JP6876291B2 - Method for producing alicyclic structure-containing polymer for centrifugal thin film evaporator and optical material - Google Patents
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Description
本発明は、遠心式薄膜蒸発器および光学材料用脂環構造含有重合体の製造方法に関する。 The present invention relates to a centrifugal thin film evaporator and a method for producing an alicyclic structure-containing polymer for an optical material.
脂環構造含有重合体等の製造工程には、重合体を含む重合体溶液から不活性溶媒などの揮発成分を除去して重合体を回収する工程が含まれる。撹拌翼の回転により筐体部の内壁に薄膜状の溶液を形成する遠心式薄膜蒸発器は、脂環構造含有重合体の製造工程等において、溶液中に含まれる揮発成分を効率的に除去できる装置として着目されている。 The step of producing the alicyclic structure-containing polymer or the like includes a step of removing volatile components such as an inert solvent from the polymer solution containing the polymer to recover the polymer. A centrifugal thin-film evaporator that forms a thin-film solution on the inner wall of a housing by rotating a stirring blade can efficiently remove volatile components contained in the solution in the manufacturing process of an alicyclic structure-containing polymer or the like. It is attracting attention as a device.
一方、脂環構造含有重合体の乾燥または回収工程に関して、遠心式薄膜蒸発器の内部圧力を減圧し、かつ低酸素濃度雰囲気で行うことにより、得られる脂環構造含有重合体の着色を防止できるとの報告がある(特許文献1等参照)。 On the other hand, regarding the step of drying or recovering the alicyclic structure-containing polymer, coloring of the obtained alicyclic structure-containing polymer can be prevented by reducing the internal pressure of the centrifugal thin film evaporator and performing the step in a low oxygen concentration atmosphere. (See Patent Document 1 etc.).
脂環構造含有重合体の用途は様々であるが、光学フィルムのような光学材料として用いられる場合、高い光学的な均質性を実現する必要がある。このような品質要求の高まりを背景として、従来の遠心式薄膜蒸発器を用いた光学材料用脂環構造含有重合体の製造では、フィッシュアイと呼ばれる微小な光学欠陥の発生を、十分に抑制できないという課題が生じている。すなわち、従来は問題にしていなかったような微小なサイズの光学欠陥による品質低下が問題となってきている。 The alicyclic structure-containing polymer has various uses, but when it is used as an optical material such as an optical film, it is necessary to realize high optical homogeneity. Against the background of such increasing quality requirements, the production of alicyclic structure-containing polymers for optical materials using a conventional centrifugal thin film evaporator cannot sufficiently suppress the occurrence of minute optical defects called fish eyes. The problem has arisen. That is, quality deterioration due to a minute-sized optical defect, which has not been a problem in the past, has become a problem.
このような光学欠陥の発生を抑制するため、本発明の発明者らは、特許文献2に開示されているように、遠心式薄膜蒸発器のフランジ接合構造部分の互いに対向する2つのフランジ部の対向面の間に、第1シール部材とその外側に所定の間隔を空けて第2シール部材を設け、該対向面におけるこれらの第1および第2シール部材の間に不活性ガスを供給するようにした技術を先に提案した。
In order to suppress the occurrence of such optical defects, the inventors of the present invention, as disclosed in
このようなシール構造によれば、外気の侵入が抑制されるため、蒸発器内の酸素濃度が高くなることが防止される。 According to such a seal structure, the intrusion of outside air is suppressed, so that the oxygen concentration in the evaporator is prevented from increasing.
しかしながら、このようなシール構造においても、条件によっては、リークが発生するおそれがあることが明らかになり、さらなる改良が望まれていた。 However, even in such a seal structure, it has become clear that a leak may occur depending on the conditions, and further improvement has been desired.
本発明は、このような実状に鑑みてなされ、その目的は、リークの発生を抑制し得る遠心式薄膜蒸発器およびそのような遠心式薄膜蒸発器を用いて光学欠陥の発生を抑制し得る光学材料用脂環構造含有重合体の製造方法を提供することである。 The present invention has been made in view of such an actual situation, and an object of the present invention is a centrifugal thin film evaporator capable of suppressing the occurrence of leaks and optics capable of suppressing the occurrence of optical defects by using such a centrifugal thin film evaporator. The present invention provides a method for producing an alicyclic structure-containing polymer for a material.
上記目的を達成するために、本発明に係る遠心式薄膜蒸発器は、
複数の円筒部材が接合された筐体部と、前記筐体部の中心に回転軸をもつ放射状の撹拌翼とを有し、前記撹拌翼の回転により前記筐体部の内壁に薄膜状の溶液を形成し、前記溶液からの溶媒の蒸発を行う遠心式薄膜蒸発器において、
前記円筒部材は、少なくとも一方の端部にフランジ部を有し、複数の前記円筒部材は、互いに対向する2つの前記フランジ部が組み合わせられたフランジ接合構造部分を介して互いに接合されており、
前記フランジ接合構造部分の互いに対向する2つの前記フランジ部の対向面の間には、第1渦巻き形ガスケットおよび前記第1渦巻き形ガスケットより外側に所定の間隔を空けて備えられる第2渦巻き形ガスケットを含み、前記対向面によって挟圧された状態で、前記対向面の間をシールする複数のリング状シール部材が設けられており、
前記対向面における前記第1渦巻き形ガスケットと前記第2渦巻き形ガスケットの間に不活性ガスを供給する供給経路が設けられ、
前記第1渦巻き形ガスケットと前記第2渦巻き形ガスケットとの間に、前記第1渦巻き形ガスケットが前記対向面によって挟圧されない状態で、その内周面が前記第1渦巻き形ガスケットの外周面から所定寸法だけ離間して配置されたリング状のアダプタ部材が設けられていることを特徴とする。
In order to achieve the above object, the centrifugal thin film evaporator according to the present invention
A housing portion to which a plurality of cylindrical members are joined and a radial stirring blade having a rotation axis at the center of the housing portion, and a thin film-like solution is formed on the inner wall of the housing portion by the rotation of the stirring blade. In a centrifugal thin film evaporator that forms and evaporates the solvent from the solution.
The cylindrical member has a flange portion at at least one end portion, and the plurality of the cylindrical members are joined to each other via a flange joining structure portion in which two said flange portions facing each other are combined.
A first spiral gasket and a second spiral gasket provided outside the first spiral gasket at a predetermined interval between the two facing surfaces of the flange joint structure portions facing each other. A plurality of ring-shaped sealing members are provided to seal between the facing surfaces in a state of being sandwiched by the facing surfaces.
A supply path for supplying the inert gas is provided between the first spiral gasket and the second spiral gasket on the facing surface.
The inner peripheral surface of the first spiral gasket is from the outer peripheral surface of the first spiral gasket in a state where the first spiral gasket is not sandwiched between the first spiral gasket and the second spiral gasket by the facing surface. It is characterized in that a ring-shaped adapter member arranged separated by a predetermined dimension is provided.
本発明では、第1渦巻き形ガスケットと第2渦巻き形ガスケットとの間に、第1渦巻き形ガスケットが対向面によって挟圧されない状態で、その内周面が第1渦巻き形ガスケットの外周面から所定寸法だけ離間してリング状のアダプタ部材が設けられている。このため、当該アダプタ部材を設けない場合と比較して、リークが発生し難くなる。 In the present invention, the inner peripheral surface of the first spiral gasket is defined from the outer peripheral surface of the first spiral gasket in a state where the first spiral gasket is not sandwiched between the first spiral gasket and the second spiral gasket by the facing surface. Ring-shaped adapter members are provided separated by the size. Therefore, a leak is less likely to occur as compared with the case where the adapter member is not provided.
すなわち、本発明の発明者らは、当該アダプタ部材を設けない場合と当該アダプタ部材を設けた場合とで、それぞれリーク試験を実施し、一定期間の経過後に再度それぞれリーク試験を実施したところ、当該アダプタ部材を設けた場合に、リークが発生し難くなることを見出した。すなわち、本発明では、メンテナンス期間を長くすることも可能である。 That is, the inventors of the present invention carried out a leak test in the case where the adapter member was not provided and in the case where the adapter member was provided, and after a certain period of time, the leak test was carried out again. It has been found that when an adapter member is provided, leakage is less likely to occur. That is, in the present invention, it is possible to extend the maintenance period.
なお、本発明者等は、その理由に関して検討したところ、次のような知見が得られた。第1渦巻き形ガスケットが対向面によって挟圧された状態では、第1渦巻き形ガスケットがその半径方向に延伸するが、第1渦巻き形ガスケットの外周面がアダプタ部材の内周面に当接して、第1渦巻き形ガスケットのその半径方向外側への前記所定寸法を越える延伸が規制される。この規制により、この規制が無い場合と比較して第1渦巻き形ガスケットの面圧が大きくなり、熱サイクル等により経時的に面圧が低下しても、適正面圧以上である期間を長くできるためであると本発明者等は推定した。 When the present inventors examined the reason, the following findings were obtained. When the first spiral gasket is sandwiched by the facing surfaces, the first spiral gasket extends in the radial direction thereof, but the outer peripheral surface of the first spiral gasket comes into contact with the inner peripheral surface of the adapter member. Stretching of the first spiral gasket outward in the radial direction beyond the predetermined dimension is restricted. Due to this regulation, the surface pressure of the first spiral gasket becomes larger than when this regulation is not provided, and even if the surface pressure decreases over time due to a thermal cycle or the like, the period during which the surface pressure is above the appropriate surface pressure can be extended. The present inventors presumed that this was the reason.
前記アダプタ部材としては、他の部材から独立した部材であってもよく、または前記対向面のうちの一方に一体的に突出するように形成された部位であってもよい。ただし、アダプタ部材を他の部材から独立した部材として構成した方が、追加的な設置や交換が容易となり便宜である。また、前記第1シール部材としては、内輪無しの渦巻き形ガスケットであってもよく、または内輪付渦巻き形ガスケットであってもよい。ただし、外輪無しの渦巻き形ガスケットであることが好ましい。 The adapter member may be a member independent of the other members, or may be a portion formed so as to integrally project to one of the facing surfaces. However, it is convenient to configure the adapter member as a member independent of other members because additional installation and replacement are easy. Further, the first seal member may be a spiral gasket without an inner ring, or a spiral gasket with an inner ring. However, a spiral gasket without an outer ring is preferable.
また、本発明に係る光学材料用脂環構造含有重合体の製造方法は、上記の遠心式薄膜蒸発器を用いる光学材料用脂環構造含有重合体の製造方法であって、
脂環構造含有単量体を重合触媒の存在下において溶媒中で重合し、必要に応じて水素添加して脂環構造含有重合体を含む溶液を得る工程と、
前記筐体部の内部を減圧する工程と、
前記供給経路に不活性ガスを供給する工程と、
前記筐体部の内部に前記溶液を供給すると伴に、前記撹拌翼を回転させて、前記溶液からの前記溶媒の蒸発を行う工程と、を含む。
The method for producing an alicyclic structure-containing polymer for optical materials according to the present invention is a method for producing an alicyclic structure-containing polymer for optical materials using the above-mentioned centrifugal thin film evaporator.
A step of polymerizing the alicyclic structure-containing monomer in a solvent in the presence of a polymerization catalyst and hydrogenating as necessary to obtain a solution containing the alicyclic structure-containing polymer.
The process of reducing the pressure inside the housing and
The step of supplying the inert gas to the supply path and
The step of supplying the solution to the inside of the housing portion and rotating the stirring blade to evaporate the solvent from the solution is included.
本発明に係る光学材料用脂環構造含有重合体の製造方法によれば、遠心式薄膜蒸発器内での脂環構造含有重合体の酸化を防止し、フィッシュアイ等の光学欠陥の少ない光学材料用脂環構造含有重合体および光学材料を長期間に渡って得ることができる。 According to the method for producing an alicyclic structure-containing polymer for an optical material according to the present invention, an optical material that prevents oxidation of the alicyclic structure-containing polymer in a centrifugal thin film evaporator and has few optical defects such as fish eyes. An alicyclic structure-containing polymer and an optical material can be obtained over a long period of time.
以下、本発明を、図面に示す実施形態に基づき説明する。
本発明の製造方法は、脂環構造含有単量体を重合触媒の存在下において溶媒中で重合し、必要に応じて水素添加して脂環構造含有重合体を含む溶液を得る工程と、得られた溶液からの溶媒の蒸発を行う遠心式薄膜蒸発器2を用いて、脂環構造含有重合体を含む溶液から重合体を回収する工程を含む。
Hereinafter, the present invention will be described based on the embodiments shown in the drawings.
The production method of the present invention comprises a step of polymerizing an alicyclic structure-containing monomer in a solvent in the presence of a polymerization catalyst and, if necessary, hydrogenating to obtain a solution containing the alicyclic structure-containing polymer. The step of recovering the polymer from the solution containing the alicyclic structure-containing polymer by using the centrifugal
遠心式薄膜蒸発器
図1は、重合体を回収する工程で用いる遠心式薄膜蒸発器2の概略断面図である。遠心式薄膜蒸発器2は、円筒状の筐体部4と、筐体部4の中心に回転軸6をもつ放射状の撹拌翼8とを備え、撹拌翼8の回転により筐体部4の内壁に薄膜状の溶液を形成し、該溶液から溶媒の蒸発を行う。
Centrifugal thin film evaporator FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a centrifugal
筐体部4は、上下方向に配列された5つの円筒部材4a,4b,4c,4d,4eを有している。各円筒部材4a〜4eは、少なくとも一方の端部にフランジ部を有しており、各円筒部材4a〜4eは、互いに対向する2つのフランジ部が組み合わせられたフランジ接合構造部分20,22,24,26を介して互いに接合されている。なお、フランジ接合構造部分20,22,24,26およびその周辺構造については、後程詳述する。
The housing portion 4 has five
円筒部材4cの外周には、加熱ジャケット10が装着してあり、筐体部4の内部を所定温度に加熱可能になっている。円筒部材4cの上部側方には、原料入口12が形成してあり、そこから原料が導入される。原料入口12が形成してある第3円筒部材4cの上部には、円筒部材4dおよび円筒部材4eが配置されている。最も上方に配置される円筒部材4eの上部には駆動機器としてのモータ14が装着してあり、モータ14が回転軸6を回転駆動するようになっている。
A
円筒部材4cの下方には、円筒部材4bおよび円筒部材4aが配置されている。最も下方に配置される円筒部材4aの下部には、底部回収容器16が接続してある。遠心式薄膜蒸発器2においては、回収重合体は、底部回収容器16の排出口18から排出される構造になっている。
Below the
底部回収容器16が接続される円筒部材4aは、円筒部材4aの上方に配置される円筒部材4bに対して、フランジ接合構造部分20を介して互いに接合されている。図2は、フランジ接合構造部分20周辺部分を拡大した拡大断面図である。
The
フランジ接合構造部分20では、円筒部材4aの上方端部に備えられるフランジ部30と、円筒部材4bの下方端部に備えられるフランジ部40とが互いに対向するように組み合わせられている。フランジ部30とフランジ部40とは、略等角度ピッチで配置された複数の締結手段(ボルトおよびナット)42により、所定の締め付けトルクで上下方向に締め付けられることにより接合されている。フランジ部30の上面である対向面30aは、フランジ部40の下面である対向面40aと対向しており、2つの対向面30a、40aの間には、複数(図2に示す例では2つ)のリング状シール部材が設けられている。
In the flange
対向面30a、40aの間に配置されるリング状シール部材は、第1渦巻き形ガスケット50と、第2渦巻き形ガスケット60によって構成され、フランジ部30とフランジ部40との隙間を封止する。第2渦巻き形ガスケット60は、第1渦巻き形ガスケット50より外側に、所定の間隔を空けて同心円状に備えられる。第1渦巻き形ガスケット50および第2渦巻き形ガスケット60は、対向面30aおよび40aの間でこれらによって挟圧(圧縮)されることにより、フランジ接合構造部分20から筐体部4の内部に外気が流入することを防止する。
The ring-shaped sealing member arranged between the facing
第1渦巻き形ガスケット50と第2渦巻き形ガスケット60とは、外径と内径が異なる以外は同じ構造を有し、全体として周方向Cに連続するリング形状である。第1渦巻き形ガスケット50は、内輪付渦巻き形ガスケットであり、内輪としての内側リング52と、その内側リング52の外側に接合してあるフープ材54と、フープ材54の間に介在するフィラー材56から成る。フープ材54は、断面がたとえばくの字形状またはC字形状などの屈曲形状であるが、圧縮方向(図においてZ軸方向)に弾性変形する形状であればフープ材の断面形状は特に限定されない。第2渦巻き形ガスケット60も、内輪付渦巻き形ガスケットであり、内輪としての内側リングと、その内側リングの外側に接合してあるフープ材と、フープ材の間に介在するフィラー材から成り、その外径と内径が異なる以外は、第1渦巻き形ガスケット50と同様な構造を有する。
The
互いに対向する2つの対向面30a,40aのうち一方である対向面30aには、他方の対向面40aに接触する外周凸面部34と、外周凸面部34の内側に形成されており外周凸面部34より下方に凹んでいる凹面部32とが形成されており、第1渦巻き形ガスケット50および第2渦巻き形ガスケット60は凹面部32と対向面40aの間に挟まれる。すなわち、フープ材54の厚み方向(図においてZ軸方向)の両端は、図2に示すように、対向面30aの凹面部32と、対向面40aに接触して圧縮(挟圧)され、シール機能を発揮する。
The facing
第1渦巻き形ガスケット50と第2渦巻き形ガスケット60との間には、アダプタ部材90が設けられている。アダプタ部材90は、第1渦巻き形ガスケット50の外径よりも大きい内径を有するとともに、第2渦巻き形ガスケット60の内径と同等かそれよりも小さい外径を有するリング状の部材である。アダプタ部材90は、特に限定されないが、本実施形態では、その断面が矩形状のものを用いている。
An
図3に示すように、アダプタ部材90は、第1渦巻き形ガスケット50がフランジ部30,40の対向面30a,40aによって挟圧(圧縮)されない状態で、その内周面が第1渦巻き形ガスケット50の外周面から所定寸法w1だけ離間するように配置される。アダプタ部材90は、第1渦巻き形ガスケット50がフランジ部30,40の対向面30a,40aによって挟圧(圧縮)された状態(すなわち、フランジ部30,40が締結手段(ボルトおよびナット)42により所定の締め付けトルクで締結された状態)では、第1渦巻き形ガスケット50がその半径方向外側に延伸するが、第1渦巻き形ガスケット50の外周面がアダプタ部材90の内周面に当接して、第1渦巻き形ガスケット50のその半径方向外側への当該所定寸法を越える延伸を規制する。
As shown in FIG. 3, the
第1渦巻き形ガスケット50がフランジ部30,40の対向面30a,40aによって挟圧(圧縮)されない状態において、第1渦巻き形ガスケット50の外周面とアダプタ部材90の内周面との間の当該所定寸法w1としては、0.6〜2.0mm程度の範囲で設定することができ、好ましくは1.0〜1.5mm程度の範囲で設定することができる。
In a state where the
第1渦巻き形ガスケット50の外周面とアダプタ部材90の内周面とを当該所定寸法w1だけ離間させることによって、締結手段(ボルトおよびナット)42による締め付けトルクを増大させることなく、渦巻き形ガスケット50、60の面圧を増大させることが可能であり、当該所定寸法の異なるアダプタ部材90を用いることにより、当該面圧を調整することも可能である。
By separating the outer peripheral surface of the
アダプタ部材90の材質としては、たとえば、ステンレス、ニッケル、モネルメタル、ハステロイ、インコネルなどの金属を用いることができる。アダプタ部材90の幅w0(R方向の寸法)は、10〜20mm程度の範囲で設定することができ、アダプタ部材90の高さz0(Z軸方向の寸法)は、凹面部32の深さz1(凹面部32と外周凸面部34との間の寸法)を越えない範囲で、2.0〜2.9mm程度で設定することができる。
As the material of the
なお、圧縮されない状態では、ガスケット50および60の高さz3(Z軸方向の寸法)は、凹面部32の深さz1よりも大きく、フープ材54とフィラー材56とがZ軸方向に圧縮されて、略等しくなる。また、内側リング52のZ軸方向厚みは、圧縮された状態でも、フープ材54とフィラー材56の厚みよりも薄い。また、第1渦巻き形ガスケット50および第2渦巻き形ガスケット60の径方向Rに沿った幅w2は、同じであることが好ましいが、異なっていても良く、たとえば30〜50mm程度が好ましい。また、アダプタ90の径方向Rに沿った幅w0と幅w2との関係としては、w0/w2が0.2〜0.67であることが好ましい。
In the uncompressed state, the height z3 (dimensions in the Z-axis direction) of the
第1渦巻き形ガスケット50の内周部と凹面部32の内周壁32aとの間の隙間w3は、好ましくは0.5〜5.0mmであり、w3/w1は、好ましくは1〜4である。なお、凹面部32の内周壁32aが形成される内周凸面部34aと外周凸面部34とは、面一であっても良いが、本実施形態では、内周凸面部34aは外周凸面部34に対して、Z軸方向に突き出ている。すなわち、内周凸面部34aと凹面部32との間のZ軸方向の深さz2は、深さz1よりも大きい。
The gap w3 between the inner peripheral portion of the
また、第2渦巻きガスケット60の内周部とアダプタ90との間の径方向Rの隙間w4は、0.5〜5.0mmが好ましい。さらに、第2渦巻きガスケット60の外周部と凹面部32の外周壁32bとの間の径方向Rの隙間w5は、0.6〜2.0mmが好ましい。
Further, the radial gap w4 between the inner peripheral portion of the
アダプタ部材90により、第1渦巻き形ガスケット50がフランジ部30,40の対向面30a,40aによって挟圧(圧縮)された状態(すなわち、フランジ部30,40が締結手段(ボルトおよびナット)42により所定の締め付けトルクで締結された状態)では、第1渦巻き形ガスケット50のその半径方向外側への当該所定寸法を越える延伸が規制される。このため、この規制が無い場合(アダプタ部材90を設けない場合)と比較して第1渦巻き形ガスケット90の面圧を大きくすることができ、リークの発生を抑制し得る。
The
なお、増し締め(すなわち、締結手段(ボルトおよびナット)42による締め付けトルクを増大)すれば、第1渦巻き形ガスケット50の面圧を大きくすることが可能であり、その限りでリークの発生を抑制し得るが、増し締めに伴う部材の変形(たわみ)等により、却ってリークの発生を招来させるおそれがある。これに対して、本実施形態のようなアダプタ部材90を設けることにより、締め付けトルクを増大(増し締め)しなくても、第1渦巻き形ガスケット50の面圧を大きくすることができ、リークの発生をより効果的に抑制し得る。
By further tightening (that is, increasing the tightening torque by the fastening means (bolts and nuts) 42), the surface pressure of the
フランジ接合構造部分20には、対向面30a、40aにおける第1渦巻き形ガスケット50と第2渦巻き形ガスケット60の間に不活性ガスを供給する第1供給経路70と、対向面30a、40aにおける第2渦巻き形ガスケット60の外側に不活性ガスを供給する第2供給経路80とが設けられている。
The flange
第1供給経路70は、互いに対向する2つのフランジ部30、40のうち他方であるフランジ部40の内部を通過して、第1渦巻き形ガスケット50と第2渦巻き形ガスケット60の間に開口する第1フランジ内経路72を有している。
The
また、フランジ部40には、第1フランジ内経路72の180度対称位置に第1排出経路74が形成されており、第1フランジ内経路72から2つの渦巻き形ガスケット50、60の間に供給された不活性ガスは、第1排出経路74を介して排出される。
Further, the
なお、対向面40aには、対向面40aに形成された第1フランジ内経路72の開口部と、対向面40aに形成された第1排出経路74の開口部とを経由するように、後述する第1周方向溝176と同様な、周方向Cに連続する所定の深さの周方向溝を形成してもよい。
The facing
第2供給経路80は、フランジ接合構造部分20の互いに対向する2つのフランジ部30、40の対向面30a、40aを外側から取り囲む外周経路82を有している。外周経路82と第2渦巻き形ガスケット60の間には外周凸面部34および外周凸面部34に接触する対向面40aが配置されているが、外周凸面部34と対向面40aの間にはシール部材が配置されていない。
The
このため、第2供給経路80の不活性ガスの少なくとも一部は、第2渦巻き形ガスケット60の外側に供給される。外周経路82には、不活性ガスを供給する供給配管の接続位置とは180度対称位置に、不活性ガスを排出する第2排出経路84が接続されている。
Therefore, at least a part of the inert gas in the
フランジ接合構造部分20に設けられる第1供給経路70および第2供給経路80は、筐体部4の内部に外気が流入することを防止すると同時に、第1および第2渦巻き形ガスケット50、60の周辺に不活性ガスを供給し、第1および第2渦巻き形ガスケット50、60(そのうち特にフィラー材56)が高温酸化環境に曝されることを防止する。
The
図1に示すように、円筒部材4b、円筒部材4cおよび円筒部材4dには、両方の端部にフランジ部が備えられており、円筒部材4bと円筒部材4cはフランジ接合構造部分22を介して接合されており、円筒部材4cと円筒部材4dとはフランジ接合構造部分24を介して接合されている。
As shown in FIG. 1, the
フランジ接合構造部分22およびフランジ接合構造部分24は、上述したフランジ接合構造部分20と同様の構造であるため、説明を省略する。なお、フランジ接合構造部分26では、フランジ接合構造部分20と同様な構造であってもよいが、渦巻き形ガスケットの代わりにOリングを用いてもよい。
Since the flange
上方にモータ14が装着してある円筒部材4eは、下方に配置される円筒部材4dに対して、フランジ接合構造部分26を介して接合されている。
The
光学材料用脂環構造含有重合体の製造方法
上述した遠心式薄膜蒸発器2に供給される脂環構造含有重合体を含む溶液は、脂環構造含有単量体を重合触媒の存在下に溶媒中で重合し、必要に応じて水素添加して得られるものである。脂環構造含有単量体は、分子構造中に脂環式構造を有するものであり、たとえば、ノルボルネン系単量体、単環の環状オレフィン系単量体、環状共役ジエン系単量体、ビニル脂環式炭化水素系単量体などが挙げられるが、得られる重合体の透明性、耐熱性などの観点から、好ましくはノルボルネン系単量体である。
Method for Producing Alicyclic Structure-Containing Polymer for Optical Materials In the solution containing the alicyclic structure-containing polymer supplied to the centrifugal
本発明が適用できるノルボルネン系単量体は、特開平2−227424号公報、特開平2−276842号公報などで公知となっている単量体、たとえば、ノルボルネン;ジシクロペンタジエン、トリシクロ[4.3.0.12,5 ]−デカ−3−エン、トリシクロ[4.4.0.12,5 ]−ウンデカ−3,7−ジエンもしくはトリシクロ[4.4.0.12,5 ]−ウンデカ−3,8−ジエン、トリシクロ[4.4.0.12,5 ]−ウンデカ−3−エン、テトラシクロ[7.4.0.110,13.02,7]−トリデカ−2,4,6,11−テトラエン(1,4−メタノ−1,4,4a,9a−テトラヒドロフルオレンともいう)、テトラシクロ[8.4.0.111,14.03,8 ]−テトラデカ−3,5,7,12−テトラエン(1,4−メタノ−1,4,4a,5,10,10a−ヘキサヒドロアントラセンともいう)などのノルボルナン環を付帯しないノルボルネン誘導体;テトラシクロドデセン、8−メチル−テトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]−ドデカ−3−エン、8−エチル−テトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]−ドデカ−3−エン、8−シクロペンチル−テトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]−ドデカ−3−エン、8−シクロヘキシル−テトラシクロ[4.4.0.12,5 .17,10]−ドデカ−3−エンなどのノルボルナン環を付帯するノルボルネン誘導体;などが挙げられる。また、これらの単量体は、アルキル基やアルケニル基、アルキリデン基などの炭化水素基;窒素原子、酸素原子、ケイ素原子、リン原子、または硫黄原子を含む基;ノルボルネン環の二重結合以外の二重結合;をさらに有してもよい。 Norbornene-based monomers to which the present invention can be applied include those known in JP-A-2-227424 and JP-A-2-276842, for example, norbornene; dicyclopentadiene, tricyclo [4. 3.0.12,5] -Deca-3-ene, tricyclo [4.4.0.12,5] -Undeca-3,7-diene or tricyclo [4.4.0.12,5] -Undeca -3,8-diene, tricyclo [4.4.0.12,5] -undeca-3-ene, tetracyclo [7.4.0.110,13.02,7] -trideca-2,4,6 , 11-Tetraene (also called 1,4-methano-1,4,4a, 9a-tetrahydrofluorene), Tetracyclo [8.4.0.111,14.03,8] -Tetradeca-3,5,7, Norbornene derivatives without a norbornene ring, such as 12-tetraene (also referred to as 1,4-methano-1,4,4a, 5,10,10a-hexahydroanthracene); tetracyclododecene, 8-methyl-tetracyclo [4] 4.0.12, 5.17,10] -dodeca-3-ene, 8-ethyl-tetracyclo [4.4.0.12, 5.17,10] -dodeca-3-ene, 8-cyclopentyl -Tetracyclo [4.4.0.12,5.17,10] -Dodeca-3-ene, 8-cyclohexyl-tetracyclo [4.4.0.12,5. 17,10] -Norbornene derivatives with a norbornane ring such as dodeca-3-ene; and the like. In addition, these monomers are hydrocarbon groups such as alkyl groups, alkenyl groups, and alkylidene groups; groups containing nitrogen atoms, oxygen atoms, silicon atoms, phosphorus atoms, or sulfur atoms; other than the double bond of the norbornene ring. It may further have a double bond;
単環の環状オレフィン系単量体としては、たとえば、シクロヘキセン、シクロヘプテン、シクロオクテンなどが例示される。 Examples of the monocyclic cyclic olefin-based monomer include cyclohexene, cycloheptene, cyclooctene and the like.
環状共役ジエン系単量体としては、たとえば、シクロペンタジエン、シクロヘキサジエンなどが例示される。 Examples of the cyclic conjugated diene-based monomer include cyclopentadiene and cyclohexadiene.
ビニル環式炭化水素系単量体としては、たとえば、ビニルシクロヘキセン、ビニルシクロヘキサンなどが例示される。 Examples of the vinyl cyclic hydrocarbon-based monomer include vinylcyclohexene and vinylcyclohexane.
これらの脂環構造含有単量体は、それぞれ単独で、あるいは2種以上組み合わせて用いることができる。 These alicyclic structure-containing monomers can be used alone or in combination of two or more.
脂環構造含有単量体の量は、全単量体に対して通常50〜100重量%、好ましくは70〜100重量%、より好ましくは90〜100重量%、特に好ましくは100重量%である。この範囲に脂環構造含有単量体の割合を設定することで、得られる成形体の機械的強度が向上する。 The amount of the alicyclic structure-containing monomer is usually 50 to 100% by weight, preferably 70 to 100% by weight, more preferably 90 to 100% by weight, and particularly preferably 100% by weight, based on all the monomers. .. By setting the ratio of the alicyclic structure-containing monomer in this range, the mechanical strength of the obtained molded product is improved.
脂環構造含有単量体以外に、これと共重合可能な単量体(ビニル系化合物)を用いることができる。ビニル系化合物としては、たとえば、エチレン、プロピレン、1−ブテン、1−ペンチン、1−ヘキセン、3−メチル−1−プテン、8−メチル−1−ペンテン、3−エチル−1−ペンテン、4−メチル−1−ペンテン、4−メチル−1−ヘキセン、4,4−ジメチル−1−ヘキセン、4.4−ジメチル−1−ベンテン、4−エチル−1−ヘキセン、3−エチル−1−ヘキセン、1−オクテン、1−デセン、1−ドデセン、1−テトラデセン、1−ヘキサデセン、1−オクタデセン、1−エイコセンなどの炭素数2〜20のエチレンまたはα−オレフィンなどの鎖状ビニル化合物;1,4−ヘキサジエン、4−メチル−1,4−ヘキサジエン、5−メチル−1,4−ヘキサジエン、1,7一オクタジエンなどの非共役ジエン化合物;などが挙げられる。 In addition to the alicyclic structure-containing monomer, a monomer (vinyl-based compound) copolymerizable with the monomer can be used. Examples of vinyl compounds include ethylene, propylene, 1-butene, 1-pentine, 1-hexene, 3-methyl-1-pentene, 8-methyl-1-pentene, 3-ethyl-1-pentene and 4-. Methyl-1-pentene, 4-methyl-1-hexene, 4,4-dimethyl-1-hexene, 4.4-dimethyl-1-benzene, 4-ethyl-1-hexene, 3-ethyl-1-hexene, Chain vinyl compounds such as ethylene or α-olefin with 2 to 20 carbon atoms such as 1-octene, 1-decene, 1-dodecene, 1-tetradecene, 1-hexadecene, 1-octadecene, 1-eicosene; 1,4 Non-conjugated diene compounds such as −hexadiene, 4-methyl-1,4-hexadiene, 5-methyl-1,4-hexadiene, 1,7 monooctadiene; and the like.
これらの脂環構造含有単量体と共重合可能なその他の単量体は、それぞれ単独で、あるいは2種以上を組み合わせて用いることができる。前記脂環構造含有単量体と共重合可能なその他の単量体の割合は、全単量体に対して通常0〜50重量%、好ましくは0〜30重量%、より好ましくは0〜10重量%である。 The other monomers copolymerizable with these alicyclic structure-containing monomers can be used alone or in combination of two or more. The ratio of other monomers copolymerizable with the alicyclic structure-containing monomer is usually 0 to 50% by weight, preferably 0 to 30% by weight, more preferably 0 to 10% by weight based on all the monomers. Weight%.
重合反応や水素添加反応に適用できる溶媒としては、脂環構造含有単量体、脂環構造含有重合体および脂環構造含有重合体の水素添加物を十分に溶解でき、かつ重合反応や水素添加反応を阻害しない溶媒(不活性溶媒)が好適に用いられる。具体的には、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、ノナン、デカンなどのアルカン類;シクロペンタン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、エチルシクロヘキサン、ジメチルシクロヘキサン、ジエチルシクロヘキサン、トリメチルシクロヘキサン、シクロヘプタン、シクロオクタン、デカリン、ノルボルナン、メチルノルボルナン、エチルノルボルナンなどのシクロアルカン類;ベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン、クメンなどの芳香族炭化水素類;クロロブタン、ブロムヘキサン、塩化メチレン、ジクロロエタン、ヘキサメチレンジブロミド、クロロベンゼン、クロロホルム、テトラクロロエチレンなどのハロゲン化アルカンやアリールなどの化合物;などが挙げられ、中でも溶解性等の観点から、シクロアルカン類または芳香族炭化水素が好ましく、シクロアルカン類がより好ましい。 As a solvent applicable to the polymerization reaction and the hydrogenation reaction, the alicyclic structure-containing monomer, the alicyclic structure-containing polymer, and the hydrogenated product of the alicyclic structure-containing polymer can be sufficiently dissolved, and the polymerization reaction and the hydrogenation can be carried out. A solvent that does not inhibit the reaction (inert solvent) is preferably used. Specifically, alkanes such as pentane, hexane, heptane, octane, nonane, and decane; cyclopentane, cyclohexane, methylcyclohexane, ethylcyclohexane, dimethylcyclohexane, diethylcyclohexane, trimethylcyclohexane, cycloheptane, cyclooctane, decalin, norbornan. , Cycloalkanes such as methylnorbornan, ethylnorbornan; aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, xylene, ethylbenzene, cumene; chlorobutane, bromhexane, methylene chloride, dichloroethane, hexamethylenedibromid, chlorobenzene, chloroform, tetrachloroethylene, etc. Examples thereof include compounds such as alkane halides and aryls; among them, cycloalkanes or aromatic hydrocarbons are preferable, and cycloalkanes are more preferable, from the viewpoint of solubility and the like.
これらの溶媒は、それぞれ単独で、あるいは2種以上混合して用いることができる。 These solvents can be used alone or in admixture of two or more.
上記溶媒の使用量は、特に限定されないが、撹拌効率、生産性の双方のバランスを考慮して、脂環構造含有単量体100重量部に対して、通常40〜2,000重量部、好ましくは100〜1,000重量部、より好ましくは250〜600重量部である。 The amount of the solvent used is not particularly limited, but is usually 40 to 2,000 parts by weight, preferably 40 to 2,000 parts by weight, based on 100 parts by weight of the alicyclic structure-containing monomer, in consideration of the balance between stirring efficiency and productivity. Is 100 to 1,000 parts by weight, more preferably 250 to 600 parts by weight.
重合工程において得られる脂環構造含有重合体の分子量は、使用目的に応じて適宜選択されるが、機械強度と成形加工性とのバランスの観点から、シクロヘキサン溶液(重合体が溶解しない場合はトルエン溶液)のゲル・パーミエーション・クロマトグラフ法で測定したポリイソプレン(トルエン溶液ではポリスチレン)換算の重量平均分子量(Mw)で、通常5,000以上、好ましくは5,000〜500,000、より好ましくは10,000〜200,000、特に好ましくは20,000〜100,000である。分子量が過度に大きいと、成形性が悪くなるばかりでなく、後述する水素添加を行う場合に、水素添加反応の進行が遅くなり、水素添加率が低下する。また、分子量が過度に小さいと重合体の機械強度が小さくなる。 The molecular weight of the alicyclic structure-containing polymer obtained in the polymerization step is appropriately selected according to the purpose of use, but from the viewpoint of the balance between mechanical strength and moldability, a cyclohexane solution (toluene if the polymer is not dissolved). The weight average molecular weight (Mw) of the solution) in terms of polyisoprene (polystyrene in a toluene solution) measured by the gel permeation chromatograph method is usually 5,000 or more, preferably 5,000 to 500,000, more preferably. Is 10,000 to 200,000, particularly preferably 20,000 to 100,000. If the molecular weight is excessively large, not only the moldability is deteriorated, but also the progress of the hydrogenation reaction is slowed down when hydrogenation is performed, which will be described later, and the hydrogenation rate is lowered. Further, if the molecular weight is excessively small, the mechanical strength of the polymer is reduced.
重合工程において得られる脂環構造含有重合体の分子量分布(Mw/Mn)は、通常7以下、好ましくは5以下、より好ましくは3.5以下である。分子量分布が上記範囲にあるときに、該重合体を用いて成形した成形体の着色がなく、また、成形体にシルバーストリークやボイドなどの成形不良も発生しない。 The molecular weight distribution (Mw / Mn) of the alicyclic structure-containing polymer obtained in the polymerization step is usually 7 or less, preferably 5 or less, and more preferably 3.5 or less. When the molecular weight distribution is in the above range, the molded product molded using the polymer is not colored, and molding defects such as silver streaks and voids do not occur in the molded product.
なお、重合工程において得られる脂環構造含有重合体は、単独重合体でも、共重合体でもよく、共重合体としては、ランダム共重合体でも、ブロック共重合体でもよい。さらにこれらをグラフト変性した(共)重合体でもよい。 The alicyclic structure-containing polymer obtained in the polymerization step may be a homopolymer or a copolymer, and the copolymer may be a random copolymer or a block copolymer. Further, a (co) polymer obtained by graft-modifying these may be used.
ノルボルネン系単量体の重合は、たとえば、特開平3−14882号公報や、特開平3−122137号公報などに開示されている公知の方法で重合し、開環重合体、付加重合体、共重合可能なビニル系単量体との付加型共重合体などとすることができる。これらの中でも、得られる脂環構造含有重合体の耐熱性や透明性、耐光性を高度にバランスさせる上で、ノルボルネン系単量体の開環重合体であることが好ましい。 The polymerization of the norbornene-based monomer is carried out by a known method disclosed in, for example, JP-A-3-14882 and JP-A-3-122137, and the ring-opening polymer, the addition polymer, and the copolymer. It can be an add-on copolymer with a polymerizable vinyl-based monomer or the like. Among these, a ring-opening polymer of a norbornene-based monomer is preferable in order to highly balance the heat resistance, transparency, and light resistance of the obtained alicyclic structure-containing polymer.
開環重合は、ノルボルネン系単量体を、開環重合触媒として、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、オスミウム、イリジウム、白金などの金属のハロゲン化物、硝酸塩またはアセチルアセトン化合物と、還元剤とからなる触媒系、あるいは、チタン、バナジウム、ジルコニウム、タングステン、モリブデンなどの金属のハロゲン化物またはアセチルアセトン化合物と、有機アルミニウム化合物とからなる触媒系の存在下に、不活性溶媒中、通常、−50〜100℃の重合温度、0〜5MPaの重合圧力で反応させることで行うことができる。触媒系に、分子状酸素、アルコール、エーテル、過酸化物、カルボン酸、酸無水物、酸クロリド、エステル、ケトン、含窒素化合物、含硫黄化合物、含ハロゲン化合物、分子状ヨウ素、その他のルイス酸などの第三成分を加えて、重合活性や開環重合の選択性を高めることもできる。 In ring-opening polymerization, a catalyst system comprising a norbornene-based monomer as a ring-opening polymerization catalyst, a halide of a metal such as ruthenium, rhodium, palladium, osmium, iridium, or platinum, a nitrate or an acetylacetone compound, and a reducing agent. Alternatively, in the presence of a catalytic system consisting of a metal halide or acetylacetone compound such as titanium, vanadium, zirconium, tungsten, molybdenum and an organoaluminum compound, the polymerization temperature is usually −50 to 100 ° C. in an inert solvent. It can be carried out by reacting with a polymerization pressure of 0 to 5 MPa. Molecular oxygen, alcohol, ether, peroxide, carboxylic acid, acid anhydride, acid chloride, ester, ketone, nitrogen-containing compound, sulfur-containing compound, halogen-containing compound, molecular iodine, and other Lewis acids in the catalytic system. It is also possible to enhance the polymerization activity and the selectivity of ring-opening polymerization by adding a third component such as.
ノルボルネン系単量体の付加重合、あるいはノルボルネン系単量体とビニル系化合物との付加共重合は、たとえば、モノマー成分を、溶媒中で、チタン、ジルコニウム、またはバナジウム化合物と有機アルミニウム化合物とからなる触媒系の存在下で、通常、−50〜100℃の重合温度、0〜50MPaの重合圧力で共重合させる方法で行うことができる。 Addition polymerization of norbornene-based monomers, or addition-copolymerization of norbornene-based monomers and vinyl-based compounds, comprises, for example, a monomer component consisting of titanium, zirconium, or vanadium compound and organic aluminum compound in a solvent. In the presence of a catalytic system, it can usually be carried out by a method of copolymerizing at a polymerization temperature of −50 to 100 ° C. and a polymerization pressure of 0 to 50 MPa.
単環の環状オレフィン系単量体の重合は、公知の方法、たとえば特開昭64−66216号公報に開示されている方法で付加重合を行うことができる。 The polymerization of the monocyclic cyclic olefin-based monomer can be carried out by a known method, for example, a method disclosed in JP-A-64-66216.
環状共役ジエン系単量体の重合は、公知の方法、たとえば特開平6−136057号公報や特開平7−258318号公報に開示されている方法で、1,2−または1,4−付加重合した重合体を得ることができる。 The polymerization of the cyclic conjugated diene-based monomer is carried out by a known method, for example, the method disclosed in JP-A-6-136057 and JP-A-7-258318, and 1,2- or 1,4-addition polymerization. The polymer can be obtained.
ビニル脂環式炭化水素系単量体の重合は、たとえば、特開昭51−59989号公報に開示されている方法で重合を行うことができる。 The polymerization of the vinyl alicyclic hydrocarbon-based monomer can be carried out by, for example, the method disclosed in JP-A-51-59989.
本発明において、後述の水素添加を行わない場合は、前記重合工程の後に、重合体を含む溶液から重合触媒を除去する工程を含むことが好ましい。なお、水素添加工程を行う場合であっても、重合工程後に重合触媒除去工程を含むこととしてもよい。触媒除去後の反応溶液中の触媒残留量は、反応溶液中の重合体に対し、(触媒)金属元素の重量で、通常10ppm以下、好ましくは1ppm以下、より好ましくは0.1ppm以下である。 In the present invention, when hydrogenation described later is not performed, it is preferable to include a step of removing the polymerization catalyst from the solution containing the polymer after the polymerization step. Even when the hydrogenation step is performed, the polymerization catalyst removal step may be included after the polymerization step. The residual amount of the catalyst in the reaction solution after removing the catalyst is usually 10 ppm or less, preferably 1 ppm or less, and more preferably 0.1 ppm or less in terms of the weight of the (catalyst) metal element with respect to the polymer in the reaction solution.
本発明においては、上記重合工程により得られる脂環構造含有重合体が、主鎖および/または側鎖に、炭素−炭素不飽和結合(非共役不飽和結合および/または芳香族性不飽和結合など)を有する場合には、その不飽和基の一部または全部を飽和させることにより、脂環構造含有重合体の水素添加物とすることができる。すなわち、本発明においては、必要に応じて水素添加工程を含む場合がある。このように炭素−炭素不飽和結合を有する場合に、その不飽和基を水素添加することにより、脂環構造含有重合体の耐熱劣化性や耐光劣化性を改善できる。なお、炭素−炭素不飽和結合が芳香環だけである場合において、水素添加を行うか否かは脂環構造含有重合体の使用目的に応じて選択される。 In the present invention, the alicyclic structure-containing polymer obtained by the above polymerization step has a carbon-carbon unsaturated bond (unconjugated unsaturated bond and / or aromatic unsaturated bond, etc.) in the main chain and / or side chain. ), A hydrogenated product of an alicyclic structure-containing polymer can be obtained by saturating a part or all of the unsaturated group. That is, in the present invention, a hydrogenation step may be included if necessary. When the polymer has a carbon-carbon unsaturated bond as described above, the heat-resistant deterioration property and the light-light deterioration property of the alicyclic structure-containing polymer can be improved by hydrogenating the unsaturated group. When the carbon-carbon unsaturated bond is only an aromatic ring, whether or not hydrogenation is performed is selected according to the purpose of use of the alicyclic structure-containing polymer.
水素添加反応に供される重合体が芳香環を有する場合、芳香環の残存率は、耐光性等の観点から、通常80%以下、好ましくは50%以下、より好ましくは30%以下である。非共役不飽和結合の水素添加率は、通常80%以上、好ましくは90%以上、より好ましくは95%以上である。水素添加率が低いと酸化劣化や分子切断を起こしやすく、色目が悪くなったり、透明性が低下したり、機械強度の低下をもたらす。 When the polymer subjected to the hydrogenation reaction has an aromatic ring, the residual ratio of the aromatic ring is usually 80% or less, preferably 50% or less, more preferably 30% or less from the viewpoint of light resistance and the like. The hydrogenation rate of the unconjugated unsaturated bond is usually 80% or more, preferably 90% or more, more preferably 95% or more. When the hydrogenation rate is low, oxidative deterioration and molecular breakage are likely to occur, resulting in poor color, reduced transparency, and reduced mechanical strength.
上記脂環構造含有重合体が、芳香環を有する繰り返し単位を有する場合には、水素添加反応において、芳香環構造を残存させることもできるが、完全に水素添加しても構わない。なお、1H−NMRによる分析により、芳香環の不飽和結合はその他の不飽和結合と区別して認識することができる。 When the alicyclic structure-containing polymer has a repeating unit having an aromatic ring, the aromatic ring structure can be left in the hydrogenation reaction, but hydrogenation may be completely carried out. The unsaturated bond of the aromatic ring can be recognized separately from the other unsaturated bonds by 1 H-NMR analysis.
水素添加反応は、常法に従い、水素添加触媒の存在下に重合体を水素と接触させることにより行う。水素添加触媒としては、特開昭58−43412号公報、特開昭60−26024号公報、特開昭64−24826号公報、特開平1−138257号公報、特開平7−41550号公報等に記載されているものを使用することができ、均一系触媒でも不均一系触媒でもよい。均一系触媒は、水素添加反応液中で分散しやすいので添加量が少なくてよく、また、高温高圧にしなくても活性を有するので重合体の分解やゲル化が起こらず、低コスト性や品質安定性等に優れる。不均一系触媒は、高温高圧にすることで高活性となり、短時間で水素添加でき、さらに除去が容易である等の生産効率に優れる。中でも、除去が容易である点から、不均一系触媒が好ましい。 The hydrogenation reaction is carried out by contacting the polymer with hydrogen in the presence of a hydrogenation catalyst according to a conventional method. Examples of the hydrogenation catalyst include JP-A-58-43412, JP-A-60-26024, JP-A-64-24826, JP-A-1-138257, JP-A-7-41550, and the like. Those described can be used, and either a homogeneous catalyst or a heterogeneous catalyst may be used. Since the homogeneous catalyst is easily dispersed in the hydrogenation reaction solution, the amount of addition may be small, and since it has activity without high temperature and high pressure, decomposition and gelation of the polymer do not occur, and low cost and quality. Excellent stability. The heterogeneous catalyst has high activity when it is heated to high temperature and high pressure, can be hydrogenated in a short time, and is excellent in production efficiency such as easy removal. Of these, a heterogeneous catalyst is preferable because it is easy to remove.
均一系触媒としては、たとえば、クロロトリス(トリフェニルホスフィン)ロジウム(I)などのいわゆるウィルキンソン錯体; 酢酸コバルト/トリエチルアルミニウム、ニッケルアセチルアセトナート/トリイソブチルアルミニウム、チタノセンジクロリド/n−ブチルリチウム、ジルコノセンジクロリド/sec−ブチルリチウム、テトラブトキシチタネートとジメチルマグネシウム等の遷移金属化合物/アルキル金属化合物の組み合わせからなる触媒;などが挙げられる。 Examples of homogeneous catalysts include so-called Wilkinson complexes such as chlorotris (triphenylphosphine) rhodium (I); cobalt acetate / triethylaluminum, nickel acetylacetonate / triisobutylaluminum, titanosendichloride / n-butyllithium, zirconosendichloride / Examples thereof include a catalyst composed of a combination of a transition metal compound / alkyl metal compound such as sec-butyllithium, tetrabutoxytitanate and dimethylmagnesium; and the like.
不均一系触媒としては、たとえば、Ni、Pd、Pt、Ru、Rh等の水素添加触媒金属を担体に担持させたものが挙げられる。特に、担体として、アルミナやケイソウ土等の吸着剤を用いると、不純物等の混入が少なく好ましい。これらの触媒は、重合体100重量部に対し、0.001〜50重量部、好ましくは0.01〜30重量部の範囲で使用される。水素添加触媒は、重合反応液にそのまま添加するか、あるいは重合反応液から重合触媒を除去した後に添加して反応させることができる。 Examples of the heterogeneous catalyst include those in which a hydrogenated catalyst metal such as Ni, Pd, Pt, Ru, or Rh is supported on a carrier. In particular, it is preferable to use an adsorbent such as alumina or diatomaceous earth as the carrier because impurities and the like are less likely to be mixed. These catalysts are used in the range of 0.001 to 50 parts by weight, preferably 0.01 to 30 parts by weight, based on 100 parts by weight of the polymer. The hydrogenation catalyst can be added to the polymerization reaction solution as it is, or can be added after removing the polymerization catalyst from the polymerization reaction solution to cause a reaction.
水素添加反応は、通常、溶媒中で実施する。溶媒としては、触媒に対して不活性なものであれば格別な限定はなく、重合反応溶媒と同じでよく、また、重合反応溶液にさらに追加してもよい。水素添加に用いる不活性溶媒の量は、水素添加反応効率の観点から、重合反応液中の重合体に対して、重量基準で通常1〜100倍、好ましくは1.5〜20倍、より好ましくは2〜10倍である。 The hydrogenation reaction is usually carried out in a solvent. The solvent is not particularly limited as long as it is inert to the catalyst, and may be the same as the polymerization reaction solvent, or may be further added to the polymerization reaction solution. From the viewpoint of hydrogenation reaction efficiency, the amount of the inert solvent used for hydrogenation is usually 1 to 100 times, more preferably 1.5 to 20 times, more preferably, the amount of the polymer in the polymerization reaction solution on a weight basis. Is 2 to 10 times.
水素添加反応は、常法に従って行うことができるが、水素添加触媒の種類や反応温度によって水素添加率が変わり、芳香環の残存率も変化させることができる。上記の水素添加触媒を用いた場合、芳香環の不飽和結合をある程度以上残存させるためには、反応温度を低くしたり、水素圧力を下げたり、反応時間を短くする等の制御を行えばよい。重合体中の芳香環構造を完全に水素添加することなく残存させたまま、主鎖の非共役不飽和結合の水添率を選択的に高めるためには、通常、反応器内の水素圧を0.01〜5MPa、好ましくは0.05〜4MPa、さらに好ましくは0.1〜3MPaとする。水素添加反応の反応温度は、均一系触媒を用いる場合は、通常、−10〜150℃、好ましくは0〜130℃、さらに好ましくは20〜110℃とする。不均一系触媒を用いる場合には、通常、0〜300℃、好ましくは100〜250℃、さらに好ましくは150〜230℃で実施する。 The hydrogenation reaction can be carried out according to a conventional method, but the hydrogenation rate changes depending on the type of hydrogenation catalyst and the reaction temperature, and the residual rate of the aromatic ring can also be changed. When the above hydrogenation catalyst is used, in order to retain the unsaturated bond of the aromatic ring to some extent or more, control such as lowering the reaction temperature, lowering the hydrogen pressure, shortening the reaction time, etc. may be performed. .. In order to selectively increase the hydrogenation rate of unconjugated unsaturated bonds in the main chain while leaving the aromatic ring structure in the polymer completely unhydrogenated, the hydrogen pressure in the reactor is usually increased. It is 0.01 to 5 MPa, preferably 0.05 to 4 MPa, and more preferably 0.1 to 3 MPa. When a homogeneous catalyst is used, the reaction temperature of the hydrogenation reaction is usually −10 to 150 ° C., preferably 0 to 130 ° C., and more preferably 20 to 110 ° C. When a heterogeneous catalyst is used, it is usually carried out at 0 to 300 ° C., preferably 100 to 250 ° C., and more preferably 150 to 230 ° C.
水素添加工程において得られる脂環構造含有重合体の水素添加物の分子量は、使用目的に応じて適宜選択されるが、シクロヘキサン溶液(重合体が溶解しない場合はトルエン溶液)のゲル・パーミエーション・クロマトグラフ法で測定したポリイソプレン(トルエン溶液ではポリスチレン)換算の重量平均分子量(Mw)で、通常5,000以上、好ましくは5,000〜500,000、より好ましくは8,000〜200,000、特に好ましくは10,000〜100,000である。 The molecular weight of the hydrogenated product of the alicyclic structure-containing polymer obtained in the hydrogenation step is appropriately selected according to the purpose of use, but gel permeation of a cyclohexane solution (toluene solution if the polymer does not dissolve). The weight average molecular weight (Mw) in terms of polyisoprene (polystyrene in a toluene solution) measured by the chromatograph method is usually 5,000 or more, preferably 5,000 to 500,000, more preferably 8,000 to 200,000. , Particularly preferably 10,000 to 100,000.
水素添加工程において得られる脂環構造含有重合体の水素添加物の分子量分布Mw/Mnは、通常7以下、好ましくは5以下、より好ましくは3.5以下である。 The molecular weight distribution Mw / Mn of the hydrogenated product of the alicyclic structure-containing polymer obtained in the hydrogenation step is usually 7 or less, preferably 5 or less, and more preferably 3.5 or less.
水素添加工程において得られる脂環構造含有重合体の水素添加物のガラス転移温度(Tg)は、通常、50〜250℃、好ましくは70〜220℃、より好ましくは80〜200℃である。 The glass transition temperature (Tg) of the hydrogenated product of the alicyclic structure-containing polymer obtained in the hydrogenation step is usually 50 to 250 ° C, preferably 70 to 220 ° C, and more preferably 80 to 200 ° C.
本発明において、前記水素添加工程の後に、重合体の水素添加物を含む溶液から水素添加触媒を除去する工程を含むことが好ましい。なお、前記重合触媒除去工程を行わずに、水素添加後に重合触媒および水素添加触媒の双方を一度に除去することとしてもよい。除去方法や除去後の触媒残留量などについては前記重合触媒除去工程における場合と同様に行われる。 In the present invention, it is preferable to include a step of removing the hydrogenation catalyst from the solution containing the hydrogenated product of the polymer after the hydrogenation step. It is also possible to remove both the polymerization catalyst and the hydrogenation catalyst at once after hydrogenation without performing the polymerization catalyst removal step. The removal method, the amount of residual catalyst after removal, and the like are the same as in the case of the polymerization catalyst removal step.
本発明において、水素添加触媒を除去した後の水素添加物を含む溶液を機械的フィルターや電荷的補捉機能を有するフィルターで濾過してもよい。フィルターで濾過する方法については、特開平10−60048号公報に記載の方法で行うことができる。 In the present invention, the solution containing the hydrogenated product after removing the hydrogenated catalyst may be filtered through a mechanical filter or a filter having a charge-capturing function. The method of filtering with a filter can be carried out by the method described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-60048.
本発明においては、上述した遠心式薄膜蒸発器により重合体を回収する前に、重合体濃度を高くするための予備濃縮工程を有することが好ましい。該工程においては、溶液に含まれる重合体濃度を好ましくは30〜99重量%、さらに好ましくは50〜99重量%、特に好ましくは90〜99重量%にする。反応直後の溶液の重合体濃度が前述の如く30重量%を既に上回っている場合においても、上記範囲内で、重合体濃度をより高濃度にすることが、重合体の劣化を低減するうえで好ましい。 In the present invention, it is preferable to have a pre-concentration step for increasing the polymer concentration before recovering the polymer by the above-mentioned centrifugal thin film evaporator. In this step, the concentration of the polymer contained in the solution is preferably 30 to 99% by weight, more preferably 50 to 99% by weight, and particularly preferably 90 to 99% by weight. Even when the polymer concentration of the solution immediately after the reaction has already exceeded 30% by weight as described above, increasing the polymer concentration within the above range will reduce the deterioration of the polymer. preferable.
予備濃縮は、重合体溶液を容器内に溜めた状態で、該溶液を加熱または減圧することにより行う。その際には、溶液中の重合体に剪断応力がかからないようにすることが好ましい。 Pre-concentration is performed by heating or reducing the pressure of the polymer solution in a container. In that case, it is preferable that the polymer in the solution is not subjected to shear stress.
上記溶液の重合体濃度が低すぎると、後述する回収工程において、揮発する成分の量が多くなって減圧度が上がらなくなるため、乾燥後の重合体中の揮発性成分量が多くなる。回収後の揮発成分量が多すぎると、成形品にシルバーストリークやボイド、発泡などの成形不良が生じるので好ましくない。また、多量の気化熱により重合体溶液の温度低下が大きくなり、蒸発器内での急激な粘度上昇や固化が生じ、回収工程の中断や機器の損傷の原因となる。 If the polymer concentration of the solution is too low, the amount of volatile components in the recovery step described later increases and the degree of reduced pressure does not increase, so that the amount of volatile components in the polymer after drying increases. If the amount of volatile components after recovery is too large, molding defects such as silver streaks, voids, and foaming will occur in the molded product, which is not preferable. In addition, the large amount of heat of vaporization causes the temperature of the polymer solution to drop significantly, causing a rapid increase in viscosity and solidification in the evaporator, which causes interruption of the recovery process and damage to the equipment.
本発明の方法において、前記予備濃縮工程に好適な装置としては、反応溶液を、(1)蒸発器を減圧状態にさせて濃縮させ得る装置、(2)加圧した反応溶液を、常圧の蒸発器内中に供給し、溶媒を瞬時に除去(フラッシュ)させ得る装置、(3)攪拌装置と加熱装置を備えた容器中で大気圧下で攪拌・加熱により濃縮し得る装置などを挙げることができ、より具体的な装置の名称としては、フラッシュボックス、フラッシュセパレーター、およびハイビスカス(三井造船社製)などに代表される、エバポレーターなどの装置が使用できる。 In the method of the present invention, as an apparatus suitable for the pre-concentration step, (1) an apparatus capable of concentrating the reaction solution by depressurizing the evaporator, and (2) a pressurized reaction solution at normal pressure. Examples include a device that can be supplied into an evaporator to instantly remove (flash) the solvent, and (3) a device that can be concentrated by stirring and heating under atmospheric pressure in a container equipped with a stirring device and a heating device. As a more specific name of the device, a device such as an evaporator such as a flash box, a flash separator, and a hibiscus (manufactured by Mitsui Shipbuilding Co., Ltd.) can be used.
本発明においては、前記予備濃縮工程の前に該重合体溶液を加熱する予備加熱工程を有することが好ましい。予備濃縮前に反応溶液を予備加熱しておくことにより、重合体の濃縮効率が向上する。予備加熱の方法としては、(1)濃縮前の重合体溶液の貯蔵容器および/または該貯蔵容器から溶媒除去装置に至る移送配管を、ジャケット式加熱装置にて加温する方法、(2)多管式熱交換器やプレートフィン型熱交換器などの、既知の熱交換器を使用する方法が挙げられる。熱交換器を使用する場合には、必ずしも溶媒除去装置の外部に設置する必要はなく、必要に応じて、装置内に熱交換器を内蔵した一体型の溶媒除去装置を使っても構わない。 In the present invention, it is preferable to have a preheating step of heating the polymer solution before the preconcentration step. By preheating the reaction solution before pre-concentration, the efficiency of pre-concentration of the polymer is improved. The preheating method includes (1) a method of heating the storage container of the polymer solution before concentration and / or the transfer pipe from the storage container to the solvent removal device with a jacket type heating device, and (2) many. Examples include the use of known heat exchangers, such as tube heat exchangers and plate fin heat exchangers. When using a heat exchanger, it is not always necessary to install it outside the solvent removing device, and if necessary, an integrated solvent removing device having a heat exchanger built in the device may be used.
予備加熱の際の溶液の温度は、通常50〜400℃、好ましくは70〜350℃、より好ましくは100〜330℃である。加熱温度が低すぎると蒸発効率が悪くなり、濃縮度を上げるためには溶剤除去装置内への滞留時間を増やす必要があり、生産性の低下や重合体の熱劣化等の問題が生じる。また、予備加熱温度が高すぎると、重合体が熱劣化して好ましくない。 The temperature of the solution during preheating is usually 50 to 400 ° C, preferably 70 to 350 ° C, more preferably 100 to 330 ° C. If the heating temperature is too low, the evaporation efficiency deteriorates, and it is necessary to increase the residence time in the solvent removing device in order to increase the concentration, which causes problems such as a decrease in productivity and thermal deterioration of the polymer. Further, if the preheating temperature is too high, the polymer is thermally deteriorated, which is not preferable.
本発明においては、前記予備濃縮工程を低酸素濃度雰囲気で行うことが好ましい。予備濃縮工程を低酸素濃度雰囲気で行うことにより、最終的に回収される脂環構造含有重合体の着色を効果的に防止できる。低酸素濃度雰囲気としては、好ましくは酸素濃度が0.1容量%以下、より好ましくは0.01容量%以下の雰囲気となるよう調整する。酸素濃度がより低い作業雰囲気とすることにより、重合体の酸化が防止され、得られる成形体の着色が防止される。このような低酸素濃度雰囲気を作る具体的な手段としては、予備濃縮工程に用いる装置内を、窒素やヘリウム等の不活性ガス雰囲気にするなどの方法が挙げられる。 In the present invention, it is preferable to carry out the pre-concentration step in a low oxygen concentration atmosphere. By performing the pre-concentration step in a low oxygen concentration atmosphere, it is possible to effectively prevent the coloration of the finally recovered alicyclic structure-containing polymer. The atmosphere with a low oxygen concentration is preferably adjusted so that the oxygen concentration is 0.1% by volume or less, more preferably 0.01% by volume or less. By creating a working atmosphere with a lower oxygen concentration, oxidation of the polymer is prevented, and coloring of the obtained molded product is prevented. Specific means for creating such a low oxygen concentration atmosphere include a method of creating an atmosphere of an inert gas such as nitrogen or helium in the apparatus used in the preconcentration step.
本発明では、上記の方法により得られた脂環構造含有重合体を含む溶液から、遠心式薄膜蒸発器を用いて該重合体を回収する。脂環構造含有重合体を回収する工程について図1〜図3に示す遠心式薄膜蒸発器2を用いて説明する。
In the present invention, the polymer is recovered from the solution containing the alicyclic structure-containing polymer obtained by the above method using a centrifugal thin film evaporator. The step of recovering the alicyclic structure-containing polymer will be described using the centrifugal
脂環構造含有重合体を回収する工程では、まず筐体部4の内部圧力を第1の圧力まで減圧する。第1の圧力は、好ましくは20kPa以下、さらに好ましくは10kPa以下、特に好ましくは3kPa以下である。内部圧力が上記範囲よりも大きいと、重合体溶液の蒸発効率が悪くなり、回収後の重合体中の揮発成分量が多くなる。筐体部4の内部圧力を下げる方法としては、排気口17より真空ポンプにより蒸発器内を吸引する方法が挙げられるが、特に限定されない。また、筐体部4は、加熱ジャケット10により所定温度まで加熱される。加熱温度は、好ましくは240〜350℃、より好ましくは250〜330℃である。
In the step of recovering the alicyclic structure-containing polymer, the internal pressure of the housing portion 4 is first reduced to the first pressure. The first pressure is preferably 20 kPa or less, more preferably 10 kPa or less, and particularly preferably 3 kPa or less. If the internal pressure is larger than the above range, the evaporation efficiency of the polymer solution deteriorates, and the amount of volatile components in the polymer after recovery increases. Examples of the method of lowering the internal pressure of the housing portion 4 include a method of sucking the inside of the evaporator from the exhaust port 17 with a vacuum pump, but the method is not particularly limited. Further, the housing portion 4 is heated to a predetermined temperature by the
さらに、脂環構造含有重合体を回収する工程では、第1供給経路70、170および第2供給経路80、180に不活性ガスを供給することにより、各対向面30a、130a、40a、140aにおける第1シール部材(第1渦巻き形ガスケット50、第1Oリング150)と第2シール部材(第2渦巻き形ガスケット60、第2Oリング160)の間および第2シール部材の外側を不活性ガス雰囲気とする。不活性ガスは、第1シール部材または第2シール部材の周辺を通過して、第1排出経路74、174および第2排出経路84、184から排出される。第1供給経路70および第2供給経路80には、たとえば不図示の不活性ガスタンク等から、継続的に不活性ガスが供給される。第1供給経路70、170および第2供給経路80、180に供給される不活性ガスとしては、窒素、アルゴン、ヘリウム等が挙げられるが、特に限定されない。また、不活性ガスの圧力および流量についても特に限定されないが、第1供給経路70、170および第2供給経路80、180に供給される不活性ガスの圧力は、筐体部4の内部圧力である第1の圧力より高いことが好ましい。
Further, in the step of recovering the alicyclic structure-containing polymer, the inert gas is supplied to the
遠心式薄膜蒸発器2の準備を整えた後、脂環構造含有重合体を含む溶液(重合体溶液)を原料入口12へ供給する。原料入口12に供給された重合体溶液は、原料入口12から筐体部4内へ導入される。この際、筐体部4の内部に備えられる回転軸6および撹拌翼8は、モータ14の出力軸を介して伝えられた駆動力により回転する。筐体部4内へ導入された重合体溶液は、撹拌翼8の回転で発生する遠心力により、筐体部4の内壁上表面で液膜を形成する。液膜となった重合体溶液中の揮発成分は、加熱ジャケット10により加熱されて蒸発する。蒸発した揮発成分は、底部回収容器16の側方に設けられた排気口17より筐体部4の外へ排出され、重合体は底部回収容器16の下方に設けられた排出口18から回収される。
After preparing the centrifugal
本発明においては、上述した遠心式薄膜蒸発器を2基以上用いてもよく、この場合、それぞれの遠心式薄膜蒸発器ごとに異なる内部圧力および/または加熱温度にしてもよい。 In the present invention, two or more centrifugal thin film evaporators described above may be used, and in this case, the internal pressure and / or the heating temperature may be different for each centrifugal thin film evaporator.
本発明によって、脂環構造含有重合体中の揮発成分量を、好ましくは100ppm以下、さらに好ましくは50ppm以下にすることができる。また、脂環構造含有重合体中のゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)で測定した分子量がポリスチレン換算で1000以下の含有量を、好ましくは1重量%以下、さらに好ましくは0.5重量%以下の脂環構造含有重合体を得ることができる。 According to the present invention, the amount of volatile components in the alicyclic structure-containing polymer can be preferably 100 ppm or less, more preferably 50 ppm or less. Further, the content of the molecular weight measured by gel permeation chromatography (GPC) in the alicyclic structure-containing polymer is 1000 or less in terms of polystyrene, preferably 1% by weight or less, more preferably 0.5% by weight or less. An alicyclic structure-containing polymer can be obtained.
本発明により得られる脂環構造含有重合体は、フィッシュアイと呼ばれるような微小な光学欠陥が少ないため、光学フィルム、プラスチックレンズ、光ディスクなどの光学材料用として特に好適である。このような成形品を得るため、必要に応じて熱可塑性樹脂材料に通常配合されている配合剤が格別な制限なく添加することができる。そのような配合剤としては、たとえば、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、近赤外線吸収剤、染料や顔料などの着色剤、滑剤、可塑剤、帯電防止剤、蛍光増白剤、難燃剤、アンチブロッキング剤などの配合剤が挙げられる。 The alicyclic structure-containing polymer obtained by the present invention is particularly suitable for optical materials such as optical films, plastic lenses, and optical disks because it has few minute optical defects such as fish eyes. In order to obtain such a molded product, a compounding agent usually blended in the thermoplastic resin material can be added as needed without any particular limitation. Such compounding agents include, for example, antioxidants, UV absorbers, light stabilizers, near-infrared absorbers, colorants such as dyes and pigments, lubricants, plasticizers, antistatic agents, optical brighteners, and difficult. Examples thereof include compounding agents such as flame retardants and anti-blocking agents.
本発明により得られる脂環構造含有重合体に上記配合剤を配合する方法は、たとえばミキサー、二軸混練機、ロール、ブラベンダー、押出機などで脂環構造含有重合体水素添加物を溶融状態にして配合剤と混練する方法、適当な溶剤に溶解して分散させ凝固する方法などが挙げられる。二軸混練機を用いる場合、混錬後に通常は溶融状態でストランド状に押し出し、ペレタイザーにてペレット状にカットして用いられることが多い。 In the method of blending the above-mentioned compounding agent with the alicyclic structure-containing polymer obtained by the present invention, for example, the alicyclic structure-containing polymer hydrogenated product is melted by a mixer, a twin-screw kneader, a roll, a brabender, an extruder or the like. Then, a method of kneading with a compounding agent, a method of dissolving in an appropriate solvent, dispersing and coagulating, and the like can be mentioned. When a twin-screw kneader is used, it is usually extruded into a strand in a molten state after kneading and cut into pellets with a pelletizer.
成形方法としては格別な限定はないが、低複屈折性、機械強度、寸法精度等に優れた成形物を得るためには、溶融成形法を用いるのが好ましい。溶融成形法としては、射出成形法、押し出し成形法、プレス成形法、ブロー成形法等が挙げられるが、低複屈折性、寸法安定性などの観点から、射出成形法が好ましい。また、光学フィルムの成形方法としては、生産性に優れる点で、押し出し成形法が好ましく用いられる。 The molding method is not particularly limited, but it is preferable to use the melt molding method in order to obtain a molded product having excellent low birefringence, mechanical strength, dimensional accuracy and the like. Examples of the melt molding method include an injection molding method, an extrusion molding method, a press molding method, a blow molding method, and the like, but the injection molding method is preferable from the viewpoint of low birefringence, dimensional stability, and the like. Further, as a method for forming an optical film, an extrusion molding method is preferably used because it is excellent in productivity.
上述した遠心式薄膜蒸発器2では、第1渦巻き形ガスケット50と第2渦巻き形ガスケット60との間に、第1渦巻き形ガスケット50がフランジ部30の対向面30a(凹面部32)とフランジ部40の対向面40aとによって圧縮(挟圧)されない状態(締結手段42による締め付け力が全く作用しない状態)で、その内周面が第1渦巻き形ガスケット40の外周面から所定寸法だけ離間して配置されたリング状のアダプタ部材90が設けられている。
In the centrifugal
第1渦巻き形ガスケット40が、フランジ部30の対向面30a(凹面部32)とフランジ部40の対向面40aとによって圧縮(挟圧)された状態(締結手段42によりフランジ部30、40が所定の締め付けトルクで締結された状態)では、第1渦巻き形ガスケット50はその半径方向外側に延伸するが、第1渦巻き形ガスケット50の外周面がアダプタ部材90の内周面に当接して、第1渦巻き形ガスケット50のその半径方向外側への前記所定寸法を越える延伸が規制される。これにより、アダプタ部材90を設けない場合と比較して、第1渦巻き形ガスケット50の面圧が大きくなり、経時的に面圧が低下しても、適正面圧以上である期間を長くできる。そのため、アダプタ部材90を設けない場合と比較して、リーク発生までの期間を延長することができる。
The
本発明の発明者らは、実機を使用して、Heガスを用いたリーク(漏れ)試験を実施した。すなわち、アダプタ部材90を設けないで構成において、運転温度(240°C以上)でリーク試験を実施して、リーク(漏れ)がない(すなわち、0ppmである)ことを確認し、その9ヶ月後に、同様にリーク試験を実施したところ、5900ppmのリークの発生を確認した。
The inventors of the present invention carried out a leak test using He gas using an actual machine. That is, in the configuration without the
その後、第1渦巻き形ガスケット50と第2渦巻き形ガスケット60との間に、アダプタ部材90を設置した。すなわち、第1渦巻き形ガスケット50がフランジ部30の対向面30a(凹面部32)とフランジ部40の対向面40aとによって圧縮(挟圧)されない状態(締結手段42による締め付け力が全く作用しない状態)で、その内周面が第1渦巻き形ガスケット50の外周面から所定寸法(1.0mm)だけ離間して配置し、締結手段(ボルトおよびナット)42を所定の締め付けトルク(アダプタ部材90を設ける前の構成における場合と実質的に同一の締め付けトルク)でフランジ部30、40を締結した。この実機を使用して、運転温度(240°C以上)でリーク試験を実施して、リーク(漏れ)がない(すなわち、0ppmである)ことを確認し、その12ヶ月後に、同様にリーク試験を実施したところ、リーク(漏れ)がない(すなわち、0ppmである)ことを確認した。
After that, the
このように、アダプタ部材90を本実施形態のように設置することにより、アダプタ部材90を設置しない場合と比較して、リークの発生しない期間を延長できることを確認した。
In this way, it was confirmed that by installing the
上述した遠心式薄膜蒸発器2は、長期間に渡ってリーク(漏れ)の発生を防止することができるため(シール性が高いため)、脂環構造含有重合体の回収工程において、外気(特に酸素)が筐体部4内に流入することを防止し、筐体部4内での脂環構造含有重合体の酸化を効果的に防止できる。したがって、このような遠心式薄膜蒸発器2を用いて、光学材料用脂環構造含有重合体を製造することにより、フィッシュアイ等の光学欠陥の少ない光学材料用脂環構造含有重合体および光学材料を得ることができる。
Since the above-mentioned centrifugal
実施形態として示した遠心式薄膜蒸発器2は、脂環構造含有重合体の性質・用途、遠心式蒸発器のサイズ等に応じて、様々な改変を行うことが可能である。
The centrifugal thin-
たとえば、上述した実施形態では、リング状のアダプタ部材として、上述したような他の部材から独立したアダプタ部材90を用いているが、アダプタ部材を対向面30a(凹面部32)および対向面40aのうちの一方(たとえば凹面部32)に一体的に突出するように形成された部位として(すなわち、フランジ部30または40の一部として)構成してもよい。ただし、本実施形態のように、独立した部材としてのアダプタ部材90を用いた方が、装置の他の部分を変更する必要がなく便宜であるとともに、その交換も容易であり、有利である。
For example, in the above-described embodiment, the
また、上述した実施形態では、第1および第2渦巻き形ガスケット50,60として、内輪付渦巻き形ガスケットを用いたが、内輪無しの渦巻き形ガスケットを用いてもよい。
Further, in the above-described embodiment, the spiral gasket with an inner ring is used as the first and
さらに、上述した実施形態では、渦巻き形ガスケット50,60のその半径方向外側でフランジ部30、40の対向面30a(外周凸面部34),40aが互いに当接し、渦巻き形ガスケット50、60のその半径方向内側で対向面30a,40a間に僅かに間隙がある外側面タッチ構成としているが、渦巻き形ガスケット50,60のその半径方向内側でフランジ部30,40の対向面30a,40aが互いに当接し、渦巻き形ガスケット50,60のその半径方向外側で対向面30a,40a間に僅かに間隙がある内側面タッチ構成としてもよい。ただし、外側面タッチ構成は、締結手段(ボルトおよびナット)42による締め付けトルクを増大させるにしたがって、対向面30a,40aの渦巻き形ガスケット50、60を挟み込んでいる部分が互いに離間する方向に開く傾向にあり、増し締めが難しいため、このような構成において、アダプタ部材90を設けることは、特に効果的である。
Further, in the above-described embodiment, the facing
遠心式薄膜蒸発器2の用途も、脂環構造含有重合体を回収する工程に限定されず、低圧または不活性ガス雰囲気下において乾燥・蒸発を行う各種工程に使用することができる。
The use of the centrifugal
2… 遠心式薄膜蒸発器
4… 筐体部
4a〜4e… 円筒部材
8… 撹拌翼
20〜26… フランジ接合構造部分
30、40、130、140… フランジ部
30a、40a、130a、140a… 対向面
32… 凹面部
34… 外周凸面部
42… 締結手段(ボルトおよびナット)
50、60… 渦巻き形ガスケット
70、80、170、180… 供給経路
72、172、182… フランジ内経路
82… 外周経路
84… 第2排出経路
90… アダプタ部材
132、134… 溝部
150、160… 第1Oリング
2 ... Centrifugal thin film evaporator 4 ...
50, 60 ...
Claims (3)
前記円筒部材は、少なくとも一方の端部にフランジ部を有し、複数の前記円筒部材は、互いに対向する2つの前記フランジ部が組み合わせられたフランジ接合構造部分を介して互いに接合されており、
前記フランジ接合構造部分の互いに対向する2つの前記フランジ部の対向面の間には、第1渦巻き形ガスケットおよび前記第1渦巻き形ガスケットより外側に所定の間隔を空けて備えられる第2渦巻き形ガスケットを含み、前記対向面によって挟圧された状態で、前記対向面の間をシールする複数のリング状シール部材が設けられており、
前記対向面における前記第1渦巻き形ガスケットと前記第2渦巻き形ガスケットの間に不活性ガスを供給する供給経路が設けられ、
前記第1渦巻き形ガスケットと前記第2渦巻き形ガスケットとの間に、前記第1渦巻き形ガスケットが前記対向面によって挟圧されない状態で、その内周面が前記第1渦巻き形ガスケットの外周面から所定寸法だけ離間してリング状のアダプタ部材が設けられており、
前記アダプタ部材は、他の部材から独立した部材であることを特徴とする遠心式薄膜蒸発器。 A housing portion to which a plurality of cylindrical members are joined and a radial stirring blade having a rotation axis at the center of the housing portion, and a thin film-like solution is formed on the inner wall of the housing portion by the rotation of the stirring blade. In a centrifugal thin film evaporator that forms and evaporates the solvent from the solution.
The cylindrical member has a flange portion at at least one end portion, and the plurality of the cylindrical members are joined to each other via a flange joining structure portion in which two said flange portions facing each other are combined.
A first spiral gasket and a second spiral gasket provided outside the first spiral gasket at a predetermined interval between the two facing surfaces of the flange joint structure portions facing each other. A plurality of ring-shaped sealing members are provided to seal between the facing surfaces in a state of being sandwiched by the facing surfaces.
A supply path for supplying the inert gas is provided between the first spiral gasket and the second spiral gasket on the facing surface.
The inner peripheral surface of the first spiral gasket is from the outer peripheral surface of the first spiral gasket in a state where the first spiral gasket is not sandwiched between the first spiral gasket and the second spiral gasket by the facing surface. Ring-shaped adapter members are provided separated by a predetermined dimension ,
Said adapter member, a centrifugal thin-film evaporator, wherein the independent members der Rukoto from other members.
脂環構造含有単量体を重合触媒の存在下において溶媒中で重合し、必要に応じて水素添加して脂環構造含有重合体を含む溶液を得る工程と、
前記筐体部の内部を減圧する工程と、
前記供給経路に不活性ガスを供給する工程と、
前記筐体部の内部に前記溶液を供給すると伴に、前記撹拌翼を回転させて、前記溶液からの前記溶媒の蒸発を行う工程と、
を含む光学材料用脂環構造含有重合体の製造方法。 A method for producing an alicyclic structure-containing polymer for an optical material using the centrifugal thin film evaporator according to claim 1 or 2.
A step of polymerizing the alicyclic structure-containing monomer in a solvent in the presence of a polymerization catalyst and hydrogenating as necessary to obtain a solution containing the alicyclic structure-containing polymer.
The process of reducing the pressure inside the housing and
The step of supplying the inert gas to the supply path and
A step of supplying the solution to the inside of the housing portion and rotating the stirring blade to evaporate the solvent from the solution.
A method for producing an alicyclic structure-containing polymer for an optical material containing.
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