丙烯酸系聚合物水溶液的制造方法技术

本发明专利技术是使用具有第1反应器10的装置连续地制造丙烯酸系聚合物水溶液的方法，第1反应器10具有：第1反应槽11，其具有原料供给手段13和搅拌手段12，在聚合引发剂和水的存在下将包含丙烯酸的单体聚合；循环用配管20，其为配设于第1反应槽11的外部、并且将在第1反应槽11的槽壁形成的排出口和导入口连接的配管，用于在第1反应槽11中生成的包含聚合物的反应液的循环，在循环用配管20中配设有将反应液冷却的冷却手段25，使第1反应槽11的排出口15处的反应液的温度与第1反应槽11的导入口17处的经冷却的反应液的温度之差为30℃以上，使从第1反应槽11的排出口15至冷却手段25的液量与第1反应槽11的液量的质量比成为0.050以下，进行单体的聚合和反应液的循环。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】丙烯酸系聚合物水溶液的制造方法
本专利技术涉及适合作为无机粒子的分散剂、水处理剂等的包含丙烯酸系聚合物的水溶液的制造方法。
技术介绍
具有来自丙烯酸或其盐的结构单元的丙烯酸系聚合物已知适于无机粒子的分散剂、配管、锅炉、热交换器等中的垢抑制剂，进而适于洗涤剂促净剂等。在这些用途中，据说重均分子量(Mw)为2000～10000左右、用重均分子量(Mw)除以数均分子量(Mn)所得的Mw/Mn、即分散度所示的分子量分布尽可能窄的以低分子量聚合物为主的丙烯酸系聚合物是优选的。进而，其制造时，当然希望有反应时间的缩短化、生产率的提高等效率良好的制造方法，作为与其相符的制造方法，除了以往的采用间歇式的制造方法以外，对于连续的制造方法也进行了开发。作为连续地制造丙烯酸系的低分子量聚合物的方法，已知下述的方法。专利文献1中公开了pH值为6～9的聚丙烯酸盐水溶液的连续的制造方法，其特征在于，在水性介质中使以丙烯酸单体或丙烯酸盐单体为主的丙烯酸系单体聚合而连续地制造聚丙烯酸盐时，使用由多个反应器组成、至少第1反应器为槽型反应器的连续反应装置，边连续地将丙烯酸系单体、聚合引发剂和亚硫酸氢盐装入第1反应器，边在将pH值维持在3.5以下的水性介质中进行单体的聚合，将从第1反应器排出的反应液连续地装入第2反应器，在第2反应器中继续聚合，同时在第2反应器或第3反应器以后的反应器中将碱添加至反应液中进行中和。专利文献2中公开了水溶性丙烯酸系聚合物的连续的制造方法，其特征在于，通过在水性介质中使以丙烯酸单体或丙烯酸盐单体为主的丙烯酸系单体聚合、进而根据需要添加碱来连续地制造水溶性丙烯酸系聚合物时，使用由多个反应器组成、至少第1反应器为槽型反应器的连续反应装置，边将丙烯酸系单体、聚合引发剂和链转移剂供给至第1反应器，边使丙烯酸系单体聚合，在第1反应器的出口反应液中将供给至第1反应器的单体的聚合转化率维持在90质量％以上。另外，专利文献3中公开了水溶性聚合物的连续的制造方法，其特征在于，其为水溶性聚合物(聚丙烯酸(盐))的连续的制造方法，具有：使包含具有聚合性不饱和键的单体(丙烯酸)的循环液在具有由罐及在其外部循环的配管构成的循环管线的反应装置中循环而连续地制造水溶性聚合物的工序，和将循环液的一部分从排出管线取出的工序；循环管线在至少1处具有冷却器。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2003-2909号公报专利文献2：日本特开2003-40912号公报专利文献3：日本特开2007-217654号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题根据上述的技术，虽然能够制造分散度小的丙烯酸系聚合物，但含有少量的高分子量成分。因此，例如在分散性能、药液的低粘度化这样的方面，希望进一步的提高。本专利技术的课题是提供制造水溶液的方法，该水溶液是适合作为无机粒子的分散剂、水处理剂等的水溶液，包含分散度小、并且充分地抑制了高分子量聚合物的副产的丙烯酸系聚合物。用于解决课题的方案以下示出本专利技术。[1]丙烯酸系聚合物水溶液的制造方法，其特征在于，是使用具有第1反应器的装置连续地制造丙烯酸系聚合物水溶液的方法，该第1反应器具有：第1反应槽，其具有原料供给手段和搅拌手段，在聚合引发剂和水的存在下将包含丙烯酸的单体聚合；循环用配管，其为配设于上述第1反应槽的外部、并且将在上述第1反应槽的槽壁形成的排出口和导入口连接的配管，用于在上述第1反应槽中生成的包含聚合物的第1反应液的循环，其中，在上述循环用配管中配设有将上述第1反应液冷却的冷却手段，使上述第1反应槽的上述排出口处的上述第1反应液的温度与上述第1反应槽的上述导入口处的经冷却的上述第1反应液的温度之差为30℃以上，使从上述第1反应槽的上述排出口至上述冷却手段的液量与上述第1反应槽中的液量的质量比成为0.050以下，进行上述单体的聚合和上述第1反应液的循环。[2]上述[1]所述的丙烯酸系聚合物水溶液的制造方法，其中，用于将上述第1反应液排出的排出用配管与上述循环用配管连接。[3]上述[2]所述的丙烯酸系聚合物水溶液的制造方法，其中，将从上述排出用配管得到的上述第1反应液中和，得到pH在4～9的范围的第2反应液。[4]上述[3]所述的丙烯酸系聚合物水溶液的制造方法，其中，上述装置还具有与上述排出用配管连接的第2反应器，在上述第2反应器中使用碱剂将上述第1反应液中和，得到上述第2反应液。[5]上述[3]所述的丙烯酸系聚合物水溶液的制造方法，其中，上述装置还具有与上述排出用配管连接的第2反应器和与该第2反应器连接的第3反应器，在上述第2反应器中继续使用了来自上述排出用配管的上述第1反应液的聚合，在上述第3反应器中使用碱剂将来自上述第2反应器的反应液中和。本说明书中，聚合物的重均分子量(以下也称为“Mw”)和数均分子量(以下也称为“Mn”)为采用凝胶渗透色谱(以下也称为“GPC”)测定的标准聚丙烯酸钠换算值。另外，“(甲基)丙烯酸”的记载意味着丙烯酸和甲基丙烯酸。专利技术的效果根据本专利技术，能够高效率地制造包含分散度(Mw/Mn)小、并且高分子量聚合物的副产得到了充分抑制的丙烯酸系聚合物的水溶液。因此，不仅能够高效率地制造包含含有来自丙烯酸的结构单元的均聚物或共聚物的水溶液，而且能够高效率地制造包含然后利用碱剂将来自丙烯酸的羧基的一部分或全部中和而成的聚合物盐、即具有与分子量有关的上述性质的丙烯酸系聚合物的水溶液。采用本专利技术的制造方法得到的丙烯酸系聚合物水溶液适合作为无机粒子的分散剂、水处理剂等。附图说明图1为表示本专利技术涉及的第1反应器的构成的概略图。图2为表示实施例和比较例中使用了的制造装置的构成的概略图。具体实施方式本专利技术是例如使用装置(以下称为“制造装置”)连续地制造丙烯酸系聚合物水溶液的方法，该装置具有图1中所示的第1反应器10，即，如下的第1反应器10，该第1反应器10具有：第1反应槽11，其具有原料供给手段13和搅拌手段12，在聚合引发剂和水的存在下将包含丙烯酸的单体聚合；循环用配管20，其为配设于该第1反应槽11的外部、并且将在第1反应槽11的槽壁形成的排出口15和导入口17连接的配管，用于在第1反应槽11中生成的包含聚合物的第1反应液的循环，其特征在于，在循环用配管20中配设将第1反应液冷却的冷却手段25，使第1反应槽11的排出口15处的第1反应液的温度与第1反应槽11的导入口17处的经冷却的第1反应液的温度之差为30℃以上，使从第1反应槽11的排出口15至冷却手段25的液量与第1反应槽11中的液量的质量比为0.050以下，进行单体的聚合和第1反应液的循环。根据本专利技术，得到包含分散度(Mw/Mn)优选为1.8～2.4、更优选为2.0～2.2的丙烯酸系聚合物、该丙烯酸系聚合物的固体成分浓度优选为25～55质量％、更优选为35～45质量％的水溶液。本专利技术中使用的单体可以只是丙烯酸，也可以是丙烯酸与其他的聚合性不饱和化合物(以下称为“其他单体”)的组合。作为其他的聚合性不饱和化合物，可列举出丙烯酸的盐、碳原子数4以上的不饱和单羧酸或其盐、不饱和二羧酸或其酸酐或其盐、(甲基)丙烯酸烷基酯、(甲基)丙烯酸羟基烷基酯、含有酰胺基的聚合性不饱和化合物、含有磺酸基的聚合性不饱和化合物等。这些化合物可单独地使用，也可将2种以上组合使本文档来自技高网...

【技术保护点】
丙烯酸系聚合物水溶液的制造方法，是使用装置连续地制造丙烯酸系聚合物水溶液的方法，该装置具有第1反应器，第1反应器具有：第1反应槽，其具有原料供给手段和搅拌手段，在聚合引发剂和水的存在下将包含丙烯酸的单体聚合；循环用配管，是配设于上述第1反应槽的外部、并且将在上述第1反应槽的槽壁形成的排出口和导入口连接的配管，用于在上述第1反应槽中生成的包含聚合物的第1反应液的循环，其特征在于，在上述循环用配管中配设有将上述第1反应液冷却的冷却手段，使上述第1反应槽的上述排出口处的上述第1反应液的温度与上述第1反应槽的上述导入口处的经冷却的上述第1反应液的温度之差成为30℃以上，使从上述第1反应槽的上述排出口至上述冷却手段的液量与上述第1反应槽中的液量的质量比为0.050以下，进行上述单体的聚合和上述第1反应液的循环。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.12.25 JP 2014-2635131.丙烯酸系聚合物水溶液的制造方法，是使用装置连续地制造丙烯酸系聚合物水溶液的方法，该装置具有第1反应器，第1反应器具有：第1反应槽，其具有原料供给手段和搅拌手段，在聚合引发剂和水的存在下将包含丙烯酸的单体聚合；循环用配管，是配设于上述第1反应槽的外部、并且将在上述第1反应槽的槽壁形成的排出口和导入口连接的配管，用于在上述第1反应槽中生成的包含聚合物的第1反应液的循环，其特征在于，在上述循环用配管中配设有将上述第1反应液冷却的冷却手段，使上述第1反应槽的上述排出口处的上述第1反应液的温度与上述第1反应槽的上述导入口处的经冷却的上述第1反应液的温度之差成为30℃以上，使从上述第1反应槽的上述排出口至上述冷却手段的液量与上述第1反应槽中的液量的质量比为0....

【专利技术属性】
技术研发人员：藤原正裕，
申请(专利权)人：东亚合成株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP