(57)【要約】【課題】原料仕込み工程および／または重合体分散液抜き出し工程を含め、重合器内容物の液面レベルを検知し計測することにより、製品の品質を保持しつつ生産性を向上させることができる塩化ビニル系重合体の製造方法を提供する。【解決手段】塩化ビニル、または塩化ビニルおよび共重合性単量体の混合物を、還流コンデンサー付き重合器内において水性媒体中で重合し塩化ビニル系重合体を製造する方法であって、前記重合器に備えられた液面計を用いて、重合反応工程、並びに、重合反応開始前の原料仕込み工程および／または重合反応終了後の重合体分散液抜き出し工程において、重合器内容物の液面レベルを検知し計測することを特徴とする塩化ビニル系重合体の製造方法。【選択図】      図１
2005053941.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
塩化ビニル、または塩化ビニルおよび共重合性単量体の混合物を、還流コンデンサー付き重合器内において水性媒体中で重合し塩化ビニル系重合体を製造する方法であって、前記重合器に備えられた液面計を用いて、重合反応工程、並びに、重合反応開始前の原料仕込み工程および／または重合反応終了後の重合体分散液抜き出し洗浄工程において、重合器内容物の液面レベルを検知し計測することを特徴とする塩化ビニル系重合体の製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の製造方法であって、前記液面計が、４〜２０ＧＨｚのマイクロ波を放射する電波式液面計である製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、原料仕込み工程および／または重合体分散液抜き出し洗浄工程を含め、重合器内容物の液面レベルを検知し計測することにより、製品の品質を保持しつつ生産性を向上させることができる塩化ビニル系重合体の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、塩化ビニル系重合体の製造において、製品の品質を損なうことなく生産性を向上させてコスト削減を図る方法が、多数の観点から提案され、かつ実用化されている。塩化ビニル系重合体は、通常、バッチ式で製造されるため、重合反応工程を含め１バッチに要する時間を適切に短縮し、単位期間当たりのバッチ数を増大させることが望ましい。
【０００３】
重合反応時間の短縮化を図るため、還流コンデンサーを備えた重合器を用いて、冷却ジャケット（必要により、更に冷却コイル）による除熱と合わせて重合反応熱を最大限効率的に除去することが通常に行われている。また、総除熱量に対する還流コンデンサーによる除熱割合を、より増大させる傾向になってきている。還流コンデンサーによる除熱は気化した単量体の凝縮によって行われる。従って、重合器内の液相表面の発泡現象が必然的に生じ、気液界面部におけるスケールの生成の問題や、泡に同伴した重合体粒子が還流コンデンサー等へ吹き上げおよび付着し、ひいては次バッチ時における製品中へ混入してフィッシュアイ増大の原因となる等の問題があり、その対策が検討されてきた。
【０００４】
例えば、重合器の気相部に泡センサーを設置し、液相表面部の泡の量が一定量以上に達した時点を検知して、消泡剤を添加することにより、泡の量を抑制することが提案されている（特許文献１参照）。また、重合器内の液面を連続的に計量値として計測する液面計を装備した重合器を用い、その計測値に基づいて還流コンデンサーへの冷却水温度もしくは流量を変えることにより、還流コンデンサーにより還流する単量体の量を増減させ、気液界面が所定の範囲内で常時攪拌流動されて静止滞留しないように制御することにより、スケール生成等を抑制することが提案されている（特許文献２参照）。
【０００５】
更に、重合反応後の未反応単量体回収時に生じる発泡現象も液面計を利用することにより制御することが可能となってきている。しかしながら、上記のとおり、液面計の利用は、主として重合工程における発泡相レベルの検知手段として採用されているにすぎず、他についての適用は提案されていない。
【０００６】
塩化ビニル系重合体のバッチ式製造は、主として、重合器内への水性媒体の充填および単量体等の原料の仕込み、重合反応、重合反応後の重合体含有分散液の抜き出し、および重合器内面の水洗を含む工程からなるバッチを繰り返すことによって行われている。そして、前記重合反応の前後における工程に要する時間を管理し制御することも生産性向上の点から重要である。
【０００７】
通常、塩化ビニル系単量体の仕込み量は、仕込みライン中に設置されている流量計にて測定され、所要の一定量となるように制御されている。しかし、この流量計は液状で供給される塩化ビニル系単量体を計量しているので、前記単量体を圧送・供給する仕込みポンプ内におけるキャビテーション現象の発生によってトラブルが生じ、前記単量体が一部ガス化して含まれていても、その量は流量計によりカントされないため、結果的に所定量を超える単量体が仕込まれてしまうという問題が生じる場合があった。近年、単量体仕込み時間を短縮するために、仕込みポンプをその仕様性能を超えて使用する場合が多くなっており、前記トラブルの発生頻度が増大している。また、長期間にわたる流量計の使用の結果、その精度が低下し単量体の仕込み量を正確に計測することができないという問題も生じる。そして、この単量体仕込み量の誤差は設計仕様の製品の品質に少なからぬ影響を及ぼす。更に、水性媒体等の仕込み量の管理においても、影響の程度に差異はあるが、ほぼ同様な問題がある。従来の生産工程において、上記仕込みポンプに起因する現象の発生を検知することは非常に困難であり、製品品質の低下の原因を解明するために、多大な時間とコストを必要としていた。
【０００８】
また、重合反応終了後の工程に要する時間の短縮を図ることも必要とされる。
得られた重合体を含む分散液を重合器から抜き出した後に重合器内面の水洗が行われるが、通常、水洗を開始する時期は重合器内の撹拌機の負荷値を測定し、その測定値に基づいて制御されており、重合器内反応物の液面低下に伴う前記負荷値が一定値以下となった時点で攪拌機の作動を停止し、前記水洗を開始している。しかし、生産する重合体の仕様・品種により、重合器内反応物の粘度が異なることから、この攪拌機の負荷値から、重合器内反応物の液面が一定値以下となったことを確認することは困難であった。即ち、水洗開始時期を撹拌機の負荷値に基づき設定しても、残留する重合器内反応物の液面の高さが異なる場合がある。
このため、水洗開始時期を適正に決定することは困難であるので、重合器内反応物の抜き出しが十分に行われることを確保するために、通常、安全を見込んで必要以上の時間をかけているのが現状であり、生産性の点からみて有効なものではなかった。
【０００９】
【特許文献１】
特開平４−１３０１０３号公報
【特許文献２】
特開平７−２５９０９号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、重合反応工程のみならず、その前後の生産工程においても液面レベルを正確に検知し測定することによって、塩化ビニル系重合体製造における工程時間の短縮等により生産性を顕著に向上させるとともに高品質な製品を製造できる方法を提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記課題を解決すべく、鋭意検討した結果、重合器内容物の液面レベルを正確に把握し制御するため、液面計を採用し、かつ、重合反応工程の前後の工程においても、液面計を活用することが有効であることを見出し、該知見に基づいて本発明を完成するに至った。
【００１２】
即ち、本発明は、塩化ビニル、または塩化ビニルおよび共重合性単量体の混合物を、還流コンデンサー付き重合器内において水性媒体中で重合し塩化ビニル系重合体を製造する方法であって、前記重合器に備えられた液面計を用いて、重合反応工程、並びに、重合反応開始前の原料仕込み工程および／または重合反応終了後の重合体分散液抜き出し洗浄工程において、重合器内容物の液面レベルを検知し計測することを特徴とする塩化ビニル系重合体の製造方法を提供するものである。
なお、本明細書において、液面とは、重合反応工程における発泡現象により生じた発泡相を含め、前記発泡相表面を意味する用語としても使用する。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について詳細に説明する。
先ず、本発明方法に用いる重合反応装置の１例を図１に示す。重合器１には、例えば、その外周面に冷却ジャケット（図示せず）が設けられており、この冷却ジャケットにはライン（図示せず）を通じて冷却水等の冷媒が通導される。また、必要に応じて、重合器１内に冷却バッフル１１や冷却コイル（図示せず）を設けてもよい。また、重合器１の上部には還流コンデンサー５が設けられ、この還流コンデンサー５にもライン（図示せず）を通じて冷却水等の冷媒が通導される。
還流コンデンサー５は重合器１内で発生した単量体蒸気を凝縮し、液化して還流させる。
【００１４】
重合器１には、イオン交換水等の水性媒体仕込みライン６、重合開始剤仕込みライン７、単量体仕込みライン８、重合反応終了後に未反応単量体を回収するライン９が接続されている。また、重合器１内に仕込まれた内容物２を攪拌するパドル翼を供えた攪拌機３が、重合器１に備えられた駆動モータ４により回転するようになっている。そして、図示した例においては、液面計１０が重合器１の上部に備えられている。
【００１５】
本発明の重合装置に用いる重合容器の内面、バッフル、パドル翼、シャフト等の材質としては、高クロム高純度フェライト系ステンレス鋼、２相ステンレス鋼、オーステナイト系ステンレス鋼等のステンレス鋼が好ましい。
【００１６】
［液面計］
本発明方法の特徴とするところは、重合器内の液面レベルを重合器に備えられた液面計を用いて検知し計測する点にある。前記液面レベルの検知および計測は、重合反応工程のみならず、後述するように単量体等の仕込み工程および重合体分散液抜き出し洗浄工程においても実施する。
【００１７】
本発明で用いる液面計としては、重合器内の液面レベルを検知し計測できるものであればよく、特に限定されない。
【００１８】
また、液面レベルの連続的計測を行うことが望ましいことから、例えば、静電容量式液面計、超音波式液面計、電波式液面計等を用いてもよい。なお、静電容量式液面計は接触型のものであり、重合器内容物中に所望の深さにまで挿入する必要があるので、内容物の流動による変形防止、重合体粒子の付着による誤作動等に対する対策が必要である。この点からみて、非接触型の超音波式液面計および電波式液面計が好ましい。
【００１９】
ただし、超音波式液面計は音波を発生させるという機構上使用可能な圧力に制限があり、つまり蒸気密度の濃厚なガスを通して液面レベルを測定する場合は、前記ガスが音波を反射する現象が発生することによりノイズが生じるので、一定の圧力範囲に納まる条件下での塩化ビニル系重合体の製造の場合に限定的に使用することができる。また、重合反応工程以外の前後の工程においては、前記障害は生じないことから、本発明において超音波式液面計と電波式液面計とを組み合わせて使用することに何ら問題はない。そして、電波式液面計は、超音波式液面計において問題とされる上記使用圧力の制限をうけないことから、適用工程を問わず好ましく使用することができる。
【００２０】
通常、非接触型の液面計はその測定精度を上げるためにセンサー先端部を重合器の上方内面より器内に突出させて設置していたが、センサー先端部にスケールが付着してしまうことがあった。また、センサー先端部へ泡が付着しないようにするためには、還流コンデンサーによる除熱量の上限値を制限して、重合反応工程における発泡時の発泡相の高さを抑制する必要があり、還流コンデンサーによる除熱機能を最大限に発揮させることができないという難点もあった。センサーの先端部を重合器上方部に設けた凹部内側に収容して設置するようにすることで、上記スケールの付着および還流コンデンサーの除熱量の制限の問題は解消する。しかし、この場合には、センサーに反射してくるマイクロ波に外乱によるノイズが混在して液面レベルの計測精度が低下する可能性がある。
【００２１】
本発明方法において、電波式液面計を用いる場合、その構造としては被測定対象である重合器内容物の液面から反射してくるマイクロ波を確実に受信するためにセンサーの先端にホーンアンテナを取り付けることが好ましく、設置条件にもよるが可能な限り大きなホーンアンテナを設置することで測定精度を向上させることができる。また、ホーンアンテナと本体センサー部を連結する導波管を採用することが好ましく、導波管の長さを適宜調整することにより、ホーンアンテナをより好ましい位置に正確に設置することが可能となる。また、上記導波管の採用により、ホーンアンテナの先端開口部を液面に対して水平に設置すれば、導波管の設置角度は特に制限されず、液面に対して傾斜していても何ら問題はない。
そして、マイクロ波を検出するホーンアンテナの先端開口部は、重合器の内部に最小限突出させれば十分であり、計測精度の低下、重合反応時の発泡相の高さもしくは還流コンデンサーによる除熱機能の制限、センサー部へのスケールの付着等の問題もなく、長期の運転操作を行ってもメンテナンスの頻度を必要最小限にできる。なお、マイクロ波はセンサー部下から送受信される。
【００２２】
上記電波式液面計の一例の全体の概略を図２（Ｉ）に示す。電波式液面計１２は、マイクロ波送受信部１３、導波管１４、およびホーンアンテナ１５を具備している。該電波式液面計の適用の形態の例を図２（ａ），（ｂ）に示す。ホーンアンテナの先端開口部１６が液面Ｗに対して水平に設置されていれば、導波管の設置角度は制限されないことが図示されている。
【００２３】
本発明方法では、４〜２０ＧＨｚ、より好ましくは５〜１０ＧＨｚのマイクロ波を放射する電波式液面計を採用することが好ましい。前記周波数が高すぎると、特に、重合反応工程における攪拌による液面変動が大きい状態、激しく発泡した状態等において液面レベルもしくは発泡相面レベルの検出が困難になる。例えば、検知すべき発泡相表面からの反射波が生じない可能性が高くなる。逆に低すぎると所望の測定精度を期待することができない。
【００２４】
本発明で上記の液面計を採用することにより、例えば、重合反応工程における還流コンデンサー使用時、排ガス時等の液面レベルを精度よく検出するのみならず、原料の仕込み工程における仕込み量を重合器内の実際の液量として検出できるため、仕込み量が過充填となる前に過充填防止操作をプロセス制御コンピュータにより行うことができ、安全面の更なる改善を図ることができる。同様にして充填不足が生じる場合についても、仕込み工程におけるも欠陥を的確に把握することができ、より品質管理面の改善を図ることができる。
【００２５】
また、重合反応終了後の重合器内の水洗開始時点は、従来、重合体分散液の抜き出し時における攪拌機の負荷値のみに基づいて制御されていたが、水洗開始に最適な液面レベルを予め設定し、液面計により重合器内の実際の液量を把握することにより、適切な時点で水洗を開始することができ、必要以上の待ち時間をなくすことができる。
【００２６】
なお、通常、重合器内の水洗は、所要時間をできるだけ短縮させるために、例えば、重合体スラリーが重合器から完全に抜き出される前に行われ、その時使用した水洗水は、得られた重合体スラリーと共にブローダウンタンクへ移送される。
【００２７】
［単量体］
本発明で用いられる単量体原料は、塩化ビニルまたは塩化ビニルを主成分とする単量体混合物である。塩化ビニルを主成分とする単量体混合物は、少なくとも  ５０重量％以上の塩化ビニルと、塩化ビニルと共重合可能な他の単量体とからなる混合物である。前記他の単量体としては、例えば、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル等のビニルエステル；アクリル酸メチル、アクリル酸エチル等のアクリル酸エステル、またはメタクリル酸エステル；エチレン、プロピレン等のオレフィン類；無水マレイン酸；アクリロニトリル；スチレン；塩化ビニリデン等が挙げられる。これらは１種単独でも２種以上を組み合わせても使用することができる。
【００２８】
［分散剤］
本発明の方法において、塩化ビニル等を水性媒体中で重合する場合に使用される分散剤は、特に限定されず、従来の塩化ビニル系重合体の製造に使用されているものでよい。この分散剤としては、例えばメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース等の水溶性セルロースエーテル、水溶性部分鹸化ポリビニルアルコール、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、ゼラチン等の水溶性ポリマー；ソルビタンモノラウレート、ソルビタントリオレエート、グリセリントリステアレート、エチレンオキシド−プロピレンオキシドブロック共重合体等の油溶性乳化剤；ポリオキシエチレンソルビタンモノラウレート、ポリオキシエチレングリセリンオレエート、ラウリン酸ナトリウム等の水溶性乳化剤等が挙げられる。これらは１種単独でも２種以上を組み合わせても使用することができる。
【００２９】
［重合開始剤］
本発明の方法において用いられる重合開始剤は特に限定されず、従来の塩化ビニル系重合体の製造に用いられているものでよい。例えば、ジイソプロピルパーオキシジカーボネート、ジ−２−エチルヘキシルパーオキシジカーボネート、ジエトキシエチルパーオキシジカーボネート等のパーオキシカーボネート化合物；ｔ−ブチルパーオキシピバレート、ｔ−ヘキシルパーオキシピバレート、ｔ−ブチルパーオキシネオデカノエート、α−クミルパーオキシネオデカノエート等のパーオキシエステル化合物；アセチルシクロヘキシルスルホニルパーオキシド、２，４，４−トリメチルペンチル−２−パーオキシフェノキシアセテート、３，５，５−トリメチルヘキサノイルパーオキシド等の過酸化物；アゾビス−２，４−ジメチルバレロニトリル、アゾビス（４−メトキシ−２，４−ジメチルバレロニトリル）等のアゾ化合物；過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウム、過酸化水素等が挙げられる。これらは１種単独でも２種以上を組み合わせても使用することができる。
【００３０】
［酸化防止剤］
本発明に用いられる酸化防止剤は特に制限はなく、塩化ビニル系重合体の製造において一般に用いられているものでよい。例えば、２，２−ジ（４’−ヒドロキシフェニル）プロパン、ハイドロキノン、ｐ−メトキシフェノール、ｔ−ブチルヒドロキシアニソール、ｎ−オクタデシル−３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート、ｔ−ブチルハイドロキノン、２，５−ジ−ｔ−ブチルハイドロキノン、４．４’−ブチリデンビス（３−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）、３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシトルエン、２，２’−メチレン−ビス（４−エチル−６−ｔ−ブチルフェノール）、トリエチレングリコール−ビス［３−（３−ｔ−ブチル−５−メチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート］、ペンタエリスリチル−テトラキス［３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート］、２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−ｓｅｃ−ブチルフェノール、２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−メチルフェノール、ｔ−ブチルカテコール、４，４’−チオビス（６−ｔ−ブチル−ｍ−クレゾール）、トコフェロール、ノルジヒドログアイアレチン酸等のフェノール化合物；セミカルバジド、および１−アセチルセミカルバジド、１−クロルアセチルセミカルバジド、１−ジクロルアセチルセミカルバジド、１−ベンゾイルセミカルバジド、セミカルバゾン等のセミカルバジド誘導体；カルボヒドラジド、チオセミカルバジド、チオセミカルバゾン等のチオカルバジドの誘導体；フェニルナフチルアミン、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−ｐ−フェニレンジアミン、４，４’−ビス（ジメチルベンジル）ジフェニルアミン等のアミン化合物；ニトロソアニソール、Ｎ−ニトロソジフェニルアミン、ニトロアニリン、Ｎ−ニトロソフェニルヒドロキシリルアミンアルミニウム塩等のニトロまたはニトロソ化合物；トリフェニルホスファイト、ジフェニルイソデシルホスファイト、フェニルジイソデシルホスファイト、４，４’−ブチリデン−ビス（３−メチル−６−ｔ−ブチルフェニル−ジ−トリデシル）ホスファイト、サイクリックイソペンタンテトライルビス（オクタデシルホスファイト）、トリス（ノニルフェニル）ホスファイト、トリス（ジノニルフェニル）ホスファイト等のリン化合物；ジラウリルチオジプロピオネート、ジミリスチルチオジプロピオネート、ジステアリルチオジプロピオネート、ドデシルメルカプタン、１，３−ジフェニル−２−チオ尿素等の硫黄化合物等が挙げられる。これらは１種単独でも２種以上を組み合わせても使用することができる。これらの中でも、得られる重合体の抗初期着色性が良好で、重合器へのスケール付着が少ない点で、３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシトルエン、トリエチレングリコール−ビス［３−（３−ｔ−ブチル−５−メチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート］、ｔ−ブチルヒドロキシアニソール、ｔ−ブチルハイドロキノン、２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−ｓｅｃ−ブチルフェノール、ｎ−オクタデシル−３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネートが好ましい。
【００３１】
［スケール付着防止剤］
本発明で用いられるスケール付着防止剤としては、公知のものでよく、例えば、多価フェノール類および多価ナフトール類の自己縮合物；１−ナフトールとホルムアルデヒドとの縮合物；フェノール化合物とアルデヒド類との縮合物；キノン−アミン化合物と有機シリカゾルとの混合溶液；ナフトール類スルフェイド化合物；電子供与性の染料とアリールスルホン酸との混合物および／または反応生成物；フェノチアジン誘導体；キノン化合物および／またはその還元処理物；ケトン樹脂とフェノール性化合物との反応生成物；染料、顔料、共役π結合を５個以上有する芳香族化合物、共役π結合を５個以上有する複素環式化合物；ポリ芳香族アミン；カチオン化合物とアニオン化合物との塩；ポリビニルアルコールとアミノ安息香酸との反応生成物；フェノール類とアルデヒド類との初期縮合変性物等を挙げることができる。なお、塗布液を重合容器の内壁面等に塗布する方法は、特に限定されず、例えばハケ塗り、スプレー塗布、スチーム塗布、重合体スケール付着防止剤で重合容器を満たした後に抜き出す方法等を含め、様々な塗布方法を用いることができる。
【００３２】
最近の塩化ビニル系重合体の製造におけるスケール付着防止剤の塗布はスチームを媒体とした塗布方法が主流を占めてきているが、このスチーム塗布法を採用する場合、上記の中では多価フェノール類および多価ナフトール類の自己縮合物、１−ナフトールとホルムアルデヒドとの縮合物、ナフトール類スルフェイド化合物を用いることが好ましい。
【００３３】
［他の条件等］
また、重合における他の条件、例えば、重合器へのイオン交換水等の水性媒体、塩化ビニルまたは塩化ビニルを含む単量体混合物、分散剤、重合開始剤等の仕込み方法、仕込み割合、あるいは重合温度（例えば、２０〜８０℃）等も従来と同様でよい。
【００３４】
本発明の方法においては、必要に応じて塩化ビニル系重合体の製造に一般的に使用されている重合度調整剤、連鎖移動剤、ｐＨ調整剤、ゲル化改良剤、帯電防止剤、架橋剤、安定剤、充填剤等を適宜使用することもできる。また、酸化防止剤を重合反応の制御、生成重合体の劣化防止等の目的で、重合開始前、重合中あるいは重合終了後に重合系に添加することもできる。
【００３５】
【実施例】
以下、本発明を実施例および比較例を挙げて具体的に説明する。
なお、実施例および比較例では、図１に示す装置を用いた。重合器１としては、円筒直胴部を有する重合器を用いた。
実施例等において使用した電波式液面計１０は、マイクロ波周波数：５．８ＧＨｚ、導波管の直径：４０ｍｍ、ホーンアンテナ先端開口部の直径：２４１ｍｍのものを用いた。
図１中に、重合器１の円筒直胴部の上端水平面を「ＴＬ線」で示した。前記ＴＬ線より上部へ  ０．５ｍ高い水平面を「Ｂ線」で示した。重合器最低部の位置を「Ａ線」で示した。前記Ａ線の高さが０％であるとし、前記Ａ線から前記Ｂ線までの高さ  １００％であると設定した。電波式液面計１０を、そのホーンアンテナの先端開口部の面が、前記「Ｂ線」で示される前記水平面の位置と一致するように設置した。
【００３６】
［実施例１］
還流コンデンサーが付設された内容積  １３０ｍ３  の重合器１を使用した。この重合器内面および還流コンデンサー内部には、１−ナフトールとアルデヒドとの縮合物（スケール付着防止剤）が塗布され、スケール付着防止性塗膜が形成されている。重合器に、イオン交換水  ５４，９００ｋｇ、部分ケン化ポリビニルアルコール  １３．８ｋｇ、およびヒドロキシプロピルメチルセルロース  ９．２ｋｇを仕込んだ。電波式液面計１０を用いて、この時点の液面レベルが温度換算による計算液量と等しいことを確認した。次いで、真空ポンプで内圧が  ７．９８ｋＰａ（ゲージ圧）になるまで排気した後、塩化ビニル単量体  ４７，７００ｋｇを仕込んだ。この時点においても、電波式液面計１０を用いて、液面レベルが流量計により表示された流量換算による計算液量と等しいことを確認した。そして、攪拌しながら重合開始剤として、ジ−２−エチルヘキシルパーオキシジカーボネート  ２５．３ｋｇを重合容器内に圧入した。
【００３７】
なお、重合開始時の攪拌動力は、重合容器の内容物の重量（ｔ）当り、１．３×１０３  Ｗ（１３０  Ｋｇ・ｍ／ｓ）であった。また、攪拌開始時から後記スラリー抜き出し時までにおける攪拌回転数は８６  ｒｐｍであった。
次いで、冷却ジャケットに温水を通して、重合器内液相温度を  ５３℃に上昇させ、前記温度に到達した以降は、前記  ５３℃の温度に保ちながら重合反応を行い、冷却ジャケットに冷却水を通水するように切り換え、また、重合開始から  ３０分後に還流コンデンサーに冷却水を通して除熱を開始した。電波式液面計１０にて発泡相面レベルを確認しながら、還流コンデンサーによる除熱量の割合を上昇させていった。ただし、発泡相面レベルがホーンアンテナの先端開口部に対して常に５ｃｍ以上の間隔を保つように還流コンデンサーに通す冷却水量を制御した。重合器の内圧が５８８  ｋＰａ（ゲージ圧）に達した時点で重合を停止し、未反応単量体を回収し、得られた重合体スラリーの重合器外への抜き出しを開始した。前記抜き出しの開始と同時に攪拌機の回転数を  ４６  ｒｐｍに下げて、電波式液面計１０により、予め設定された高さ（図１に示すとおり、Ａ線よりＢ線までの高さを  １００％と設定）の  １０．０％まで液面が下がったことを確認した時点で水洗を開始し、重合器内の水洗を  １１分間行った。
【００３８】
上記工程終了後、重合器内のスケール付着状況およびホーンアンテナの状況を観察した。また、重合体を脱水・乾燥して品質の評価を行った。各種評価手法を下記に示した。
【００３９】
［評価手法］
スケール付着状況
重合器内スケールの付着状況について、次のとおりにして観察して、次の３段階に分けて評価した。
・Ａ：スケールの付着がほとんど認められない。
・Ｂ：気液界面付近の重合器内全周にスケールが付着している。
・Ｃ：気液界面付近のみでなく、冷却バッフル頂部にスケールが付着している。
【００４０】
嵩比重
得られた重合体の嵩比重を、ＪＩＳ  Ｋ−６７２１  に準じて測定した。
粒度分布の測定
得られた重合体の粒度分布を、ＪＩＳ  Ｚ−８８０１  の粒度分布測定法に準じて、測定し、＃６０、＃１００、および＃２００の篩を通過した試料の重量％を求めた。
【００４１】
フィッシュアイ量
得られた重合体  １００重量部、ＤＯＰ  ５０重量部、ステアリン酸バリウム  ０．１重量部、ステアリン酸カドミウム  ０．１重量部、セタノール  ０．８重量部、スズ系安定剤  ２．０重量部、二酸化チタン  ０．５重量部およびカーボンブラック  ０．１重量部を  １４０℃の６インチロールを用いて５分間混合混練後、厚さ  ０．３ｍｍのシートに成形した。このシートの面積  １００ｃｍ２  中に含まれる白色透明粒子の個数を数えた。
【００４２】
［実施例２］
予め設定された高さ（上記のとおり）の  １２．１％まで液面が下がった時点で水洗を開始すること以外は、実施例１に記載したと同様にして重合、水洗等を行い、実施例１と同様にして、評価を行った。
【００４３】
［比較例１］
液面計を使用しないこと、および液面等の制御は、流量計測定値等に基づく従来方法によること以外は、実施例１と同様にして、重合を行った。重合体スラリーの重合器外への抜き出し開始と同時に攪拌機の回転数を  ４６  ｒｐｍに下げ、従来の方法と同様に液面低下に伴い攪拌機の負荷が低下した時点で撹拌機を止め、その後に重合器内の水洗を  １１分間行った。この例における水洗開始時の液面は予め設定された高さ（上記のとおり）の５％であった。また、実施例１と同様にして、評価を行った。
【００４４】
［比較例２］
重合器内の水洗時間を９分間とすること以外は、比較例１と同様にして重合、水洗等を行い、実施例１と同様にして、評価を行った。評価結果を表１に示す。
【００４５】
［比較例３］
実施例１に記載の塩化ビニル単量体の仕込み量よりも、１．５重量％多い量の単量体を使用したこと以外は、比較例１と同様にして重合、水洗等を行い、実施例１と同様にして、評価を行った。
【００４６】
［比較例４］
実施例１に記載の塩化ビニル単量体の仕込み量よりも、１．５重量％少ない量の単量体を使用したこと以外は、比較例１と同様にして重合、水洗等を行い、実施例１と同様にして、評価を行った。
【００４７】
［評価結果等］
上記実施例１、実施例２、比較例１および比較例２について、水洗開始時点の液面高さ、水洗時間、スラリー抜き出し開始から水洗終了までに要した時間の結果を表１に示す。
上記実施例１、実施例２、比較例１および比較例２について、上記嵩比重、重合体の＃６０パス％、＃１００パス％および＃２００パス％、フィッシュアイの個数、並びにスケール付着の結果について表２に示す。また、比較例３および比較例４については、前記に加えて塩化ビニル単量体仕込み量の過剰量もしくは過少量をも含めて、表２に示す。
なお、上記実施例および比較例のいずれの場合においても、重合器内の点検の結果、液面計のホーンアンテナ部への付着物は全く認められなかった。
【００４８】
【表１】
2005053941.tif 000003
【００４９】
【表２】
2005053941.tif 000004
【００５０】
【発明の効果】
本発明の方法によれば、液面計を備えた重合器を用いて液面レベルを検知し計測することにより、重合反応工程において還流コンデンサーの除熱量を高めることができ、また、原料仕込み工程および／または重合終了後の水洗工程を含めて工程時間の短縮を図ることができる。更に、単量体仕込み工程における過充填または充填不足を未然に解消することができ、スケールの生成を抑制し、製品の品質の安定化を保持し、かつ、生産性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明方法に用いられる重合器の１例を示す概略図である。
【図２】（Ｉ）実施例および比較例で用いられている電波式液面計の概略図である。
（ａ）電波式液面計の適用形態の一例を示す図である。
（ｂ）電波式液面計の適用形態の他の一例を示す図である。
【符号の説明】
１  重合器
２  重合器内容物
３  攪拌機
４  攪拌機駆動モータ
５  還流コンデンサー
６  水性媒体仕込みライン
７  重合開始剤仕込みライン
８  単量体仕込みライン
９  未反応単量体回収ライン
１０  液面計
１１  冷却バッフル
１２  電波式液面計
１３  マイクロ波送受信部
１４  導波管
１５  ホーンアンテナ
１６  ホーンアンテナ先端開口部
【図１】
2005053941.tif 000005
【図２】
2005053941.tif 000006