聚合物合成装置及其合成方法制造方法及图纸

本发明专利技术的目的是抑制聚合物的热分解而导致的着色、提高质量。本发明专利技术是一种聚合物合成装置，在熔融状态下聚合被聚合物、合成聚合物，其特征在于，具有：卧式的反应容器（１７）、添加机构、温度检测机构以及控制机构，卧式的反应容器在熔融状态下搅拌输送从一方的供给口导入的被聚合物，从另一方的排出口排出；添加机构将熔融状态的被聚合物从形成在该反应容器（１７）的供给口和排出口之间的开口向反应容器内添加；温度检测机构检测反应容器内的供给口和排出口之间的熔融物的温度；控制机构根据该温度检测机构的检测温度、控制通过添加机构添加的被聚合物的添加量。通过这样向反应容器（１７）内添加低于熔融物的温度的被聚合物，由此可抑制熔融物的温度上升，可防止伴随着熔融物的热分解的着色。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于聚合熔融状态的被聚合物、合成聚合物的聚合物 合成装置以及聚合物的合成方法。技术背景作为通过开环聚合反应合成的聚合物之一的聚乳酸，是以羟基羧 酸之一的乳酸作为原料制作的无色透明的聚酯。作为从乳酸合成聚乳 酸的方法之一已知有如下的方法，即，缩合乳酸、生成低聚物，向其 添加氧化锑等的催化剂进行解聚合，以此生成作为环状缩合物的交酯 (乳酸的双量体)，向该交酯添加辛酸锡等的催化剂、进行开环聚合。但是，在进行开环聚合时，由于伴随着反应热的温度上升，有时 聚乳酸的一部分进行热分解、着色。 一旦产生这样的着色，则破坏了 聚乳酸的特征之一的无色透明性，质量降低，因此，希望能够抑制这 种情况。同样的情况也适合于开环聚合作为乙醇酸的环状双量体的乙 交酯而合成的聚乙醇酸。对此公开了以下方法，即，准备多个进行交酯的开环聚合的反应 槽，采用将其串联连接、同时进行原料的供给和聚合物的排出的连续 方式，同时，改变各反应槽中的温度、催化剂量、滞留时间进行运转， 以此来降低因温度历史的长时间化而引起的热分解(参照专利文献 1)。专利文献1:特开平8-259676号〃/H艮但是，根据专利文献1，没有就例如如下的使着色增大的主要原 因进行充分的研究，即，在相同的反应槽中，由于混合聚合度以及粘 度低的聚合物和聚合度以及粘度高的聚合物，而导致滞留时间产生偏 差，且导致温度历史长时间化；或伴随着开环聚合产生的反应热的积 蓄而产生热分解加速等。
技术实现思路
本专利技术的课题是抑制由聚合物的热分解而产生的着色、提高质量。 本专利技术的专利技术者们发现，对于通过聚合而积蓄反应热、温度上升 的熔融物，在添加温度低于该熔融物温度的被聚合物、例如熔融状态 的原料并进行混合后，可抑制熔融物的温度上升，聚合物的质量稳定， 于是完成了本专利技术。具体是，本专利技术通过如下结构解决上述课题，即， 一种聚合物合成装置，在熔融状态下聚合被聚合物、合成聚合物，具有卧式的反 应容器、开口、添加机构、温度检测机构以及控制机构，所述卧式的 反应容器在熔融状态下搅拌输送从一方的供给口导入的被聚合物，从 另一方的排出口排出；所述开口形成在该反应容器的供给口和排出口 之间；所述添加机构将熔融状态的被聚合物从该开口向所述反应容器 内添加；所述温度检测机构检测反应容器内的供给口和排出口之间的 熔融物的温度；所述控制才几构4艮据该温度检测才几构的检测温度、控制 通过添力口才几构添力口的纟皮聚合物的添加量。根据该结构，在反应容器内移动的熔融物的温度上升时，通过开 口向反应容器内添加熔融状态的被聚合物。由于在此添加的被聚合物 成为从反应容器的供给口供给的被聚合物、即原料，因此，被保持为 低于熔融物的温度。因此，添加到反应容器内的被聚合物通过与熔融 物混合，而吸收熔融物的热、使温度降低，因此，可抑制伴随着热分 解的聚合物的着色。另一方面，由于向反应容器内供给的被聚合物可 从熔融物得到聚合反应所需要的热，因此，作为聚合反应的原料具有 高的反应性。并且，代替上述内容，本专利技术通过如下结构解决上述课题，即， 一种聚合物合成装置，包括串联连接多个卧式反应容器而形成的反应 装置，所述卧式反应容器以熔融状态搅拌输送从一方的供给口导入的 被聚合物、从另一方的排出口进行排出，反应容器中的至少一个具有 开口、添加机构、温度检测机构以及控制机构，所述开口形成在该反 应容器内的所述供给口和所述排出口之间；所述添加机构将熔融状态的被聚合物从该开口向该反应容器内添加；所述温度检测机构检测供 给口和排出口之间的熔融物的温度；所述控制机构根据该温度检测机 构的检测温度、控制通过添加机构添加的被聚合物的添加量。在这样将多个反应容器串联地连接后，具有越后级侧的反应容器 其熔融物的温度越高的趋势。因此，例如也可以向除了第一级的规定 的反应容器添加被聚合物。在此添加的被聚合物如果低于作为添加对 象的熔融物的温度，则可以是例如向第一级的反应容器供给的单体等 的原料，也可以是从上一级的反应容器排出的具有规定聚合度的聚合 物。在这种情况下，控制机构例如也可控制添加量，使检测温度不超 过设定温度。在此，设定温度例如可考虑熔融物的热分解的温度，可 事先对每个聚合物进行设定。并且，反应容器形成为卧式的筒形，具有搅拌机，该搅拌机在旋 转轴上留有间隔地设置多个搅拌叶片，所述旋转轴在该容器内延伸设 置；开口在所述旋转轴的轴方向、位于搅拌叶片之间，且形成在熔融 物的液面上方。通过在这样的位置形成开口，可防止被聚合物在开口 及其附近与反应容器内的熔融物接触，并可抑制被聚合物引起的熔融 物的急速冷却所导致的凝固，可防止开口的堵塞。并且，具有检测熔融物液面的液面检测机构，最好具有控制反应 容器液面的液面控制机构，以将液面和开口之间的距离保持在设定范 围。在此，作为液面控制机构，有例如控制从反应容器的供给口的供 给量、从排出口的排出量等的方法。并且，在本专利技术的聚合物合成方法中，在熔融状态下搅拌、输送 从卧式的反应容器的一方供给的被聚合物，从另一方取出聚合物，检 测在反应容器内聚合的熔融物的温度，并向熔融物添加熔融状态的被 聚合物、使该温度不超过设定温度，以此可解决上述课题。根据本专利技术，可抑制聚合物的热分解引起的着色、提高质量。本专利技术的其它目的、特征以及优点可从以下本专利技术的关于附图的 实施例的说明中了解。附图说明图l是适用本专利技术的聚乳酸的合成装置的整体构成图。图2是适用本专利技术的聚乳酸的合成装置的第一反应槽的剖面放大图。图3是适用本专利技术的聚乳酸的合成装置的第二反应槽的剖面放大 图4是适用本专利技术的聚乳酸的合成装置的第三反应槽的剖面放大图。具体实施方式适用本专利技术的聚合物合成方法以及合成装置，可适用于随着聚合 反应产生反应热的聚合物的聚合反应。这样的聚合物含有通过开环聚合反应或附加聚合反应生成的聚合 物，作为通过开环聚合反应生成的聚合物有通过双量体的开环聚合反 应合成的聚酯等。并且，也适合用于以聚乳酸、乳酸为主要成分的共 聚体、以聚乙醇酸、乙醇酸为主要成分的共聚体等的合成。在此，作为聚乳酸的原料而使用的交酯是指通过使水二分子从乳 酸二分子脱水而产生的环式酯，聚乳酸是指以乳酸为主要成分的聚合 体，包括聚L-乳酸均聚物、聚D-乳酸均聚物、聚L/D-乳酸共聚物、 这些聚乳酸与其它酯键合形成成分、例如羟基羧酸、内酯类、二元羧 酸和二醇等共聚后的共聚聚乳酸、及在其中混合作为附属成分的添加物的物质。作为聚乙醇酸的原料而使用的乙交酯是指通过使水二分子从乙醇 酸二分子脱水而产生的环式酯，聚乙醇酸是指以乙醇酸为主要成分的 聚合体，包括其它酯键合形成成分、例如羟基羧酸、内酯类、二元羧 酸和二醇等共聚合后的共聚聚乙醇酸、及在其中混合作为附属成分的添加物的物质。乳酸、乙醇酸以外的羟基羧酸的例子，例如有羟丁基羧酸、羟基 苯甲酸等，作为内酯的例子例如有丁基内酯、己内酯等，作为二元羧 酸的例子例如有碳数量为4~20的脂肪族二元羧酸、邻苯二甲酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸、萘二羧酸等的芳香族二元羧酸，作为二醇的例子例如有碳数量为2~20的脂肪族二醇。并且，聚乙二醇、聚丙二醇、聚丁醚等的聚烷撑醚的低聚物以及 聚合物也可以作为共聚成分使用。同样，聚烷撑碳酸盐的低聚物以及 聚合物也可作为共聚成分使用。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种聚合物合成装置，在熔融状态下聚合被聚合物、合成聚合物，其特征在于，　　　　具有：卧式的反应容器、开口、添加机构、温度检测机构以及控制机构，所述卧式的反应容器在熔融状态下搅拌输送从一方的供给口导入的被聚合物，从另一方的排出口排出；所述开口形成在该反应容器的所述供给口和所述排出口之间；所述添加机构将熔融状态的所述被聚合物从该开口向所述反应容器内添加；所述温度检测机构检测所述反应容器内的所述供给口和所述排出口之间的熔融物的温度；所述控制机构根据该温度检测机构的检测温度、控制通过所述添加机构添加的所述被聚合物的添加量。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：冈宪一郎，松尾俊明，上川将行，冈本成恭，加治屋隆司，
申请(专利权)人：株式会社日立工业设备技术，
类型：发明
国别省市：JP[日本]