BR112015007888B1 - Método de fabricação de partículas - Google Patents

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Abstract

método de fabricação de partículas, partículas, e, aparelho de fabricação de partículas. um método de fabricação de partículas da presente invenção inclui: polimerização por abertura de anel de um monômero polimerizável por abertura de anel depois de colocar o monômero polimerizável por abertura de anel em contato com um primeiro fluido compressível; e granulação de um polímero obtido na polimerização por abertura de anel jateando o polímero e o primeiro fluido compressível.

Description

CAMPO TÉCNICO
[0001] A presente invenção se refere a um método defabricação de partículas contendo um polímero, partículas produzidas pelo mesmo método de fabricação, e um aparelho de fabricação de partícula.
FUNDAMENTOS DA TÉCNICA
[0002] Tem sido convencionalmente conhecido paragranular um polímero em partículas e usar as partículas obtidas como materiais para, por exemplo, produtos farmacêuticos e cosméticos, ou como produtos tais como toneres eletrofotográficos.
[0003] Em um método conhecido para granulação de umpolímero, um polímero é emulsificado com um solvente orgânico(ver PTL 1). De acordo com este método, lactídeo, que é um monômero polimerizável por abertura de anel, é polimerizadopor abertura de anel a um polímero, o qual é então dissolvido em cloreto de metileno que serve como um solvente orgânico é neutralizado com trietilamina e, depois disso, emulsificado pela emulsificação de inversão de fase com água destilada,adicionada gota a gota e misturada. Entretanto, de acordo comeste método, o cloreto de metileno permanece nas partículas.Por conseguinte, as partículas não podem ser utilizadas parafins em que qualquer resíduo do solvente orgânico seja indesejável.
[0004] Um método conhecido para granulação de umpolímero sem um solvente orgânico utiliza um fluido compressível (ver PTL 2). De acordo com este método, o poliéster é aquecido, fundido, e, em seguida, misturado com dióxido de carbono liquefeito preparado como um fluido compressível, e a mistura resultante é jateada de um bocal de modo a ser granulada por expansão despressurizada. Neste caso, se os componentes de polímero com altas viscosidades estão localmente presentes na mistura, o bocal pode ser obstruído com eles. Por conseguinte, no método descrito, o poliéster e o fluido compressível são misturados com um misturador estático, antes de jatear.LISTA DE CITAÇÃOLiteratura de Patentes
[0005] [PTL 1] Pedido de Patente Japonesa Aberto aopúblico (JP-A) N ° 2000-7789[PTL 2] JP-A No. 2004-302323
SUMÁRIO DA INVENÇÃOProblema Técnico
[0006] Entretanto, quando o peso molecular dopolímero é alto ou quando o polímero tem cristalinidade, o polímero tem uma fraca afinidade com o fluido compressível, e não pode misturar bem com o fluido compressível. Isto faz com que seja necessário misturar o polímero com o fluido compressível após aquecimento do polímero a uma temperatura elevada para reduzir a sua viscosidade. Isto levanta um problema que as partículas resultantes têm propriedades físicas degradadas como um polímero, devido à influência do calor.Solução para o problema
[0007] Uma invenção divulgada é um método de fabricação de partículas, incluindo: polimerização por abertura de anel de um monômero polimerizável por abertura de anel depois de colocar o monômero polimerizável por abertura de anel em contato com um primeiro fluido compressível; e granulação de um polímero obtido na polimerização por abertura de anel jateando o polímero e o primeiro fluido compressível.Efeitos Vantajosos da Invenção
[0008] O método de fabricação de partículas de acordo com a presente invenção inclui a polimerização por abertura de anel de um monômero polimerizável por abertura de anel depois de colocar o monômero polimerizável por abertura de anel em contato com um fluido compressível. Através desta etapa, um polímero é obtido em um estado misturado com o fluido compressível. Neste caso, é possível reduzir a quantidade de calor a ser aplicado para o polímero a partir da quantidade do mesmo no caso de misturar o polímero com o fluido compressível após aquecimento a uma temperatura elevada para reduzir a sua viscosidade. Isto realiza um efeito que é possível evitar a degradação das propriedades físicas das partículas obtidas como um polímero.Breve Descrição dos Desenhos
[0009] A Fig. 1 é um diagrama, mostrando uma relaçãoentre a temperatura de transição vítrea de um material plástico por pressão e pressão.
[00010] A Fig. 2 é um diagrama de fases que mostra oestado de uma substância em relação à temperatura e pressão.
[00011] A Fig. 3 é um diagrama de fases para definir afaixa dos fluidos compressíveis em uma forma de realização.
[00012] A Fig. 4 é um diagrama exemplificativo quemostra um exemplo de um aparelho de fabricação de partícula.
[00013] A Fig. 5 é um diagrama exemplificativo quemostra um exemplo de um aparelho de fabricação de partícula.
[00014] A Fig. 6 é um diagrama exemplificativo quemostra um exemplo de um aparelho de fabricação de partícula.
[00015] A Fig. 7 é um diagrama exemplificativo quemostra um exemplo de um aparelho de fabricação de partícula.
DESCRIÇÃO DAS FORMAS DE REALIZAÇÃO[Primeira Forma de realização]
[00016] Uma forma de realização da presente invenção será explicada abaixo. Um método de fabricação de partículas de acordo com a presente forma de realização inclui: apolimerização por abertura de anel de um monômero polimerizável por abertura de anel depois de colocar o monômero polimerizável por abertura de anel em contato com um primeiro fluido compressível; e granulação de um polímero obtido na polimerização por abertura de anel jateando o polímero e o primeiro fluido compressível.
<< Matérias-Primas >>
[00017] Em primeiro lugar, os componentes, tais como o monômero polimerizável por abertura de anel utilizado como matérias-primas no método de fabricação descrito acima serão explicados. Na presente forma de realização, as matérias- primas incluem materiais a partir das quais um polímero é produzido, e que se tornam os componentes constituintes do polímero. As matérias-primas incluem pelo menos um monômero polimerizável por abertura de anel, e os componentes opcionais, tais como um iniciador e aditivos que possam ser adequadamente selecionados de acordo com as necessidades.
<Monômero polimerizável por abertura de anel >
[00018] Embora dependendo do fluido compressível a ser utilizado em combinação, um exemplo preferencial do monômero polimerizável por abertura de anel usado na presente forma de realização é aquele que contém uma estrutura de carbonila, tal como uma ligação de éster no anel. Uma estrutura de carbonila é altamente reativa, uma vez que é constituída por uma ligação-K entre oxigênio altamente eletronegativo e carbono, e o oxigênio atrai elétrons de ligação-K para desse modo se polarizar para o lado negativo e carbono para o lado positivo. Quando o fluido compressível é o dióxido de carbono, é estimado que o nível de afinidade entre o dióxido de carbono e o polímero a ser obtido seja alto, porque uma estrutura de carbonila é semelhante à estrutura de dióxido de carbono. Assistido por estes efeitos, o nível de plastificação pelo fluido compressível para o polímero a ser obtido será alto. Exemplos de tais monômeros polimerizáveis por abertura de anel incluem éster cíclico e carbonato cíclico.
[00019] Os exemplos preferidos do éster cíclico incluem, mas não estão limitados a dímeros cíclicos obtidos por desidratação-condensação de uma forma de L, ou uma forma D de um composto representado pela fórmula geral (1) abaixo.R-C * H (OH) (- COOH) Fórmula Geral (1)
[00020] (Na fórmula geral (1), R representa um grupo alquila contendo de 1 a 10 átomos de carbono. Além disso, na fórmula geral (1), C * representa carbono assimétrico).
[00021] Exemplos específicos do composto representado pela fórmula geral (1) acima incluem enanciômeros de ácido lático, enanciômeros de ácido 2-hidroxibutanóico, enanciômeros de ácido 2-hidroxipentanóico, enanciômeros de ácido 2-hidroxi-hexanóico, enanciômeros de ácido 2- hidroxiheptanóico, enanciômeros de ácido 2-hidroxioctanóico, enanciômeros de ácido 2-hidroxinonanóico, enanciômeros de ácido 2-hidroxidecanóico, enanciômeros de ácido 2- hidroxiundecanóico, e enanciômeros de ácido 2- hidroxidodecanóico. Entre eles, os enanciômeros de ácido lático são preferíveis uma vez que eles são altamente reativos e prontamente disponíveis. Dímeros cíclicos obtidos por desidratação-condensação podem ser utilizados isoladamente, ou dois ou mais de tais dímeros cíclicos podem ser usados como uma mistura.
[00022] Exemplos do éster cíclico que não sejam dímeros cíclicos obtidos por desidratação-condensação de uma forma L, ou uma forma D de um composto representado pela Fórmula Geral (1) incluem lactona alifática, tal como β- propiolactona, β-butirolactona, y-butirolactona, y- hexanolactona, y-octanolactone, δ-valerolactona, δ- hexanolactona, δ-octanolactona, ε-caprolactona, δ- dodecanolactona, α-metil-y-butirolactona, β-metil-δ- valerolactona, lactídeo e glicolídeo. Entre eles, ε- caprolactona é particularmente preferível uma vez que é altamente reativa e prontamente disponível.
[00023] Exemplos do carbonato cíclico incluem, mas não estão limitados a carbonato de etileno e carbonato de propileno. Estes monômeros polimerizáveis por abertura de anel podem ser utilizados independentemente ou em combinação.
[00024] É preferível que o monômero polimerizável por abertura de anel acima descrito da presente forma de realização seja polimerizado a um polímero que é um material plástico por pressão. Na presente forma de realização, um material plástico por pressão acima mencionado é um material, no qual a temperatura de transição vítrea (Tg) diminui por aplicação de pressão, para ser mais específico, um material que é plastificado por aplicação de pressão, sem aplicação de calor. Um material plástico por pressão irá agora ser explicado com referência à Fig. 1. A Fig. 1 é um diagrama, mostrando uma relação entre a temperatura de transição vítrea de um material plástico por pressão e a pressão. Quando a pressão é aplicada ao material plástico por pressão, por exemplo, um contato com um fluido compressível, o materialplástico por pressão plastifica a uma temperatura menor doque sua temperatura de transição vítrea, à pressão atmosférica.
<Catalisador>
[00025] Um catalisador usado na presente forma de realização pode ser adequadamente selecionado de acordo com a finalidade, e pode ser um catalisador de metal contendo um átomo de metal, ou pode ser um catalisador orgânico livre a partir de um átomo de um metal.
[00026] O catalisador de metal não é particularmente limitado, e exemplos incluem os catalisadores convencionais:como um composto de estanho tal como octilato de estanho,dibutilato de estanho, e di (2-etil-hexanoato) de estanho; um composto de alumínio, tal como o acetilacetonato de alumínio e acetato de alumínio; um composto de titânio tal como titanato de tetra-isopropila e titanato de tetrabutila; um composto de zircônio, tal como isopropóxido de zircônio; e um composto de antimônio tal como trióxido de antimônio.
[00027] Para fins nos quais segurança e estabilidade do produto a ser obtido são necessários, é preferível que o catalisador utilizado na presente forma de realização seja um composto orgânico (catalisador orgânico) livre de um átomo de um metal. O catalisador orgânico pode ser qualquer coisa desde que contribua para a reação de polimerização por abertura de anel do monômero polimerizável por abertura de anel, e após a formação de um produto intermediário ativo com o monômero polimerizável por abertura de anel, é dessorvido e regenera por reação com álcool.
[00028] Como catalisador orgânico, é preferível um composto tendo a basicidade e servindo como um agente nucleofílico, mais preferível é um composto básico contendo nitrogênio nucleofílico, e ainda mais preferível é um composto cíclico contendo nitrogênio. Tal composto não é particularmente limitado, e os seus exemplos incluem monoamina cíclica, diamina cíclica (um composto de diamina cíclica tendo uma estrutura de amidina), um composto cíclico de triamina possuindo uma estrutura de guanidina, um composto orgânico aromático heterocíclico contendo um átomo de nitrogênio, e carabina N-heterocíclica. É notado que, um catalisador orgânico catiônico é usado para a reação de polimerização por abertura de anel, mas o catalisador orgânico catiônico tira o hidrogênio (back-biting) da cadeia principal de um polímero e, por conseguinte, uma distribuição de peso molecular de um produto de polímero resultante se torna ampla e é difícil de se obter o produto de polímero de elevado peso molecular.
[00029] Exemplos da monoamina cíclica incluem quinuclidina. Exemplos de diamina cíclica incluem 1,4- diazabiciclo [2.2.2] octano (DABCO) e 1,5-diazabiciclo (4,3,0) -5-noneno. Exemplos do composto de diamina cíclica possuindo uma estrutura de amidina incluem 1,8-diazabiciclo [5.4.0] undec-7-eno (DBU) e diazabiciclononeno. Exemplos do composto cíclico de triamina possuindo uma estrutura de guanidina incluem 1,5,7-triazabiciclo [4.4.0] dec-5-eno (TBD) e difenilguanidina (DPG).
[00030] Exemplos do composto orgânico aromático heterocíclico contendo um átomo de nitrogênio incluem N, N- dimetil-4-aminopiridina (DMAP), 4-pirrolidinopiridina (PPY), pirrocolina, imidazol, pirimidina e purina. Exemplos do carbenos N-heterocíclicos incluem 1,3-di-terc-butilimidazol- 2-ilideno (ITBU). Entre eles, DABCO, DBU, DPG, TBD, DMAP, PPY, e ITBU são preferíveis, uma vez que têm alta nucleofilicidade sem ser muito afetados por impedimento estérico, ou eles têm pontos de ebulição tais que eles podem ser removidos sob pressão reduzida.
[00031] Dentre estes catalisadores orgânicos, por exemplo, DBU é líquido à temperatura ambiente e tem um ponto de ebulição. No caso em que tal catalisador orgânico é selecionado para uso, o catalisador orgânico pode ser removido substancialmente quantitativamente a partir do polímero obtido tratando o polímero sob pressão reduzida. Note que, o tipo de catalisador orgânico, ou se ou não um tratamento de remoção é realizado, é determinado de acordo com um uso pretendido para um produto de polímero gerado.
[00032] O tipo e a quantidade do catalisador orgânico não podem ser determinados incondicionalmente, uma vez que variam dependendo da combinação do fluido compressível a ser descrito mais tarde, e do monômero polimerizável por abertura de anel, mas a sua quantidade é de preferência de 0,01 % em mol a 15 % em mol, mais de preferência de 0,1 % em mol a 1 % em mol, e ainda mais de preferência de 0,3 % em mol a 0,5 % em mol, relativamente a 100 % em mol do monômero polimerizável por abertura de anel. Quando a quantidade do mesmo é menor do que 0,01 % em mol, o catalisador orgânico é desativado antes da conclusão da reação de polimerização, e como resultado um polímero que tem um peso molecular alvo não pode ser obtido em alguns casos. Quando a sua quantidade for maior do que 15 % em mol, que pode ser difícil de controlar a reação de polimerização.
<Substâncias opcionais>
[00033] No método de fabricação da presente forma de realização, com exceção do monômero polimerizável por abertura de anel acima mencionado, um iniciador de polimerização por abertura de anel (iniciador) e outros aditivos podem ser utilizados como substâncias opcionais das matérias-primas.
(Iniciador)
[00034] Na presente forma de realização, um iniciador é adequadamente utilizado para controlar o peso molecular de um polímero tal como obtido. Tal como para o iniciador, um iniciador convencional pode ser utilizado. Enquanto iniciador é basedo em álcool, que pode ser, por exemplo, mono ou di álcool alifático, ou álcool poli-hídrico, e pode ser saturado ou insaturado. Exemplos específicos do iniciador incluem: mono-álcool, tal como metanol, etanol, propanol, butanol, pentanol, hexanol, heptanol, nonanol, decanol, álcool laurílico, álcool miristílico, álcool cetílico e álcool estearílico; diálcool, tais como etileno glicol, 1,2- propanodiol, 1,3-propanodiol, 1,3-butanodiol, 1,4-butanodiol, hexanodiol, nonanodiol, tetrametileno glicol, e polietileno glicol; álcool poli-hídrico tal como glicerol, sorbitol, xilitol, ribitol, eritritol, e trietanolamina; e outros, tais como lactato de metila, e lactato de etila.
[00035] Além disso, um polímero que tem um resíduo de álcool em uma extremidade do mesmo, tal como policaprolactonadiol e politetrametileno glicol, pode ser utilizado como o iniciador. A utilização de tal polímero permite sintetizar copolímeros de dibloco ou copolímeros de tribloco.
[00036] Uma quantidade do iniciador pode ser adequadamente ajustada dependendo do peso molecular pretendido de um polímero resultante, mas é de preferência de 0,05 % em mol a 5 % em mol, em relação a 100 % em mol do monômero polimerizável por abertura de anel. A fim de evitar que uma reação seja iniciada de forma desigual, o iniciador é de preferência suficientemente misturado com o monômero antes de o monômero ser colocado em contato com um catalisador de polimerização.
(Aditivo)
[00037] Além disso, um aditivo pode ser adicionado para a polimerização por abertura de anel, se necessário. Exemplos de aditivos incluem um tensoativo, um antioxidante, um estabilizador, um agente anti-turbidez, um absorvente de raio UV, um pigmento, um colorante, partículas inorgânicas, vários agentes de enchimento, um estabilizador térmico, um retardador de chama, um agente de formação de núcleos de cristal, uma agente anti-estático, um agente de melhoramento de superfície úmida, um adjuvante de incineração, um lubrificante, um produto natural, um agente de liberação, um agente plastificante, e outros componentes similares. Se necessário, um terminador de polimerização (por exemplo, ácido benzóico, ácido clorídrico, ácido fosfórico, ácido metafosfórico, ácido acético e ácido lático) pode ser usadodepois da conclusão da reação de polimerização. Uma quantidade dos aditivos varia de acordo com o a finalidadepretendida para a adição do aditivo, ou um tipo dos aditivos,mas é de preferência de 0 parte em massa a 5 partes em massa,relativas a 100 partes em massa da composição de polímero.
[00038] O tensoativo para utilização é de preferência um tensoativo que se dissolve no fluido compressível, e tem a compatibilidade tanto no fluido compressível quanto no monômero polimerizável por abertura de anel. A utilização de tal tensoativo pode dar efeitos que a reação de polimerização pode ser realizada de maneira uniforme, e o polímero resultante tem uma distribuição de peso molecular estreita e ser facilmente produzido na forma de partículas. Quando o agente tensoativo é utilizado, o tensoativo pode ser adicionado ao fluido compressível, ou pode ser adicionado ao monômero de polimerização por abertura de anel. No caso onde o dióxido de carbono é utilizado como o fluido compressível, por exemplo, um tensoativo tendo grupos tendo afinidade com dióxido de carbono e grupos que possuem afinidade com o monômero pode ser usado. Exemplos de tais tensoativos incluem um tensoativo fluorado, e um tensoativo de silicone.
[00039] Quanto ao estabilizador, são utilizados óleo de soja epoxidado, e carbodiimida. Como para o antioxidante, o 2,6-di-t-butil-4-metil fenol, e butil-hidroxianisol são utilizados. Quanto ao agente anti-turbidez, éster de ácido graxo de glicerina, e citrato de monoestearila são utilizados. Como para o material de enchimento, um absorvente de raio UV, um estabilizador térmico, um retardador de chama, um agente de liberação de molde interno, e aditivos que têm efeito de um agente de núcleo de cristal (por exemplo, argila, talco, e sílica) são usados. Como para o pigmento, o óxido de titânio, negro de carbono, e azul ultramarino são utilizados.
<< Fluido compressível >>
[00040] Em seguida, o fluido compressível utilizado no método da presente forma de realização de fabricação será explicado com referência às Fig. 2 e Fig. 3. A fig. 2 é um diagrama de fases que descreve o estado de uma substância de acordo com as condições de temperatura e de pressão. A Fig. 3 é um diagrama de fases que define a faixa de fluido compressível, na presente forma de realização. O fluido compressível tem características tais como a rápida transferência de massa, uma rápida transferência de calor, e uma baixa viscosidade, e, ao mesmo tempo, possui características que a sua densidade, constantes dielétricas, parâmetro de solubilidade, e volume livre mudam continuamente e bastante de acordo com as mudanças na temperatura e pressão. Porque a tensão superficial do fluido compressível é muito menor do que a de um solvente orgânico, o fluido compressível se conforma até ondulações de minuto (superfície) e pode umedecer tais ondulações. Além disso, ao ser devolvido à pressão normal, o fluido compressível pode ser facilmente separado do produto obtido, e pode ser recolhido e reciclado. Portanto, o método de fabricação da presente forma de realização produz menos impactos ambientais durante o processo de fabricação do que os métodos usando água e um solvente orgânico.
[00041] Na presente forma de realização, o termo "fluido compressível" se refere a um estado de um fluidopresente em qualquer uma das regiões (1), (2) e (3) da fig. 3no diagrama de fase da Fig. 2. Em tais regiões, a substânciaé conhecida por ter densidade extremamente alta e mostra comportamentos diferentes daqueles mostrados na temperatura e pressão normais. É notado que, uma substância é um fluido supercrítico, quando ela está presente na região (1). O fluido supercrítico é um fluido que existe como um fluido de alta densidade não condensável à temperatura e pressão maior do que um ponto crítico, que é o limite no qual um gás e um líquido podem coexistir, e que não se condensa mesmo quando écomprimido. Quando uma substância está na região (2), a substância é um líquido, mas na presente forma de realização,é um gás liquefeito obtido através da compressão de uma substância existente, como um gás a uma temperatura normal (25°C) e à pressão ambiente (1 atm). Quando uma substância está na região (3), a substância está no estado de um gás, mas na presente forma de realização, é um gás de alta pressão, cuja pressão é de 1 / 2 ou mais elevada do que apressão crítica (Pc), ou seja, 1 / 2 Pc ou superior.
[00042] Exemplos de uma substância que pode ser usada como fluidos compressíveis incluem monóxido de carbono, dióxido de carbono, óxido de dinitrogênio, nitrogênio, ar, oxigênio, argônio, hélio, neônio, criptônio, metano, etano, propano, 2,3-dimetilbutano, etileno, amônia, butano normal, isobuteno, pentano normal e clorotrifluorometano. Duas ou mais dessas substâncias podem ser utilizadas em uma mistura como fluido compressível.
[00043] No método de fabricação da presente forma de realização, o fluido compressível a ser utilizado na polimerização (daqui em diante também referido como um primeiro fluido compressível) não é particularmente limitado, mas um exemplo preferido do mesmo é o dióxido de carbono porque o dióxido de carbono pode facilmente passar a um estado supercrítico, não é combustível e seguro, e pode perceber um toner tendo uma superfície hidrofóbica quando usado na produção de toner.
[00044] Na presente forma de realização, um segundo fluido compressível pode ser utilizado na granulação, de forma independente a partir do primeiro fluido compressível. O segundo fluido compressível é fornecido para o jateamento de polímero. O segundo fluido compressível não é particularmente limitado, e os seus exemplos incluem as substâncias que podem ser utilizadas como o fluido compressível acima mencionado. Os exemplos preferidos destes são, no entanto, as substâncias, tais como o oxigênio e nitrogênio possuindo uma maior temperatura de inversão de 800 K ou inferior, em que o fluido compressível contém nitrogênio. Quando uma substância é dita que contêm nitrogênio aqui, a substância contém moléculas de nitrogênio, e o ar pode também ser dito que contêm nitrogênio. O nitrogênio tem uma maior temperatura de inversão de 620 K (346,85 ° C), que é mais baixa que o do dióxido de carbono(com uma maior temperatura de inversão de 1.500 K (1226,85 °C)). Portanto, uma queda de temperatura, que sofre o nitrogênio a partir do efeito de Joule-Thomson, quando a pressão é reduzida de nitrogênio é menor do que o do dióxidode carbono que ocorre quando a pressão do dióxido de carbonoé reduzida. Em comparação com isso, um segundo fluido compressível com uma temperatura de inversão excessivamente muito mais alta tal como dióxido de carbono é excessivamente resfriado com base no efeito de Joule-Thomson, quando uma fusão é jateada, e o material fundido pode ser solidificado antes de ser granulado em partículas, resultando em um produto em que formas semelhantes à fibra ou formas fundidas são misturadas. Além disso, o excesso de resfriamento faz com que o material fundido seja solidificado no bocal a partir do qual o material fundido é ejetado, tornando impossível a fabricação de partículas com um tamanho de partícula pequeno, possuindo uma estreita distribuição de tamanho de partícula ao longo de um longo período de tempo.
[00045] Na presente forma de realização, o fluido compressível pode ser utilizado em conjunto com um agente de arraste (co-solvente). Exemplos do agente de arraste incluem: álcoois, tais como metanol, etanol, e propanol; cetonas, tais como acetona e metil etil cetona; e solventes orgânicos tais como tolueno, acetato de etila e tetra-hidrofurano.
[00046] Quando as partículas a serem fabricadas pelo método da presente forma de realização são de um toner, um outro fluido também pode ser usado em adição ao fluido compressível. Preferível como o outro fluido é um fluido que faz com que seja mais fácil controlar a solubilidade da composição de toner. Exemplos específicos destes incluem metano, etano, propano, butano, e etileno.<<< Aparelho de fabricação de partículas >>>
[00047] Em seguida, um aparelho de fabricação de partículas usado no método de fabricação de partícula da presente forma de realização será explicado com referência aos desenhos. Fig. 4 é um diagrama exemplificativo que mostra um exemplo do aparelho de fabricação de partículas usado no método de fabricação de partícula da presente forma de realização. O aparelho de fabricação de partícula da presente forma de realização inclui uma entrada de monômero para a introdução de um monômero polimerizável por abertura de anel e uma entrada de fluido compressível para introduzir um fluido compressível em uma extremidade de um trajeto através do qual o monômero polimerizável por abertura de anel ou um polímero polimerizado por polimerização por abertura de anel do monômero polimerizável por abertura de anel é passado. O aparelho de fabricação de partícula também inclui um bocal para jateamento do polímero na outra extremidade do mesmo, e uma entrada de catalisador para a introdução de um catalisador entre uma extremidade e a outra extremidade.
[00048] O aparelho de fabricação de partículas 1 inclui um tanque de monômero equipado com controlador de temperatura 11, uma bomba 12, e uma válvula 13, que estão ligados um ao outro por um tubo Ha para constituir um primeiro trajeto. O aparelho de fabricação de partículas 1 também inclui um cilindro 21, uma bomba 22, e uma válvula 23, que estão ligados um ao outro por um tubo Hb para constituir um segundo trajeto. O aparelho de fabricação de partículas 1 também inclui um tanque de catalisador equipado com controlador de temperatura 31, uma bomba 32, e uma válvula 33, que estão ligados um ao outro por um tubo Hc para constituir um terceiro trajeto. O aparelho de fabricação de partículas 1 também inclui um tanque de aditivo 41, uma bomba 42, e uma válvula, que estão ligados um ao outro por um tubo Hd para constituir um quarto trajeto. O aparelho de fabricação de partículas 1 também inclui um cilindro 51, uma bomba 52, e uma válvula de contra-pressão 53, os quais estão ligados entre si por um tubo He para constituir um quinto trajeto. O aparelho de fabricação de partículas de 1 inclui também um vaso de reação 66, uma válvula de contra-pressão 68, e um bocal 69, que são ligados um ao outro por um tubo Hf e constituem um sexto trajeto. O tubo Hf é um exemplo de um trajeto através do qual um monômero polimerizável por abertura de anel ou um polímero produzido por monômero polimerizável por abertura de anel é passado.
[00049] As extremidades do primeiro trajeto, segundo trajeto, e sexto trajeto do aparelho de fabricação de partículas 1 são mutuamente ligadas por um misturador 64. O terceiro trajeto e sexto trajeto do aparelho de fabricação de partículas 1 são mutuamente ligados por um misturador 65, como mostrado na Fig. 4. O quarto trajeto e sexto trajeto do aparelho de fabricação de partículas 1 são mutuamente ligados por um misturador 67, como mostrado na Fig. 4. O quinto trajeto e sexto trajeto do aparelho de fabricação de partículas 1 são mutuamente ligados como mostrado na Fig. 4.
[00050] Na presente forma de realização, um tubo arbitrário dos tubos Ha, Hb, Hc, Hd, He, e Hf é chamado de "tubo H". O tubo H não é particularmente limitado desde que ele possa passar cada matéria-prima, fluidos compressíveis, e o polímero obtido, mas um exemplo preferido do mesmo é um tubo de pressão ultraelevada. O tubo H é controlado por um aquecedor 61, e cada uma das bombas, válvulas, e um misturador, e o vaso de reação de temperatura controlada também são controlados por temperatura.
[00051] O tanque de monômero 11 fornecido sobre o primeiro trajeto é um dispositivo para armazenamento, aquecimento, e fusão de um monômero polimerizável por abertura de anel. O monômero polimerizável por abertura de anel a ser armazenado pode ser sólido à temperatura ambiente, desde que ele seja liquefeito quando aquecido e fundido sob o controle do controlador de temperatura proporcionado no tanque de monômero 11. O tanque de monômero 11 também pode ser equipado com um agitador, que pode acelerar a velocidade em que o material é fundido. O iniciador pode ser adicionado ao tanque de monômero 11 de antemão. Aditivos que não contribuem para a reação também podem ser adicionados ao tanque de monômero 11 de antemão. A bomba 12 é um dispositivo para enviar para frente o monômero polimerizável por abertura de anel no tanque de monômero 11 aplicando pressão. A válvula 13 é um dispositivo para abrir ou fechar o trajeto entre a bomba 12 e o misturador 64 para ajustar o a vazão ou bloquear o fluxo. O cilindro 21 proporcionado sobre o segundo trajeto é um vaso estanque à pressão para armazenamento e fornecimento de uma substância (por exemplo, dióxido de carbono) que está ligado a um primeiro fluido compressível no misturador 64. A substância a ser armazenada no cilindro 21 é de preferência ar, nitrogênio e dióxido de carbono porque eles são seguros, e mais de preferência dióxido de carbono. A substância a ser armazenada no cilindro 21 pode ser um gás ou um líquido, desde que ele esteja ligado a um primeiro fluido compressível como aquecido e pressurizado através do trajeto para o misturador 64. A bomba 22 é um dispositivo para enviar para frente a substância armazenada no cilindro 21 aplicando pressão. A válvula 23 é um dispositivo para abrir ou fechar o trajeto entre a bomba 22 e o misturador 64 para ajustar a vazão ou bloquear o fluxo.
[00052] O misturador 64 inclui uma entrada de monômero 64a para a introdução de um monômero polimerizável por abertura de anel, e uma inserção de fluido compressível 64b para introduzir um fluido compressível. Assim, o misturador 64 põe em contato as matérias-primas, tais como o monômero polimerizável por abertura de anel e o iniciador fornecido a partir do primeiro trajeto e o primeiro fluido compressível fornecido a partir do segundo trajeto, mistura, e os envia para o sexto trajeto. Na presente forma de realização, o misturador 64 inclui um mecanismo de mistura turbulenta a fim de misturar o primeiro fluido compressível e as matérias- primas de modo uniforme. Exemplos específicos de um tal misturador 64 incluem uma junção T convencional, em um misturador de turbulência que utiliza fluxo em redemoinho ativamente, um misturador estático, um misturador de colisão central, que faz com que dois fluxos de líquido se colidam na área de mistura. Um agitador biaxial incluindo uma fonte de energia também pode ser utilizado quando a viscosidade das matérias-primas fundidas fornecidas a partir do primeiro trajeto é extremamente elevada.
[00053] O misturador 64 coloca as matérias-primas em contato com o fluido compressível para fundir ou dissolver as matérias-primas. Quando existem matérias-primas ou um polímero produzido com um fluido compressível, um estado "fundido" das matérias-primas ou o polímero produzido é um estado alcançado por dilatação, plastificação, e liquefação por contato com o fluido compressível. Um estado "dissolvido" das matérias-primas ou do polímero produzido é um estado atingido por dissolução do fluido compressível. A fase fundida é formada quando o monômero polimerizável por abertura de anel é fundido, ao passo que uma fase dissolvida é formada quando ele é dissolvido. A fim de promover a reação uniformemente, é preferível que uma fase fundida e uma fase de fluido não sejam formadas coexistentemente, mas tanto uma fase fundida ou uma fase de fluido podem ser formadas sozinhas. Além disso, na presente forma de realização, a fim de promover a reação em um estado em que a percentagem das matérias-primas é mais elevada do que a do fluido compressível, é preferível que a reação seja promovida em um estado em que só uma fase fundida é formada.
[00054] O tanque de catalisador 31 fornecido no terceiro trajeto armazena um catalisador. O tanque de catalisador 31 está equipado com um controlador de temperatura, e aquece e funde o catalisador quando o catalisador é sólido. Um solvente orgânico pode ser adicionado a, ou um fluido compressível pode ser posto em contato com o catalisador no tanque de catalisador 31 para liquefazer o catalisador. Quando o catalisador é um líquido, um controlador de temperatura é desnecessário. O tanque de catalisador 31 pode ser equipado com um agitador, que pode acelerar a velocidade à qual o catalisador é liquefeito. A bomba 32 é um dispositivo para enviar para frente o catalisador liquefeito no tanque de catalisador 31 para o sexto trajeto através da aplicação de pressão. O misturador 65 não é particularmente limitado, desde que possa misturar as matérias-primas que contenham o primeiro fluido compressível com o catalisador de modo uniforme, e pode ser o mesmo que ou um diferente a partir do misturador 64.
[00055] O vaso de reação 66 é um vaso estanque à pressão para a polimerização por abertura de anel do monômero polimerizável por abertura de anel. A forma do vaso de reação pode ser uma forma do tanque ou uma forma cilíndrica, mas é preferível uma forma cilíndrica, porque tem menos espaço morto. O vaso de reação 66 pode incluir uma saída de gás para evacuação de um evaporante. O vaso de reação 66 inclui um aquecedor para aquecer as matérias-primas fornecidas. O vaso de reação 66 pode também incluir um agitador para agitar as matérias-primas, o primeiro fluido compressível, etc. Quando o vaso de reação 66 incluir um agitador, a reação de polimerização pode ser realizada de maneira mais uniforme e quantitativa, uma vez que o agitador pode impedir que as partículas poliméricas se depositem devido à diferença de densidade entre as matérias-primas e o polímero produzido. Em termos de capacidade de autolimpeza, de preferência como o agitador do vaso de reação 66 são parafusos mutuamente envolventes, agitadores do tipo 2 hastes (oval) ou tipo 3 hastes (triângulo), ou agitadores biaxiais ou multiaxiais incluindo lâminas de agitação em forma de disco ou (por exemplo, em forma de trevo) em forma de multi-folhas. Quando as matérias-primas contendo o catalisador são misturadas com antecedência, um misturador estático, em que um fluxo é dividido e combinado (intercalado) através de múltiplas etapas por um membro orientador também pode ser utilizado como o agitador. Exemplos de um tal misturador estático incluem misturadores de multicamadas divulgado na Publicação do Pedido de Patente Japonesa (JP-B) Nos. 47-15526, 47-15527, 47-15528, 47-15533 e, um misturador Kenics divulgado no documento JP-A N ° 47 -33.166, e misturadores semelhantes sem membros em movimento. Quando o vaso de reação 66 não inclui um agitador, um tubo de reação, um tubo de pressão ultra elevada, ou semelhantes são preferíveis ao vaso de reação 66.
[00056] A Fig. 4 mostra um exemplo em que um vaso de reação é fornecido. No entanto, podem ser utilizados dois ou mais vasos de reação. Quando uma pluralidade de vasos de reação é utilizada, condições de reação (polimerização) como temperatura, concentração de catalisador, pressão, tempo médio de permanência e velocidade de agitação podem ser as mesmas que a pluralidade de vasos, mas, mais de preferência, devem ser otimizadas em cada vaso de acordo com o grau de polimerização. Não é aconselhável juntar muitos vasos em uma forma de múltiplos estágios, porque isso aumentaria o tempo de reação ou complicaria o aparelho. O número de fases é de preferência de 1 a 4, particularmente de preferência de 1 a 3. Uso de um único vaso de reação de polimerização é geralmente considerado inadequado para a fabricação industrial, uma vez que o grau de polimerização e a quantidade de monômero remanescente dos polímeros a serem obtidos são instáveis e sujeitos a flutuações. A razão para isto é considerada devido à instabilidade da coexistência de matérias-primas de polimerização possuindo uma viscosidade de fusão entre cerca de vários poises até cerca de vários dez poises e polímero polimerizado tendo uma viscosidade de fusão de cerca de 1000 poises no mesmo vaso. Em comparação com isso, de acordo com a presente forma de realização, é possível reduzir a diferença de viscosidade no vaso de reação 66 (também referido como um sistema de polimerização) por fusão (liquefação das matérias-primas) e de polímero produzido. Portanto, é possível fabricar um polímero de forma estável mesmo com um menor número de fases que em um aparelho de reação de polimerização convencional.
[00057] O tanque de aditivo 41 fornecido sobre o quarto trajeto está equipado com um controlador de temperatura, e aquece e funde os aditivos. O tanque de aditivo 41 pode também ser equipado com um agitador, que pode acelerar a velocidade à qual os aditivos são fundidos. A bomba 42 é um dispositivo para enviar os aditivos fundidos ao tanque de aditivo 41 no sexto trajeto através da aplicação de pressão. O quarto trajeto não precisa ser usado quando aditivos são desnecessários.
[00058] O misturador 67 não está particularmente limitado, desde que possa misturar o polímero produzido no vaso de reação 66, com os aditivos de maneira uniforme, epode ser o mesmo que ou um diferente a partir do misturador64 ou 65.
[00059] O cilindro 51 é um vaso estanque à pressão para armazenamento e fornecimento de uma substância que éligado a um segundo fluido compressível através do quinto trajeto. A substância a ser armazenada no cilindro 51 é depreferência ar, nitrogênio, argônio, hélio, dióxido de carbono e em termos de segurança, mais de preferência o ar, nitrogênio e dióxido de carbono, também em termos de custos, etc. A substância a ser armazenada no cilindro 51 pode ser umgás ou um líquido, desde que ela possa ser transformada nosegundo fluido compressível quando aquecida e pressurizada através do quinto trajeto.
[00060] A bomba 52 é um dispositivo para enviar para frente o segundo fluido compressível armazenado no cilindro 51 para o sexto trajeto. A válvula de contra-pressão 53 é um dispositivo que se abre ou se fecha entre a bomba 52 e osexto trajeto para ajustar a vazão do segundo fluido compressível ou bloquear o fluxo. Um acumulador de pressãopode ser proporcionado entre a bomba 52 e a válvula de contra-pressão 53, se necessário. O fluido compressível aquecido pelo aquecedor 61 irá ser resfriado na saída do bocal 69 por efeito de Joule-Thomson. Portanto, é preferível que o fluido compressível seja suficientemente aquecido até que se torne o estado de fluido supercrítico (1) no diagrama de fase da Fig. 3.
[00061] A válvula de contra-pressão 68 é um dispositivo que abre ou fecha o trajeto entre o misturador 67 e o bocal 69 para ajustar a vazão e a pressão do produto fundido obtido pelo misturador 67.
[00062] O bocal 69 do aparelho de fabricação de partículas 1 é um dispositivo para jatear o produto fundido que contém o primeiro fluido compressível 1, fornecendo aos mesmos o segundo fluido compressível fornecido a partir do quinto trajeto. Com o segundo fluido compressível fornecido, o produto fundido jateado do bocal 69 pode ser impedido de perder pressão. Isto irá melhorar a trabalhabilidade, e tornar possível a fabricação de partículas, mesmo quando a resina tiver um peso molecular elevado.
[00063] O bocal 69 não está particularmente limitado a qualquer tipo, mas um bocal de fogo direto é preferível. O diâmetro do bocal 69 não está particularmente limitado, desde que o bocal pode manter uma pressão constante do jato. No entanto, um número excessivamente grande do diâmetro faz com que o jato tenha pressão tão pequena que a viscosidade do produto fundido pode aumentar e tornar difícil a obtenção de partículas finas. Além disso, um número excessivamente grande do diâmetro necessitará de conversão da bomba 52, etc, a fim de manter a pressão no bocal 69. Enquanto isso, um diâmetro demasiado pequeno torna mais provável para o bocal 69 ser entupido com o produto fundido, que pode tornar difícil a obtenção de partículas finas pretendidas. Portanto, o diâmetro do bocal não tem um limite superior, mas tem um limite inferior de preferência 5 μm ou superior, mais de preferência 20 μm ou superior, e particularmente de preferência 50 μm ou superior.
<< Processo e Operação >>
[00064] Em seguida, o processo e operação para fabricação de um toner como um exemplo de partículas, com o aparelho de fabricação de partículas 1 da Fig. 4 será explicado. O método de fabricação de partícula da presente forma de realização inclui: polimerização por abertura de anel de um monômero polimerizável por abertura de anel depois de colocar o monômero polimerizável por abertura de anel em contato com um primeiro fluido compressível; e granulação de um polímero obtido a partir da polimerização por jateamento do polímero e do primeiro fluido compressível.<Etapa de Polimerização>
[00065] Em primeiro lugar, a bomba 12 e a bomba 22 são acionadas e a válvula 13 e a válvula 23 são abertas para colocar o monômero polimerizável por abertura de anel e o primeiro fluido compressível em contato uns com os outros, misturando, e fundindo o monômero polimerizável por abertura de anel na presença do primeiro fluido compressível no misturador 64, para obter deste modo um produto fundido Y1. Em seguida, a bomba 32 é acionada e a válvula 33 é aberta para misturar o produto fundido Y1 com o catalisador no misturador 65, para obter deste modo um produto fundido Y2. Na presente forma de realização, o catalisador é adicionado após as matérias-primas serem fundidas na presença do primeiro fluido compressível. Em métodos convencionais para a polimerização por abertura de anel de um monômero polimerizável por abertura de anel com um fluido compressível, não foi considerado o momento de adicionar o catalisador. Na presente forma de realização, na polimerização por abertura de anel, o catalisador será adicionado após o primeiro fluido compressível e as matérias- primas, tais como o monômero e iniciador de polimerização por abertura de anel são bem misturados no misturador 64 e o produto fundido Y1 é obtido, porque o catalisador tem uma elevada atividade. Se o catalisador for adicionado antes do produto fundido Y1 ser suficientemente fundido, a reação pode progredir de forma desigual. Quando o monômero polimerizável por abertura de anel, o catalisador, etc, são sólidos à temperatura ambiente, eles são fundidos no tanque de monômero 11 e no tanque de catalisador 31 por meio de aquecimento, etc. Outros métodos de aquecimento incluem um método de adição de um solvente orgânico ao catalisador, um método de colocar o catalisador em contato com um fluido compressível, etc. Quando o misturador 64 e o misturador 65 incluem um agitador, as matérias-primas e o primeiro fluido compressível podem ser agitados.
[00066] As velocidades de alimentação da bomba 12 e da bomba 32 são ajustadas de tal forma que o monômero polimerizável por abertura de anel e o catalisador são alimentados a uma razão constante com base na sua proporção quantitativa pretendida. A quantidade de alimentação de matéria-prima (partes em massa / min), que é a massa total do monômero polimerizável por abertura de anel e do catalisador alimentada por uma unidade de tempo pela bomba 12 e pela bomba 32, é ajustada com base nas propriedades físicas desejadas do polímero, o tempo de reação, etc. Do mesmo modo, a quantidade de alimentação (partes em massa / min) do primeiro fluido compressível alimentado pela bomba 22 é ajustada com base nas propriedades físicas desejadas do polímero, no tempo de reação, etc.
[00067] A razão da quantidade de alimentação entre as matérias-primas e o primeiro fluido compressível (a quantidade de alimentação das matérias-primas / a quantidade de alimentação do primeiro fluido compressível: razão de alimentação) é de preferência 1 ou superior, mais de preferência 3 ou superior, ainda mais de preferência 5 ou superior, e de modo particularmente preferido de 10 ou superior. O limite superior da razão de alimentação é de preferência 1000 ou inferior, mais de preferência 100 ou inferior, e especialmente de preferência de 50 ou inferior.
[00068] Se a razão de alimentação for de 1 ou superior, a reação progride no vaso de reação 66 com as matérias-primas e produzem polímero presente em uma concentração elevada (com uma assim chamada concentração elevada de teor de sólidos). Esta concentração de teor de sólidos no sistema de polimerização é muito diferente a partir de uma concentração de teor de sólidos no sistema de polimerização obtida por um método de fabricação convencional em que uma pequena quantidade de um monômero polimerizável por abertura de anel é dissolvida em uma quantidade esmagadoramente grande de um fluido compressível a ser polimerizado. A característica do método de fabricação da presente forma de realização é que a reação de polimerização irá avançar eficazmente e de forma estável, mesmo em um sistema de polimerização com uma concentração de elevado teor de sólidos. Na presente forma de realização, a razão de alimentação pode ser ajustada para menos de 1. Também neste caso, o polímero a ser obtido não é problemático na qualidade, mas a eficiência econômica irá degradar. Se a razão de alimentação é maior do que 1000, a capacidade do fluido compressível em fundir o monômero polimerizável por abertura de anel pode ser pequena, e a reação pretendida não pode progredir de modo uniforme.
[00069] O produto fundido Y2 obtido no misturador 65 é bem agitado pelo agitador do vaso de reação 66, se necessário, e é aquecido pelo aquecedor para uma temperatura predeterminada. Como resultado, o monômero polimerizável por abertura de anel é polimerizável por abertura de anel, no vaso de reação 66 na presença do catalisador.
[00070] A temperatura para a polimerização por abertura de anel do monômero polimerizável por abertura de anel (temperatura de reação de polimerização), não é particularmente limitada, mas é 40°C ou superior, de preferência 50°C ou superior, e mais de preferência 60°C ou superior. Se a temperatura da reação de polimerização for menor do que 40°C, alguns tipos de monômeros polimerizáveis por abertura de anel podem levar um longo tempo para dissolver no fluido compressível, ou resultam em um estado insuficientemente fundido, ou estragam a atividade do catalisador. Isso retardaria a velocidade de reação de polimerização e perturbaria uma reação quantitativa de polimerização.
[00071] O limite superior da temperatura de reação de polimerização não é particularmente limitado, mas é maior do que 170°C e uma temperatura superior em 30°C do que o ponto de fusão do monômero polimerizável por abertura de anel. O limite superior da temperatura da reação de polimerização é de preferência maior do que 150°C e o ponto de fusão do monômero polimerizável por abertura de anel. Um limite superior mais preferido para a temperatura da reação de polimerização é maior do que 130°C e uma temperatura mais baixa em 20°C do que o ponto de fusão do monômero polimerizável por abertura de anel. Se a temperatura da reação de polimerização for mais elevada do que a temperatura mais elevada por 30°C do que o ponto de fusão do monômero polimerizável por abertura de anel se torna mais fácil a despolimerização ou a reação inversa da polimerização por abertura de anel ocorrer em paralelo, tornando mais difícil uma reação quantitativa de polimerização ocorrer. Quando um monômero polimerizável por abertura de anel com um baixo ponto de fusão, tal como um monômero polimerizável por abertura de anel que é líquido à temperatura ambiente, é utilizado, é possível ajustar a temperatura de reação de polimerização com a temperatura mais elevada em 30°C do que o ponto de fusão do monômero polimerizável por abertura de anel, a fim de melhorar a atividade do catalisador. Também neste caso, a temperatura da reação de polimerização não é particularmente limitada, mas pode ser ajustada para uma temperatura menor do que o ponto de fusão do polímero a ser produzido, e deve, de preferência, ser definida como 170°C ou inferior.
[00072] A temperatura da reação de polimerização é controlada por um aquecedor fornecido no vaso de reação 66 ou por aquecimento a partir do exterior do vaso de reação 66. Para a medição da temperatura da reação de polimerização, pode ser utilizado o polímero produzido a partir da reação de polimerização.
[00073] Em um método de produção de polímero convencional utilizando dióxido de carbono supercrítico, uma grande quantidade de dióxido de carbono supercrítico é usada para a polimerização de um monômero polimerizável por abertura de anel, porque o dióxido de carbono supercrítico tem uma baixa capacidade para a lise de um polímero. De acordo com o método de produção de polímero da presente forma de realização utilizando um fluido compressível, um monômero polimerizável por abertura de anel pode ser polimerizado por abertura de anel a uma concentração invulgarmente elevada. Neste caso, o vaso de reação 66 irá se tornar internamente um estado de alta pressão na presença de fluido compressível, e a temperatura de transição vítrea (Tg) do polímero produzido irá diminuir. Por conseguinte, a viscosidade do polímero produzido irá diminuir, permitindo uma reação de polimerização por abertura de anel uniforme para progredir mesmo com uma maior concentração de polímero. Além disso, de acordo com a presente forma de realização, se o primeiro fluido compressível e o monômero polimerizável por abertura em anel são postos em contato e fundidos continuamente, se torna menos provável que a concentração de polímero seja desigual no sistema de reação.
[00074] Na presente forma de realização, o tempo de reação de polimerização (tempo médio de permanência no vaso de reação 66) é definido de acordo com o peso molecular alvo, e de preferência dentro de 1 hora, mais de preferência dentro de 45 minutos, e ainda mais de preferência dentro de 30 minutos. De acordo com o método de fabricação da presente forma de realização, o tempo de reação de polimerização pode ser definido para até 20 minutos. Este é um curto espaço de tempo e sem precedentes para a polimerização de um monômero polimerizável por abertura de anel de um fluido compressível.
[00075] A pressão de polimerização, ou seja, a pressão do primeiro fluido compressível pode ser uma pressão à qual o primeiro fluido compressível se torna um gás liquefeito ((2) no diagrama de fase da Fig. 3) ou uma pressão em que o primeiro fluido compressível se torna um gás de alta pressão ((3) no diagrama de fase da Fig. 3). No entanto, uma pressão com a qual o primeiro fluido compressível se torna um fluido supercrítico ((1) no diagrama de fase da Fig. 3) é preferível. O primeiro fluido compressível no estado de fluido supercrítico facilita a fusão do monômero polimerizável por abertura de anel e permite que a reação de polimerização progrida uniforme e quantitativamente. Quando o dióxido de carbono é utilizado como o primeiro fluido compressível, a mesma pressão é de 3,7 MPa ou superior, de preferência de 5 MPa ou superior, e mais de preferência a pressão crítica de 7,4 MPa ou superior, em termos de eficiência da reação, razão de conversão para o polímero, etc. Quando o dióxido de carbono é utilizado como o fluido compressível, a temperatura é, de preferência 25°C ou superior, pelas mesmas razões.
[00076] A quantidade de água no vaso de reação 66 é de preferência 4 % em mol ou menos, mais de preferência 1 % em mol ou menos, e ainda mais de preferência de 0,5 % em mol ou menos, relativamente a 100 % em mol do monômero polimerizável por abertura de anel. Se a quantidade de água for maior do que 4 % em mol, pode ser difícil de controlar o peso molecular, porque a água também contribui como um iniciador. A fim de controlar a quantidade de água no sistema de reação de polimerização, é possível realizar um pré-processo de remoção da água contida no monômero polimerizável por abertura de anel e nas outras matérias-primas, se necessário.
[00077] No vaso de reação 66, o monômero em um estado fundido reage, resultando em um polímero em um estado fundido. Neste caso, a viscosidade do produto fundido Y3 contendo o polímero e o primeiro fluido compressível não é particularmente limitada, desde que seja uma viscosidade permitindo que o material fundido seja jateado do bocal 69. No entanto, quanto menor for a viscosidade, menor pode ser o diâmetro do bocal, sem se tornar incapaz de jatear para fora o fundido, tornando-se mais fácil a fabricação de partículas finas.
[00078] Os aditivos podem ser adicionados ao polímero produzido no vaso de reação 66, se necessário. Quando os aditivos contribuem para a reação, a bomba 42 é acionada e a válvula 43 é aberta para misturar o polímero produzido no vaso de reação 66 com os aditivos no misturador 67. Quando os aditivos não contribuem para a reação, os aditivos poderão ser previamente adicionados ao tanque de monômero 11 em conjunto com o monômero polimerizável por abertura de anel. Quando os aditivos são sólidos à temperatura normal, o controlador de temperatura do tanque de aditivo 41 pode ser operado para fundir os aditivos por aquecimento, etc. Outros métodos de aquecimento incluem um método de adição de um solvente orgânico e um método para colocar os aditivos em contato com um fluido compressível. Quando o misturador 67 inclui um agitador, o polímero produzido no vaso de reação 66 e os aditivos podem ser agitados.
<Etapa de Granulação>
[00079] Em seguida, a etapa de granulação do processo de fabricação da partícula da presente forma de realização será explicada. Esta etapa é uma etapa de granulação de jateamento do produto de polímero fundido Y3 obtido na etapa de polimerização através do fornecimento de um segundo fluido compressível para o produto fundido Y3 para granular o mesmo em partículas.
[00080] Aqui, um exemplo no qual o aparelho de fabricação de partículas 1 mostrado na Fig. 4 é utilizado, será explicado. O cilindro 51 armazena nitrogênio como um exemplo de uma substância que é ligada ao segundo fluido compressível através do quinto trajeto. A bomba 52 aplica pressão ao nitrogênio armazenado no cilindro 51, e fornece o nitrogênio ao sexto trajeto através da válvula de contra- pressão 53. Um acumulador de pressão pode ser proporcionado entre a bomba 52 e a válvula de contra-pressão 53, se necessário. A pressão aplicada pela bomba 52 ou pelo acumulador de pressão não está particularmente limitada e pode ser adequadamente selecionada de acordo com a finalidade. No entanto, é de preferência 1 MPa ou superior, mais de preferência de 10 MPa a 200 MPa, e especialmente de preferência de 31 MPa a 100 MPa. Se a pressão aplicada ao fluido compressível for menor do que 1 MPa, o polímero pode ser fluidizado, mas não pode ser plastificado o suficiente para ser granulado. Não importa quão alta pressão seja, mas uma pressão mais elevada requer um aparelho mais robusto, aumentando o custo de instalação.
[00081] O nitrogênio fornecido pela bomba 52 é aquecido pelo aquecedor 61 a ser ligado a um fluido compressível. A temperatura deve ser ajustada para que o aquecedor 61 não fique particularmente limitado, contanto que seja uma temperatura que pode transformar a substância fornecida a um fluido compressível.
[00082] Em seguida, a válvula de contra-pressão 68 é aberta para fornecer o produto fundido Y3 contendo o polímero produzido e o primeiro fluido compressível a partir do vaso de reação 66 para o bocal 69. Como resultado, o produto fundido Y3 fornecido a partir do vaso de reação 66 é continuamente posto em contato com o segundo fluido compressível fornecido a partir do cilindro 51, e continuamente jateado do bocal 69 à pressão atmosférica, devido à diferença de pressão. Desta forma, o produto fundido Y3 pode ser jateado a partir do bocal 69, com o segundo fluido compressível fornecido.
[00083] Neste caso, uma vez que o segundo fluido compressível é fornecido, a concentração do teor sólido do produto fundido a ser jateado diminui, contribuindo para uma maior redução da viscosidade do produto fundido Y3. Como resultado, não só o produto fundido Y3 a ser jateado é controlado a uma temperatura constante, mas também a velocidade de jato (velocidade linear na saída) é aumentada, e a força de cisalhamento ao produto fundido Y3 é também aumentada, juntamente com o aumento da velocidade linear à saída). Além disso, a utilização de nitrogênio como o segundo fluido compressível alivia o grau da queda de temperatura pelo efeito Joule-Thomson que acompanha a mudança de pressão no bocal 69, tornando-o menos provável para o bocal 69 para ser obstruído. O produto fundido Y3 jateado do bocal 69 solidifica após se tornar partículas P. Neste caso, o efeito sinergético de abaixamento da viscosidade do produto fundido e redução da concentração de teor de sólidos permite que as partículas finas uniformes sem fusão sejam fabricadas por um longo tempo. Há também um efeito que as partículas P a serem fabricadas são estabilizadas a uma forma uniforme.
[00084] De acordo com o método de fabricação da presente forma de realização, o monômero polimerizável por abertura de anel é polimerizado por abertura de anel enquanto é colocado em contato com o fluido compressível, o que resulta no produto de polímero fundido Y3 a ser formado a uma temperatura que é aproximadamente o ponto de fusão do monômero polimerizável por abertura de anel. Em comparação com este, quando a fim de granular um polímero, a mistura do polímero com um fluido compressível é realizada após o aquecimento e fusão do polímero, como no método convencional, que é necessário para aquecer o polímero a uma temperatura igual ou maior do que o ponto de fusão do polímero. De acordo com o método de fabricação da presente invenção, que permite a granulação em uma baixa temperatura, é possível suprimir a despolimerização do polímero grandemente do nível de despolimerização que ocorre no processo de fabricação convencional. Isto pode dar as partículas P em uma razão do monômero polimerizável por abertura de anel tendo convertido ao polímero de 96 % em mol ou superior, de preferência 98 % em mol ou superior. Se a razão de conversão para o polímero é menor do que 96 % em mol, as partículas não têm as características térmicas suficientes para se qualificar como um polímero, e podem necessitar uma operação separada para remover o monômero polimerizável por abertura de anel. Na presente forma de realização, a razão de conversão para o polímero significa a razão do monômero polimerizável por abertura de anel contribuída para a produção de polímero em relação ao monômero polimerizável por abertura de anel preparado como matéria-prima. A quantidade do monômero polimerizável por abertura de anel que contribuiu para a produção de polímero é obtida subtraindo-se a quantidade do monômero polimerizável por abertura de anel que permaneceu sem reagir (restante do monômero polimerizável por abertura de anel) a partir da quantidade de polímero produzido.
<<Partículas>>
[00085] O peso molecular médio numérico do polímero obtido na presente forma de realização pode ser ajustado pela quantidade do iniciador. Apesar de não ser particularmente limitado, o peso molecular médio numérico é tipicamente de 120.000 a 200.000. Se o peso molecular médio numérico é maior do que 200.000, a viscosidade elevada pode degradar a eficiência de produção, o que não é favorável em termos de custos sensatos. Se o peso molecular médio numérico for menor do que 120.000, as partículas podem não ter resistência suficiente desfavoravelmente como um polímero. O quociente da divisão do peso molecular médio ponderal do polímero obtido de acordo com a presente forma de realização pelo peso molecular médio numérico é, de preferência de 1,0 a 2,5, e mais de preferência de 1,0 a 2,0. Se este valor for maior que 2,0, é provável que a reação de polimerização tenha progredido de maneira não uniforme, o que é desfavorável, porque as propriedades físicas do polímero são difíceis de controlar.
[00086] Quando as partículas são produzidas de acordo com a presente forma de realização sem um catalisador de metal, as partículas têm uma excelente segurança e estabilidade, porque elas não contêm substancialmente qualquer catalisador de metal, nenhum solvente orgânico, e muito pouco do monômero remanescente. Por conseguinte, as partículas da presente forma de realização podem ser amplamente utilizadas para fins tais como produtos diários, produtos farmacêuticos, produtos cosméticos, toneres eletrofotográficos, etc. Na presente forma de realização, o catalisador de metal significa um catalisador que é utilizado para a polimerização por abertura de anel que contém um metal. O que se entende por substancialmente não contendo catalisador de metal é que o conteúdo do catalisador de metal no polímero medido por um método de análise convencional tal como a espectrometria de emissão de ICP, espectrometria de absorção atômica, e colorimetria é igual ou menor do que o limite de detecção. Na presente forma de realização, o solvente orgânico significa um solvente que é feito de uma substância orgânica e é usado para polimerização por abertura de anel, e que pode dissolver o polímero produzido a partir da reação de polimerização por abertura de anel. O que se entende por contendo substancialmente nenhum solvente orgânico é que o conteúdo do solvente orgânico do polímero medido pelo método de medição descrito abaixo é igual ou menor do que o limite de detecção.(Método para medir solvente orgânico residual)
[00087] 2-propanol (2 partes em massa) é adicionado ao polímero de medição alvo (1 parte em massa) e submetido à dispersão da onda de ultra-som durante 30 minutos. Após isso, o produto resultante é armazenado em um refrigerador (5°C) durante 1 dia ou mais tempo, e o solvente orgânico no polímero é extraído. A solução sobrenadante é analisada por cromatografia em fase gasosa (com GC-14A fabricado por Shimadzu Corporation), e o solvente orgânico e o monômero restante no polímero são quantificados, para obter deste modo uma medição da concentração de solvente orgânico. As condições de medição para esta análise são como se segue.
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(Exemplo Aplicado)
[00088] Em seguida, uma segunda forma de realização como um exemplo de aplicação da primeira forma de realização será explicada. Na segunda forma de realização, um complexo irá ser sintetizado, com ajuste adequado das temporizações para adicionar vários tipos de monômeros polimerizáveis por abertura de anel. Na presente forma de realização, o complexo significa um copolímero que inclui dois ou mais tipos de segmentos poliméricos obtidos por polimerização de monômeros, dividindo-os em uma pluralidade de linhas do sistema, ou uma mistura de dois ou mais tipos de polímeros obtidos por polimerização de monômeros, dividindo-os em uma pluralidade de linhas do sistema. Dois métodos para a síntese de um complexo estéreo, como um exemplo do complexo, serão explicados abaixo.
<Primeiro Método>
[00089] O primeiro método será agora explicado com referência às Fig. 5 e Fig. 6. As Fig. 5 e Fig. 6 são diagramas exemplares mostrando um exemplo de um aparelho de fabricação de partículas utilizado no primeiro método. No primeiro método, um polímero é produzido no mesmo método de fabricação da primeira forma de realização em uma linha de sistema 1 de um aparelho de fabricação de partículas 2 da Fig. 5, e o polímero obtido como um produto intermediário é colocado em contato com um segundo monômero polimerizável por abertura de anel recém introduzido em uma segunda linha de sistema 2 para ser misturado com o mesmo continuamente, na presença do primeiro fluido compressível, para a fabricação de partículas PP assim como um produto de complexo (produto de polímero final). É também possível fabricar um produto de complexo contendo três ou mais tipos de segmentos, proporcionando repetidamente linhas do sistema semelhantes à linha de sistema 2 do aparelho de fabricação de partículas 2 da Fig. 5 em série.
[00090] Em seguida, um exemplo específico do aparelho de fabricação de partículas 2 será explicado com referência à Fig. 6. O aparelho de fabricação de partículas 2 inclui como uma linha de sistema 1, uma configuração semelhante à da seção A (ver Fig. 4) do aparelho de fabricação de partículas de uma primeira forma de realização, e como uma linha de sistema 2, uma seção C e uma configuração semelhante à da seção B do aparelho de fabricação de partículas de uma primeira forma de realização. As seções A e B do aparelho de fabricação de partículas 2 não serão explicados em detalhe, porque eles são quase os mesmos que as seções A e B do aparelho de fabricação de partículas 1. No aparelho de fabricação de partículas 2, a seção C é a mesma que a seção A, exceto que inclui um misturador 170 entre um misturador 164 e um misturador 165 para misturar o polímero contendo o primeiro fluido compressível que é produzido na seção A.
[00091] Na seção C da linha de sistema 2, um tanque demonômero 111 é o mesmo que o tanque de monômero 11 da seção Ada linha do sistema 1, exceto que a substância armazenada noseu interior é um segundo monômero polimerizável por aberturade anel. Na seção C da linha de sistema 2, um cilindro 121,um tanque de catalisador 131, e um tanque de aditivo 141 sãoos mesmos que o cilindro 21, o tanque de catalisador 31, e otanque de aditivo 41 da seção A da linha do sistema 1, e o fluido compressível, o catalisador e os aditivos nela contidos podem ser os mesmos que ou diferentes daqueles armazenados na seção A. Na seção C da linha de sistema 2, as bombas (112, 122, 132, 142), válvulas (113, 123, 133, 143), os misturadores (164, 165, 167), e o vaso de reação 166 são os mesmos que as bombas (12, 22, 32, 42), as válvulas (13, 23, 33, 43), os misturadores (64, 65, 67), e o vaso de reação 66 da seção A da linha de sistema 1, respectivamente. O misturador 164 inclui uma entrada 164a para introduzir um monômero polimerizável por abertura de anel e uma entrada de fluido compressível 164b para introduzir um fluido compressível.
[00092] O misturador 170 é um aparelho que mistura um produto fundido Y1-2 fornecido a partir do misturador 164 e contendo o segundo monômero polimerizável por abertura de anel com um produto de polímero fundido Y3 como um produto intermediário fornecido a partir da seção A da linha de sistema 1 para assim, produzir um produto fundido Y4. O misturador 170 não é particularmente limitado desde que possa misturar uniformemente o produto fundido Y1-2 contendo o segundo monômero polimerizável por abertura de anel com o produto de polímero fundido Y3 fornecido a partir da linha de sistema 1 obtido por polimerização por abertura de anel do primeiro monômero polimerizável por abertura de anel, e pode ser o mesmo que ou um diferente do misturador 164. No primeiro método, o primeiro monômero polimerizável por abertura de anel (por exemplo, L-lactídeo), é polimerizado no vaso de reação 66, e depois a reação é completada quantitativamente, ainda polimerizada no vaso de reação 166 no qual um enanciômero de monômero polimerizável por abertura de anel (por exemplo, D-lactídeo) como um exemplo do segundo monômero polimerizável por abertura de anel é adicionado. Como resultado, um copolímero em bloco estéreo é obtido. Um produto fundido Y5 contendo o copolímero em bloco estéreo obtido é submetido à mesma etapa de granulação da primeira forma de realização para tornar as partículas PP feitas do complexo. Este método é muito útil porque quase não provoca racemização conforme pode promover a reação igual ou menor do que o ponto de fusão do monômero polimerizável por abertura de anel com os monômeros pouco polimerizáveis por abertura de anel restantes, e porque pode obter as partículas PP com uma reação eficiente de uma só etapa.
<Segundo Método>
[00093] Em seguida, o segundo método será explicado com referência à Fig. 7. A Fig. 7 é um diagrama exemplificativo, mostrando um aparelho de fabricação de partículas 3 utilizado no segundo método. No segundo método, os vários tipos de cada polímero fabricado pelo método de fabricação da primeira forma de realização são misturados continuamente na presença do primeiro fluido compressível, de forma a obter um produto de complexo. Os vários tipos de polímeros são produtos de polimerização de monômeros polimerizáveis por abertura de anel, que são enanciômeros uns dos outros. O aparelho de fabricação de partículas 3 inclui: uma seção de polimerização em que os similares para a seção A do aparelho de fabricação de partículas de uma primeira forma de realização estão dispostos em paralelo; um misturador 80; e uma seção de granulação semelhante à da seção B do aparelho de fabricação de partículas de uma primeira forma de realização.
[00094] O misturador 80 não está particularmente limitado, desde que possa misturar os vários tipos de polímeros fornecidos a partir de seções A das respectivas linhas do sistema, e os seus exemplos incluem uma junção T convencional, em um misturador de turbulência que utiliza ativamente fluxo em redemoinho, um misturador estático, e um misturador de colisão central que faz dois fluxos de líquidos colidirem na área de mistura. É também preferível que o misturador 80 seja controlável por temperatura por um aquecedor, um revestimento, etc. A temperatura para a mistura de polímeros com o misturador 80 (temperatura de mistura) pode ser definida como a mesma temperatura que a temperaturade reação de polimerização nos vasos de reação 66 das seçõesA das respectivas linhas do sistema. O misturador 80 pode também incluir um mecanismo separado para o fornecimento deum fluido compressível para os polímeros a serem misturados.
[00095] As entradas de polímero do misturador 80 estão ligadas às portas de descarga das seções A das respectivas linhas do sistema através de um tubo de ultra elevada pressão estanque à pressão ou semelhante. Aqui, a porta de descarga da seção A, significa a porta de descarga do vaso de reação 66 ou do misturador 67. Em qualquer caso, os polímeros produzidos nas seções A das respectivas linhas do sistema podem ser fornecidos ao misturador 80 como mantidos no estado fundido, sem serem retornados à pressão normal. Como resultado, as viscosidades dos respectivos polímeros diminuem na presença de fluido compressível, o que faz com que seja possível que os dois ou mais tipos de polímeros sejam misturados com o misturador 80 a uma temperatura muito mais baixa. A Fig. 7 mostra um exemplo no qual duas seções A estão dispostas em paralelo com um tubo de ultra elevada pressão ou similar, mas três ou mais seções A podem ser dispostas em paralelo com uma pluralidade de juntas.
[00096] No segundo método, os monômeros em forma de L e em forma de D (por exemplo, lactídeo) são, cada um, polimerizados nas etapas de polimerização das seções A antes na presença do primeiro fluido compressível. Em seguida, os respectivos polímeros obtidos da polimerização são misturados na presença do primeiro fluido compressível, para obter deste modo um complexo. Geralmente, os polímeros, tais como ácido poliláctico frequentemente se decompõem quando aquecidos e dissolvidos novamente, mesmo que contenham infinitamente pouco monômero polimerizável por abertura de anel remanescente. O segundo método é útil, porque como o primeiro método, é possível suprimir a racemização e a degradação térmica do ácido poliláctico que tem uma baixa viscosidade tendo sido fundido na presença do primeiro fluido compressível, misturando o mesmo em igual ou menor do que o seu ponto de fusão.
[00097] Fabricação de um complexo estéreo por polimerização de monômeros polimerizáveis por abertura de anel, que são enanciômeros uns dos outros foi explicada para o primeiro método e segundo método. No entanto, os monômeros polimerizáveis por abertura de anel, utilizados na presente forma de realização não necessitam ser enanciômeros uns dos outros. Além disso, através da combinação do primeiro método e do segundo método, é possível misturar os copolímeros em bloco com os outros para formar um complexo estéreo.
<< Efeito da Forma de realização>>
[00098] De acordo com o método de polimerização da presente forma de realização, é possível proporcionar um polímero excelente em baixo custo, pouco perigo para o ambiente, com eficiência de economia de energia, e com eficiência de economia de recursos, e excelente em moldabilidade e em estabilidade térmica, pelas razões a seguir.(1) A reação progride a uma temperatura mais baixa que por um processo de polimerização em fusão para promover a reação a uma temperatura elevada (por exemplo, maior do que 150°C).(2) A reação progride a uma temperatura baixa fazendo com que não tenha substancialmente nenhuma reação secundária, permitindo que um polímero seja produzido com um rendimento elevado em relação ao monômero polimerizável por abertura de anel adicionado (isto é, existe pouco do monômero polimerizável por abertura de anel não reagido remanescente). Assim, uma etapa de purificação para remover qualquer monômero polimerizável por abertura de anel que não reagiu que possa reduzir a capacidade de moldagem e a estabilidade térmica pode ser simplificada ou omitida.(3) Quando um catalisador orgânico é selecionado como o catalisador, o polímero não contém um catalisador de metal. Portanto, nenhuma etapa de remoção de catalisador de metal é necessária.(4) Em um método de polimerização utilizando um solvente orgânico, uma etapa de remoção do solvente é necessária para usar o polímero obtido no estado sólido. O método de polimerização da presente forma de realização está livre de um líquido de resíduos, etc, porque utiliza um fluido compressível, e pode obter um polímero seco em um processo de uma só etapa. Portanto, o método pode simplificar ou realizar sem uma etapa de secagem. (5) O uso dos fluidos compressíveis pode realizar uma reação de polimerização por abertura de anel sem um solvente orgânico.(6) A reação de polimerização por abertura de anel progride uniformemente porque é promovida por um catalisador, após o monômero polimerizável por abertura de anel ser fundido no fluido compressível. Por conseguinte, o polímero obtido por este método é adequadamente utilizado para a fabricação de um copolímero com um enanciômero ou com outro tipo de monômero.EXEMPLOS
[00099] A presente forma de realização será explicada em maior detalhe abaixo com os Exemplos e Exemplos Comparativos. No entanto, a presente invenção não está limitada a estes Exemplos. Nos Exemplos e Exemplos Comparativos, a seguinte avaliação foi realizada.
[000100] <Razão de monômero Convertido em Polímero>
[000101] - Razão De Lactídeo Convertido em Polímero
[000102] Com um ressonador magnético nuclear JNM-AL300 fabricado por JEOL Ltd., a medição de ressonância magnética nuclear do produto de polímero (ácido poliláctico) para constituir as partículas foi realizada em clorofórmio pesado. Neste caso, a razão de uma área do pico de quarteto atribuída para lactídeo (4,98 ppm a 5,05ppm) para uma área de pico de quarteto atribuída ao ácido poliláctico (5,10 ppm a 5,20 ppm) foi calculada, e o cêntuplo desta razão foi usado como a quantidade de monômero que não reagiu (% em mol). A razão de conversão para o polímero foi o valor obtido por subtração do valor calculado do monômero que não reagiu de 100.- Razão De ε-Caprolactona Convertida em Polímero
[000103] Com um ressonador magnético nuclear JNM-AL300fabricado por JEOL Ltd., a medição de ressonância magnéticanuclear do produto de policaprolactona obtido foi realizadaem clorofórmio pesado. Neste caso, a razão de uma área do pico de tripleto atribuída a caprolactona (4,22 ppm a 4,25ppm) para uma área de pico de tripleto atribuída a policaprolactona (4,04 ppm a 4,08 ppm) foi calculada, e o cêntuplo desta razão foi utilizado como a quantidade de monômero de caprolactona que não reagiu (% em mol). A razãode conversão para o polímero foi o valor obtido por subtração do valor calculado de cada monômero que não reagiu de 100.- Razão De Carbonato de propileno Convertido em Polímero
[000104] Com um ressonador magnético nuclear JNM-AL300fabricado por JEOL Ltd., a medição de ressonância magnética nuclear do produto obtido de policarbonato foi realizada emclorofórmio pesado. Neste caso, a razão de uma área do picode tripleto atribuída ao carbonato de propileno (4,54 ppm) para uma área de pico de tripleto atribuída a um policarbonato (4,22 ppm a 4,25 ppm) foi calculada, e o cêntuplo desta razão foi utilizado como a quantidade de monômero de carbonato de propileno não reagido (% em mol). A razão de conversão do polímero foi o valor obtido por subtração do valor calculado de cada monômero que não reagiu de 100.
<Viscosidade de Produto Fundido>
[000105] Com um viscosímetro de vibração (XL / 7 fabricado pela Hydramotion Ltd.), um produto de polímero para constituir as partículas foi colocado em uma célula de alta pressão como uma amostra, e sua viscosidade foi medida nas mesmas condições de temperatura e de pressão como aquelas em que o produto fundido foi jateado (por exemplo, em 40°C e 50 MPa). Neste caso, a amostra foi fixada na unidade de medição, e a temperatura e a pressão foram controladas para as condições em que o produto fundido foi jateado. Quando a viscosidade foi estabilizada a um nível constante, esta viscosidade foi medida como a viscosidade do produto fundido Y3 quando foi jateado naquelas condições de temperatura e de pressão.
<Produtividade contínua>
[000106] Depois que os aparelhos de fabricação de partículas (1, 2, 3) foram operados continuamente durante 8 horas ou mais, o misturador 64 foi desmontado para avaliar visualmente se qualquer produto gelificado aderiu à porção de tubo único, parafusos, etc. Como os resultados de avaliação visual, nenhuma adesão de produto gelificado foi graduada A, e qualquer adesão do produto gelificado foi graduada B.
<Tamanho Médio de Partícula Volumétrico de Partículas Dv e Tamanho Médio de Partícula Numérico Dn, e Razão (Dv/Dn)>
[000107] O tamanho médio de partícula volumétrico Dv e tamanho médio de partícula numérico Dn das partículas coloridas e a razão (Dv / Dn) foram medidos com um instrumento de medição de tamanho de partícula ("Contador de Coulter TAII" fabricado pela Coulter Electronics Ltd.).
[000108] Primeiro, um tensoativo (alquil éter de polioxietileno, Nome do Produto DRYWELL) (0,1 mL a 5 mL) foiadicionado como um dispersante para uma solução aquosa eletrolítica (100 mL a 150 mL). Aqui, 1 % em massa de soluçãoaquosa de NaCl preparada com cloreto de sódio primário (ISOTON-II fabricado pela Coulter Ltd.) foi utilizado como a solução eletrolítica. Em seguida, uma amostra alvo de medição (2 mg a 20 mg) foi adicionada. A solução eletrolítica em que a amostra foi suspensa foi sujeita à dispersão durante 1 minuto a 3 minutos com um aparelho de dispersão ultra-sônica.O volume e o número de partículas coloridas foram medidos como instrumento de medição acima mencionado, com uma aberturade 100 μm, para obter desse modo uma distribuição de volume e distribuição de número. A partir das distribuições obtidas, otamanho médio de partícula volumétrico Dv e tamanho médio departícula numérico Dn das partículas coloridas foram obtidos.
[000109] Canais utilizados foram 13 canais, ou seja, canais de 2,00 μm ou maior, mas menos do que 2,52 μm; 2,52 μm ou maiores, mas menos do que 3,17 μm; 3,17 μm ou maiores, masmenos do que 4,00 μm; 4,00 μm ou superior mas menos que 5,04μm; 5,04 μm ou superior, mas menor do que 6,35 μm; 6,35 μm ousuperior, mas menor do que 8,00 μm; 8,00 μm ou superior, masmenor do que 10,08 μm; 10,08 μm ou maior mas menos do que 12,70 μm; 12,70 μm ou superior, mas menor do que 16,00 μm; 16,00 μm ou superior, mas menor do que 20,20 μm; 20,20 μm ou superior, mas menor do que 25,40 μm; 25,40 μm ou superior,mas menor do que 32,00 μm; e 32,00 μm ou maiores, mas menosdo que 40,30 μm, e as partículas alvo eram de um tamanho departícula de 2,00 μm ou superior, mas menor do que 40,30 μm.
<Peso molecular>
[000110] O peso molecular foi medido por GPC (Cromatografia de Permeação em Gel), nas seguintes condições. - Aparelho: GPC-8020 (produzido por Tosoh Corporation) - Colunas: TSK G2000HXL e G4000HXL (fabricado pela Tosoh Corporation) - Temperatura: 40 ° C- Solvente: THF (tetra-hidrofurano) - Vazão: 1,0 mL / min
[000111] Um polímero com uma concentração de 0,5 % emmassa (1 ml) foi injetado, e a distribuição do peso molecular do polímero foi medida nas condições descritas acima. Uma curva de calibração de peso molecular gerada com base em uma amostra padrão de poliestireno monodisperso foi aplicada à distribuição obtida para calcular o peso molecular médio numérico Mn e o peso molecular médio ponderal Mw do polímero. A distribuição do peso molecular é um valor obtido dividindo Mw por Mn.[Exemplo 1]
[000112] No Exemplo 1, as partículas de resina de um polímero obtido a partir do produto polimerização por abertura de anel de uma mistura de L-lactídeo e D-lactídeo (90/10) foram produzidas com o aparelho de fabricação de partículas 1 da Fig. 4. No Exemplo 1, um cilindro de gás de ácido carbônico (dióxido de carbono) foi utilizado como o cilindro 21, e um cilindro de nitrogênio foi utilizado como o cilindro 51. No Exemplo 1, o tanque do aditivo 41, a bomba 42, e o misturador 67 não foram usados.
[000113] Lactídeo, que é um monômero polimerizável por abertura de anel (uma mistura de L-lactídeo e D-lactídeo (razão de massa: 90/10), foi colocado dentro do tanque de monômero 1 do aparelho de fabricação de partícula 1, apresentado na figura 4, e aquecido e fundido. Álcool laurílico, como um iniciador, foi colocado no tanque de monômero 11 de tal modo que o seu teor foi de 1 mol em relação a 99 mol de lactídeo. A bomba 22 foi acionada e a válvula 23 foi aberta para introduzir o dióxido de carbono como o primeiro fluido compressível de modo a que ele ficasse a 40°C e 50 MPa. Além disso, a bomba 12 foi acionada e a válvula 13 foi aberta para colocar as matérias-primas no tanque de monômero 11, que eram a mistura de lactídeo e álcool laurílico, em contato com o primeiro fluido compressível continuamente e misturá-los no misturador 64(misturador estático) para se obter um produto fundido Y1.Neste momento, as matérias-primas foram alimentadas no misturador 64, a uma taxa de 190 partes em massa / min, e oprimeiro fluido compressível foi alimentado ao misturador 64, a uma taxa de 10 partes em massa / min.
[000114] Em seguida, a bomba 32 foi acionada e a válvula 33 foi aberta para fornecer o catalisador 1,8- diazabiciclo [5.4.0] undec-7-eno (DBU) colocado no tanque de catalisador 31 para o misturador 65 (misturador estático) tal que o teor do catalisador era de 0,1 mol em relação a 99,9 mol de lactídeo, e misturou o catalisador com o produto fundido Y1 para assim se obter um produto fundido Y2. O produto fundido Y2 obtido foi introduzido no vaso de reação 66 (reator tubular) para promover a polimerização por abertura de anel de lactídeo para assim se obter um produto fundido Y3 contendo um produto de polímero. O tempo médio de permanência dos produtos fundidos (Y2, Y3) no vaso de reação66 foi ajustado a cerca de 20 minutos.
[000115] Em seguida, o produto fundido Y3 obtido foi jateado continuamente a partir do bocal 69 com um diâmetro debocal 400 μm, com nitrogênio supercrítico preparado como o segundo fluido compressível fornecido ao produto fundido Y3 com a bomba 52 e o aquecedor 61 de modo que o fluido foi mantido a 50 MPa e 40°C. O produto fundido Y3 jateado se tornou em partículas e solidificou, para obter deste modo [Partículas de resina 1].
[000116] A razão de monômero convertido em polímero, a viscosidade do produto fundido Y3, e a produtividade contínuaobtidas no Exemplo 1 são mostradas na Tabela 1. O tamanhomédio de partícula volumétrico Dv e o tamanho médio de partícula numérico Dn de partículas de resina [1] e a razão(Dv / Dn) são também apresentados na Tabela 1. O peso molecular médio numérico Mn e a distribuição de peso molecular (Mw / Mn) do polímero que constitui o produto [Partículas de resina 1] são também mostrados na Tabela 1.[Exemplos 2 a 9]
[000117] [Partículas de Resina 2 a 9] foram fabricadas na mesma operação que no Exemplo 1 exceto que a quantidade do iniciador, o tipo de catalisador, a quantidade de alimentação da matéria-prima, a quantidade de alimentação do primeirofluido compressível, a temperatura do processo,a pressão doprocesso, o tempo médio de permanência dos produtos fundidos (Y2, Y3) no vaso de reação 66, e o diâmetro do bocal do injetor 69 foram alterados como apresentado na Tabela 1 e Tabela 2. Em cada tabela, DMAP indica N,N-dimetil-4- aminopiridina, DABCO indica 1,4-diazabiciclo [2.2.2] octano, ITBU indica-1,3-di-terc-butilimidazol 2-ilideno, e estanho indica di (2-etil-hexanoato)de estanho.
[000118] A razão de monômero convertido em polímero, a viscosidade do produto fundido Y3, e a produtividade contínua obtidas nos Exemplos 2 a 9 são apresentadas na Tabela 1 e na Tabela 2. O tamanho médio de partícula volumétrico Dv e o tamanho médio de partícula numérico Dn [Partículas de Resina 2 a 9] e a razão (Dv / Dn) são também apresentados na Tabela 1 e na Tabela 2. O peso molecular médio numérico Mn e a distribuição de peso molecular (Mw / Mn) dos produtos de polímero que constituem [partículas de resina 2 a 9] também são mostrados na Tabela 1 e Tabela 2.[Exemplos 10 a 12][Partículas de resina 10 a 11] Foram fabricadas na mesma operação que no Exemplo 2, exceto que o cilindro 51 foi alterado a partir do cilindro de nitrogênio de um cilindro de gás de ácido carbônico (dióxido de carbono) no Exemplo 10, e um cilindro de ar no Exemplo 11 (Exemplos 10 e 11). [Partículas de Resina 12] foram fabricadas da mesma maneira como no Exemplo 2, exceto que o misturador 64 e o misturador 65 foram alterados para uma junção T (Exemplo 12).
[000119] A razão de monômero convertido em polímero, a viscosidade do produto fundido Y3, e produtividade contínua obtidas nos Exemplos 10 a 12 são apresentadas na Tabela 3. O tamanho médio de partícula volumétrico Dv e o tamanho médiode partícula numérico Dn [partículas de resina 10 a 12] e a razão (Dv / Dn) também são mostrados na Tabela 3. O peso molecular médio numérico Mn e a distribuição de peso molecular (Mw / Mn) dos produtos de polímero que constituem [Partículas de resina 10 a 12] são igualmente mostrados na Tabela 3.[Exemplo Comparativo 1]
[000120] A mesma operação como no Exemplo 1 foi realizada, com exceção de que a válvula 23 foi fechada e a bomba 22 não foi utilizada. No entanto, uma reação de polimerização não progride suficientemente. Na Tabela 3, o símbolo "-" indica que não havia tanto monômero que permaneceu sem reagir que era impossível medir o valor.[Exemplo 20]
[000121] [Partículas de Resina 20] foram fabricadas na mesma operação que no Exemplo 1, exceto que a quantidade do iniciador, o tipo de catalisador, a temperatura do processo, e o diâmetro do bocal foram alterados como apresentado na Tabela 3. Na tabela, estanho indica di (2-etil-hexanoato)de estanho.
[000122] A razão de monômero convertido em polímero, a viscosidade do produto fundido Y3, e a produtividade contínua obtidas no Exemplo 20 são apresentadas na Tabela 3. O tamanho médio de partícula volumétrico Dv e o tamanho médio de partícula numérico Dn [Partícula de Resina 20] e a razão (Dv / Dn) também são mostrados na Tabela 3. O peso molecular médio numérico Mn e a distribuição de peso molecular (Mw / Mn) do polímero que constitui o produto [Partículas de resina20] são também apresentados na Tabela 3.
Figure img0002
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[Exemplo 13]
[000123] No Exemplo 13, as partículas de resina foram fabricadas com o aparelho de fabricação de partículas 2 daFig. 6. O aparelho de fabricação de partículas 2 da Fig. 6 é constituído através da ligação da seção A do aparelho defabricação de partículas 1 da Fig. 4 até a seção C em série. No Exemplo 13, um cilindro de gás de ácido carbônico (dióxidode carbono) foi utilizado como o cilindro 21. O cilindro de nitrogênio foi utilizado como o cilindro 51. No Exemplo 13, ocatalisador do tanque 131, os tanques de aditivo (41, 141),as bombas (42, 132, 142), e os misturadores (67, 165, 167)não foram usados.
[000124] Como um primeiro monômero, um monômero de L- lactídeo polimerizável por abertura de anel foi colocado no tanque de monômero 11 do aparelho de fabricação de partículas 2 mostrado na Fig. 6, e aquecido e fundido. Como um iniciador, álcool laurílico foi colocado no tanque de monômero 11 de tal modo que o seu teor era de 1,0 mol emrelação a 99 mol de L-lactídeo. A bomba 22 foi acionada e a válvula 23 foi aberta para introduzir o dióxido de carbonocomo o primeiro fluido compressível de modo que foi mantido a120°C e 60 MPa. Além disso, a bomba 12 foi acionada e a válvula 13 foi aberta para colocar as matérias-primas no tanque de monômero 11, que eram a mistura de L-lactídeo e álcool laurílico, em contato com o primeiro fluido compressível continuamente e misturá-los no misturador 64 (misturador estático) para assim se obter um produto fundido Y1-1. Neste momento, as matérias-primas foram alimentadas no misturador 64, a uma taxa de 190 partes em massa / min, e oprimeiro fluido compressível foi alimentado ao misturador 64, a uma taxa de 10 partes por massa / min.
[000125] Em seguida, a bomba 32 foi ativada e a válvula 33 foi aberta para fornecer o catalisador DMAP colocado notanque de catalisador 31 ao misturador 65 (misturador estático) tal que o teor do catalisador era de 0,1 mol emrelação a 99,9 mol de L-lactídeo e misturou-se o catalisador com o produto fundido Y1-1, para assim se obter um produtofundido Y2. O produto fundido Y2 obtido foi introduzido novaso de reação 66 (reator tubular) para promover a polimerização por abertura de anel de L-lactídeo, de forma a se obter um produto de polímero intermediário (produto fundido Y3) em um estado fundido. O tempo médio de permanência dos produtos fundidos (Y2, Y3) no vaso de reação66 foi ajustado para cerca de 20 minutos.
[000126] Enquanto isso, como um segundo monômero, um monômero de D-lactídeo polimerizável por abertura de anel foi colocado no tanque de monômero 111 do aparelho de fabricação de partículas 2 mostrado na Fig. 6 e aquecido e fundido. Comoum iniciador, álcool laurílico foi colocado no tanque de monômero 111 de tal modo que o seu teor era de 1,0 mol emrelação a 99 mol de D-lactídeo. A bomba 122 foi acionada e aválvula 123 foi aberta para introduzir o dióxido de carbonocomo o primeiro fluido compressível de modo que foi mantido a 120°C e 60 MPa. Além disso, a bomba 112 foi acionada e a válvula 113 foi aberta para colocar as matérias-primas notanque de monômero 111, que eram a mistura de D-lactídeo eálcool laurílico, em contato com o primeiro fluido compressível continuamente e misturá-los no misturador 164 (misturador estático) de forma a se obter um produto fundido Y1-2. Neste momento, as matérias-primas foram alimentadas ao misturador 164 a uma taxa de 190 partes em massa / min, e oprimeiro fluido compressível foi alimentado ao misturador 164 a uma taxa de 10 partes por massa / min.
[000127] O produto de polímero intermediário (produtofundido Y3) obtido na seção A e o produto fundido Y1-2 foram ambos fornecidos ao misturador 170 (misturador estático) e misturaram-se uns com os outros, de forma a se obter um produto fundido Y4. O produto fundido Y4 obtido foi introduzido no vaso de reação 166 (reator tubular) para promover uma reação de polimerização do polímero do produto intermediário e do segundo monômero de D-lactídeo, para assimse obter um produto fundido Y5 contendo um produto de polímero. O tempo médio de permanência dos produtos fundidos(Y4, Y5) no vaso de reação 166 foi ajustado para cerca de 20minutos.
[000128] Em seguida, o produto fundido Y5 obtido foi jateado continuamente a partir do bocal 69 com um diâmetro de bocal de 200 μm, com nitrogênio supercrítico preparado como o segundo fluido compressível fornecido para o produto fundido Y5 com a bomba 52 e o aquecedor 61 de modo que o fluido manteve-se a 60 MPa e 120°C. O produto fundido jateado Y5 se tornou em partículas e solidificou, para obter deste modo [Partículas de Resina 13].
[000129] A razão de monômero convertido em polímero, a viscosidade do produto fundido Y5, e a produtividade contínua obtidas no Exemplo 13 são apresentadas na Tabela 4. O tamanho médio de partícula volumétrico Dv e o tamanho médio de partícula numérico Dn [Partícula de Resina 13] e a razão (Dv / Dn) também estão apresentados na Tabela 4. O peso molecular médio numérico Mn e a distribuição de peso molecular (Mw / Mn) do polímero que constitui o produto [Partículas de resina 13] são também mostrados na Tabela 4.[Exemplos 14 a 16]
[000130] [Partículas de resina 14 a 16] Foram fabricadas na mesma operação que no Exemplo 13, exceto que o tipo de iniciador e a quantidade do iniciador foram alterados como apresentado na Tabela 4.
[000131] A razão de monômero convertido em polímero, a viscosidade do produto fundido Y5, e a produtividade contínua obtidas nos Exemplos 14 a 16 são apresentadas na Tabela 4. O tamanho médio de partícula volumétrico Dv e o tamanho médio de partícula numérico Dn [partículas de resina 14 a 16] e a razão (Dv / Dn) também estão apresentados na Tabela 4. O peso molecular numérico médio Mn e a distribuição de peso molecular (Mw / Mn) dos produtos de polímero que constituem [Partículas de resina 14 a 16] são igualmente mostrados na Tabela 4.
Figure img0006
Figure img0007
[000132] Na Tabela 4, a policaprolactona diol é fabricada por Wako Pure Chemical Industries, Ltd. Adipato de polibutileno é SANESTER 4620 fabricado por Sanyo Chemical Industries, Ltd.[Exemplo 17]
[000133] No Exemplo 17, as partículas de resina foram fabricadas com o aparelho de fabricação de partículas 3 da Fig. 7. O aparelho de fabricação de partículas 3 da Fig. 7 foi constituído organizando as seções do aparelho de fabricação de partículas 1 da Fig. 4 em paralelo e acoplando- as através do misturador 80. No Exemplo 17, um gás de ácido carbônico (dióxido de carbono) do cilindro foi usado como o cilindro 21. O cilindro de nitrogênio foi utilizado como o cilindro 51. No Exemplo 17, o tanque de aditivo 41, a bomba 42, e o misturador 67 não foram usados em ambas a linha de sistema 1 e a linha de sistema 2.
[000134] Um monômero de L-lactídeo polimerizável por abertura de anel foi colocado no tanque de monômero 11 da linha de sistema 1 do aparelho de fabricação de partículas 3 mostrado na Fig. 7, e aquecido e fundido. Como um iniciador, álcool laurílico foi colocado no tanque de monômero 11 de tal modo que o seu teor era de 0,5 mol em relação a 99,5 mol de L-lactídeo. A bomba 22 foi acionada e a válvula 23 foi aberta para introduzir o dióxido de carbono preparado como o primeiro fluido compressível de modo que foi mantido a 120°C e 60 MPa. Além disso, a bomba 12 foi acionada e a válvula 13 foi aberta para colocar as matérias-primas no tanque de monômero 11, que eram a mistura de L-lactídeo e álcool laurílico, em contato com o primeiro fluido compressível continuamente e misturá-los no misturador 64 (misturador estático) de forma a se obter um produto fundido Y1-1. Neste momento, as matérias-primas foram alimentadas ao misturador 64, a uma taxa de 190 partes em massa / min, e o primeiro fluido compressível foi alimentado ao misturador 64, a uma taxa de 10 partes por massa / min.
[000135] Em seguida, a bomba 32 foi ativada e a válvula 33 foi aberta para fornecer um catalisador de DMAP colocado no tanque de catalisador 31 para o misturador 65 (misturador estático) tal que o teor do catalisador era de 0,1 mol em relação a 99,9 mol de L-lactídeo e misturou-se o catalisador com o produto fundido Y1-1 para se obter um produto fundido Y2-1. O produto fundido obtido Y2-1 foi introduzido no vaso de reação 66 (reator tubular) para promover a polimerização por abertura de anel de L-lactídeo para assim se obter um produto fundido Y3-1 de poli (L-lactídeo).
[000136] Na linha de sistema 2, a mesma operação como na linha de sistema 1 foi realizada utilizando D-lactídeo como um monômero polimerizável por abertura de anel de forma a se obter um produto fundido Y3-2 de poli (D-lactídeo). Poli (L-lactídeo) obtido na linha do sistema 1 e poli (D-lactídeo) obtido na linha do sistema 2 foram fornecidos ao misturador80 (misturador estático) com ambos contendo o primeiro fluido compressível, e misturou-se bem uns com os outros para assim se obter um produto fundido Y6.
[000137] Em seguida, o produto fundido Y6 obtido foi jateado continuamente a partir do bocal 69 com um diâmetro de bocal de 200 μm, com nitrogênio supercrítico preparado como osegundo fluido compressível fornecido ao produto fundido Y6 com a bomba 52 e o aquecedor 61 de modo que o fluido manteve-se a 60 MPa e 120°C. O produto fundido Y6 jateado se tornouem partículas e solidificou, para obter deste modo [Partículas de Resina 17].
[000138] A razão de monômero convertido em polímero, a viscosidade do produto fundido Y6, e a produtividade contínua obtidas no Exemplo 17 são apresentadas na Tabela 5. O tamanho médio de partícula volumétrico Dv e o tamanho médio de partícula numérico Dn [Partículas de resina 17] e a razão (Dv / Dn) também são mostrados na Tabela 5. O peso molecular médio numérico Mn e a distribuição de peso molecular (Mw / Mn) do polímero que constitui o produto [Partículas de resina 17] são também mostrados na Tabela 5.[Exemplos 18 e 19]
[000139] [Partículas de resina 18 e 19] foram fabricadas na mesma operação que no Exemplo 17, exceto que o tipo de monômeros e a quantidade de alimentação das matérias- primas foram alterados como se mostra na Tabela 5.
[000140] A razão de monômero convertido em polímero, a viscosidade do produto fundido Y6, e a produtividade contínua obtidas nos Exemplos 18 e 19 são mostradas na Tabela 5. O tamanho médio de partícula volumétrico Dv e o tamanho médio de partícula numérico Dn [partículas de resina 18 e 19] e a razão (Dv / Dn) também são mostrados na Tabela 5. O peso molecular médio numérico Mn e a distribuição de peso molecular (Mw / Mn) dos produtos de polímero que constituem[Partículas de resina 18 e 19], são igualmente mostrados naTabela 5.
[000141] Como um método de fabricação que não utiliza um solvente orgânico foi utilizado nos Exemplos 1 a 20, [Partículas de resina 1 a 20] praticamente não continham solvente orgânico.
Figure img0008
Figure img0009
[000142] Os aspectos da presente invenção são como sesegue, por exemplo.
[000143] <1> Um método de fabricação de partículas,incluindo:
[000144] polimerização por abertura de anel de um monômero polimerizável por abertura de anel depois de colocar o monômero polimerizável por abertura de anel em contato com um primeiro fluido compressível; e
[000145] granulação de um polímero obtido na polimerização por abertura de anel jateando o polímero e o primeiro fluido compressível.
[000146] <2> O método de fabricação de partículas deacordo com <1>,
[000147] em que na granulação, o polímero é jateado com um segundo fluido compressível fornecido para o polímero.
[000148] <3> O método de fabricação de partículas deacordo com <1> ou <2>,
[000149] em que o monômero polimerizável por aberturade anel é polimerizado por abertura de anel na presença de um catalisador.
[000150] <4> O método de fabricação de partículas deacordo com qualquer uma das <1> a <3>,
[000151] em que a razão do monômero polimerizável porabertura de anel convertido em polímero é de 98 % em mol ousuperior.
[000152] <5> O método de fabricação de partículas deacordo com qualquer um de <1> a <4>,
[000153] em que o monômero polimerizável por abertura de anel é colocado em contato com o primeiro fluido compressível para fundir o monômero polimerizável por abertura de anel.
[000154] <6> O método de fabricação de partículas deacordo com <2>,
[000155] em que o primeiro fluido compressível inclui o dióxido de carbono, e
[000156] em que o segundo fluido compressível incluinitrogênio.
[000157] <7> As partículas produzidas pelo método deprodução de partículas de acordo com qualquer uma das <1> a <6>,
[000158] em que as partículas são substancialmente isentas de um solvente orgânico.
[000159] <8> Um aparelho de fabricação de partículas,incluindo:
[000160] uma entrada de monômero configurada para introduzir um monômero polimerizável por abertura de anel;
[000161] uma entrada de fluido compressível configuradapara introduzir um fluido compressível, a entrada de monômero e a entrada de fluido compressível estando presentes em uma extremidade de um trajeto através do qual o monômero polimerizável por abertura de anel ou um polímero produzido a partir da polimerização do monômero polimerizável por abertura de anel sejam passados;
[000162] um bocal configurado para jatear o polímero, o bocal estando presente na outra extremidade do trajeto; e
[000163] uma entrada de catalisador configurada para introduzir um catalisador, a entrada de catalisador estando presente entre uma extremidade e a outra extremidade.LISTA DE SINAIS DE REFERÊNCIA1, 2, 3 aparelho de fabricação de partícula11, 111 tanque de monômero12,22,32,42,52,112,122,132,142 bomba13,23,33,43,113,123,133,143 válvula64,65,67,70,80,164,165,167 misturador66,166 vaso de reação53,68 válvula de contra-pressão69 bocal21,51,121 cilindro31, 131 tanque de catalisador41, 141 tanque de aditivo61 aquecedorP partículas (produto de polímero)PP partículas (produto de complexo)

Claims (4)

1. Método de fabricação de partículas compreendendo: polimerização por abertura de anel de um monômero polimerizável por abertura de anel depois de colocar o monômero polimerizável por abertura de anel em contato com um primeiro fluido compressível; egranulação de um polímero obtido na polimerização por abertura de anel jateando o polímero e o primeiro fluido compressível,caracterizado pelo fato de que na granulação, o polímero é jateado com um segundo fluido compressível fornecido para o polímero, em que o primeiro fluido compressível compreende dióxido de carbono, eem que o segundo fluido compressível compreende nitrogênio.
2. Método de fabricação de partículas, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o monômero polimerizável por abertura de anel é polimerizado por abertura de anel na presença de um catalisador.
3. Método de fabricação de partículas, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que a razão do monômero polimerizável por abertura de anel convertido em polímero é de 98 % em mol ou superior.
4. Método de fabricação de partículas, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que o monômero polimerizável por abertura de anel é colocado em contato com o primeiro fluido compressível para fundir o monômero polimerizável por abertura de anel.
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