JP2020090600A - Polymer production system, and production method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、重合体製造システム及び製造方法に関する。詳細には、本発明は、重合体を連続的に製造可能な重合体製造システム及び製造方法に関する。 The present invention relates to a polymer manufacturing system and manufacturing method. More specifically, the present invention relates to a polymer production system and a production method capable of continuously producing a polymer.
従来より、ポリアミック酸等の重合体の製造方法として、撹拌槽を利用するバッチ方式の製造方法が知られている。
また、連続的なポリアミック酸(ポリアミド酸)の製造方法として、例えば、チューブ反応器を用いてポリアミック酸を製造する方法が知られている(例えば、特許文献1参照)。
Conventionally, as a method for producing a polymer such as polyamic acid, a batch-type production method utilizing a stirring tank has been known.
Further, as a continuous polyamic acid (polyamic acid) production method, for example, a method of producing a polyamic acid using a tube reactor is known (see, for example, Patent Document 1).
バッチ方式のポリアミック酸等の重合体の製造方法では、著しい粘度上昇があり、粘度によって適した撹拌翼・撹拌条件が異なることから、単一のバッチ式反応器を用いた重合では効果的な撹拌を行うことができないという課題があった。大型の撹拌槽では、反応初期に著しい温度上昇があり、品質が低下することがあった。バッチプロセスで重合を行う場合、反応槽内の残溶液が次のバッチの反応に影響を与え、バッチ間での品質の差が生じやすいことがあった。そのため、所望の重合体を連続的に且つ安定的に得ることが難しいという課題があった。 In a batch-type method for producing a polymer such as polyamic acid, there is a significant increase in viscosity, and the appropriate stirring blade and stirring conditions differ depending on the viscosity.Therefore, effective stirring in polymerization using a single batch reactor There was a problem that could not be done. In a large stirring tank, there was a remarkable temperature rise at the beginning of the reaction, and the quality sometimes deteriorated. When the polymerization is carried out by a batch process, the residual solution in the reaction tank may affect the reaction of the next batch, and a difference in quality between batches may easily occur. Therefore, there is a problem that it is difficult to obtain a desired polymer continuously and stably.
一方、密閉状態のチューブ反応器のチューブ内でポリアミック酸等を製造する場合、溶液の粘度上昇が小さく、高精度のモノマー比率の制御を必要としない微粒子生成等の目的は比較的達成しやすい。しかし、密閉状態のチューブ内で粘度が高いポリアミック酸を製造する場合、チューブ内の圧力損失が大きいため、高い供給圧力(高吐出圧力)で原料を供給できる高価なポンプが必要となる。また、第1溶液及び第2溶液を混合させて密閉状態のチューブ内で粘度が高い所望のポリアミック酸を製造する場合、モノマー比率を厳密に制御する必要があるため、第1溶液及び第2溶液を高精度で供給できる高価な各ポンプが必要となる。
低い供給圧力で低精度のポンプを使用した場合には、低吐出圧のため十分な流量(生産量)を確保できず、また、各ポンプの供給圧力を調整して第1溶液及び第2溶液の混合割合を調整することが難しい。そのため、高価なポンプを使用せずに密閉状態のチューブ内で粘度が高いポリアミック酸を製造する場合、所望の重合体を連続的に且つ安定的に得ることが難しいという課題があった。
On the other hand, when polyamic acid or the like is produced in the tube of a tube reactor in a closed state, the viscosity increase of the solution is small, and the purpose of producing fine particles which does not require highly accurate control of the monomer ratio is relatively easy to achieve. However, in the case of producing a polyamic acid having a high viscosity in a closed tube, since the pressure loss in the tube is large, an expensive pump capable of supplying the raw material at a high supply pressure (high discharge pressure) is required. In addition, when a desired polyamic acid having a high viscosity is produced in a closed tube by mixing the first solution and the second solution, it is necessary to strictly control the monomer ratio. It is necessary to use expensive pumps that can supply the liquid with high accuracy.
When a low-precision pump with a low supply pressure is used, a sufficient flow rate (production amount) cannot be ensured due to the low discharge pressure, and the supply pressure of each pump is adjusted to adjust the first solution and the second solution. It is difficult to adjust the mixing ratio of. Therefore, when producing a highly viscous polyamic acid in a sealed tube without using an expensive pump, there is a problem that it is difficult to continuously and stably obtain a desired polymer.
本発明は、所望の重合体を連続的に且つ安定的に得ることが可能な重合体製造システム及び製造方法を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a polymer production system and a production method capable of continuously and stably obtaining a desired polymer.
上記課題を解決するための具体的な手段には、以下の実施態様が含まれる。
<1> 重付加性の第1重合性化合物を含む第1溶液と、重付加性の第2重合性化合物を含む第2溶液とを原料として重合体を製造する重合体製造システムであって、
前記第1溶液を供給する第1供給部と、
前記第2溶液を供給する第2供給部と、
前記第1溶液と前記第2溶液とを気体に接触した状態で撹拌して重合反応を進行させることで第1撹拌槽混合溶液を生成し、前記第1溶液及び前記第2溶液の受け入れと前記第1撹拌槽混合溶液の取り出しとを連続的に行う第1流通式撹拌槽型混合部と、
前記第1撹拌槽混合溶液を供給する第3供給部と、
前記第1流通式撹拌槽型混合部の下流側に配置され、前記第1撹拌槽混合溶液を撹拌して重合反応を更に進行させることで管混合溶液を生成する管型混合部と、を備える重合体製造システム。
Specific means for solving the above problems include the following embodiments.
<1> A polymer production system for producing a polymer using as a raw material a first solution containing a polyadditive first polymerizable compound and a second solution containing a polyadditive second polymerizable compound,
A first supply unit for supplying the first solution;
A second supply unit for supplying the second solution;
The first solution and the second solution are stirred in a state of being in contact with a gas to allow a polymerization reaction to proceed, thereby producing a first stirred tank mixed solution, and receiving the first solution and the second solution and A first flow type stirring tank type mixing section for continuously taking out the first stirring tank mixed solution;
A third supply unit for supplying the first stirred tank mixed solution;
And a tube type mixing section which is disposed on the downstream side of the first flow type stirring tank type mixing section and which generates a tube mixed solution by further stirring the first stirring tank mixed solution to further advance the polymerization reaction. Polymer manufacturing system.
<2> 前記第1供給部及び/又は前記第2供給部が定量ポンプを含んで構成される<1>に記載の重合体製造システム。 <2> The polymer production system according to <1>, wherein the first supply unit and/or the second supply unit includes a metering pump.
<3> 重付加性の第3重合性化合物を含む第3溶液を供給する第4供給部と、
前記第1流通式撹拌槽型混合部と前記管型混合部との間に配置され、前記第1撹拌槽混合溶液と前記第3溶液とを気体に接触した状態で撹拌して重合反応を進行させることで第2撹拌槽混合溶液を生成し、前記第1撹拌槽混合溶液及び前記第3溶液の受け入れと前記第2撹拌槽混合溶液の取り出しとを連続的に行う第2流通式撹拌槽型混合部と、
前記第2撹拌槽混合溶液を供給する第5供給部と、を更に備え、
前記管型混合部は、前記第2撹拌槽混合溶液を撹拌して重合反応を更に進行させることで前記管混合溶液を生成する<1>又は<2>に記載の重合体製造システム。
<3> A fourth supply unit that supplies a third solution containing a polyadditive third polymerizable compound,
It is arranged between the first flow type stirring tank type mixing section and the tube type mixing section, and the first stirring tank mixed solution and the third solution are stirred in a state of being in contact with gas to proceed a polymerization reaction. A second flow-type stirring tank type, in which a second stirring tank mixed solution is generated by performing the above, and the first stirring tank mixed solution and the third solution are continuously received and the second stirring tank mixed solution is taken out continuously. A mixing section,
A fifth supply unit for supplying the second stirred tank mixed solution,
The said tube type mixing part is a polymer manufacturing system as described in <1> or <2> which produces|generates the said tube mixed solution by stirring the said 2nd stirring tank mixed solution and further advancing a polymerization reaction.
<4> 前記第3供給部及び/又は前記第4供給部が定量ポンプを含んで構成される<3>に記載の重合体製造システム。 <4> The polymer production system according to <3>, wherein the third supply unit and/or the fourth supply unit includes a metering pump.
<5> 前記第1撹拌槽混合溶液及び前記管混合溶液のいずれか1以上における物理量及び/又は組成に関する反応情報を取得する測定部と、
前記測定部により取得された反応情報に基づいて、前記第1供給部及び/又は前記第2供給部における供給を制御する制御部と、を更に備える<1>〜<4>のいずれか1項に記載の重合体製造システム。
<5> A measurement unit that acquires reaction information about a physical quantity and/or a composition in any one or more of the first stirred tank mixed solution and the tube mixed solution,
Any one of <1> to <4>, further comprising: a control unit that controls the supply in the first supply unit and/or the second supply unit based on the reaction information acquired by the measurement unit. The polymer production system according to 1.
<6> 前記測定部は、粘度計、圧力計、ポンプ圧計、吸光度計、赤外分光計、近赤外分光計、密度計、色差計、屈折率計、分光光度計、導電率計、濁度計、及び蛍光X線分析装置からなる群より選択される1又は2以上を有して構成される<5>に記載の重合体製造システム。 <6> The measuring unit includes a viscometer, a pressure gauge, a pump pressure gauge, an absorptiometer, an infrared spectrometer, a near infrared spectrometer, a density meter, a color difference meter, a refractometer, a spectrophotometer, a conductivity meter, and a turbidity meter. The polymer production system according to <5>, which comprises one or two or more selected from the group consisting of a densitometer and a fluorescent X-ray analyzer.
<7> 前記第1重合性化合物及び前記第2重合性化合物が下記(a)〜(c)のいずれかを満たし、前記重合体としてポリアミック酸を製造する<1>又は<2>に記載の重合体製造システム。
(a)前記第1重合性化合物及び前記第2重合性化合物のうち、一方がテトラカルボン酸二無水物であり、他方がジアミンである。
(b)前記第1重合性化合物及び前記第2重合性化合物のうち、一方が酸無水物基末端又はアミノ基末端のポリアミック酸であり、他方がジアミン又はテトラカルボン酸二無水物である。
(c)前記第1重合性化合物及び前記第2重合性化合物のうち、一方が酸無水物基末端又はアミノ基末端のポリアミック酸であり、他方がアミノ基末端又は酸無水物基末端のポリアミック酸である。
<7> The first polymerizable compound and the second polymerizable compound satisfy any of the following (a) to (c), and a polyamic acid is produced as the polymer according to <1> or <2>. Polymer manufacturing system.
(A) Of the first polymerizable compound and the second polymerizable compound, one is tetracarboxylic dianhydride and the other is diamine.
(B) Of the first polymerizable compound and the second polymerizable compound, one is a polyamic acid having an acid anhydride group terminal or an amino group terminal, and the other is a diamine or a tetracarboxylic acid dianhydride.
(C) Of the first polymerizable compound and the second polymerizable compound, one is a polyamic acid having an acid anhydride group terminal or an amino group terminal and the other is a polyamic acid having an amino group terminal or an acid anhydride group terminal. Is.
<8> 前記第1重合性化合物及び前記第2重合性化合物が下記(a)〜(c)のいずれかを満たし、前記第3重合性化合物がテトラカルボン酸二無水物又はジアミンであり、前記重合体としてポリアミック酸を製造する<3>又は<4>に記載の重合体製造システム。
(a)前記第1重合性化合物及び前記第2重合性化合物のうち、一方がテトラカルボン酸二無水物であり、他方がジアミンである。
(b)前記第1重合性化合物及び前記第2重合性化合物のうち、一方が酸無水物基末端又はアミノ基末端のポリアミック酸であり、他方がジアミン又はテトラカルボン酸二無水物である。
(c)前記第1重合性化合物及び前記第2重合性化合物のうち、一方が酸無水物基末端又はアミノ基末端のポリアミック酸であり、他方がアミノ基末端又は酸無水物基末端のポリアミック酸である。
<8> The first polymerizable compound and the second polymerizable compound satisfy any of the following (a) to (c), the third polymerizable compound is tetracarboxylic dianhydride or diamine, The polymer production system according to <3> or <4>, which produces a polyamic acid as a polymer.
(A) Of the first polymerizable compound and the second polymerizable compound, one is tetracarboxylic dianhydride and the other is diamine.
(B) Of the first polymerizable compound and the second polymerizable compound, one is a polyamic acid having an acid anhydride group terminal or an amino group terminal, and the other is a diamine or a tetracarboxylic acid dianhydride.
(C) Of the first polymerizable compound and the second polymerizable compound, one is a polyamic acid having an acid anhydride group terminal or an amino group terminal and the other is a polyamic acid having an amino group terminal or an acid anhydride group terminal. Is.
<9> 前記第1重合性化合物及び前記第2重合性化合物が下記(a)〜(c)のいずれかを満たし、前記第3重合性化合物が酸無水物基末端又はアミノ基末端のポリアミック酸であり、前記重合体としてポリアミック酸を製造する<3>又は<4>に記載の重合体製造システム。
(a)前記第1重合性化合物及び前記第2重合性化合物のうち、一方がテトラカルボン酸二無水物であり、他方がジアミンである。
(b)前記第1重合性化合物及び前記第2重合性化合物のうち、一方が酸無水物基末端又はアミノ基末端のポリアミック酸であり、他方がジアミン又はテトラカルボン酸二無水物である。
(c)前記第1重合性化合物及び前記第2重合性化合物のうち、一方が酸無水物基末端又はアミノ基末端のポリアミック酸であり、他方がアミノ基末端又は酸無水物基末端のポリアミック酸である。
<9> A polyamic acid in which the first polymerizable compound and the second polymerizable compound satisfy any of the following (a) to (c), and the third polymerizable compound has an acid anhydride group terminal or an amino group terminal. And the polymer production system according to <3> or <4>, which produces a polyamic acid as the polymer.
(A) Of the first polymerizable compound and the second polymerizable compound, one is tetracarboxylic dianhydride and the other is diamine.
(B) Of the first polymerizable compound and the second polymerizable compound, one is a polyamic acid having an acid anhydride group terminal or an amino group terminal, and the other is a diamine or a tetracarboxylic acid dianhydride.
(C) Of the first polymerizable compound and the second polymerizable compound, one is a polyamic acid having an acid anhydride group terminal or an amino group terminal and the other is a polyamic acid having an amino group terminal or an acid anhydride group terminal. Is.
<10> 製造されたポリアミック酸をイミド化するイミド化部を更に備え、前記重合体としてポリイミドを製造する<7>〜<9>のいずれか1項に記載の重合体製造システム。 <10> The polymer production system according to any one of <7> to <9>, further including an imidization unit that imidizes the produced polyamic acid, and producing a polyimide as the polymer.
<11> 重付加性の第1重合性化合物を含む第1溶液と、重付加性の第2重合性化合物を含む第2溶液とを原料として重合体を製造する重合体の製造方法であって、
前記第1溶液を供給する第1供給工程と、
前記第2溶液を供給する第2供給工程と、
第1流通式撹拌槽型混合部において、前記第1溶液と前記第2溶液とを気体に接触した状態で撹拌して重合反応を進行させることで第1撹拌槽混合溶液を生成し、前記第1溶液及び前記第2溶液の受け入れと前記第1撹拌槽混合溶液の取り出しとを連続的に行う第1撹拌槽混合工程と、
前記第1撹拌槽混合溶液を供給する第3供給工程と、
管型混合部において、前記第1撹拌槽混合溶液を撹拌して重合反応を更に進行させることで管混合溶液を生成する管混合工程と、を含む重合体の製造方法。
<11> A method for producing a polymer, which comprises producing a polymer using a first solution containing a polyadditive first polymerizable compound and a second solution containing a polyadditive second polymerizable compound as raw materials. ,
A first supplying step of supplying the first solution,
A second supply step of supplying the second solution;
In the first flow type stirring tank type mixing section, the first solution and the second solution are stirred in a state of being in contact with gas to promote a polymerization reaction to generate a first stirring tank mixed solution, A first stirring tank mixing step of continuously receiving one solution and the second solution and taking out the first stirring tank mixed solution;
A third supply step of supplying the first stirred tank mixed solution,
A tube mixing step of producing a tube mixed solution by further advancing the polymerization reaction by stirring the first stirred tank mixed solution in the tube type mixing section.
<12> 前記第1供給工程及び/又は前記第2供給工程において、前記第1溶液及び/又は前記第2溶液は定量ポンプにより供給される<11>に記載の重合体の製造方法。 <12> The method for producing a polymer according to <11>, wherein in the first supply step and/or the second supply step, the first solution and/or the second solution is supplied by a metering pump.
<13> 重付加性の第3重合性化合物を含む第3溶液を供給する第4供給工程と、
第2流通式撹拌槽型混合部において、前記第1撹拌槽混合溶液と前記第3溶液とを気体に接触した状態で撹拌して重合反応を進行させることで第2撹拌槽混合溶液を生成し、前記第1撹拌槽混合溶液及び前記第3溶液の受け入れと前記第2撹拌槽混合溶液の取り出しとを連続的に行う第2撹拌槽混合工程と、
前記第2撹拌槽混合溶液を供給する第5供給工程と、を更に含み、
前記管混合工程では、前記第2撹拌槽混合溶液を撹拌して重合反応を更に進行させることで前記管混合溶液を生成する<11>又は<12>に記載の重合体の製造方法。
<13> A fourth supply step of supplying a third solution containing a polyadditive third polymerizable compound,
In the second circulation type stirring tank type mixing section, the first stirring tank mixed solution and the third solution are stirred in a state of being in contact with gas to allow the polymerization reaction to proceed to generate a second stirring tank mixed solution. A second stirring tank mixing step of continuously receiving the first stirring tank mixed solution and the third solution and taking out the second stirring tank mixed solution,
And a fifth supplying step of supplying the second stirred tank mixed solution,
In the pipe mixing step, the method for producing a polymer according to <11> or <12>, in which the pipe mixed solution is produced by stirring the second stirred tank mixed solution to further advance a polymerization reaction.
<14> 前記第3供給工程及び/又は前記第4供給工程において、前記第1撹拌槽混合溶液及び/又は前記第3溶液は定量ポンプにより供給される<13>に記載の重合体の製造方法。 <14> The method for producing a polymer according to <13>, wherein in the third supply step and/or the fourth supply step, the first stirred tank mixed solution and/or the third solution is supplied by a metering pump. ..
<15> 前記第1撹拌槽混合溶液及び前記管混合溶液のいずれか1以上における物理量及び/又は組成に関する反応情報を取得する測定工程と、
前記測定工程により取得された反応情報に基づいて、前記第1供給工程及び/又は前記第2供給工程における供給を制御する制御工程と、を更に含む<11>〜<14>のいずれか1項に記載の重合体の製造方法。
<15> A measurement step of acquiring reaction information regarding a physical quantity and/or a composition in any one or more of the first stirred tank mixed solution and the tube mixed solution,
Any one of <11>-<14> which further includes a control step of controlling the supply in the first supply step and/or the second supply step based on the reaction information acquired in the measurement step. The method for producing a polymer according to item 1.
<16> 前記測定工程では、粘度計、圧力計、ポンプ圧計、吸光度計、赤外分光計、近赤外分光計、密度計、色差計、屈折率計、分光光度計、導電率計、濁度計、及び蛍光X線分析装置からなる群より選択される1又は2以上により前記反応情報が取得される<15>に記載の重合体の製造方法。 <16> In the measurement step, a viscometer, a pressure gauge, a pump pressure gauge, an absorptiometer, an infrared spectrometer, a near-infrared spectrometer, a density meter, a color difference meter, a refractometer, a spectrophotometer, a conductivity meter, and a turbidity meter. The method for producing a polymer according to <15>, wherein the reaction information is acquired by one or more selected from the group consisting of a thermometer and a fluorescent X-ray analyzer.
<17> 前記第1重合性化合物及び前記第2重合性化合物が下記(a)〜(c)のいずれかを満たし、前記重合体としてポリアミック酸を製造する<11>又は<12>に記載の重合体の製造方法。
(a)前記第1重合性化合物及び前記第2重合性化合物のうち、一方がテトラカルボン酸二無水物であり、他方がジアミンである。
(b)前記第1重合性化合物及び前記第2重合性化合物のうち、一方が酸無水物基末端又はアミノ基末端のポリアミック酸であり、他方がジアミン又はテトラカルボン酸二無水物である。
(c)前記第1重合性化合物及び前記第2重合性化合物のうち、一方が酸無水物基末端又はアミノ基末端のポリアミック酸であり、他方がアミノ基末端又は酸無水物基末端のポリアミック酸である。
<17> The first polymerizable compound and the second polymerizable compound satisfy any one of the following (a) to (c), and produce a polyamic acid as the polymer described in <11> or <12>. Method for producing polymer.
(A) Of the first polymerizable compound and the second polymerizable compound, one is tetracarboxylic dianhydride and the other is diamine.
(B) Of the first polymerizable compound and the second polymerizable compound, one is a polyamic acid having an acid anhydride group terminal or an amino group terminal, and the other is a diamine or a tetracarboxylic acid dianhydride.
(C) Of the first polymerizable compound and the second polymerizable compound, one is a polyamic acid having an acid anhydride group terminal or an amino group terminal and the other is a polyamic acid having an amino group terminal or an acid anhydride group terminal. Is.
<18> 前記第1重合性化合物及び前記第2重合性化合物が下記(a)〜(c)のいずれかを満たし、前記第3重合性化合物がテトラカルボン酸二無水物又はジアミンであり、前記重合体としてポリアミック酸を製造する<13>又は<14>に記載の重合体の製造方法。
(a)前記第1重合性化合物及び前記第2重合性化合物のうち、一方がテトラカルボン酸二無水物であり、他方がジアミンである。
(b)前記第1重合性化合物及び前記第2重合性化合物のうち、一方が酸無水物基末端又はアミノ基末端のポリアミック酸であり、他方がジアミン又はテトラカルボン酸二無水物である。
(c)前記第1重合性化合物及び前記第2重合性化合物のうち、一方が酸無水物基末端又はアミノ基末端のポリアミック酸であり、他方がアミノ基末端又は酸無水物基末端のポリアミック酸である。
<18> The first polymerizable compound and the second polymerizable compound satisfy any of the following (a) to (c), and the third polymerizable compound is tetracarboxylic dianhydride or diamine, The method for producing a polymer according to <13> or <14>, wherein a polyamic acid is produced as the polymer.
(A) Of the first polymerizable compound and the second polymerizable compound, one is tetracarboxylic dianhydride and the other is diamine.
(B) Of the first polymerizable compound and the second polymerizable compound, one is a polyamic acid having an acid anhydride group terminal or an amino group terminal, and the other is a diamine or a tetracarboxylic acid dianhydride.
(C) Of the first polymerizable compound and the second polymerizable compound, one is a polyamic acid having an acid anhydride group terminal or an amino group terminal and the other is a polyamic acid having an amino group terminal or an acid anhydride group terminal. Is.
<19> 前記第1重合性化合物及び前記第2重合性化合物が下記(a)〜(c)のいずれかを満たし、前記第3重合性化合物が酸無水物基末端又はアミノ基末端のポリアミック酸であり、前記重合体としてポリアミック酸を製造する<13>又は<14>に記載の重合体の製造方法。
(a)前記第1重合性化合物及び前記第2重合性化合物のうち、一方がテトラカルボン酸二無水物であり、他方がジアミンである。
(b)前記第1重合性化合物及び前記第2重合性化合物のうち、一方が酸無水物基末端又はアミノ基末端のポリアミック酸であり、他方がジアミン又はテトラカルボン酸二無水物である。
(c)前記第1重合性化合物及び前記第2重合性化合物のうち、一方が酸無水物基末端又はアミノ基末端のポリアミック酸であり、他方がアミノ基末端又は酸無水物基末端のポリアミック酸である。
<19> The first polymerizable compound and the second polymerizable compound satisfy any of the following (a) to (c), and the third polymerizable compound is an acid anhydride group terminal or an amino group terminal polyamic acid. And the method for producing a polymer according to <13> or <14>, wherein a polyamic acid is produced as the polymer.
(A) Of the first polymerizable compound and the second polymerizable compound, one is tetracarboxylic dianhydride and the other is diamine.
(B) Of the first polymerizable compound and the second polymerizable compound, one is a polyamic acid having an acid anhydride group terminal or an amino group terminal, and the other is a diamine or a tetracarboxylic acid dianhydride.
(C) Of the first polymerizable compound and the second polymerizable compound, one is a polyamic acid having an acid anhydride group terminal or an amino group terminal and the other is a polyamic acid having an amino group terminal or an acid anhydride group terminal. Is.
<20> 製造されたポリアミック酸をイミド化するイミド化工程を更に含み、前記重合体としてポリイミドを製造する<17>〜<19>のいずれか1項に記載の重合体の製造方法。 <20> The method for producing a polymer according to any one of <17> to <19>, further including an imidization step of imidizing the produced polyamic acid to produce a polyimide as the polymer.
本発明によれば、所望の重合体を連続的に且つ安定的に得ることが可能な重合体製造システム及び製造方法を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a polymer production system and a production method capable of continuously and stably obtaining a desired polymer.
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
第1実施形態は、第1流通式撹拌槽型混合部と管型混合部とを備え、送液ラインLの途中において溶液を追加しない場合の重合体製造システムの例である。第2実施形態は、第1流通式撹拌槽型混合部と第2流通式撹拌槽型混合部と管型混合部とを備え、送液ラインLの途中において溶液を追加する場合の重合体製造システムの例である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
The first embodiment is an example of a polymer production system including a first flow type stirring tank type mixing section and a tube type mixing section, and in the case where no solution is added in the middle of the liquid feeding line L. The second embodiment includes a first flow type stirring tank type mixing unit, a second flow type stirring tank type mixing unit and a pipe type mixing unit, and polymer production in the case of adding a solution in the middle of the liquid feeding line L. It is an example of a system.
<第1実施形態>
図1により、第1実施形態における重合体製造システムについて説明する。図1は、第1実施形態における重合体製造システムを示す図である。
<First Embodiment>
The polymer production system according to the first embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a diagram showing a polymer production system according to the first embodiment.
まず、第1実施形態における重合体製造システム1の概要について説明する。
重合体製造システム1は、重付加性の第1重合性化合物を含む第1溶液A1と、重付加性の第2重合性化合物を含む第2溶液A2とを原料として重合体を製造する製造システムである。第1実施形態は、第1流通式撹拌槽型混合部と管型混合部とが連続して設けられる場合の重合体製造システムの例である。
First, the outline of the polymer production system 1 in the first embodiment will be described.
The polymer production system 1 is a production system for producing a polymer using a first solution A1 containing a polyadditive first polymerizable compound and a second solution A2 containing a polyadditive second polymerizable compound as raw materials. Is. The first embodiment is an example of a polymer production system in which a first flow type stirring tank type mixing section and a tube type mixing section are continuously provided.
ここで、「(第1)流通式撹拌槽型混合部」とは、溶液の受け入れと溶液の取り出しとを連続的に行いながら混合を行う撹拌槽型の反応器を有する混合部を意味する。また、「管型混合部」とは、溶液を流通させながら混合する管状の反応器を有する混合部を意味する。 Here, the “(first) flow type stirring tank type mixing section” means a mixing section having a stirring tank type reactor for performing mixing while continuously receiving and taking out the solution. Further, the “tubular mixing section” means a mixing section having a tubular reactor for mixing while circulating a solution.
以下では一例として、第1重合性化合物及び第2重合性化合物のうち、一方がテトラカルボン酸二無水物、他方がジアミンであり、重合体としてポリアミック酸を製造する場合について説明する。より具体的には、第1溶液A1に含まれる第1重合性化合物がテトラカルボン酸二無水物であり、第2溶液A2に含まれる第2重合性化合物がジアミンであり、重合体としてポリアミック酸を製造する場合について説明する。 Hereinafter, as an example, a case where one of the first polymerizable compound and the second polymerizable compound is a tetracarboxylic acid dianhydride and the other is a diamine and a polyamic acid is produced as a polymer will be described. More specifically, the first polymerizable compound contained in the first solution A1 is a tetracarboxylic acid dianhydride, the second polymerizable compound contained in the second solution A2 is a diamine, and a polyamic acid is used as a polymer. The case of manufacturing is explained.
テトラカルボン酸二無水物としては、特に制限されず、従来のポリイミド合成で用いられているものと同様のものを用いることができる。テトラカルボン酸二無水物の具体例としては、3,3',4,4'−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、3,3',4,4'−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、2,3,3',4'−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、ピロメリット酸二無水物、1,3−ビス(2,3−ジカルボキシフェノキシ)ベンゼン二無水物、1,4−ビス(2,3−ジカルボキシフェノキシ)ベンゼン二無水物、2,3,3',4'−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、2,2',3,3'−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、2,2',3,3'−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、2,2',6,6'−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、ナフタレン−1,2,4,5−テトラカルボン酸二無水物、アントラセン−2,3,6,7−テトラカルボン酸二無水物、フェナンスレン−1,8,9,10−テトラカルボン酸二無水物等の芳香族テトラカルボン酸二無水物;ブタン−1,2,3,4−テトラカルボン酸二無水物等の脂肪族テトラカルボン酸二無水物;シクロブタン−1,2,3,4−テトラカルボン酸二無水物等の脂環族テトラカルボン酸二無水物;チオフェン−2,3,4,5−テトラカルボン酸二無水物、ピリジン−2,3,5,6−テトラカルボン酸二無水物等の複素環族テトラカルボン酸二無水物;などが挙げられる。テトラカルボン酸二無水物は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。 The tetracarboxylic dianhydride is not particularly limited, and the same ones used in conventional polyimide synthesis can be used. Specific examples of the tetracarboxylic dianhydride include 3,3′,4,4′-benzophenone tetracarboxylic dianhydride, 3,3′,4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride, and 3,3′,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride, pyromellitic dianhydride, 1,3-bis(2,3-dicarboxyphenoxy)benzene dianhydride, 1,4-bis(2,2 3-dicarboxyphenoxy)benzene dianhydride, 2,3,3',4'-benzophenone tetracarboxylic dianhydride, 2,2',3,3'-benzophenone tetracarboxylic dianhydride, 2,2 ',3,3'-biphenyltetracarboxylic dianhydride, 2,2',6,6'-biphenyltetracarboxylic dianhydride, naphthalene-1,2,4,5-tetracarboxylic dianhydride, Aromatic tetracarboxylic dianhydrides such as anthracene-2,3,6,7-tetracarboxylic dianhydride and phenanthrene-1,8,9,10-tetracarboxylic dianhydride; butane-1,2, Aliphatic tetracarboxylic dianhydrides such as 3,4-tetracarboxylic dianhydride; alicyclic tetracarboxylic dianhydrides such as cyclobutane-1,2,3,4-tetracarboxylic dianhydride; thiophene Heterocyclic tetracarboxylic dianhydrides such as -2,3,4,5-tetracarboxylic dianhydride and pyridine-2,3,5,6-tetracarboxylic dianhydride; and the like. The tetracarboxylic dianhydrides may be used alone or in combination of two or more.
第1溶液A1の溶媒としては、テトラカルボン酸二無水物が溶解するものが用いられる。溶媒の具体例としては、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、N−メチル−2−ピロリドン、2−プロパノン、3−ペンタノン、テトラヒドロピレン、エピクロロヒドリン、アセトン、メチルエチルケトン、テトラヒドロフラン、酢酸エチル、アセトアニリド、メタノール、エタノール、イソプロパノール、トルエン、キシレン等が挙げられる。溶媒は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を混合してもよい。 As the solvent of the first solution A1, a solvent in which tetracarboxylic dianhydride is dissolved is used. Specific examples of the solvent include N,N-dimethylformamide, N,N-dimethylacetamide, N-methyl-2-pyrrolidone, 2-propanone, 3-pentanone, tetrahydropyrene, epichlorohydrin, acetone, methyl ethyl ketone, tetrahydrofuran. , Ethyl acetate, acetanilide, methanol, ethanol, isopropanol, toluene, xylene and the like. As the solvent, one type may be used alone, or two or more types may be mixed.
第1溶液A1は、テトラカルボン酸二無水物の溶解性を高め、又はジアミンとの反応性を高めるため、トリメチルアミン、トリエチルアミン等の第3級アミンを少量含有していてもよい。 The first solution A1 may contain a small amount of a tertiary amine such as trimethylamine or triethylamine in order to enhance the solubility of the tetracarboxylic dianhydride or the reactivity with the diamine.
ジアミンとしては、特に制限されず、従来のポリイミド合成で用いられているものと同様のものを用いることができる。ジアミンの具体例としては、4,4'−ジアミノジフェニルメタン、4,4'−ジアミノジフェニルエーテル、2,2−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]プロパン、4,4'−ビス(4−アミノフェノキシ)ビフェニル、1,4'−ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゼン、1,3'−ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゼン、o−フェニレンジアミン、m−フェニレンジアミン、p−フェニレンジアミン、3,4'−ジアミノジフェニルエーテル、4,4'−ジアミノジフェニルスルフォン、3,4’−ジアミノジフェニルスルフォン、3,3'−ジアミノジフェニルスルフォン、4,4'−メチレン−ビス(2−クロロアニリン)、3,3'−ジメチル−4,4'−ジアミノビフェニル、4,4'−ジアミノジフェニルスルフィド、2,6−ジアミノトルエン、2,4−ジアミノクロロベンゼン、1,2−ジアミノアントラキノン、1,4−ジアミノアントラキノン、3,3'−ジアミノベンゾフェノン、3,4’−ジアミノベンゾフェノン、4,4'−ジアミノベンゾフェノン、4,4'−ジアミノビベンジル等の芳香族ジアミン;1,2−ジアミノエタン、1,4−ジアミノブタン、テトラメチレンジアミン、1,10−ジアミノドデカン等の脂肪族ジアミン;1,4−ジアミノシクロヘキサン、1,2−ジアミノシクロヘキサン、ビス(4−アミノシクロヘキシル)メタン、4,4'−ジアミノジシクロヘキシルメタン等の脂環族ジアミン;3,4−ジアミノピリジン等の複素環族ジアミン;などが挙げられる。ジアミンは、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。 The diamine is not particularly limited, and those similar to those used in conventional polyimide synthesis can be used. Specific examples of the diamine include 4,4'-diaminodiphenylmethane, 4,4'-diaminodiphenyl ether, 2,2-bis[4-(4-aminophenoxy)phenyl]propane, 4,4'-bis(4- Aminophenoxy)biphenyl, 1,4'-bis(4-aminophenoxy)benzene, 1,3'-bis(4-aminophenoxy)benzene, o-phenylenediamine, m-phenylenediamine, p-phenylenediamine, 3, 4'-diaminodiphenyl ether, 4,4'-diaminodiphenyl sulfone, 3,4'-diaminodiphenyl sulfone, 3,3'-diaminodiphenyl sulfone, 4,4'-methylene-bis(2-chloroaniline), 3, 3'-dimethyl-4,4'-diaminobiphenyl, 4,4'-diaminodiphenyl sulfide, 2,6-diaminotoluene, 2,4-diaminochlorobenzene, 1,2-diaminoanthraquinone, 1,4-diaminoanthraquinone, Aromatic diamines such as 3,3′-diaminobenzophenone, 3,4′-diaminobenzophenone, 4,4′-diaminobenzophenone and 4,4′-diaminobibenzyl; 1,2-diaminoethane, 1,4-diamino Aliphatic diamines such as butane, tetramethylenediamine, 1,10-diaminododecane; 1,4-diaminocyclohexane, 1,2-diaminocyclohexane, bis(4-aminocyclohexyl)methane, 4,4′-diaminodicyclohexylmethane, etc. Alicyclic diamines; and heterocyclic diamines such as 3,4-diaminopyridine; The diamine may be used alone or in combination of two or more.
第2溶液A2の溶媒としては、ジアミンが溶解するものが用いられる。溶媒の具体例としては、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、N−メチル−2−ピロリドン、2−プロパノン、3−ペンタノン、テトラヒドロピレン、エピクロロヒドリン、アセトン、メチルエチルケトン、テトラヒドロフラン、酢酸エチル、アセトアニリド、メタノール、エタノール、イソプロパノール等が挙げられる。溶媒は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を混合してもよい。 As the solvent of the second solution A2, a solvent in which diamine is dissolved is used. Specific examples of the solvent include N,N-dimethylformamide, N,N-dimethylacetamide, N-methyl-2-pyrrolidone, 2-propanone, 3-pentanone, tetrahydropyrene, epichlorohydrin, acetone, methyl ethyl ketone, tetrahydrofuran. , Ethyl acetate, acetanilide, methanol, ethanol, isopropanol and the like. As the solvent, one type may be used alone, or two or more types may be mixed.
図1に示すように、重合体製造システム1は、原料である第1溶液A1及び第2溶液A2を第1流通式撹拌槽型混合部20において気体に接触した状態で撹拌して重合反応を進行させることで第1撹拌槽混合溶液Bを生成し、第1撹拌槽混合溶液Bを管型混合部30において撹拌して重合反応を更に進行させることで管混合溶液Cを生成して、ポリアミック酸(重合体)を製造するよう構成されている。
As shown in FIG. 1, in the polymer production system 1, the first solution A1 and the second solution A2, which are raw materials, are stirred in a state of being in contact with a gas in the first flow-type stirring tank
また、重合体製造システム1は、後述の第1タンク11及び第2タンク12からクッションタンク40までをつなぐ送液ラインLを有する。
Further, the polymer production system 1 has a liquid feed line L connecting a
続けて、重合体製造システム1の具体的な構成について説明する。
図1に示すように、重合体製造システム1は、第1タンク11と、第1タンク用開閉弁111と、第2タンク12と、第2タンク用開閉弁121と、第1供給ポンプ15(第1供給部)と、第2供給ポンプ16(第2供給部)と、第1流通式撹拌槽型混合部20と、第1撹拌槽用開閉弁21と、第3供給ポンプ22(第3供給部)と、管型混合部30と、クッションタンク40と、送液ラインLと、制御部200と、を備える。上述の送液ラインLは、第1送液部L1と、第2送液部L2と、第3送液部L3と、第4送液部L4と、を有する。また、重合体製造システム1は、第1流量測定部151と、第2流量測定部161と、第3流量測定部221と、第1粘度測定部222と、第2粘度測定部322と、を有する。
Subsequently, a specific configuration of the polymer production system 1 will be described.
As shown in FIG. 1, the polymer production system 1 includes a
第1タンク11は、重付加性の第1重合性化合物を含む第1溶液A1を収容する。本実施形態においては、第1タンク11は、テトラカルボン酸二無水物を含む第1溶液A1を収容する。第1タンク11に収容された第1溶液A1は、第1送液部L1を介して、第1流通式撹拌槽型混合部20に供給される。
The
第1送液部L1は、第1タンク11と第1流通式撹拌槽型混合部20とをつなぐラインである。第1送液部L1における第1タンク11と第1流通式撹拌槽型混合部20との間には、第1タンク用開閉弁111、第1供給ポンプ15、及び第1流量測定部151が、上流側から下流側に向かってこの順で配置される。
The 1st liquid sending part L1 is a line which connects the
第1タンク用開閉弁111は、第1送液部L1における第1タンク11の下方近傍に配置され、第1供給ポンプ15の上流側において、第1送液部L1を開閉する。
The first tank opening/
第1供給ポンプ15(第1供給部)は、第1タンク11に収容されている第1溶液A1を第1流通式撹拌槽型混合部20に供給する。第1供給ポンプ15は、第1溶液A1を所定の流量で吐出する。例えば、第1供給ポンプ15は、所望の性状のポリアミック酸が得られる条件で第1溶液A1を供給するよう調整される。
The first supply pump 15 (first supply unit) supplies the first solution A1 contained in the
本実施形態においては、第1供給ポンプ15は、定量ポンプで構成される。定量ポンプは、容積式のポンプであり、一定量の溶液を高い精度で繰り返し送り出すポンプである。定量ポンプとしては、例えば、プランジャポンプ等の押し出し式の往復ポンプ;歯車を備えたギアポンプ等の回転ポンプ;などが挙げられる。
In the present embodiment, the
第1流量測定部151は、第1送液部L1における第1供給ポンプ15の下流側の第1溶液A1の流量を測定する。本実施形態においては、第1流量測定部151は、第1供給ポンプ15と第1流通式撹拌槽型混合部20との間に配置される。第1流量測定部151は、測定した第1溶液A1の流量を後述する制御部200に出力する。
The first flow
第2タンク12は、重付加性の第2重合性化合物を含む第2溶液A2を収容する。本実施形態においては、第2タンク12は、ジアミンを含む第2溶液A2を収容する。第2タンク12に収容された第2溶液A2は、第2送液部L2を介して、第1流通式撹拌槽型混合部20に供給される。
The
第2送液部L2は、第2タンク12と第1流通式撹拌槽型混合部20とをつなぐラインである。第2送液部L2における第2タンク12と第1流通式撹拌槽型混合部20との間には、第2タンク用開閉弁121、第2供給ポンプ16、及び第2流量測定部161が、上流側から下流側に向かってこの順で配置される。
The second liquid feeding unit L2 is a line that connects the
第2タンク用開閉弁121は、第2送液部L2における第2タンク12の下方近傍に配置され、第2供給ポンプ16の上流側において、第2送液部L2を開閉する。
The second tank opening/
第2供給ポンプ16(第2供給部)は、第2タンク12に収容されている第2溶液A2を第1流通式撹拌槽型混合部20に供給する。第2供給ポンプ16は、第2溶液A2を所定の流量で吐出する。例えば、第2供給ポンプ16は、所望の性状のポリアミック酸が得られる条件で第2溶液A2を供給するよう調整される。
本実施形態では、第2供給ポンプ16は、上述した第1供給ポンプ15と同様に、定量ポンプで構成される。
The second supply pump 16 (second supply unit) supplies the second solution A2 contained in the
In the present embodiment, the
第2流量測定部161は、第2送液部L2における第2供給ポンプ16の下流側の第2溶液A2の流量を測定する。本実施形態においては、第2流量測定部161は、第2供給ポンプ16と第1流通式撹拌槽型混合部20との間に配置される。第2流量測定部161は、測定した第2溶液A2の流量を後述する制御部200に出力する。
The second flow
第1流通式撹拌槽型混合部20は、第1供給ポンプ15及び第2供給ポンプ16の下流側に配置される。第1流通式撹拌槽型混合部20は、第1溶液A1と第2溶液A2とを気体に接触した状態で撹拌して重合反応を進行させることで第1撹拌槽混合溶液Bを生成する。第1流通式撹拌槽型混合部20は、第1溶液A1及び第2溶液A2の受け入れと、第1撹拌槽混合溶液Bの取り出しとを連続的に行う。本実施形態においては、第1重合性化合物と第2重合性化合物とを、第1流通式撹拌槽型混合部20で重合反応を進行させた後に、管型混合部30で重合反応を更に進行させることにより、高吐出圧力や高精度の高価なポンプを使用せずに、所望の重合体を連続的に且つ安定的に得ることができる。
The first flow type stirring tank
第1流通式撹拌槽型混合部20は、撹拌槽型の反応器201と、複数の第1撹拌翼202(第1撹拌部材)と、を有する。反応器201は、温度調節用のジャケットが設けられた撹拌槽により構成される。第1撹拌翼202は、反応器201に導入された第1溶液A1及び第2溶液A2を撹拌して、第1撹拌槽混合溶液Bを生成する。本実施形態においては、第1流通式撹拌槽型混合部20は、第1流通式撹拌槽型混合部20と管型混合部30とが連続して設けられているうちの前段に配置されており、粘度が低い状態の溶液であるため、第1撹拌翼202として、低粘度用の撹拌部材を用いる。低粘度用の撹拌部材としては、例えば、傾斜パドルなどを挙げることができる。
The first flow type stirring tank
なお、第1流通式撹拌槽型混合部20の第1撹拌翼202に用いられる撹拌部材としては、特に制限はないが、反応溶液の上下方向の循環、混合性能が高いものが好ましい。以下に、低粘度領域、中粘度領域、高粘度領域に使用される撹拌部材の一例を示す。しかし、これらの撹拌部材は例示であり、これらに制限されない。
The stirring member used for the
反応溶液の粘度が数センチポアズ程度の比較的低粘度領域においては、撹拌部材として、例えば、傾斜パドル翼、タービン翼などの撹拌翼が用いられる。
また、反応溶液の粘度が数十ポアズ〜数百ポアズ程度の中粘度領域においては、例えば、撹拌部材としては、マックスブレンド翼;フルゾーン翼;サンメラー翼;Hi−Fiミキサー翼;などが挙げられる。
また、反応溶液の粘度が数百ポアズ程度の高粘度領域においては、撹拌部材としては、例えば、アンカー翼;ヘリカルリボン翼;スクリュー翼;広幅パドル翼;ログボーン翼などが挙げられる。
In a relatively low viscosity region where the viscosity of the reaction solution is about several centipoise, a stirring blade such as an inclined paddle blade or a turbine blade is used as the stirring member.
In addition, in the medium viscosity region where the viscosity of the reaction solution is in the range of several tens to hundreds of poises, examples of the stirring member include Maxblend blades, full-zone blades, Sun-Meller blades, and Hi-Fi mixer blades.
Further, in the high viscosity region where the viscosity of the reaction solution is about several hundred poises, examples of the stirring member include anchor blades; helical ribbon blades; screw blades; wide paddle blades; log bone blades.
以上の第1流通式撹拌槽型混合部20においては、開放状態で、第1溶液A1及び第2溶液A2の受け入れと、第1撹拌槽混合溶液Bの取り出しとを連続的に行いながら、反応器201に供給された第1溶液A1及び第2溶液A2を、第1撹拌翼202により撹拌する。第1溶液A1と第2溶液A2とを撹拌して生成された第1撹拌槽混合溶液Bは、第3送液部L3を介して、管型混合部30に供給される。
In the first flow type stirring tank
第3送液部L3は、第1流通式撹拌槽型混合部20と管型混合部30とをつなぐラインである。第3送液部L3における第1流通式撹拌槽型混合部20と管型混合部30との間には、第1撹拌槽用開閉弁21、第3供給ポンプ22、及び第3流量測定部221が、上流側から下流側に向かってこの順で配置される。
The third liquid feeding unit L3 is a line that connects the first flow type stirring tank
第1撹拌槽用開閉弁21は、第3送液部L3における第1流通式撹拌槽型混合部20の下方近傍に配置され、第3供給ポンプ22の上流側において、第3送液部L3を開閉する。後述する制御部200は、第1撹拌槽用開閉弁21の開閉動作や第3供給ポンプ22の吐出流量を制御することで、溶液が第1流通式撹拌槽型混合部20に滞留する滞留時間を制御する。
The first stirring tank opening/closing
第3供給ポンプ22(第3供給部)は、第1流通式撹拌槽型混合部20に収容されている第1撹拌槽混合溶液Bを管型混合部30に供給する。第3供給ポンプ22は、第1撹拌槽混合溶液Bを所定の流量で吐出する。必要に応じて、第3供給ポンプ22の上流にインラインの脱泡装置を設置してもよい。
本実施形態においては、第3供給ポンプ22は、第1撹拌槽混合溶液Bを管型混合部30に押し込んで管混合溶液Cを連続的に抜き出すことができればよく、高精度で供給することは要求されていない。そのため、第3供給ポンプ22は、上述した第1供給ポンプ15及び第2供給ポンプ16とは異なり、定量ポンプでなくてもよい。なお、第3供給ポンプ22が定量ポンプであることが排除されるものではなく、第3供給ポンプ22は定量ポンプであってもよい。
The third supply pump 22 (third supply unit) supplies the first stirring tank mixed solution B housed in the first flow-type stirring
In the present embodiment, the
第3流量測定部221は、第3送液部L3における第3供給ポンプ22の下流側の第1撹拌槽混合溶液Bの流量を測定する。本実施形態においては、第3流量測定部221は、第3供給ポンプ22と管型混合部30との間に配置される。第3流量測定部221は、測定した第1撹拌槽混合溶液Bの流量を後述する制御部200に出力する。
The third flow
第1粘度測定部222は、第3送液部L3における第3流量測定部221と管型混合部30との間において、第1撹拌槽混合溶液Bの粘度情報を取得する。重合反応が進行することで粘度が上昇するため、粘度情報は、反応情報として有効な情報である。第1粘度測定部222は、取得した第1撹拌槽混合溶液Bの粘度情報を後述する制御部200に出力する。
The first
管型混合部30は、第1流通式撹拌槽型混合部20の下流側であって第3供給ポンプ22の下流側に配置される。管型混合部30は、第1撹拌槽混合溶液Bを撹拌して重合反応を更に進行させることで管混合溶液Cを生成する。
The
管型混合部30において、第1撹拌槽混合溶液Bにおける重合反応が更に進行し、管混合溶液Cが得られる。管混合溶液Cの粘度は、管混合溶液Cが第1撹拌槽混合溶液Bよりも重合反応が進行しているため、第1撹拌槽混合溶液Bの粘度よりも高い。管混合溶液Cは、クッションタンク40に送液される。
In the
管型混合部30は、所定方向に延びる二重管で構成された管型の反応器を含んで構成される。管型混合部30は、径方向の内側に配置される管型混合撹拌部31と、径方向の外側に配置される温度調整部32と、を有する。管型混合部30は、第1撹拌槽混合溶液Bが所望の滞留時間で流通するように形成されている。
The
管型混合撹拌部31は、第1撹拌槽混合溶液Bを撹拌する。本実施形態においては、管型混合撹拌部31は、温度調整部32により重合反応に適した温度に調整された第1撹拌槽混合溶液Bを撹拌する。
The tubular mixing and stirring
管型混合撹拌部31は、例えば、スタティックミキサー、ノズル、オリフィス等の静止型混合器や、遠心ポンプ、渦巻きポンプ、撹拌羽を有するインラインミキサー等の駆動型混合器を含んで構成され、好ましくは静止型混合器を含んで構成され、より好ましくはスタティックミキサーを含んで構成される。なお、ツイストテープの内挿された管(特開2003−314982号公報の[図19]等を参照)でもスタティックミキサーと同様に撹拌促進効果が得られるが、スタティックミキサーの方がより撹拌促進効果が得られるため好ましい。
The tubular mixing/stirring
スタティックミキサーとしては、特に限定されず、例えば、Kenics mixer型、Sulzer SMV型、Sulzer SMX型、Tray Hi−mixer型、Komax mixer型、Lightnin mixer型、Ross ISG型、Bran&Lube mixer型等のスタティックミキサーが挙げられる。これらの中でも、Kenics mixer型のスタティックミキサーは、構造が単純であるためデッドスペースがなく、より好ましい。 The static mixer is not particularly limited, and examples thereof include a Kenics mixer type, a Sulzer SMV type, a Sulzer SMX type, a Tray Hi-mixer type, a Komax mixer type, a Lightnin mixer type, a Ross ISG type, and a Bran & Luber type mixer. Can be mentioned. Among them, the Kenics mixer type static mixer is more preferable because it has no dead space because of its simple structure.
温度調整部32は、管型混合撹拌部31の径方向の外側に配置される配管部である。温度調整部32は、管型混合撹拌部31を流通する第1撹拌槽混合溶液Bを、所望の温度条件に温調(例えば、冷却)する。温度調整部32において、第1撹拌槽混合溶液Bは、重合反応に適した温度に調整され、管型混合撹拌部31を流通される。
The
以上の管型混合部30においては、第1撹拌槽混合溶液Bの重合反応を更に進行させることで管混合溶液Cを生成する。生成された管混合溶液Cは、第4送液部L4を介して、クッションタンク40に供給される。
In the tube
第2粘度測定部322は、第4送液部L4における第4流量測定部321とクッションタンク40との間において、管混合溶液Cの粘度情報を取得する。重合反応が進行することで粘度が上昇するため、粘度情報は、反応情報として有効な情報である。第2粘度測定部322は、取得した管混合溶液Cの粘度情報を後述する制御部200に出力する。
The second
なお、本実施形態の第1粘度測定部222及び第2粘度測定部322は、第1撹拌槽混合溶液B及び管混合溶液Cのいずれか1以上における物理量及び/又は組成に関する反応情報を取得する測定部の一例である。
The first
測定部は、本実施形態の第1粘度測定部222及び第2粘度測定部322(物理量及び/又は組成の種類、測定方式)に限定されない。測定部は、例えば、粘度計、圧力計、ポンプ圧計、吸光度計、赤外分光計、近赤外分光計、密度計、色差計、屈折率計、分光光度計、導電率計、濁度計、及び蛍光X線分析装置からなる群より選択される1又は2以上を有して構成されてもよい。測定部は、測定対象における物理量及び/又は組成に関する1又は2以上の反応情報を取得するとともに、取得した反応情報を後述する制御部200に出力する。
The measurement unit is not limited to the first
クッションタンク40は、管型混合部30からの管混合溶液Cを収容する。クッションタンク40は、例えば、重合体であるポリアミック酸をイミド化してポリイミドを製造する際においては原料溶液を収容するタンクになる。
The
本実施形態における重合体製造システム1がポリイミドを製造する場合、重合体製造システム1は、ポリアミック酸をイミド化するイミド化部を更に備える。イミド化部(不図示)は、例えば、熱的に脱水閉環する熱的イミド化方法、脱水剤及びイミド化促進剤を用いる化学的イミド化方法等により、ポリアミック酸をイミド化する。 When the polymer production system 1 in the present embodiment produces a polyimide, the polymer production system 1 further includes an imidization unit that imidizes a polyamic acid. The imidization unit (not shown) imidizes the polyamic acid by, for example, a thermal imidization method of thermally dehydrating and ring-closing, a chemical imidization method using a dehydrating agent and an imidization promoter, and the like.
なお、重合体製造システム1がポリイミドを製造する場合、クッションタンク40を省略し、管型混合部30からイミド化部に送液されるように構成してもよい。ただし、上記のように、ポリアミック酸を一旦、クッションタンク40に収容しておく方が好ましい。
When the polymer production system 1 produces polyimide, the
制御部200について説明する。制御部200には、第1供給ポンプ15、第2供給ポンプ16、第1流量測定部151、第2流量測定部161、第1撹拌槽用開閉弁21、第3供給ポンプ22、第3流量測定部221、第1粘度測定部222、及び第2粘度測定部322が電気的に接続されている。なお、本明細書において、制御部200から各ポンプ、各測定部及び各弁への制御線の図示は省略している。
The
制御部200は、各流量測定部151,161,221により測定された流量値に基づいて、各供給ポンプ15,16,22を制御する。
制御部200は、例えば、第1供給ポンプ15及び/又は第2供給ポンプ16を制御することにより、第1溶液A1に含まれる第1重合性化合物と第2溶液A2に含まれる第2重合性化合物とのモル比が所定範囲内になるように制御する。上記のモル比は、例えば、所望の性状のポリアミック酸が得られるように設定される。
The
The
制御部200は、第1粘度測定部222(測定部)により取得された第1粘度情報(第1反応情報)及び/又は第2粘度測定部322(測定部)により取得された第2粘度情報(第2反応情報)に基づいて、第1供給ポンプ15及び/又は第2供給ポンプ16における供給を制御する。
The
次に、第1実施形態におけるポリアミック酸製造システム1の動作を説明する。
まず、ポリアミック酸製造システム1において、動作を開始することで、第1供給ポンプ15が第1溶液A1を供給し(第1供給工程)、第2供給ポンプ16が第2溶液A2を供給する(第2供給工程)。ここで、第1供給ポンプ15及び第2供給ポンプ16は、第1溶液A1及び第2溶液A2を所望の割合で供給するように、互いの吐出流量が制御部200により制御されている。これにより、第1流通式撹拌槽型混合部20には、第1溶液A1及び第2溶液A2が供給される。
Next, the operation of the polyamic acid production system 1 in the first embodiment will be described.
First, in the polyamic acid production system 1, by starting the operation, the
第1流通式撹拌槽型混合部20においては、第1溶液A1と第2溶液A2とを気体に接触した状態で第1撹拌翼202により撹拌して重合反応を進行させることで第1撹拌槽混合溶液Bが生成される(第1撹拌槽混合工程)。第1撹拌翼202は、低粘度用の撹拌部材である。第1流通式撹拌槽型混合部20においては、第1溶液A1及び第2溶液A2の受け入れと、第1撹拌槽混合溶液Bの取り出しとが連続的に行われている。第1供給ポンプ15及び第2供給ポンプ16は、下流側に配置される第1流通式撹拌槽型混合部20において第1溶液A1及び第2溶液A2が気体に接触した状態で撹拌されるため、高い供給圧力を必要とせずに、定量ポンプで構成される。
In the first circulation type stirring tank
第1流通式撹拌槽型混合部20において生成された第1撹拌槽混合溶液Bは、第3供給ポンプ22の供給動作により第3送液部L3を送液されて、管型混合部30に供給される(第3供給工程)。
The first stirring tank mixed solution B generated in the first flow type stirring tank
管型混合部30においては、第1撹拌槽混合溶液Bの重合反応を更に進行させることで管混合溶液Cが生成される(管混合工程)。管型混合部30においては、第1撹拌槽混合溶液Bを撹拌して、重合反応を更に進行させる。管型混合部30がスタティックミキサー等の静止型混合器である場合、第1撹拌槽混合溶液Bは通液されるだけで撹拌される。
In the tube-
管型混合部30において生成された管混合溶液Cは、第4送液部L4を送液されて、クッションタンク40に供給される。
The tube mixed solution C generated in the tube
ここで、上述の重合体製造システム1の動作の途中において、第1粘度測定部222及び第2粘度測定部322は、粘度情報を取得している(測定工程)。
制御部200は、第1粘度測定部222(測定部)により取得された第1粘度情報(第1反応情報)及び/又は第2粘度測定部322(測定部)により取得された第2粘度情報(第2反応情報)に基づいて、第1供給ポンプ15及び/又は第2供給ポンプ16における供給を制御する(制御工程)。これにより、所望の性状(粘度)のポリアミック酸を得ることができる。
Here, during the operation of the polymer production system 1 described above, the first
The
ここで、例えば、本実施形態におけるポリアミック酸の製造方法がポリイミドの製造方法の一部である場合がある。この場合、ポリイミドの製造方法は、ポリアミック酸をイミド化するイミド化工程を更に含む。
なお、重合体製造システム1がポリイミドを製造する場合、クッションタンク40を省略し、管型混合部30からイミド化部に送液されるように構成してもよい。ただし、上記のように、ポリアミック酸を一旦、クッションタンク40に収容しておく方が好ましい。
Here, for example, the method for producing the polyamic acid in the present embodiment may be a part of the method for producing the polyimide. In this case, the method for producing a polyimide further includes an imidization step of imidizing the polyamic acid.
When the polymer production system 1 produces polyimide, the
本実施形態の重合体製造システム1によれば、以下の効果を奏する。
重合体製造システム1は、重付加性の第1重合性化合物を含む第1溶液A1と、重付加性の第2重合性化合物を含む第2溶液A2とを原料として重合体を製造し、第1溶液A1を供給する第1供給部15と、第2溶液A2を供給する第2供給部16と、第1溶液A1と第2溶液A2とを気体に接触した状態で撹拌して重合反応を進行させることで第1撹拌槽混合溶液Bを生成し、第1溶液A1及び第2溶液A2の受け入れと第1撹拌槽混合溶液Bの取り出しとを連続的に行う第1流通式撹拌槽型混合部20と、第1撹拌槽混合溶液Bを供給する第3供給部22と、第1流通式撹拌槽型混合部20の下流側に配置され、第1撹拌槽混合溶液Bを撹拌して重合反応を更に進行させることで管混合溶液Cを生成する管型混合部30と、を備える。このように、前段に配置される第1流通式撹拌槽型混合部20において、一時的な開放状態で重合反応を進行させることで、高吐出圧力や高精度の高価なポンプを使用せずに、第1供給ポンプ15及び第2供給ポンプ16により原料を安定的に供給でき、重合体の粘度及び濃度を安定させることができる。また、段階的に重合反応を進行させることで、重合反応による発熱が定常的になるため、温度コントロールを容易に行うことで、重合体の粘度及び濃度を安定させることができる。よって、高価なポンプを使用せずに、所望の重合体を連続的に且つ安定的に得ることが可能である。
According to the polymer production system 1 of this embodiment, the following effects are exhibited.
The polymer production system 1 produces a polymer by using a first solution A1 containing a polyadditive first polymerizable compound and a second solution A2 containing a polyadditive second polymerizable compound as raw materials,
また、重合体製造システム1において、第1供給ポンプ15及び/又は第2供給ポンプ16が定量ポンプを含んで構成される。本実施形態においては、前段に配置される第1流通式撹拌槽型混合部20により一時的な開放状態で重合反応を進行させるため、高吐出圧力のポンプを使用せずに、定量ポンプ(第1供給ポンプ15及び/又は第2供給ポンプ16)を用いることにより、第1溶液A1及び/又は第2溶液A2を容易に供給できる。また、高精度のポンプを使用しなくてよいため、第1溶液A1及び第2溶液A2の混合割合を容易に調整できる。よって、所望の重合体を連続的に且つ安定的に得ることが可能である。
In addition, in the polymer production system 1, the
また、重合体製造システム1において、第1粘度測定部222(測定部)により取得された第1粘度情報(第1反応情報)及び/又は第2粘度測定部322(測定部)により取得された第2粘度情報(第2反応情報)に基づいて、第1供給ポンプ15及び/又は第2供給ポンプ16における供給を制御する。これにより、所望の性状(粘度)の重合体を得ることができる。
Further, in the polymer production system 1, the first viscosity information (first reaction information) acquired by the first viscosity measurement unit 222 (measurement unit) and/or the second viscosity measurement unit 322 (measurement unit) acquired. The supply in the
なお、本実施形態では、第1重合性化合物及び第2重合性化合物のうち、一方がテトラカルボン酸二無水物、他方がジアミンであり、重合体としてポリアミック酸を製造する場合について説明したが、これに制限されるものではない。
例えば、第1重合性化合物及び第2重合性化合物のうち、一方を酸無水物基末端又はアミノ基末端のポリアミック酸(プレポリマー)、他方をジアミン又はテトラカルボン酸二無水物とし、重合体としてポリアミック酸を製造するようにしてもよい。この場合、第1重合性化合物及び第2重合性化合物のうち、一方が酸無水物基末端のポリアミック酸であると、他方はジアミンである。また、第1重合性化合物及び第2重合性化合物のうち、一方がアミノ基末端のポリアミック酸であると、他方はテトラカルボン酸二無水物である。
また、例えば、第1重合性化合物及び第2重合性化合物のうち、一方を酸無水物基末端又はアミノ基末端のポリアミック酸、他方をアミノ基末端又は酸無水物基末端のポリアミック酸とし、重合体としてポリアミック酸を製造するようにしてもよい。この場合、第1重合性化合物及び第2重合性化合物のうち、一方が酸無水物基末端のポリアミック酸であると、他方はアミノ基末端のポリアミック酸である。
In the present embodiment, one of the first polymerizable compound and the second polymerizable compound is a tetracarboxylic acid dianhydride, the other is a diamine, and a case of producing a polyamic acid as a polymer has been described. It is not limited to this.
For example, one of the first polymerizable compound and the second polymerizable compound is a polyamic acid (prepolymer) having an acid anhydride group terminal or an amino group terminal, and the other is a diamine or tetracarboxylic acid dianhydride, and a polymer is obtained. You may make it produce a polyamic acid. In this case, one of the first polymerizable compound and the second polymerizable compound is a polyamic acid having an acid anhydride group terminal, and the other is a diamine. When one of the first polymerizable compound and the second polymerizable compound is an amino group-terminated polyamic acid, the other is a tetracarboxylic dianhydride.
In addition, for example, of the first polymerizable compound and the second polymerizable compound, one is a polyamic acid having an acid anhydride group terminal or an amino group terminal and the other is a polyamic acid having an amino group terminal or an acid anhydride group terminal. You may make it produce a polyamic acid as a united body. In this case, one of the first polymerizable compound and the second polymerizable compound is a polyamic acid having an acid anhydride group terminal, and the other is a polyamic acid having an amino group terminal.
<第2実施形態>
次に、図2により、第2実施形態における重合体製造システムについて説明する。図2は、第2実施形態における重合体製造システムを示す図である。第2実施形態は、第1実施形態の送液ラインLの途中において第3溶液A3を追加供給する点において、第1実施形態と主に相違する。なお、第2実施形態において、第1実施形態と同様の構成については詳細な説明を省略する。
<Second Embodiment>
Next, referring to FIG. 2, a polymer production system according to the second embodiment will be described. FIG. 2 is a diagram showing a polymer production system according to the second embodiment. The second embodiment is mainly different from the first embodiment in that the third solution A3 is additionally supplied in the middle of the liquid transfer line L of the first embodiment. In addition, in the second embodiment, detailed description of the same configuration as the first embodiment will be omitted.
図2により、第2実施形態における重合体製造システム1Aについて説明する。
第2実施形態の重合体製造システム1Aは、送液ラインLの途中に第2流通式撹拌槽型混合部50を配置して、第2流通式撹拌槽型混合部50において第3溶液A3を追加供給する。
第2実施形態の重合体製造システム1Aは、第1実施形態の第1流通式撹拌槽型混合部20で生成した第1撹拌槽混合溶液B及び原料である第3溶液A3を、第2流通式撹拌槽型混合部50において気体に接触した状態で撹拌して重合反応を進行させることで第2撹拌槽混合溶液Dを生成し、第2撹拌槽混合溶液Dを管型混合部30において撹拌して重合反応を更に進行させることで管混合溶液Eを生成して、ポリアミック酸(重合体)を製造するよう構成されている。
A
In the
In the
図2に示すように、重合体製造システム1Aは、第1実施形態の重合体製造システム1の構成に加えて、第2流通式撹拌槽型混合部50と、第2撹拌槽用開閉弁51と、第5供給ポンプ52(第5供給部)と、第5流量測定部521と、を備える。また、重合体製造システム1Aは、第3タンク13と、第3タンク用開閉弁131と、追加溶液用供給ポンプ17(第4供給部)と、追加溶液用流量測定部171と、を更に備える。また、送液ラインLは、第5送液部L5と、第6送液部L6と、を更に有する。また、重合体製造システム1Aは、第3粘度測定部522を更に有する。
As shown in FIG. 2, the
第2流通式撹拌槽型混合部50は、第1実施形態の第3送液部L3の下流側の端部に接続される。第2流通式撹拌槽型混合部50において生成された第2撹拌槽混合溶液Dは、第5送液部L5を介して第1実施形態において説明した管型混合部30に供給される。
The second flow type stirring tank
第2流通式撹拌槽型混合部50においては、第1流通式撹拌槽型混合部20により生成された第1撹拌槽混合溶液Bが供給され、第3溶液A3が追加供給される。第3溶液A3は、第3タンク13に収容され、第3溶液A3は、第6送液部L6を介して第2流通式撹拌槽型混合部50に供給される。
In the second flow type stirring tank
第3タンク13は、重付加性の第3重合性化合物を含む第3溶液A3を収容する。第1重合性化合物及び第2重合性化合物が下記(a)〜(c)のいずれかを満たす場合、第3重合性化合物は、テトラカルボン酸二無水物又はジアミンであってもよく、酸無水物基末端又はアミノ基末端のポリアミック酸であってもよい。
(a)第1重合性化合物及び第2重合性化合物のうち、一方がテトラカルボン酸二無水物であり、他方がジアミンである。
(b)第1重合性化合物及び第2重合性化合物のうち、一方が酸無水物基末端又はアミノ基末端のポリアミック酸であり、他方がジアミン又はテトラカルボン酸二無水物である。
(c)第1重合性化合物及び第2重合性化合物のうち、一方が酸無水物基末端又はアミノ基末端のポリアミック酸であり、他方がアミノ基末端又は酸無水物基末端のポリアミック酸である。
The
(A) Of the first polymerizable compound and the second polymerizable compound, one is tetracarboxylic dianhydride and the other is diamine.
(B) Of the first polymerizable compound and the second polymerizable compound, one is a polyamic acid having an acid anhydride group terminal or an amino group terminal, and the other is a diamine or a tetracarboxylic acid dianhydride.
(C) Of the first polymerizable compound and the second polymerizable compound, one is a polyamic acid having an acid anhydride group terminal or an amino group terminal, and the other is a polyamic acid having an amino group terminal or an acid anhydride group terminal. ..
第3重合性化合物は、所望のポリアミック酸(重合体)が製造されるように適宜選択される。例えば、第1重合性化合物がテトラカルボン酸二無水物又は酸無水物基末端のポリアミック酸であり、第2重合性化合物がジアミン又はアミノ基末端のポリアミック酸である場合、第1重合性化合物が多いと、第3重合性化合物はジアミン又はアミノ基末端のポリアミック酸であり、第2重合性化合物が多いと、第3重合性化合物はテトラカルボン酸二無水物又は酸無水物基末端のポリアミック酸である。 The third polymerizable compound is appropriately selected so that the desired polyamic acid (polymer) is produced. For example, when the first polymerizable compound is tetracarboxylic dianhydride or acid anhydride group-terminated polyamic acid and the second polymerizable compound is diamine or amino group-terminated polyamic acid, the first polymerizable compound is If the amount is large, the third polymerizable compound is a diamine or amino group-terminated polyamic acid, and if the amount is large, the third polymerizable compound is a tetracarboxylic acid dianhydride or an acid anhydride group-terminated polyamic acid. Is.
第6送液部L6における第3タンク13と管型混合部30との間には、第3タンク用開閉弁131、追加溶液用供給ポンプ17、及び追加溶液用流量測定部171が、上流側から下流側に向かってこの順で配置される。
The third tank opening/
第3タンク用開閉弁131は、第6送液部L6における第3タンク13の下方近傍に配置され、追加溶液用供給ポンプ17の上流側において、第6送液部L6を開閉する。
The third tank opening/
追加溶液用供給ポンプ17(第4供給部)は、第3タンク13に収容されている第3溶液A3を第2流通式撹拌槽型混合部50に供給する。追加溶液用供給ポンプ17は、第3溶液A3を所定の流量で吐出する。例えば、追加溶液用供給ポンプ17は、所望の性状のポリアミック酸が得られる条件で第3溶液A3を供給するよう調整される。追加溶液用供給ポンプ17における供給量は、第2撹拌槽混合溶液Dにおける性状や組成に応じて設定できる。
本実施形態では、追加溶液用供給ポンプ17は、上述の第1実施形態の第1供給ポンプ15と同様に、定量ポンプで構成される。
The additional solution supply pump 17 (fourth supply section) supplies the third solution A3 stored in the
In the present embodiment, the additional
なお、第2実施形態においては、追加溶液用供給ポンプ17より追加供給される第3溶液A3と、第3供給ポンプ22により供給される第1撹拌槽混合溶液Bと、の供給を制御することで、所望の性状のポリアミック酸を得る。そのため、第3溶液A3及び第1撹拌槽混合溶液Bの供給精度が高いことが好ましく、第2実施形態では、追加溶液用供給ポンプ17が定量ポンプで構成されるとともに、第3供給ポンプ22も定量ポンプで構成される。
In the second embodiment, the supply of the third solution A3 additionally supplied by the additional
追加溶液用流量測定部171は、第6送液部L6における追加溶液用供給ポンプ17の下流側の第3溶液A3の流量を測定する。本実施形態においては、追加溶液用流量測定部171は、第3タンク13と第2流通式撹拌槽型混合部50との間に配置される。追加溶液用流量測定部171は、測定した第3溶液A3の流量を後述する制御部200Aに出力する。
追加溶液用流量測定部171の下流側には、第2流通式撹拌槽型混合部50が配置される。
The additional solution flow
The second flow-type stirring tank
第2流通式撹拌槽型混合部50は、第1撹拌槽混合溶液Bと第3溶液A3とを気体に接触した状態で撹拌して重合反応を進行させることで第2撹拌槽混合溶液Dを生成する。第2流通式撹拌槽型混合部50は、第1撹拌槽混合溶液B及び第3溶液A3の受け入れと、第2撹拌槽混合溶液Dの取り出しとを連続的に行う。
The second flow type stirred tank
第2流通式撹拌槽型混合部50において、第1撹拌槽混合溶液B及び第3溶液A3における重合反応が進行し、第2撹拌槽混合溶液Dが得られる。第2撹拌槽混合溶液Dの粘度は、第2撹拌槽混合溶液Dが第1撹拌槽混合溶液Bよりも重合反応が進行しているため、第1撹拌槽混合溶液Bの粘度よりも高い。第2撹拌槽混合溶液Dは、管型混合部30に送液される。
In the second flow type stirring tank
第2流通式撹拌槽型混合部50は、撹拌槽型の反応器501と、複数の第2撹拌翼502(第2撹拌部材)と、を有する。反応器501は、温度調節用のジャケットが設けられた撹拌槽により構成される。第2撹拌翼502は、反応器501に導入された第1撹拌槽混合溶液B及び第3溶液A3を撹拌して第2撹拌槽混合溶液Dを生成する。第2撹拌翼302は、第1流通式撹拌槽型混合部20の第1撹拌翼202よりも高粘度の溶液を撹拌することに適した撹拌部材である。本実施形態においては、第2流通式撹拌槽型混合部50が第1流通式撹拌槽型混合部20の下流側に配置されており、粘度が高い状態の溶液であるため、第2撹拌翼502として、第1流通式撹拌槽型混合部20の第1撹拌翼202よりも高粘度用の撹拌部材を用いる。第1流通式撹拌槽型混合部20の第1撹拌翼202よりも高粘度用の撹拌部材としては、例えば、ヘリカルリボン翼などを挙げることができる。
The second circulation type stirring tank
なお、第2流通式撹拌槽型混合部50の第2撹拌翼502に用いられる撹拌部材としては、特に制限はないが、反応溶液の上下方向の循環、混合性能が高いものが好ましい。低粘度領域、中粘度領域、高粘度領域に使用される撹拌部材の一例としては第1実施形態に示したものと同様のものを挙げることができる。
The stirring member used for the
本実施形態における第2撹拌翼502としては、例えば、中粘度領域用の撹拌部材を使用してもよく、高粘度領域用の撹拌部材を使用してもよい。本実施形態の第2撹拌翼502に中粘度領域用の撹拌部材を使用した場合に、第1撹拌翼202として、例えば、低粘度領域用の撹拌部材を使用してもよい。また、本実施形態の第2撹拌翼502に高粘度領域用の撹拌部材を使用した場合に、第1撹拌翼202として、例えば、低粘度領域用の撹拌部材を使用してもよく、中粘度領域用の撹拌部材を使用してもよい。
As the
以上の第2流通式撹拌槽型混合部50においては、開放状態で、第1撹拌槽混合溶液B及び第3溶液A3の受け入れと、第2撹拌槽混合溶液Dの取り出しとを連続的に行いながら、反応器501に供給された第1撹拌槽混合溶液B及び第3溶液A3を、第2撹拌翼502により撹拌する。第1撹拌槽混合溶液B及び第3溶液A3を撹拌して重合反応を進行させて生成された第2撹拌槽混合溶液Dは、第5送液部L5を介して、第1実施形態において説明した管型混合部30に供給される。
In the second flow type stirring tank
第5送液部L5は、第2流通式撹拌槽型混合部50と管型混合部30とをつなぐラインである。第5送液部L5における第2流通式撹拌槽型混合部50と管型混合部30との間には、第2撹拌槽用開閉弁51、第5供給ポンプ52(第5供給部)、及び第5流量測定部521が、上流側から下流側に向かってこの順で配置される。
The fifth liquid feeding unit L5 is a line that connects the second flow type stirring tank
第2撹拌槽用開閉弁51は、第5送液部L5における第2流通式撹拌槽型混合部50の下方近傍に配置され、第5供給ポンプ52の上流側において、第5送液部L5を開閉する。後述する制御部200Aは、第2撹拌槽用開閉弁51の開閉動作や第5供給ポンプ52の吐出流量を制御することで、溶液が第2流通式撹拌槽型混合部50に滞留する滞留時間を制御する。
The second stirring tank opening/closing
第5供給ポンプ52は、第2流通式撹拌槽型混合部50に収容されている第2撹拌槽混合溶液Dを管型混合部30に供給する。第5供給ポンプ52は、第2撹拌槽混合溶液Dを所定の流量で吐出する。必要に応じて、第5供給ポンプ52の上流にインラインの脱泡装置を設置してもよい。
本実施形態においては、第5供給ポンプ52は、上述した第1実施形態の第3供給ポンプ22と同様に、第2撹拌槽混合溶液Dを管型混合部30に押し込んで管混合溶液Eを連続的に抜き出すことができればよく、高精度で供給することは要求されていない。そのため、第5供給ポンプ52は、上述した第1供給ポンプ15及び第2供給ポンプ16とは異なり、定量ポンプでなくてもよい。なお、第5供給ポンプ52が定量ポンプであることが排除されるものではなく、第5供給ポンプ52は定量ポンプであってもよい。
The
In the present embodiment, the
第5流量測定部521は、第5送液部L5における第5供給ポンプ52の下流側の第2撹拌槽混合溶液Dの流量を測定する。本実施形態においては、第5流量測定部521は、第5供給ポンプ52と管型混合部30との間に配置される。第5流量測定部521は、測定した第2撹拌槽混合溶液Dの流量を後述する制御部200Aに出力する。
The fifth flow
第3粘度測定部522は、第5送液部L5における第5流量測定部521と管型混合部30との間において、第2撹拌槽混合溶液Dの粘度情報を取得する。重合反応が進行することで粘度が上昇するため、粘度情報は、反応情報として有効な情報である。第3粘度測定部522は、取得した第2撹拌槽混合溶液Dの粘度情報を後述する制御部200Aに出力する。
The third
なお、本実施形態の第3粘度測定部522は、第1実施形態の第1粘度測定部222及び第2粘度測定部322と同様に、第2撹拌槽混合溶液Dにおける物理量及び/又は組成に関する反応情報を取得する測定部の一例である。
In addition, the 3rd
制御部200Aについて説明する。制御部200Aには、第1実施形態の制御部200に接続される構成に加えて、追加溶液用供給ポンプ17(第4供給部)、第5供給ポンプ52(第5供給部)、追加溶液用流量測定部171、第5流量測定部521、第2撹拌槽用開閉弁51、第3粘度測定部522、及び第2粘度測定部322が電気的に接続されている。なお、本明細書において、制御部200Aから各ポンプ、各測定部及び各弁への制御線の図示は省略している。
The
制御部200Aは、第1粘度測定部222(測定部)により取得された第1粘度情報(第1反応情報)、第2粘度測定部322(測定部)により取得された第2粘度情報(第2反応情報)及び/又は第3粘度測定部522(測定部)により取得された第3粘度情報(第3反応情報)に基づいて、第3供給ポンプ22及び/又は追加溶液用供給ポンプ17における供給を制御する。これにより、所望の性状(粘度)のポリアミック酸を得ることができる。
なお、制御部200Aは、第1実施形態における制御部200の機能も有するが、制御部200と共通する部分については詳細な説明を省略する。
The
Note that the
次に、第2実施形態における重合体製造システム1Aの動作を説明する。なお、第1実施形態における重合体製造システム1と同様の動作については説明を省略する。
重合体製造システム1Aにおいて、第1実施形態で説明した第1流通式撹拌槽型混合部20において生成された第1撹拌槽混合溶液Bは、第3供給ポンプ22の供給動作により第3送液部L3を送液されて、第2流通式撹拌槽型混合部50に供給される(第3供給工程)。
また、追加溶液用供給ポンプ17は、第3溶液A3を第2流通式撹拌槽型混合部50に供給する(第4供給工程)。
Next, the operation of the
In the
Further, the additional
ここで、第3供給ポンプ22及び追加溶液用供給ポンプ17は、第1粘度測定部222(測定部)により取得された第1粘度情報(第1反応情報)、第2粘度測定部322(測定部)により取得された第2粘度情報(第2反応情報)及び/又は第3粘度測定部522(測定部)により取得された第3粘度情報(第3反応情報)に基づいて、第1撹拌槽混合溶液B及び第3溶液A3を所望の割合で供給するように、互いの吐出流量が制御部200Aにより制御されている。追加溶液用供給ポンプ17は、第3溶液A3を所望の割合で供給するように、吐出流量が制御部200Aにより制御されている。
Here, the
第2流通式撹拌槽型混合部50においては、第1撹拌槽混合溶液B及び第3溶液A3の重合反応を進行させることで第2撹拌槽混合溶液Dが生成される(第2撹拌槽混合工程)。
In the second flow type stirred tank
第2撹拌槽混合溶液Dは、第5供給ポンプ52の供給動作により第5送液部L5を送液されて、管型混合部30に供給される(第5供給工程)。管型混合部30においては、第2撹拌槽混合溶液D及び第3溶液A3の重合反応を更に進行させることで管混合溶液Eが生成される(管混合工程)。管型混合部30において生成された管混合溶液Eは、第4送液部L4を送液されて、クッションタンク40に供給される。
The second stirred tank mixed solution D is fed by the
本実施形態の重合体製造システム1Aによれば、上述の第1実施形態における効果のほか、以下の効果を奏する。
重合体製造システム1Aは、重付加性の第3重合性化合物を含む第3溶液A3を供給する追加溶液用供給ポンプ17と、第1流通式撹拌槽型混合部20と管型混合部30との間に配置され、第1撹拌槽混合溶液Bと第3溶液A3とを気体に接触した状態で撹拌して重合反応を進行させることで第2撹拌槽混合溶液Dを生成し、第1撹拌槽混合溶液B及び第3溶液A3の受け入れと第2撹拌槽混合溶液Dの取り出しとを連続的に行う第2流通式撹拌槽型混合部50と、第2撹拌槽混合溶液Dを供給する第5供給ポンプ52と、を更に備え、管型混合部30は、第2撹拌槽混合溶液Dを撹拌して重合反応を更に進行させることで管混合溶液Eを生成する。これにより、第2流通式撹拌槽型混合部50において、第3溶液A3を追加供給することにより、所望の性状の重合体を得ることができる。
According to the
The
また、重合体製造システム1Aにおいて、第1粘度測定部222(測定部)により取得された第1粘度情報(第1反応情報)及び/又は第2粘度測定部322(測定部)により取得された第2粘度情報(第2反応情報)に基づいて、第3供給ポンプ22及び/又は追加溶液用供給ポンプ17における供給を制御する。これにより、所望の性状(粘度)の重合体を得ることができる。
Further, in the
<変形例>
以上、2つの実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲内での変形、改良等は本発明に含まれる。
<Modification>
Although two embodiments have been described above, the present invention is not limited to the above embodiments, and modifications, improvements, etc. within the scope of achieving the object of the present invention are included in the present invention.
例えば、上述の実施形態では、重合体製造システムが、第1実施形態では第1流通式撹拌槽型混合部及び管型混合部において2段階の混合を行うように構成し、第2実施形態では第1流通式撹拌槽型混合部、第2流通式撹拌槽型混合部、及び管型混合部において3段階の混合を行うように構成した。しかし、これに限定されない。4段階以上の混合を行う構成を有していてもよい。すなわち、重合体製造システムは、2段階、3段階の混合を行うものに限定されず、4段階以上の混合を行うものであってもよい。例えば、重合体製造システムは、第1流通式撹拌槽型混合部20と管型混合部30との間に、1段又は複数段の流通式撹拌槽型混合部又は管型混合部を設けてもよいし、管型混合部の下流側に、1段又は複数段の流通式撹拌槽型混合部又は管型混合部を設けてもよい。重合体製造システムは、流通式撹拌槽型混合部において一時的に開放することで、高吐出圧力や高精度の高価なポンプを使用せずに、所望の重合体を連続的に且つ安定的に得ることが可能である。
For example, in the above-described embodiment, the polymer production system is configured to perform two-stage mixing in the first flow-type stirring tank type mixing section and the tubular mixing section in the first embodiment, and in the second embodiment. The first flow type stirring tank type mixing unit, the second flow type stirring tank type mixing unit, and the tube type mixing unit were configured to perform three-stage mixing. However, it is not limited to this. You may have the structure which mixes 4 or more steps. That is, the polymer production system is not limited to a system in which two-stage and three-stage mixing is performed, and may be a system in which four or more stages of mixing are performed. For example, in the polymer production system, one or more stages of the flow type stirring tank type mixing unit or the pipe type mixing unit are provided between the first flow type stirring tank
また、上述の実施形態では、ポリアミック酸又はポリイミドを製造する重合体製造システムについて説明したが、製造する重合体はこれらに限定されない。例えば、重合体製造システムは、ウレタンモノマー、エポキシモノマー等の重付加性モノマーを用いて重合体を製造するものであってもよい。 Moreover, in the above-mentioned embodiment, although the polymer manufacturing system which manufactures polyamic acid or a polyimide was demonstrated, the polymer manufactured is not limited to these. For example, the polymer production system may be one that produces a polymer using a polyaddition monomer such as a urethane monomer or an epoxy monomer.
また、上述の実施形態では、粘度測定部により第1撹拌槽混合溶液B、管混合溶液C,E、及び/又は第2撹拌槽混合溶液Dの粘度に関する粘度情報を取得して、取得した粘度情報に基づいて、滞留時間の制御や、溶液A1,A2,A3の供給量を制御したが、これに限定されない。例えば、第1撹拌槽混合溶液B、管混合溶液C,E、及び/又は第2撹拌槽混合溶液Dの吸光度に関する吸光度情報を取得して、取得した吸光度情報に基づいて、滞留時間の制御や、溶液A1,A2,A3の供給量を制御してもよい。 Moreover, in the above-described embodiment, the viscosity measuring unit acquires the viscosity information regarding the viscosities of the first stirred tank mixed solution B, the tube mixed solutions C and E, and/or the second stirred tank mixed solution D, and the acquired viscosity. Although the residence time was controlled and the supply amounts of the solutions A1, A2 and A3 were controlled based on the information, the present invention is not limited to this. For example, the absorbance information regarding the absorbance of the first stirring tank mixed solution B, the tube mixed solutions C and E, and/or the second stirring tank mixed solution D is acquired, and the residence time is controlled based on the acquired absorbance information. The supply amounts of the solutions A1, A2 and A3 may be controlled.
以下、実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples.
<実施例1>
実施例1では、図1に示すような構造の重合体製造システム1を用いてポリアミック酸を製造した。第1タンク11には、4,4’−ジアミノジフェニルエーテルとピロメリット酸二無水物との反応により得られた酸無水物基末端のポリアミック酸をN,N−ジメチルホルムアミド中に溶解した第1溶液A1を収容した。また、第2タンク12には、p−フェニレンジアミンをN,N−ジメチルホルムアミド中に溶解した第2溶液A2を収容した。第1流通式撹拌槽型混合部20は温調用のジャケットが付いた撹拌槽で、第1撹拌翼202は傾斜パドルを用いた。管型混合部30として、Kenics mixer型のスタティックミキサーを用いた。
<Example 1>
In Example 1, a polyamic acid was produced using the polymer production system 1 having the structure shown in FIG. In the
まず、第1流通式撹拌槽型混合部20において、第1供給ポンプ15により供給された第1溶液A1と、第2供給ポンプ16により供給された第2溶液A2とを混合・反応させ、第1撹拌槽混合溶液Bを生成した。次いで、第3供給ポンプ22により供給された第1撹拌槽混合溶液Bを管型混合部30に連続的に供給し、管型混合部30において更に反応を進行させ、第3供給ポンプ22の供給による押し出しにより連続的に抜き出しを行い、900ポアズの管混合溶液Cを連続的に取得した。
First, in the first flow type stirring tank
<実施例2>
実施例2では、図2に示すような構造の重合体製造システム1Aを用いてポリアミック酸を製造した。第1タンク11には、4,4’−ジアミノジフェニルエーテルとピロメリット酸二無水物との反応により得られた酸無水物基末端のポリアミック酸をN,N−ジメチルホルムアミド中に溶解した第1溶液A1を収容した。また、第2タンク12には、p−フェニレンジアミンをN,N−ジメチルホルムアミド中に溶解した第2溶液A2を収容した。また、第3タンク13には、p−フェニレンジアミンをN,N−ジメチルホルムアミド中に溶解した第3溶液A3を収容した。第1流通式撹拌槽型混合部20は温調用のジャケットが付いた撹拌槽で、第1撹拌翼202は傾斜パドルを用いた。第2流通式撹拌槽型混合部50は温調用のジャケットが付いた撹拌槽で、第2撹拌翼502はヘリカルリボン翼を用いた。管型混合部30として、Kenics mixer型のスタティックミキサーを用いた。
<Example 2>
In Example 2, a polyamic acid was produced using the
まず、第1流通式撹拌槽型混合部20において、第1供給ポンプ15により供給された第1溶液A1と、第2供給ポンプ16により供給された第2溶液A2とを混合・反応させ、第1撹拌槽混合溶液Bを生成した。次いで、第3供給ポンプ22により供給された第1撹拌槽混合溶液Bと追加溶液用供給ポンプ17により供給された第3溶液A3とを第2流通式撹拌槽型混合部50に連続的に供給して第2撹拌槽混合溶液Dを生成し、第5供給ポンプ52により供給された第2撹拌槽混合溶液Dを管型混合部30に連続的に供給し、管型混合部30において更に反応を進行させ、第5供給ポンプ52の供給による押し出しにより連続的に抜き出しを行い、3500ポアズの管混合溶液Eを連続的に取得した。
First, in the first flow type stirring tank
1、1A 重合体製造システム
15 第1供給ポンプ(第1供給部)
16 第2供給ポンプ(第2供給部)
17 追加溶液用供給ポンプ(第4供給部)
20 第1流通式撹拌槽型混合部
22 第3供給ポンプ(第3供給部)
30 管型混合部
50 第2流通式撹拌槽型混合部
52 第5供給ポンプ(第5供給部)
200、200A 制御部
222 第1粘度測定部
322 第2粘度測定部
A1 第1溶液
A2 第2溶液
A3 第3溶液
B 第1撹拌槽混合溶液
C 管混合溶液
D 第2撹拌槽混合溶液
E 管混合溶液
L 送液ライン
1, 1A
16 Second supply pump (second supply section)
17 Supply pump for additional solution (4th supply part)
20 1st flow type stirring tank
30 Tube
200,
Claims (20)
前記第1溶液を供給する第1供給部と、
前記第2溶液を供給する第2供給部と、
前記第1溶液と前記第2溶液とを気体に接触した状態で撹拌して重合反応を進行させることで第1撹拌槽混合溶液を生成し、前記第1溶液及び前記第2溶液の受け入れと前記第1撹拌槽混合溶液の取り出しとを連続的に行う第1流通式撹拌槽型混合部と、
前記第1撹拌槽混合溶液を供給する第3供給部と、
前記第1流通式撹拌槽型混合部の下流側に配置され、前記第1撹拌槽混合溶液を撹拌して重合反応を更に進行させることで管混合溶液を生成する管型混合部と、を備える重合体製造システム。 A polymer production system for producing a polymer using a first solution containing a polyadditive first polymerizable compound and a second solution containing a polyadditive second polymerizable compound as raw materials,
A first supply unit for supplying the first solution;
A second supply unit for supplying the second solution;
The first solution and the second solution are stirred in a state of being in contact with a gas to allow a polymerization reaction to proceed, thereby producing a first stirred tank mixed solution, and receiving the first solution and the second solution and A first flow type stirring tank type mixing section for continuously taking out the first stirring tank mixed solution;
A third supply unit for supplying the first stirred tank mixed solution;
And a tube type mixing section which is disposed on the downstream side of the first flow type stirring tank type mixing section and which generates a tube mixed solution by further stirring the first stirring tank mixed solution to further advance the polymerization reaction. Polymer manufacturing system.
前記第1流通式撹拌槽型混合部と前記管型混合部との間に配置され、前記第1撹拌槽混合溶液と前記第3溶液とを気体に接触した状態で撹拌して重合反応を進行させることで第2撹拌槽混合溶液を生成し、前記第1撹拌槽混合溶液及び前記第3溶液の受け入れと前記第2撹拌槽混合溶液の取り出しとを連続的に行う第2流通式撹拌槽型混合部と、
前記第2撹拌槽混合溶液を供給する第5供給部と、を更に備え、
前記管型混合部は、前記第2撹拌槽混合溶液を撹拌して重合反応を更に進行させることで前記管混合溶液を生成する請求項1又は2に記載の重合体製造システム。 A fourth supply part for supplying a third solution containing a polyadditive third polymerizable compound,
It is arranged between the first flow type stirring tank type mixing section and the tube type mixing section, and the first stirring tank mixed solution and the third solution are stirred in a state of being in contact with gas to proceed a polymerization reaction. A second flow-type stirring tank type, in which a second stirring tank mixed solution is generated by performing the above, and the first stirring tank mixed solution and the third solution are continuously received and the second stirring tank mixed solution is taken out continuously. A mixing section,
A fifth supply unit for supplying the second stirred tank mixed solution,
The polymer production system according to claim 1 or 2, wherein the tubular mixing section produces the tubular mixed solution by stirring the second stirred tank mixed solution to further advance a polymerization reaction.
前記測定部により取得された反応情報に基づいて、前記第1供給部及び/又は前記第2供給部における供給を制御する制御部と、を更に備える請求項1〜4のいずれか1項に記載の重合体製造システム。 A measurement unit that acquires reaction information regarding a physical quantity and/or composition in any one or more of the first stirred tank mixed solution and the tube mixed solution;
The control part which controls the supply in the said 1st supply part and/or said 2nd supply part based on the reaction information acquired by the said measurement part, It further comprises any one of Claims 1-4. Polymer manufacturing system.
(a)前記第1重合性化合物及び前記第2重合性化合物のうち、一方がテトラカルボン酸二無水物であり、他方がジアミンである。
(b)前記第1重合性化合物及び前記第2重合性化合物のうち、一方が酸無水物基末端又はアミノ基末端のポリアミック酸であり、他方がジアミン又はテトラカルボン酸二無水物である。
(c)前記第1重合性化合物及び前記第2重合性化合物のうち、一方が酸無水物基末端又はアミノ基末端のポリアミック酸であり、他方がアミノ基末端又は酸無水物基末端のポリアミック酸である。 The polymer production system according to claim 1 or 2, wherein the first polymerizable compound and the second polymerizable compound satisfy any of the following (a) to (c) and produce a polyamic acid as the polymer.
(A) Of the first polymerizable compound and the second polymerizable compound, one is tetracarboxylic dianhydride and the other is diamine.
(B) Of the first polymerizable compound and the second polymerizable compound, one is a polyamic acid having an acid anhydride group terminal or an amino group terminal, and the other is a diamine or a tetracarboxylic acid dianhydride.
(C) Of the first polymerizable compound and the second polymerizable compound, one is a polyamic acid having an acid anhydride group terminal or an amino group terminal and the other is a polyamic acid having an amino group terminal or an acid anhydride group terminal. Is.
(a)前記第1重合性化合物及び前記第2重合性化合物のうち、一方がテトラカルボン酸二無水物であり、他方がジアミンである。
(b)前記第1重合性化合物及び前記第2重合性化合物のうち、一方が酸無水物基末端又はアミノ基末端のポリアミック酸であり、他方がジアミン又はテトラカルボン酸二無水物である。
(c)前記第1重合性化合物及び前記第2重合性化合物のうち、一方が酸無水物基末端又はアミノ基末端のポリアミック酸であり、他方がアミノ基末端又は酸無水物基末端のポリアミック酸である。 The first polymerizable compound and the second polymerizable compound satisfy any of the following (a) to (c), the third polymerizable compound is tetracarboxylic acid dianhydride or diamine, as the polymer The polymer production system according to claim 3, which produces a polyamic acid.
(A) Of the first polymerizable compound and the second polymerizable compound, one is tetracarboxylic dianhydride and the other is diamine.
(B) Of the first polymerizable compound and the second polymerizable compound, one is a polyamic acid having an acid anhydride group terminal or an amino group terminal, and the other is a diamine or a tetracarboxylic acid dianhydride.
(C) Of the first polymerizable compound and the second polymerizable compound, one is a polyamic acid having an acid anhydride group terminal or an amino group terminal and the other is a polyamic acid having an amino group terminal or an acid anhydride group terminal. Is.
(a)前記第1重合性化合物及び前記第2重合性化合物のうち、一方がテトラカルボン酸二無水物であり、他方がジアミンである。
(b)前記第1重合性化合物及び前記第2重合性化合物のうち、一方が酸無水物基末端又はアミノ基末端のポリアミック酸であり、他方がジアミン又はテトラカルボン酸二無水物である。
(c)前記第1重合性化合物及び前記第2重合性化合物のうち、一方が酸無水物基末端又はアミノ基末端のポリアミック酸であり、他方がアミノ基末端又は酸無水物基末端のポリアミック酸である。 The first polymerizable compound and the second polymerizable compound satisfy any of the following (a) ~ (c), the third polymerizable compound is an acid anhydride group terminal or amino group terminal polyamic acid, The polymer production system according to claim 3 or 4, which produces polyamic acid as the polymer.
(A) Of the first polymerizable compound and the second polymerizable compound, one is tetracarboxylic dianhydride and the other is diamine.
(B) Of the first polymerizable compound and the second polymerizable compound, one is a polyamic acid having an acid anhydride group terminal or an amino group terminal, and the other is a diamine or a tetracarboxylic acid dianhydride.
(C) Of the first polymerizable compound and the second polymerizable compound, one is a polyamic acid having an acid anhydride group terminal or an amino group terminal and the other is a polyamic acid having an amino group terminal or an acid anhydride group terminal. Is.
前記第1溶液を供給する第1供給工程と、
前記第2溶液を供給する第2供給工程と、
第1流通式撹拌槽型混合部において、前記第1溶液と前記第2溶液とを気体に接触した状態で撹拌して重合反応を進行させることで第1撹拌槽混合溶液を生成し、前記第1溶液及び前記第2溶液の受け入れと前記第1撹拌槽混合溶液の取り出しとを連続的に行う第1撹拌槽混合工程と、
前記第1撹拌槽混合溶液を供給する第3供給工程と、
管型混合部において、前記第1撹拌槽混合溶液を撹拌して重合反応を更に進行させることで管混合溶液を生成する管混合工程と、を含む重合体の製造方法。 A method for producing a polymer, which comprises producing a polymer using a first solution containing a polyadditive first polymerizable compound and a second solution containing a polyadditive second polymerizable compound as raw materials,
A first supplying step of supplying the first solution,
A second supply step of supplying the second solution;
In the first flow type stirring tank type mixing section, the first solution and the second solution are stirred in a state of being in contact with gas to promote a polymerization reaction to generate a first stirring tank mixed solution, A first stirring tank mixing step of continuously receiving one solution and the second solution and taking out the first stirring tank mixed solution;
A third supply step of supplying the first stirred tank mixed solution,
A tube mixing step of producing a tube mixed solution by further advancing the polymerization reaction by stirring the first stirred tank mixed solution in the tube type mixing section.
第2流通式撹拌槽型混合部において、前記第1撹拌槽混合溶液と前記第3溶液とを気体に接触した状態で撹拌して重合反応を進行させることで第2撹拌槽混合溶液を生成し、前記第1撹拌槽混合溶液及び前記第3溶液の受け入れと前記第2撹拌槽混合溶液の取り出しとを連続的に行う第2撹拌槽混合工程と、
前記第2撹拌槽混合溶液を供給する第5供給工程と、を更に含み、
前記管混合工程では、前記第2撹拌槽混合溶液を撹拌して重合反応を更に進行させることで前記管混合溶液を生成する請求項11又は12に記載の重合体の製造方法。 A fourth supplying step of supplying a third solution containing a polyadditive third polymerizable compound,
In the second circulation type stirring tank type mixing section, the first stirring tank mixed solution and the third solution are stirred in a state of being in contact with gas to allow the polymerization reaction to proceed to generate a second stirring tank mixed solution. A second stirring tank mixing step of continuously receiving the first stirring tank mixed solution and the third solution and taking out the second stirring tank mixed solution,
And a fifth supplying step of supplying the second stirred tank mixed solution,
The method for producing a polymer according to claim 11 or 12, wherein in the tube mixing step, the tube mixed solution is produced by stirring the second stirred tank mixed solution to further advance a polymerization reaction.
前記測定工程により取得された反応情報に基づいて、前記第1供給工程及び/又は前記第2供給工程における供給を制御する制御工程と、を更に含む請求項11〜14のいずれか1項に記載の重合体の製造方法。 A measurement step of obtaining reaction information regarding a physical quantity and/or composition in any one or more of the first stirred tank mixed solution and the tube mixed solution;
The control process which controls the supply in the said 1st supply process and/or said 2nd supply process based on the reaction information acquired by the said measurement process, It further contains any one of Claims 11-14. A method for producing the polymer.
(a)前記第1重合性化合物及び前記第2重合性化合物のうち、一方がテトラカルボン酸二無水物であり、他方がジアミンである。
(b)前記第1重合性化合物及び前記第2重合性化合物のうち、一方が酸無水物基末端又はアミノ基末端のポリアミック酸であり、他方がジアミン又はテトラカルボン酸二無水物である。
(c)前記第1重合性化合物及び前記第2重合性化合物のうち、一方が酸無水物基末端又はアミノ基末端のポリアミック酸であり、他方がアミノ基末端又は酸無水物基末端のポリアミック酸である。 The method for producing a polymer according to claim 11 or 12, wherein the first polymerizable compound and the second polymerizable compound satisfy any of the following (a) to (c), and a polyamic acid is produced as the polymer. ..
(A) Of the first polymerizable compound and the second polymerizable compound, one is tetracarboxylic dianhydride and the other is diamine.
(B) Of the first polymerizable compound and the second polymerizable compound, one is a polyamic acid having an acid anhydride group terminal or an amino group terminal, and the other is a diamine or a tetracarboxylic acid dianhydride.
(C) Of the first polymerizable compound and the second polymerizable compound, one is a polyamic acid having an acid anhydride group terminal or an amino group terminal and the other is a polyamic acid having an amino group terminal or an acid anhydride group terminal. Is.
(a)前記第1重合性化合物及び前記第2重合性化合物のうち、一方がテトラカルボン酸二無水物であり、他方がジアミンである。
(b)前記第1重合性化合物及び前記第2重合性化合物のうち、一方が酸無水物基末端又はアミノ基末端のポリアミック酸であり、他方がジアミン又はテトラカルボン酸二無水物である。
(c)前記第1重合性化合物及び前記第2重合性化合物のうち、一方が酸無水物基末端又はアミノ基末端のポリアミック酸であり、他方がアミノ基末端又は酸無水物基末端のポリアミック酸である。 The first polymerizable compound and the second polymerizable compound satisfy any of the following (a) to (c), the third polymerizable compound is tetracarboxylic acid dianhydride or diamine, as the polymer The method for producing a polymer according to claim 13 or 14, which comprises producing a polyamic acid.
(A) Of the first polymerizable compound and the second polymerizable compound, one is tetracarboxylic dianhydride and the other is diamine.
(B) Of the first polymerizable compound and the second polymerizable compound, one is a polyamic acid having an acid anhydride group terminal or an amino group terminal, and the other is a diamine or a tetracarboxylic acid dianhydride.
(C) Of the first polymerizable compound and the second polymerizable compound, one is a polyamic acid having an acid anhydride group terminal or an amino group terminal and the other is a polyamic acid having an amino group terminal or an acid anhydride group terminal. Is.
(a)前記第1重合性化合物及び前記第2重合性化合物のうち、一方がテトラカルボン酸二無水物であり、他方がジアミンである。
(b)前記第1重合性化合物及び前記第2重合性化合物のうち、一方が酸無水物基末端又はアミノ基末端のポリアミック酸であり、他方がジアミン又はテトラカルボン酸二無水物である。
(c)前記第1重合性化合物及び前記第2重合性化合物のうち、一方が酸無水物基末端又はアミノ基末端のポリアミック酸であり、他方がアミノ基末端又は酸無水物基末端のポリアミック酸である。 The first polymerizable compound and the second polymerizable compound satisfy any of the following (a) ~ (c), the third polymerizable compound is an acid anhydride group terminal or amino group terminal polyamic acid, The method for producing a polymer according to claim 13 or 14, wherein a polyamic acid is produced as the polymer.
(A) Of the first polymerizable compound and the second polymerizable compound, one is tetracarboxylic dianhydride and the other is diamine.
(B) Of the first polymerizable compound and the second polymerizable compound, one is a polyamic acid having an acid anhydride group terminal or an amino group terminal, and the other is a diamine or a tetracarboxylic acid dianhydride.
(C) Of the first polymerizable compound and the second polymerizable compound, one is a polyamic acid having an acid anhydride group terminal or an amino group terminal and the other is a polyamic acid having an amino group terminal or an acid anhydride group terminal. Is.
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