JP2004149793A - 架橋ポリマーナノ粒子の連続生成 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】直径1〜100nmのポリマーナノ粒子の連続生成において、少なくとも1つの種類のモノマーを含む反応混合物を、前記モノマーの重合を引起こしうる反応条件下に、撹拌タンク反応器、管状反応器、ループ反応器、非円筒形反応器、ス ピニング管反応器、およびこれらの組み合わせから成る反応器中に連続的に供給し、前記架橋ポリマーナノ粒子を生成する。
【効果】連続プロセスによるより低コストの装置を用いた架橋ポリマーナノ粒子の高生産性の達成。
【選択図】なし
Description
ポリマーナノ粒子は、触媒作用、コーティング、医薬、エレクトロニクス、およびポリマー複合材料を含む多様な分野において、過去数年間にわたってますます多くの関心を集めてきた。ポリマーナノ粒子を生成するために開発されたプロセスには、エマルジョン重合、溶液重合、および分散重合が含まれる。ポリマーナノ粒子の生成の鍵は、モノマーおよび最終生成物を、重合媒質中に十分に分散させることである。エマルジョン重合において、このことは、希釈条件および/または高レベルの分散剤(すなわち界面活性剤)を用いることによって達成される。溶液重合において、このことは、希釈条件、すなわち高い溶媒対モノマー比を用いることによって達成される。
しかしながら連続重合プロセスは、架橋ポリマーナノ粒子生成に適用されてこなかった。米国特許第4,713,434号は、60〜110nmの粒子サイズの非架橋ポリマーの調製のための連続エマルジョン重合反応を開示している。さらには米国特許第6,252,016号は、非円筒形チャネルを含む反応器を用い、この非円筒形チャネルの表面温度を注意深く制御することによって、80nmよりも大きい粒子サイズの非架橋ポリマーを連続調製するプロセスを開示している。
本発明は、直径1〜100nmの架橋ポリマーナノ粒子の連続生成方法であって、少なくとも1つの種類のモノマーを含む反応混合物を、前記モノマーの重合を引起こしうる反応条件下に反応器中に連続的に供給し、前記架橋ポリマーナノ粒子を生成することを含む方法に関する。
本明細書において用いられている「連続」という用語は、停止せずにプロセスを実施すること、または断続的停止を伴なって一定期間プロセスを実施することを意味する。
本発明は、直径1〜100nmの架橋ポリマーナノ粒子の連続生成方法であって、少なくとも1つの種類のモノマーを含む反応混合物を、前記モノマーの重合を引起こしうる反応条件下に反応器中に連続的に供給し、前記架橋ポリマーナノ粒子を生成することを含む方法に関する。
1/16インチの内径および0.050インチの肉厚を有するステンレス鋼配管の10フィート長さの部分を、一方の端部において高圧ポンプ(ヒューレット・パッカード社(Hewlett Packard)のモデル HP1050TI)に、もう一方の端部において背圧制御装置に連結する。これらの2つの端部間で、この配管部分は、円環体形状金属マンドレルの周りにコイルが巻かれる。このマンドレルは、変圧器の一次コイルの上に位置しており、したがって配管のこれらのコイルおよびマンドレルは、この変圧器の二次コイルとして機能する。これらの配管コイルにはさらに、温度プローブの一端部が備えられている。温度プローブの他方の端部は、温度制御装置に連結されている。この温度制御装置は、コイルが巻かれた鋼配管に与えられるインダクタンス熱を調節する効果を有する、変圧器の一次コイルに供給される電流を調節する。
80℃で100gのメチルイソブチルケトン(MIBK)が入っている500ml攪拌反応フラスコに、400gのMIBK、20gのTMPTA、80gのMMA、および4gの第三アミルペルオキシピバレート開始剤を含む混合物が、連続的に添加される。この攪拌反応混合物は、50%の定常状態転化が確立されるような速度で、反応容器から連続的に取り出される。取り出されたこの攪拌反応混合物は、80℃で100gのMIBKが入っているもう1つの500ml攪拌反応フラスコに入り、ここで総定常状態転化率が75%に達し、その後これは、80℃で100gのMIBKが入っているもう1つの500ml攪拌反応フラスコに供給され、ここで総定常状態転化率は90%よりも大きくなる。ついでこの混合物は蒸留装置に供給され、この装置において、残留MMAおよび200gのMIBKが取り出され、MIBK中の20%架橋ポリマーナノ粒子の分散液を生じる。
Claims (3)
- 直径1から100nmの架橋ポリマーナノ粒子の連続生成方法であって、少なくとも1つの種類のモノマーを含む反応混合物を、前記モノマーの重合を引起こしうる反応条件下に反応器中に連続的に供給して、前記架橋ポリマーナノ粒子を生成することを含む方法。
- 請求項1に記載の方法によって生成される架橋ポリマーナノ粒子を含む組成物。
- 攪拌タンク反応器、管状反応器、ループ反応器、非円筒形反応器、スピニング管反応器、およびこれらの組合わせから成る群から選ばれる反応器において生成される、請求項2に記載の組成物。
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