10: Cylinder 12: Polymer composition supply port
14: gas exhaust port 16: polymer outlet
18: Through hole 20: Screw
20a: Shaft portion 30: Shaft seal bearing portion
32: Shaft seal portion 34: Cavity
36: liquid introduction port 100: devolatilizing extruder
Claims (6)
관통공을 통하여 실린더 안으로 삽입되는 회전 가능한 스크류; 그리고
관통공으로부터 실린더의 외측으로 뻗어있는 스크류의 섀프트부를 지지하는 섀프트 시일 베어링부를 포함하는 탈휘 압출기로서,
상기 섀프트 시일 베어링부는 섀프트 시일부, 섀프트 시일부와 실린더 사이에 형성되는 공동부, 그리고 중합 억제제를 함유하는 액체를 공동부 안으로 도입하기 위한 액체 도입 포트를 포함하고, 또한
상기 섀프트 시일 베어링부는, 관통공의 내부 벽면과 스크류의 섀프트부의 표면 사이에, 유동 경로의 역할을 하는 간극을 갖고, 이 간극을 통하여 공동부 안으로 액체 도입 포트를 통하여 도입되는 액체가 실린더 안으로 배출되고, 상기 간극의 거리는 0.1 ~ 2.0 ㎜ 인 (메트)아크릴계 중합체용 탈휘 압출기. A cylinder having a polymer composition feed port, a gas exit port, a polymer outlet and a through-hole;
A rotatable screw inserted into the cylinder through the through hole; And
And a shaft seal bearing portion for supporting a shaft portion of a screw extending from the through hole to the outside of the cylinder,
Wherein the shaft seal bearing portion includes a shaft seal portion, a cavity formed between the shaft seal portion and the cylinder, and a liquid introduction port for introducing the liquid containing the polymerization inhibitor into the cavity portion,
The shaft seal bearing portion has a gap serving as a flow path between the inner wall surface of the through hole and the surface of the shaft of the screw and liquid introduced into the cavity through the liquid introduction port through the gap flows into the cylinder (Meth) acryl-based polymer, wherein the distance of the gap is 0.1 to 2.0 mm.
(메트)아크릴계 중합체 및 휘발성 성분을 함유하는 중합체 조성물을 제 1 항 또는 제 2 항에 따른 탈휘 압출기의 중합체 조성물 공급 포트를 통하여 실린더 안으로 공급하고 또한 각각 가스 배출 포트를 통하여 휘발성 성분을 배출하고 중합체 출구를 통하여 탈휘 이후에 (메트)아크릴계 중합체를 배출하기 위해 액체를 액체 도입 포트를 통하여 공동부에 공급하는 것을 포함하는 중합체 조성물의 탈휘 압출 방법. As a method for devolatilization extrusion of a polymer composition;
(Meth) acrylic polymer and a volatile component are fed into a cylinder through a polymer composition feed port of the devolatilizing extruder according to claim 1 or 2, and each of the volatile components is discharged through a gas exit port, To the cavity through a liquid introduction port to discharge the (meth) acrylic polymer after devolatilization through the liquid introduction port.
(메트)아크릴계 중합체용 단량체, 라디컬 중합 개시제 및 연쇄 이동제를 함유하는 원료를 중합 반응 용기에 연속적으로 공급하는 단계;
(메트)아크릴계 중합체용 단량체 및 미반응 단량체를 함유하는 휘발성 성분을 함유하는 중합체 조성물을 얻기 위해 중합 반응 용기에서 (메트)아크릴계 중합체용 단량체를 중합하는 단계; 및
제 1 항 또는 제 2 항에 따른 탈휘 압출기 안으로 중합체 조성물 공급 포트를 통하여 실린더 안으로 중합체 조성물을 공급하고 또한 각각 가스 배출 포트를 통하여 휘발성 성분을 배출하고 중합체 출구를 통하여 탈휘 이후에 (메트)아크릴계 중합체를 배출하기 위해 액체를 액체 도입 포트를 통하여 공동부에 공급하는 단계를 포함하는 (메트)아크릴계 중합체의 제조 방법. (Meth) acryl-based polymer;
Continuously feeding a raw material containing a monomer for a (meth) acrylic polymer, a radical polymerization initiator and a chain transfer agent to a polymerization reaction vessel;
Polymerizing a monomer for a (meth) acrylic polymer in a polymerization reaction vessel to obtain a polymer composition containing a volatile component containing a monomer for a (meth) acrylic polymer and an unreacted monomer; And
A process for producing a polymer composition comprising feeding a polymer composition into a cylinder through a polymer composition feed port into a devolatilization extruder according to claims 1 or 2 and also discharging volatile components through a gas exit port respectively and, after devolatilization through the polymer outlet, And supplying liquid to the cavity through the liquid introduction port for discharging the liquid.
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