KR100684424B1 - Method for preparing polymer latex resin powder using normal pressure slow flocculation-pressurizing aging process - Google Patents
Method for preparing polymer latex resin powder using normal pressure slow flocculation-pressurizing aging process Download PDFInfo
- Publication number
- KR100684424B1 KR100684424B1 KR1020040083626A KR20040083626A KR100684424B1 KR 100684424 B1 KR100684424 B1 KR 100684424B1 KR 1020040083626 A KR1020040083626 A KR 1020040083626A KR 20040083626 A KR20040083626 A KR 20040083626A KR 100684424 B1 KR100684424 B1 KR 100684424B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- polymer latex
- resin powder
- latex resin
- tank
- pressure
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F6/00—Post-polymerisation treatments
- C08F6/14—Treatment of polymer emulsions
- C08F6/22—Coagulation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J3/00—Processes of treating or compounding macromolecular substances
- C08J3/12—Powdering or granulating
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
Abstract
본 발명은 상압 완속 응집-가압 숙성공정을 이용한 고분자 라텍스 수지 분체의 제조방법에 관한 것으로, 유리전이온도가 95℃ 내지 105℃ 인 고분자 라텍스 수지 분체의 제조방법에 있어서, (a) 상압 완속 응집조에 고분자 라텍스, 응집제 및 물을 연속적으로 공급하는 단계 (b) 상기 상압 완속 응집조에서 상기 혼합물을 상압하에 고분자 라텍스의 유리전이온도(Tg)-5℃ 내지 유리전이온도(Tg))-10℃에서 3 내지 5 분 동안 체류시켜 응집시키고, 제조된 응집 슬러리를 숙성조로 이송시키는 단계 및 (c) 숙성조에서 1.5∼2.0 kgf/cm2의 가압 하에서 응집조 온도 보다 +15℃ 내지 +20℃ 높은 온도에서 30∼40 분 동안 체류시켜 고분자 라텍스 수지 분체를 제조하는 단계를 포함하여 이루어지는 고분자 라텍스 수지 분체의 제조방법을 제공한다. 본 발명에 의해 생성된 고분자 라텍스 수지 분체는 입도 측면에서 입경이 70∼400 ㎛인 경우가 90 중량% 이상이 되며, 겉보기 비중이 우수한 효과가 있다.The present invention relates to a method for producing a polymer latex resin powder using a slow pressure agglomeration-pressure aging process, the method for producing a polymer latex resin powder having a glass transition temperature of 95 ℃ to 105 ℃, (a) Continuously supplying the polymer latex, the flocculant and the water (b) in the normal pressure slow flocculation tank, the mixture is subjected to atmospheric pressure under a glass transition temperature (Tg) -5 ° C. to a glass transition temperature (Tg))-10 ° C. of the polymer latex. Staying for 3 to 5 minutes to agglomerate, transferring the prepared agglomeration slurry to a aging tank and (c) at a temperature of + 15 ° C. to + 20 ° C. higher than the temperature of the agglomeration tank under pressure of 1.5 to 2.0 kgf / cm 2 in the aging tank. It provides a method for producing a polymer latex resin powder comprising the step of producing a polymer latex resin powder by staying for 30 to 40 minutes. The polymer latex resin powder produced by the present invention has a particle size of 70 to 400 μm or more in terms of particle size of 90 wt% or more, and has an excellent apparent specific gravity.
고분자 라텍스, 응집조, 숙성조, 완속 응집Polymer latex, flocculation tank, aging tank, slow flocculation
Description
도 1은 본 발명에 따른 고분자 라텍스로부터 고분자 라텍스 수지 분체를 제조하기 위한 다단조 연속식 응집장치를 나타낸 개략도이다.1 is a schematic view showing a multi-stage continuous coagulation apparatus for producing a polymer latex resin powder from a polymer latex according to the present invention.
* 도면의 주요한 부호에 대한 간단한 설명 *Brief description of the main symbols in the drawings
1 : 고분자 라텍스 공급라인 2 : 응집제 공급라인1: polymer latex supply line 2: flocculant supply line
3 : 물 공급라인 4 : 스팀 공급라인3: water supply line 4: steam supply line
5 : 상압 완속 응집조 6,9 : 고압 슬러리용 펌프5: Normal pressure slow flocculation tank 6, 9: High pressure slurry pump
7 : 스팀 공급라인 8 : 가압 숙성조7: steam supply line 8: pressurized aging tank
본 발명은 상압 완속 응집-가압 숙성공정을 이용한 고분자 라텍스 수지 분체의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 상압 완속 응집-가압 숙성공정을 통하여 좁은 입도분포와 우수한 겉보기 비중 특성을 갖는 상압 완속 응집-가압 숙성공정을 이용한 고분자 라텍스 수지의 제조방법에 관한 것이다. The present invention relates to a method for preparing a polymer latex resin powder using a slow pressure aggregation-pressurizing aging process, and more specifically, a slow pressure aggregation with a narrow particle size distribution and excellent apparent specific gravity characteristics through a pressure-fast slow aggregation-pressurization aging process. It relates to a method for producing a polymer latex resin using a pressure aging process.
고분자 라텍스 수지는 중합에서 제조된 액상의 라텍스 수지가 응집 및 숙성/건조를 거쳐 최종 분체로 얻어지는데, 이때의 응집 및 숙성 온도 조건은 고분자 라텍스 수지의 고유한 유리전이온도에 의존한다. 즉 유리 전이온도가 100℃ 이하이면 상압 응집-상압 숙성을 통해 분체로 제조되고, 100℃ 이상인 경우에는 가압 응집-가압 숙성을 통해 100℃ 이상의 운전 조건에서 최종 분체를 얻게 된다.The polymer latex resin is a liquid latex resin prepared in the polymerization is obtained as a final powder through agglomeration and aging / drying, wherein the agglomeration and aging temperature conditions are dependent on the inherent glass transition temperature of the polymer latex resin. That is, when the glass transition temperature is 100 ° C. or less, the powder is manufactured through atmospheric coagulation-atmospheric aging, and when 100 ° C. or more, the final powder is obtained under operating conditions of 100 ° C. or higher through pressure coagulation-pressurization aging.
그러나 유리전이온도가 100℃ 부근인 고분자 라텍스 수지의 경우에는 상압응집-상압숙성 및 가압응집-가압숙성 두 경우 모두 실제 적용에 있어 문제점이 발생하게 된다. 즉 유리 전이온도 100℃를 갖는 수지에 상압응집-상압숙성 공정을 적용할 경우, 현장에서 운전 가능한 응집온도는 대기압에서 최대 97~98℃ 수준이기 때문에 요구되는 조건 102~103℃ 보다 낮은 온도로 인하여 최종 분체의 입도분포 측면에서 미세 분말 함량이 크게 증가하는 문제점이 생기고, 마찬가지로 숙성온도에서도 99℃ 이상은 올릴 수가 없으므로, 완전한 숙성이 되지 못하여 입도 뿐만 아니라 겉보기 측면에서도 좋지 못한 결과를 얻는다.However, in the case of the polymer latex resin having a glass transition temperature of about 100 ° C., problems arise in the practical application in both the case of atmospheric coagulation-atmospheric pressure aging and pressure coagulation-pressure aging. In other words, when the atmospheric coagulation-atmospheric aging process is applied to a resin having a glass transition temperature of 100 ° C, the flocculation temperature that can be operated in the field is at a maximum of 97-98 ° C at atmospheric pressure, In the particle size distribution of the final powder, there is a problem in that the fine powder content is greatly increased, and likewise, it cannot be raised above 99 ° C. at the aging temperature, and thus it is not fully aged and thus gives a poor result not only in particle size but also in appearance.
이와 함께 가압응집-가압숙성 공정은 응집조 및 숙성조 모두 가압하에서 운전을 하는 것으로 가압시 온도를 100℃ 이상 올릴 수 있으나 수지의 낮은 유리전이온도로 인하여 응집조 내로 투입되는 라텍스가 고온의 열에 의해 순간적으로 굳는 문제가 쉽게 발생하게 된다. 따라서 많은 공장에서 이러한 공정상의 문제점을 피하기 위하여, 유리전이온도가 100℃ 부근인 수지에 대해서는 입도분포 악화를 감수하면서 상압응집-상압숙성 공정 하에서 운전을 하고 있는 실정이다.In addition, pressure coagulation-pressurization aging process is operated under pressure in both coagulation and aging tanks, but it can raise the temperature more than 100 ℃ when pressurized, but latex injected into coagulation tank due to low glass transition temperature of resin Instantaneous hardening problems easily occur. Therefore, in order to avoid such process problems in many factories, the resins having a glass transition temperature of about 100 ° C. are operating under atmospheric pressure aggregation-pressure aging processes while deteriorating particle size distribution.
이에 본 발명자는 이러한 문제점을 해결하고자 상압 완속 응집-가압 숙성 공 정을 도입하여, 유리전이온도 100℃ 부근의 고무 라텍스 수지에 대해서도 안정적인 운전조건이 가능하면서, 동시에 우수한 입도분포와 향상된 겉보기 비중을 갖는 신규한 고분자 라텍스 수지 분체의 제조방법을 완성하기에 이르렀다.In order to solve this problem, the present inventors introduced an atmospheric pressure slow-aggregation-pressurizing aging process to enable stable operating conditions even for rubber latex resins near the glass transition temperature of 100 ° C, and at the same time have an excellent particle size distribution and improved apparent specific gravity. A novel method for producing a polymer latex resin powder has been completed.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 상압 완속 응집-가압 숙성 공정을 통한 고분자 라텍스 수지 분체의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.In order to solve the problems as described above, an object of the present invention is to provide a method for producing a polymer latex resin powder through a normal pressure slow flocculation-pressure aging process.
본 발명의 상기 목적 및 기타 목적들은 하기 설명되는 본 발명에 의하여 모두 달성될 수 있다.The above and other objects of the present invention can be achieved by the present invention described below.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은
유리전이온도가 95℃ 내지 105℃ 인 고분자 라텍스 수지 분체의 제조방법에 있어서, (a) 상압 완속 응집조에 고분자 라텍스, 응집제 및 물을 연속적으로 공급하는 단계 (b) 상기 상압 완속 응집조에서 상기 혼합물을 상압하에 고분자 라텍스의 유리전이온도보다 5℃ 내지 10℃ 낮은 온도에서 3 ~ 5 분 동안 체류시켜 응집시키고, 제조된 응집 슬러리를 숙성조로 이송시키는 단계 및 (c) 숙성조에서 1.5∼2.0 kgf/cm2의 가압 하에서 응집조 온도보다 15℃ 내지 20℃ 높은 온도에서 30∼40 분 동안 체류시켜 고분자 라텍스 수지 분체를 제조하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 고분자 라텍스 수지 분체의 제조방법을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention
In the method for producing a polymer latex resin powder having a glass transition temperature of 95 ℃ to 105 ℃, (a) continuously supplying the polymer latex, flocculant and water to the atmospheric pressure slow flocculation tank (b) the mixture in the atmospheric slow slow flocculation tank And agglomerated by holding for 3 to 5 minutes at a temperature of 5 ° C to 10 ° C lower than the glass transition temperature of the polymer latex under atmospheric pressure, and transferring the prepared flocculation slurry to a aging tank, and (c) 1.5 to 2.0 kgf / It provides a method for producing a polymer latex resin powder comprising the step of producing a polymer latex resin powder by holding for 30 to 40 minutes at a temperature 15 ℃ to 20 ℃ higher than the coagulation bath temperature under a pressure of cm2.
상기 (a) 단계의 응집제는 염산, 황산, 인산, 황산염, 칼슘염, 황산 마그네슘 및 이들의 혼합물로 이루어지는 군으로부터 선택될 수 있다. The coagulant of step (a) may be selected from the group consisting of hydrochloric acid, sulfuric acid, phosphoric acid, sulfate, calcium salt, magnesium sulfate and mixtures thereof.
상기 (a) 단계의 고분자 라텍스의 입자크기는 0.05∼0.4 ㎛일 수 있다.The particle size of the polymer latex of step (a) may be 0.05 ~ 0.4 ㎛.
삭제delete
상기 (a) 단계의 응집제는 물에 5∼10%의 농도로 용해시켜 0.5 내지 2.5 중량부로 사용될 수 있다.The flocculant of step (a) may be dissolved in water at a concentration of 5 to 10% and used at 0.5 to 2.5 parts by weight.
상기 고분자 라텍스 수지 분체는 70∼400 ㎛ 크기의 분체가 85∼95중량%일 수 있다.The polymer latex resin powder may be 85 to 95% by weight of the powder of 70 to 400 ㎛ size.
이하, 본 발명에 대하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.
본 발명은 유리전이온도 100℃ 부근의 고분자 라텍스 수지의 분체 회수방법에 있어, 기존의 일반적인 상압 응집 상압 숙성 공정에서와 같은 운전의 안정성을 가지면서 동시에 가압 응집 - 가압 숙성 공정에서의 우수한 입도분포를 얻을 수 있는 장점을 특징으로 하고 있다.The present invention is a powder recovery method of the polymer latex resin near the glass transition temperature of 100 ℃, while having the same stability of operation as in the existing conventional atmospheric pressure aggregation atmospheric pressure aging process and at the same time excellent particle size distribution in the pressure aggregation-pressure aging process It is characterized by the advantages that can be obtained.
본 발명에 사용되는 고분자 라텍스는 일반적으로 잘 알려진 유화중합으로 제조한 것을 사용할 수 있다.The polymer latex used in the present invention may be prepared by the well-known emulsion polymerization generally.
이러한 고분자 라텍스는 다음과 같다. Such polymer latex is as follows.
스티렌 30∼50 중량부와 부타디엔 50∼70 중량부 및 이와 가교중합이 가능한 가교제 1∼3 중량부를 유화중합시켜서 제조된 부타디엔계 고무상 라텍스 20∼60 중량부 존재하에, 비닐방향족 화합물의 단독 또는 복합단량체 20∼60 중량부와 비닐시안계 화합물 5∼20 중량부, 탄소수 1 내지 12의 알킬기를 갖는 1 종 이상의 알킬아크릴레이트와 글리시딜아크릴레이트의 단독 또는 복합단량체 1∼5 중량부를 상기 고무상 라텍스에 연속적으로 첨가시켜서 그라프트 중합시킨 고분자 라텍스(A)로 유리전이온도는 101℃ 이다. In the presence or absence of 20 to 60 parts by weight of butadiene-based rubbery latex prepared by emulsifying and polymerizing 30 to 50 parts by weight of styrene and 50 to 70 parts by weight of butadiene and 1 to 3 parts by weight of crosslinking agent capable of crosslinking polymerization. 1 to 5 parts by weight of a single or complex monomer of 20 to 60 parts by weight of a monomer, 5 to 20 parts by weight of a vinyl cyanide compound, an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms and glycidyl acrylate, or the like The polymer latex (A) was continuously added to the latex and graft polymerized, and the glass transition temperature was 101 ° C.
본 발명에 사용된 응집제는, 수용성 무기산 또는 무기염을 사용한다. 그 종류는 염산, 황산, 인산 및 황산염, 칼슘염, 황산 마그네슘 등이 있으며, 응집제는 라텍스 특성에 따른 임계농도에 의해 사용량이 제한된다.The flocculant used for this invention uses a water-soluble inorganic acid or an inorganic salt. Types thereof include hydrochloric acid, sulfuric acid, phosphoric acid and sulfate, calcium salt, magnesium sulfate, and the like, and the amount of flocculant is limited by the critical concentration according to the latex property.
본 발명에 따른 고분자 라텍스 수지 분체의 제조방법에 있어서 각 단계별 세부 내용은 도 1을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
Each step in the method for producing a polymer latex resin powder according to the present invention will be described with reference to FIG. 1 as follows.
1 단계: 상압 완속 응집조Stage 1: atmospheric slow flocculation tank
일반적으로 응집조는 0.05∼0.4 ㎛ 정도의 크기를 갖는 고분자 라텍스와 과량의 무기염류 또는 산류 등의 응집제를 혼합하여(급격한 응집방식(Rapid Coagulation)) 45~450㎛ 수준의 슬러리로 크기를 키우는 장치이다. 최종 분체의 크기 분포는 응집조의 교반이 일정한 경우 응집 온도에 가장 크게 의존한다.In general, a coagulation tank is a device that increases the size of the slurry to a 45 ~ 450㎛ slurry by mixing a polymer latex having a size of about 0.05 ~ 0.4 ㎛ and a coagulant such as an excess of inorganic salts or acids (Rapid Coagulation) . The size distribution of the final powder is most dependent on the agglomeration temperature when the agitation of the coagulation bath is constant.
그러나 유리전이온도 100℃ 부근의 라텍스 수지에 있어서 분체를 얻기 위해 급격한 응집방식을 적용할 경우, 요구되는 응집온도는 102 ~ 103℃ 부근이지만 상압응집의 한계로 이보다 낮은 97∼98℃ 에서 운전이 이루어질 수 밖에 없다. 이러한 운전상의 한계는 결국 최종 분체의 크기분포에서 미세입자 분포를 증가시키고, 이러한 미세입자는 이송 및 포장 중에 수지의 수율을 떨어뜨리고 날림으로 인한 작업환경 악화의 요소로 작용한다. However, when the rapid flocculation method is applied to obtain the powder in the latex resin near the glass transition temperature of 100 ° C, the required flocculation temperature is around 102-103 ° C but operating at 97-98 ° C lower than the limit of atmospheric pressure aggregation. There is no choice but to. This operational limitation eventually increases the distribution of microparticles in the size distribution of the final powder, and these microparticles reduce the yield of the resin during transport and packaging and act as a factor of deterioration of the working environment due to flying.
따라서 상기의 문제점을 해결하기 위하여 본 특허에서는 상압 완속 응집 (Slow Coagulation)을 도입하였다. 과량의 응집제를 사용하는 기존응집 방법에 비하여 완속응집은 제한된 영역내의 응집제를 사용하여 에너지 장벽이 존재하는 2차 웰(secondary well) 영역에서 응집을 유도하는 것으로, 응집속도가 느리고 입자간 재배열이 이루어질 여지가 있어 급속한 응집 방법보다 낮은 응집온도에서도 규칙적인 충진에 의한 구형입자의 제조 및 우수한 입도분포를 갖는 분체의 제조가 가능하다.Therefore, in order to solve the above problems, the present invention introduces a slow pressure coagulation (Slow Coagulation). Compared to the existing flocculation method using excessive flocculant, slow flocculation induces flocculation in the secondary well region where the energy barrier exists by using the flocculant in the limited region. There is a possibility that it is possible to produce spherical particles by regular filling and to prepare powders having an excellent particle size distribution even at a lower aggregation temperature than the rapid aggregation method.
완속응집이 유도되는 2차 웰의 영역을 찾기 위해서는 이론적으로 제타-포텐셜(zeta-potential)의 측정을 통한 전체 포텐셜에너지 변화 그래프에 의한 방법이 있으나 좁은 영역의 2차 웰에 비해 측정오차가 크기 때문에 정확한 값을 찾기가 곤란하다는 문제점이 있다.In order to find the area of the secondary well where slow aggregation is induced, there is theoretically a method based on the graph of the change of the total potential energy through the measurement of zeta-potential, but the measurement error is larger than that of the narrow well. There is a problem that it is difficult to find the correct value.
따라서 본 발명에서는 완속응집에 대한 판단 기준을 동일 온도조건과 교반 하에서 응집제 함량을 소량 변화시켰을 때의 입자 형상 변화를 관찰하여 완속 응집이 유도되는 시점, 즉 임계 응집농도에서는 입자의 형상이 구형을 띠면서 전체 입도도 매우 균일해지고, 이를 벗어나게 되면 비정형의 입자생성 및 불균일한 입도분포를 보이는 사실을 기준으로 하였다. Therefore, the present invention observes the particle shape change when a small amount of flocculant content is changed under the same temperature conditions and agitation as a criterion for the slow coagulation. The overall particle size is also very uniform, and when it is out of this range, it is based on the fact that it shows irregular particle formation and non-uniform particle size distribution.
상기의 완속 응집을 바탕으로 한 라텍스 수지 분체의 제조 공정은 크게 응집 숙성의 2단계로 구성된다. 응집조(5)에서는 응집조의 하부에 연결된 고분자 라텍스 공급라인(1), 응집제 공급라인(2), 물 공급라인(3)을 통하여 라텍스, 응집제 및 물이 공급되며 응집조 내에서 만들어진 슬러리는 고압 슬러리용 펌프(6)를 통해 숙성조(8) 상부로 이송이 이루어진다. 이와 같이 응집조 하부에서 원료물질이 투입되어 상부로 배출됨으로써 종래의 상부 투입/상부 배출의 경우에 비하여 슬러리의 쇼트패스(short pass), 즉 응집조 내에서 충분히 체류를 하지 못하고 투입 즉시 바로 배출되는 경우가 크게 감소하기 때문에 고른 체류시간 분포 측면에서 장점을 갖는다.The process for producing a latex resin powder based on the slow aggregation is largely composed of two stages of aggregation aging. In the coagulation tank (5), latex, coagulant and water are supplied through the polymer latex supply line (1), the coagulant supply line (2), and the water supply line (3) connected to the lower part of the coagulation tank. Transfer to the top of the aging tank (8) through the pump for slurry (6). In this way, the raw material is injected from the lower part of the coagulation tank and discharged to the upper part, so that a short pass of the slurry, that is, does not sufficiently stay in the coagulation tank and is immediately discharged, compared to the case of the conventional top input / top discharge. The case is greatly reduced and therefore has an advantage in terms of even distribution of residence time.
본 발명에 적용하는 응집조의 L/D(응집조 길이/직경)는 1.5∼2.0 범위로 일반적인 반응조에 비해 L/D 값이 큰 편인데, 이는 기존 상압 응집에서의 일반적인 체류 시간인 10∼15 분보다 상대적으로 짧은 체류시간을 보완하기 위함이다. 또한 교반기의 경우 L/D가 1.5∼2인 점을 고려하여 교반기 단수를 3 단으로 하고, 사용되는 교반기는 응집조내 상하 교반을 막기 위하여 배플(baffle)이 없는 상태에서 방사상의(radial) 흐름을 유도하는 4 브레이드-플랫 패들(blade-flat paddle)을 사용하는 것이 바람직하다. 이때 교반기의 직경(d)과 응집조의 직경(D)간의 비율(d/D)은 0.6∼0.7 범위로 하는 것이 바람직하며, 이는 종래에 비하여 응집조내 슬러리의 점도가 높기 때문에 일반적인 d/D 0.3∼0.4 수준으로는 원할한 교반이 힘들기 때문이다.The L / D (coagulation tank length / diameter) of the coagulation tank applied to the present invention is in the range of 1.5 to 2.0, and the L / D value is larger than that of the general reaction tank, which is 10 to 15 minutes, which is a general residence time in the conventional atmospheric coagulation. This is to compensate for a relatively short residence time. In addition, in the case of the stirrer, considering that L / D is 1.5 to 2, the number of stages of the stirrer is three stages, and the stirrer used is a radial flow without baffles in order to prevent the up and down stirring in the coagulation tank. It is preferable to use four blade-flat paddles to induce. At this time, the ratio (d / D) between the diameter (d) of the stirrer and the diameter (D) of the coagulation tank is preferably in the range of 0.6 to 0.7, which is generally d / D 0.3 to This is because smooth stirring is difficult at the 0.4 level.
응집조의 온도조건은 유리전이온도(Tg)-5℃ 내지 유리전이온도(Tg)-10℃의 온도인 것이 바람직하며, 고온의 응집온도를 위해 스팀(steam)(4)을 사용하여 공정온도를 조절하는 것이 바람직하다.The temperature condition of the coagulation bath is preferably a temperature of the glass transition temperature (Tg) -5 ℃ to the glass transition temperature (Tg)-10 ℃, the process temperature using a steam (4) for the high temperature coagulation temperature. It is desirable to adjust.
또한, 응집조 내의 체류시간은 3분 내지 5분인 것이 입자형상 및 입도에 있어 바람직하다. 체류시간이 5분을 초과할 경우에는 응집조 내 체류시간 분포가 넓어지기 때문에 입도가 악화되는 문제점이 있다. Moreover, it is preferable for the particle shape and particle size that the residence time in a coagulation tank is 3 minutes-5 minutes. If the residence time exceeds 5 minutes, there is a problem that the particle size deteriorates because the residence time distribution in the coagulation bath is widened.
상기 응집제는 0.5 내지 2.5 중량부로 사용되며, 응집조 내부에서의 균일한 혼합농도 유지를 위해 물에 희석하거나 용해하여 수용액으로 사용하는데, 보통 희석농도가 5∼10 % 범위인 것이 바람직하다. The flocculant is used in an amount of 0.5 to 2.5 parts by weight, and used as an aqueous solution by diluting or dissolving in water to maintain a uniform mixing concentration in the flocculating tank.
상기 고분자 라텍스(A)에 대하여 응집할 경우, 전체 고형분 함량 15%를 기준으로 적정응집온도는 약 92 ~ 93 ℃이며, 이때 응집제는 황산을 사용하고 임계응집농도는 고분자 기준으로 0.6∼0.7 중량부이다.
When aggregated with respect to the polymer latex (A), the appropriate aggregation temperature is about 92 ~ 93 ℃ based on the total solid content 15%, wherein the flocculant is sulfuric acid and the critical aggregation concentration is 0.6 to 0.7 parts by weight based on the polymer to be.
2 단계: 가압 숙성조Step 2: pressurized aging tank
숙성조는 유리전이온도 이상의 온도조건에서 운전을 하여 입자 내의 수분을 제거함으로써 경도를 강화시키는 단계이다. 그러나 유리전이온도가 100℃ 부근인 고분자의 경우에는 숙성을 상압에서 할 경우 운전 가능한 최대온도가 98∼99℃ 부근으로 제한되기 때문에 숙성을 통한 효과를 기대하기가 어렵다.The aging tank is a step of strengthening the hardness by operating in a temperature condition above the glass transition temperature to remove moisture in the particles. However, in the case of a polymer having a glass transition temperature of about 100 ° C., when the ripening is performed at normal pressure, the maximum operating temperature is limited to around 98 to 99 ° C., so it is difficult to expect an effect through aging.
따라서 본 발명에서는 상압 완속 응집을 통하여 입도분포를 결정 하고, 이후 가압 숙성조에서는 유리전이온도 이상에서 충분히 숙성이 가능하도록 숙성조 내부압력을 1.5∼2.0 kgf/㎠로, 운전온도는 응집조 온도+15℃ 내지 응집조 온도+20℃의 온도에서 30∼40 분 동안 체류시켜서 운전을 하여 고분자 사슬간 상호침투가 일어나게 함으로써 단단한 하나의 입자를 형성하도록 하였다.Therefore, in the present invention, the particle size distribution is determined through the slow-pressure coagulation at atmospheric pressure, and in the pressure aging tank, the internal pressure of the aging tank is 1.5 to 2.0 kgf / cm 2 so that the aging can be sufficiently carried out above the glass transition temperature. It was made to operate for 30 to 40 minutes at the temperature of 15 degreeC thru | or coagulation tank temperature +20 degreeC, and it made the single particle | grains by forming interpenetration between polymer chains.
공정상으로는 응집조에서 생성된 슬러리가 응집조 하부에서 고압 슬러리용 펌프를 통해 숙성조 상부로 이송된다. 숙성조에서는 응집조에서 이송된 슬러리 입자의 형상이 바뀌지 않고 경화만 되기 때문에 숙성조의 구조 또는 교반기 종류에 큰 영향을 받지 않는다. 그러나 숙성조내 원활한 흐름을 유도하기 위하여 배플이 설치된 하부 흐름 피치드 패들형(Down-Flow Pitched Paddle type)을 사용하는 것이 바람직하다.In the process, the slurry produced in the coagulation tank is transferred from the bottom of the coagulation tank to the top of the aging tank through a pump for high pressure slurry. In the aging tank, since the shape of the slurry particles transferred from the coagulation tank is hardened without changing, the structure of the aging tank or the type of agitator is not significantly affected. However, in order to induce smooth flow in the aging tank, it is preferable to use a down-flow pitched paddle type provided with a baffle.
상기 고분자 라텍스(A)의 경우 가압 숙성조의 온도조건은 2.0kgf/㎠ 하에서 105∼110℃인 것이 바람직하다.In the case of the polymer latex (A), the temperature conditions of the pressure aging tank is preferably 105 to 110 ℃ under 2.0kgf / ㎠.
이와 같은 조건의 응집-숙성 공정을 거쳐 제조된 고분자 라텍스 수지 분체는 그 입경이 74∼841 ㎛의 범위에 걸쳐 넓게 분포되어 있는 종래의 상업용 고분자 수지와 달리 70∼400 ㎛가 90중량% 이상이 되고, 70㎛ 미만의 미분말상 분체와 400㎛ 이상의 분체가 각각 5 중량% 이하로 우수하다.The polymer latex resin powder prepared through the coagulation-maturation process under such conditions is not less than 90% by weight of 70 to 400 μm, unlike the conventional commercial polymer resin having a widely distributed particle diameter in the range of 74 to 841 μm. The fine powder of less than 70 µm and the powder of 400 µm or more are excellent at 5% by weight or less, respectively.
이하, 하기 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하지만, 본 발명의 범위가 실시예에 한정되는 것은 아니다.
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the following examples, but the scope of the present invention is not limited to the examples.
[실시예 1]Example 1
고형분 농도가 42 % 인 고분자 라텍스(A) 를 121 L/hr의 유량으로 5%로 희석된 황산염 7.1 L/hr와 물 211 L/hr를 동시에 응집조 하부로 공급하고, 응집조의 체류시간과 공정온도는 각각 3분 및 92℃로 조절하여 응집을 유도한다. 이후 응집이 끝난 슬러리는 고압 슬러리용 펌프를 통해 응집조 하부에서 숙성조 상부로 이송되는데, 숙성조는 각각 2.0kgf/㎠ 압력하에 110℃의 숙성온도에서 30 분간 체류시켜 숙성이 이루어지도록 하였다.A polymer latex (A) having a solid content of 42% was supplied simultaneously with 7.1 L / hr of sulfate diluted to 5% at a flow rate of 121 L / hr and 211 L / hr of water to the bottom of the coagulation tank. The temperature is adjusted to 3 minutes and 92 ° C. respectively to induce aggregation. After the agglomerated slurry is transferred from the bottom of the coagulation tank to the top of the aging tank through a high pressure slurry pump, the aging tank was aged for 30 minutes at a aging temperature of 110 ℃ under 2.0kgf / ㎠ pressure to achieve the aging.
숙성이 완료된 고분자 라텍스 수지 분체는 펌프를 통해 저장조로 이송하며, 상기와 같은 과정을 거쳐 얻은 고분자 라텍스 수지 분체의 입도분포 및 물성특성은 하기 표 1에 나타내었다.
After aging, the polymer latex resin powder is transferred to a storage tank through a pump, and the particle size distribution and physical properties of the polymer latex resin powder obtained through the above process are shown in Table 1 below.
[실시예 2]Example 2
상기 실시예 1에서 응집조의 운전온도가 95℃이고 체류시간이 5분인 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하여 얻은 고분자 라텍스 수지 분체의 입도분포 및 물성특성을 하기 표 1에 나타내었다.
The particle size distribution and physical properties of the polymer latex resin powder obtained in the same manner as in Example 1 except that the operating temperature of the flocculation tank in Example 1 is 95 ° C. and the residence time is 5 minutes are shown in Table 1 below. It was.
[실시예 3]Example 3
상기 실시예 1에서 숙성조내의 압력이 1.5kgf/cm2이고, 운전 온도가 105℃인 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하여 얻은 고분자 라텍스 수지 분체의 입도분포 및 물성특성을 하기 표 1에 나타내었다.
The particle size distribution and physical properties of the polymer latex resin powder obtained in the same manner as in Example 1 except that the pressure in the aging tank is 1.5kgf / cm2 and the operating temperature is 105 ° C in Example 1 Table 1 shows.
[비교예 1]Comparative Example 1
상기 실시예 1에서 숙성조의 운전온도가 95℃이고 운전압력이 대기압인 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하여 얻은 고분자 라텍스 수지 분체의 입도분포 및 물성특성을 하기 표 1에 나타내었다.
The particle size distribution and physical properties of the polymer latex resin powder obtained in the same manner as in Example 1 except that the operating temperature of the aging tank in Example 1 is 95 ℃ and the operating pressure is shown in Table 1 below It was.
[비교예 2]Comparative Example 2
상기 실시예 1에서 숙성조의 운전온도가 99℃이고 운전압력 대기압인 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하여 얻은 고분자 라텍스 수지 분체의 입도 분포 및 물성 특성을 하기 표 1에 나타내었다.
The particle size distribution and physical properties of the polymer latex resin powder obtained in the same manner as in Example 1 except that the operating temperature of the aging tank in Example 1 is 99 ℃ and the operating pressure atmospheric pressure are shown in Table 1 below. .
[비교예 3]Comparative Example 3
상기 실시예 1에서 응집조의 응집온도 및 공정 압력이 각각 103℃ / 1.5kgf/cm2 이고, 숙성조는 숙성온도 및 공정 압력이 각각 105℃/ 1.5kgf/cm2 인 것을 제외하고는 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하여 얻은 고분자 라텍스 수지 분체의 입도 분포 및 물성 특성을 하기 표 1에 나타내었다.
Except that the coagulation temperature and the process pressure of the coagulation tank in Example 1 is 103 ℃ / 1.5kgf / cm2, respectively, except that the maturing temperature and the process pressure is 105 ℃ / 1.5kgf / cm2, respectively Particle size distribution and physical properties of the polymer latex resin powder obtained by the same method as described in Table 1 are shown in Table 1 below.
[비교예 4][Comparative Example 4]
상기 실시예 1에서 응집조의 응집온도 및 공정 압력이 각각 105℃ / 1.5kgf/cm2 이고, 숙성조는 숙성온도 및 공정 압력이 각각 110℃ / 2.0kgf/cm2 인 것을 제외하고는 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하여 얻은 고분자 라텍스 수지 분체의 입도 분포 및 물성 특성을 하기 표 1에 나타내었다.
Except that the coagulation temperature and the process pressure of the coagulation tank in Example 1 is 105 ℃ / 1.5kgf / cm2, respectively, except that the maturing temperature and the process pressure is 110 ℃ / 2.0kgf / cm2, respectively Particle size distribution and physical properties of the polymer latex resin powder obtained by the same method as described in Table 1 are shown in Table 1 below.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의해 생성된 고분자 라텍스 수지 분체는 입도측면에서 입경이 70∼400 ㎛인 경우가 90 중량% 이상이 되고, 70 ㎛ 미만의 미분말상 분체와 400 ㎛ 이상의 분체가 각각 5 중량% 이하가 될 수 있는 동시에, 겉보기 비중이 우수하다. As described above, the polymer latex resin powder produced according to the present invention has a particle size of 70 to 400 μm or more at 90 wt% or more, and fine powders of less than 70 μm and powders of 400 μm or more, respectively. It can be up to 5% by weight and at the same time has an apparent specific gravity.
상기에서 본 발명은 실시예에 기재된 구체적인 예를 중심으로 상세히 설명되었지만, 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연한 것이다.
Although the present invention has been described in detail with reference to specific examples described in the embodiments, it will be apparent to those skilled in the art that various changes and modifications can be made within the scope and spirit of the present invention, and the appended claims It is also natural to fall within the scope.
Claims (6)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020040083626A KR100684424B1 (en) | 2004-10-19 | 2004-10-19 | Method for preparing polymer latex resin powder using normal pressure slow flocculation-pressurizing aging process |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020040083626A KR100684424B1 (en) | 2004-10-19 | 2004-10-19 | Method for preparing polymer latex resin powder using normal pressure slow flocculation-pressurizing aging process |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20060034486A KR20060034486A (en) | 2006-04-24 |
| KR100684424B1 true KR100684424B1 (en) | 2007-02-16 |
Family
ID=37143276
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020040083626A Expired - Fee Related KR100684424B1 (en) | 2004-10-19 | 2004-10-19 | Method for preparing polymer latex resin powder using normal pressure slow flocculation-pressurizing aging process |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR100684424B1 (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101638219B1 (en) * | 2013-05-31 | 2016-07-08 | 주식회사 엘지화학 | Coagulation method of emulsion polymerized latex by direct steam input and coagulation apparatus |
| KR102290712B1 (en) * | 2017-11-08 | 2021-08-19 | 주식회사 엘지화학 | Apparatus and method for preparing of polymer latex |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR19990017231A (en) * | 1997-08-22 | 1999-03-15 | 사공수영 | Manufacturing method of thermoplastic resin powder having excellent heat resistance |
| KR20010003603A (en) * | 1999-06-24 | 2001-01-15 | 성재갑 | Method of preparing polymer resin powder |
-
2004
- 2004-10-19 KR KR1020040083626A patent/KR100684424B1/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR19990017231A (en) * | 1997-08-22 | 1999-03-15 | 사공수영 | Manufacturing method of thermoplastic resin powder having excellent heat resistance |
| KR20010003603A (en) * | 1999-06-24 | 2001-01-15 | 성재갑 | Method of preparing polymer resin powder |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 1019990017231 |
| 1020010003603 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20060034486A (en) | 2006-04-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR100837518B1 (en) | Method for preparing of high molecule latex resin powder | |
| KR100428638B1 (en) | Method for preparing of high macromolecule latex resin powder | |
| JP2001506674A (en) | Aqueous dispersion | |
| KR100684424B1 (en) | Method for preparing polymer latex resin powder using normal pressure slow flocculation-pressurizing aging process | |
| KR101168401B1 (en) | Method of manufacturing high molecule latex resin powder and the powder manufactured by using the method | |
| KR100787340B1 (en) | Manufacturing method and apparatus for polymer latex resin powder | |
| KR910009109B1 (en) | Coagulation method of polymer latex | |
| KR101711243B1 (en) | Method and apparatus for preparing resin powders | |
| CN101747453B (en) | Ageing process and equipment for multi-element catalyst of solution polymerization system | |
| KR100385725B1 (en) | Multi-stage process for continuous coagulation | |
| KR100471601B1 (en) | Method for Preparing Powder of High Macromolecule Latex Resin | |
| KR100381928B1 (en) | Method of preparing polymer resin powder | |
| KR100381929B1 (en) | Process and apparatus for continuously producing polymer latex into granules | |
| KR101638219B1 (en) | Coagulation method of emulsion polymerized latex by direct steam input and coagulation apparatus | |
| KR101554825B1 (en) | Apparatus for preparing of polymer latex resin powder and method for preparing of polymer latex resin powder using thereof | |
| Bao et al. | PARTICLE MORPHOLOGY OF POLY (VINYL CHLORIDE) RESIN PREPARED BY SUSPENDED EMULSION POLYMERIZATION. | |
| CN103044623A (en) | Coating agent and application thereof in preparation of powdered rubber | |
| KR20080032891A (en) | Method for producing acrylic copolymer resin powder | |
| KR20090084333A (en) | Manufacturing apparatus of polymer resin by emulsion polymerization and manufacturing method using same | |
| KR20110083024A (en) | Polymer slurry having a high solids content and method for preparing the same | |
| KR19990010950A (en) | Manufacturing method and apparatus for recovering polymer latex into granular powder | |
| CN115353589A (en) | Water-in-oil type cationic polyacrylamide emulsion, and preparation method and application thereof | |
| JPH10251339A (en) | Production of vinyl chloride resin for paste blend | |
| HK1019070B (en) | Process for producing water-soluble anionic dispersion polymers | |
| HK1019070A1 (en) | Process for producing water-soluble anionic dispersion polymers |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PA0109 | Patent application |
St.27 status event code: A-0-1-A10-A12-nap-PA0109 |
|
| A201 | Request for examination | ||
| PA0201 | Request for examination |
St.27 status event code: A-1-2-D10-D11-exm-PA0201 |
|
| PG1501 | Laying open of application |
St.27 status event code: A-1-1-Q10-Q12-nap-PG1501 |
|
| D13-X000 | Search requested |
St.27 status event code: A-1-2-D10-D13-srh-X000 |
|
| D14-X000 | Search report completed |
St.27 status event code: A-1-2-D10-D14-srh-X000 |
|
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| PE0902 | Notice of grounds for rejection |
St.27 status event code: A-1-2-D10-D21-exm-PE0902 |
|
| PN2301 | Change of applicant |
St.27 status event code: A-3-3-R10-R13-asn-PN2301 St.27 status event code: A-3-3-R10-R11-asn-PN2301 |
|
| E13-X000 | Pre-grant limitation requested |
St.27 status event code: A-2-3-E10-E13-lim-X000 |
|
| P11-X000 | Amendment of application requested |
St.27 status event code: A-2-2-P10-P11-nap-X000 |
|
| P13-X000 | Application amended |
St.27 status event code: A-2-2-P10-P13-nap-X000 |
|
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| PE0701 | Decision of registration |
St.27 status event code: A-1-2-D10-D22-exm-PE0701 |
|
| PR1002 | Payment of registration fee |
St.27 status event code: A-2-2-U10-U11-oth-PR1002 Fee payment year number: 1 |
|
| GRNT | Written decision to grant | ||
| PR0701 | Registration of establishment |
St.27 status event code: A-2-4-F10-F11-exm-PR0701 |
|
| PG1601 | Publication of registration |
St.27 status event code: A-4-4-Q10-Q13-nap-PG1601 |
|
| PR1001 | Payment of annual fee |
St.27 status event code: A-4-4-U10-U11-oth-PR1001 Fee payment year number: 4 |
|
| PR1001 | Payment of annual fee |
St.27 status event code: A-4-4-U10-U11-oth-PR1001 Fee payment year number: 5 |
|
| PR1001 | Payment of annual fee |
St.27 status event code: A-4-4-U10-U11-oth-PR1001 Fee payment year number: 6 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20130111 Year of fee payment: 7 |
|
| PR1001 | Payment of annual fee |
St.27 status event code: A-4-4-U10-U11-oth-PR1001 Fee payment year number: 7 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20140103 Year of fee payment: 8 |
|
| PR1001 | Payment of annual fee |
St.27 status event code: A-4-4-U10-U11-oth-PR1001 Fee payment year number: 8 |
|
| PN2301 | Change of applicant |
St.27 status event code: A-5-5-R10-R13-asn-PN2301 St.27 status event code: A-5-5-R10-R11-asn-PN2301 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20150119 Year of fee payment: 9 |
|
| PR1001 | Payment of annual fee |
St.27 status event code: A-4-4-U10-U11-oth-PR1001 Fee payment year number: 9 |
|
| R18-X000 | Changes to party contact information recorded |
St.27 status event code: A-5-5-R10-R18-oth-X000 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20160128 Year of fee payment: 10 |
|
| PR1001 | Payment of annual fee |
St.27 status event code: A-4-4-U10-U11-oth-PR1001 Fee payment year number: 10 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20170202 Year of fee payment: 11 |
|
| PR1001 | Payment of annual fee |
St.27 status event code: A-4-4-U10-U11-oth-PR1001 Fee payment year number: 11 |
|
| P22-X000 | Classification modified |
St.27 status event code: A-4-4-P10-P22-nap-X000 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20180116 Year of fee payment: 12 |
|
| PR1001 | Payment of annual fee |
St.27 status event code: A-4-4-U10-U11-oth-PR1001 Fee payment year number: 12 |
|
| P22-X000 | Classification modified |
St.27 status event code: A-4-4-P10-P22-nap-X000 |
|
| R18-X000 | Changes to party contact information recorded |
St.27 status event code: A-5-5-R10-R18-oth-X000 |
|
| R18-X000 | Changes to party contact information recorded |
St.27 status event code: A-5-5-R10-R18-oth-X000 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20190116 Year of fee payment: 13 |
|
| PR1001 | Payment of annual fee |
St.27 status event code: A-4-4-U10-U11-oth-PR1001 Fee payment year number: 13 |
|
| R18-X000 | Changes to party contact information recorded |
St.27 status event code: A-5-5-R10-R18-oth-X000 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20200116 Year of fee payment: 14 |
|
| PR1001 | Payment of annual fee |
St.27 status event code: A-4-4-U10-U11-oth-PR1001 Fee payment year number: 14 |
|
| PR1001 | Payment of annual fee |
St.27 status event code: A-4-4-U10-U11-oth-PR1001 Fee payment year number: 15 |
|
| PR1001 | Payment of annual fee |
St.27 status event code: A-4-4-U10-U11-oth-PR1001 Fee payment year number: 16 |
|
| PC1903 | Unpaid annual fee |
St.27 status event code: A-4-4-U10-U13-oth-PC1903 Not in force date: 20230213 Payment event data comment text: Termination Category : DEFAULT_OF_REGISTRATION_FEE |
|
| PC1903 | Unpaid annual fee |
St.27 status event code: N-4-6-H10-H13-oth-PC1903 Ip right cessation event data comment text: Termination Category : DEFAULT_OF_REGISTRATION_FEE Not in force date: 20230213 |