JP5541481B2 - Method for producing radical polymer - Google Patents

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本発明はラジカル重合体の製造方法に関する。さらに詳しくは、本発明はマイクロリアクターを用いたラジカル重合体を短時間で効率よく円滑に製造する方法に関するものである。   The present invention relates to a method for producing a radical polymer. More specifically, the present invention relates to a method for efficiently and smoothly producing a radical polymer using a microreactor in a short time.

ラジカル重合開始剤の存在下にラジカル重合性単量体を重合することにより得られるラジカル重合性単量体の共重合体は多岐にわたる工業分野において利用されており、その工業的価値は著大である。その優れた物性により、印刷材料、塗料、接着剤、各種コーティング材料、などの広い分野で使用されている。
さらに、ラジカル重合性単量体の共重合体は医療用粘着剤としてや写真材料あるいは光学材料のコーティング材料として用いられている。このような用途に対するラジカル重合体は粘着特性の経時変化や人体への刺激、影響を最小限に抑える目的で、またフィルム特性あるいは光学特性に対する影響を最小限に抑える目的で特に残存モノマー量や未分解のラジカル重合開始剤量は極力低いことが求められている。
残存モノマー量や未分解のラジカル重合開始剤量を極力下げる方法としては種々の方法が採用されているが、一般的には重合反応の後半に重合開始剤を繰り返し添加したりする方法が採用されているが、追加添加したラジカル重合開始剤量を分解するために長時間を必要とする問題があった。さらに少なくとも重合反応の後半に密閉された状態で重合溶液の沸点以上の温度に反応温度を設定するラジカル重合体の製造方法として開示されている(例えば、特許文献1参照。)
しかしながら、これらの技術は溶剤の沸点以上に反応温度を上げるためには耐圧釜が必要となり大掛かりな装置の導入が必要であったり、反応温度を上げるためにラジカル重合性単量体の共重合体が着色したりする問題があった。
また、(メタ)アクリレートシロップの製造方法において温度を高め加圧下において連続的に処理する方法が開示されている(例えば、特許文献2、特許文献3参照)。
しかしながら、これらの技術はそもそもシロップの製造方法でありラジカル重合性単量体の重合率も低いものであった。
近年、石油エネルギーの高騰から化学製品の製造方法の抜本的な見直しが迫られてきている。その中で、マイクロリアクターに対する関心が高まってきている。マイクロリアクターは狭い空間で反応を行う装置であり大掛かりな装置の導入も不必要で、投資コスト、製造コストの削減も期待される。また、マイクロリアクターは狭い空間で反応を行うため単位体積あたりの比表面積が大きく、このため反応温度の制御が容易であるという特長を有する。ラジカル重合についても本特長を活かしたマイクロリアクターの利用検討がいくつかなされており、分子量分布の狭いラジカル重合体の製造方法として開示されている(例えば、特許文献4、特許文献5参照。)。
しかしながら、これらの技術には残存モノマー量や未分解のラジカル重合開始剤量を減らす方法については何ら記載がなかった。
A copolymer of a radical polymerizable monomer obtained by polymerizing a radical polymerizable monomer in the presence of a radical polymerization initiator is used in various industrial fields, and its industrial value is remarkable. is there. Due to its excellent physical properties, it is used in a wide range of fields such as printing materials, paints, adhesives, and various coating materials.
Furthermore, a copolymer of a radical polymerizable monomer is used as a medical pressure-sensitive adhesive or as a coating material for photographic materials or optical materials. Radical polymers for such applications are used for the purpose of minimizing changes in adhesive properties over time, irritation and effects on the human body, and in order to minimize the effects on film properties and optical properties. The amount of radical polymerization initiator for decomposition is required to be as low as possible.
Various methods have been adopted as methods for reducing the amount of residual monomer and the amount of undecomposed radical polymerization initiator as much as possible, but generally a method of repeatedly adding a polymerization initiator in the latter half of the polymerization reaction is adopted. However, there is a problem that it takes a long time to decompose the amount of radical polymerization initiator added additionally. Furthermore, it is disclosed as a method for producing a radical polymer in which the reaction temperature is set to a temperature equal to or higher than the boiling point of the polymerization solution in a sealed state at least in the latter half of the polymerization reaction (see, for example, Patent Document 1).
However, these techniques require a pressure vessel to raise the reaction temperature above the boiling point of the solvent, necessitating the introduction of a large apparatus, or a copolymer of radical polymerizable monomers to raise the reaction temperature. There was a problem of coloring.
In addition, a method for continuously treating under pressure is disclosed by increasing the temperature in the method for producing (meth) acrylate syrup (see, for example, Patent Document 2 and Patent Document 3).
However, these techniques are originally methods for producing syrup, and the polymerization rate of radically polymerizable monomers is low.
In recent years, a drastic review of the manufacturing method of chemical products has been urged due to soaring petroleum energy. In this context, interest in microreactors has increased. A microreactor is a device that performs a reaction in a narrow space, and it is not necessary to introduce a large-scale device, and it is expected to reduce investment costs and manufacturing costs. In addition, since the microreactor performs the reaction in a narrow space, the specific surface area per unit volume is large, and thus the reaction temperature can be easily controlled. Several studies on the use of microreactors taking advantage of this feature have also been made for radical polymerization, and disclosed as a method for producing a radical polymer having a narrow molecular weight distribution (see, for example, Patent Document 4 and Patent Document 5).
However, these techniques did not describe any method for reducing the amount of residual monomer or the amount of undecomposed radical polymerization initiator.

特開平09−124467号公報JP 09-124467 A 特公昭59−21325号公報Japanese Patent Publication No.59-21325 特公平01−49295号公報Japanese Patent Publication No. 01-49295 国際公開2005/010055号公報International Publication No. 2005/010055 特開2006−199767号公報JP 2006-199767 A

本発明の目的は、従来のバッチ反応釜では温和な反応条件でゆっくりと時間をかけてしか得られなかった残存モノマー量、及び未分解のラジカル重合開始剤量の少ない優れた特性を有するラジカル重合体を、マイクロリアクターを利用して短い滞留時間で高い生産効率で製造するラジカル重合体の製造方法を提供することにある。   The object of the present invention is to provide a radical monomer having excellent characteristics such as a residual monomer amount that can be obtained only slowly over a mild reaction condition in a conventional batch reactor, and a small amount of undecomposed radical polymerization initiator. An object of the present invention is to provide a method for producing a radical polymer in which a coalescence is produced with high production efficiency with a short residence time using a microreactor.

本発明者は、上記課題を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、内部に微小管状流路が形成された伝熱性反応容器の該微小管状流路内に、ラジカル重合開始剤存在下でラジカル重合性単量体を重合して得られた、残存モノマー及び未分解のラジカル重合開始剤を含む重合溶液を含有する流体を、該流路を加圧しながら、液密状態で、且つ、連続的に流通させることにより、ラジカル分解速度定数が計算上100h−1〜10000h−1の範囲になるように該流路の温度をコントロールしながら供給することにより特に着色がなく、残存モノマー量、及び未分解のラジカル重合開始剤量の少ない優れた特性を有するラジカル重合体を製造することが可能であることを見出し、本発明を完成するに至った。 As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventor conducted radical polymerization in the presence of a radical polymerization initiator in the microtubular channel of the heat transfer reaction vessel in which the microtubular channel was formed. obtained by polymerizing a sex monomer, a fluid containing a polymerization solution containing the residual monomers and undecomposed radical polymerization initiator, under pressure to the flow passage, a liquid-tight state, and, continuously by flowing not particularly colored by supplying while controlling the temperature of the flow path as the radical decomposition rate constant we are in the range of computationally 100h -1 ~10000h -1, the amount of residual monomer, and undecomposed The present inventors have found that it is possible to produce a radical polymer having excellent characteristics with a small amount of the radical polymerization initiator, and have completed the present invention.

すなわち、本発明は、内部に微小管状流路が形成された伝熱性反応容器の該微小管状流路内に、ラジカル重合開始剤存在下でラジカル重合性単量体を重合して得られた、残存モノマー及び未分解のラジカル重合開始剤を含む重合溶液を含有する流体を、該流路を加圧しながら、液密状態で、且つ、連続的に流通させることにより、ラジカル分解速度定数が計算上100h−1〜10000h−1の範囲になるように該流路の温度をコントロールしながら供給することを特徴とするラジカル重合体の製造方法を提供する。 That is, the present invention includes, in the fine tubular flow channel is fine small tubular passage of the heat-conducting reaction vessel which is formed, obtained by polymerizing a radical polymerizable monomer in the presence of a radical polymerization initiator, By allowing a fluid containing a polymerization solution containing residual monomer and undecomposed radical polymerization initiator to flow continuously in a liquid-tight state while pressurizing the flow path, the radical decomposition rate constant is calculated. to provide a method of manufacturing a radical polymer and supplying while controlling the temperature of the flow channel to be in the range of 100h -1 ~10000h -1.

また、本発明はラジカル重合開始剤存在下でラジカル重合性単量体を重合して得られた、残存モノマーを含む重合溶液にラジカル重合開始剤を追加混合した溶液を含有する流体をラジカル分解速度定数が計算上100h−1〜10000h−1の範囲になるように、内部に微小管状流路が形成された伝熱性反応容器の該微小管状流路の温度をコントロールしながら、該流路に供給することを特徴とするラジカル重合体の製造方法をも提供する。 Further, the present invention is obtained by polymerizing a radical polymerizable monomer in the presence of a radical polymerization initiator, fluid radical degradation rate containing a solution obtained by adding a mixture a radical polymerization initiator to the polymerization solution containing the residual monomers as constant is in the range of computationally 100h -1 ~10000h -1, while controlling the temperature of the fine small tubular passage of the heat-conducting reaction vessel fine tubular flow channel formed therein, supplied to the flow channel A method for producing a radical polymer is also provided.

本発明によるラジカル重合体の製造方法によれば、従来のバッチ反応釜では温和な反応条件でゆっくりと時間をかけてしか得られなかった残存モノマー量、及び未分解のラジカル重合開始剤量の少ない優れた特性を有するラジカル重合体を、短い滞留時間で高い生産効率で製造することが可能になる。   According to the method for producing a radical polymer according to the present invention, the amount of residual monomer that can be obtained only slowly over a mild reaction condition in a conventional batch reaction kettle, and the amount of undecomposed radical polymerization initiator is small. A radical polymer having excellent characteristics can be produced with high production efficiency in a short residence time.

本発明の製造方法に用いる化学反応デバイスの継手部を含めた概略図全体構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the schematic diagram whole structure including the coupling | bond part of the chemical reaction device used for the manufacturing method of this invention. 本発明の製造方法に用いる化学反応デバイスの継手部を含めた概略図全体構成を示す水平断面図である。It is a horizontal sectional view showing the whole schematic diagram composition including the joint part of the chemical reaction device used for the manufacturing method of the present invention. 図2における2種類のプレート構造を示す分解斜視図である。FIG. 3 is an exploded perspective view showing two types of plate structures in FIG. 2. 実施例及び比較例で用いた製造装置を模式的に示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows typically the manufacturing apparatus used by the Example and the comparative example. 実施例で用いたマイクロミキサーを模式的に示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows typically the micromixer used in the Example. 実施例で用いたマイクロミキサーを模式的に示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows typically the micromixer used in the Example.

次いで、本発明を実施するにあたり、必要な事項を具体的に述べる。   Next, details necessary for carrying out the present invention will be described in detail.

本発明の第一の発明の製造方法で得られるラジカル重合体は、内部に微小管状流路が形成された伝熱性反応容器の該微小管状流路内に、ラジカル重合開始剤とラジカル重合性単量体とを重合して得られた重合溶液を含有する流体を、該流路を加圧しながら、液密状態で、且つ、連続的に流通させることにより、ラジカル分解速度定数が計算上100h−1〜10000h−1の範囲になるように該流路の温度をコントロールしながら重合反応を行うことにより製造される。 The radical polymer obtained by the production method of the first invention of the present invention contains a radical polymerization initiator and a radical polymerizable monomer in the microtubular channel of a heat transfer reaction vessel in which a microtubular channel is formed. By allowing a fluid containing a polymerization solution obtained by polymerizing a polymer to continuously flow while pressurizing the flow path in a liquid-tight state, the radical decomposition rate constant is calculated to be 100 h It is produced by carrying out a polymerization reaction while controlling the temperature of the flow path so as to be in the range of 1 to 10000 h −1 .

本発明の第二の発明の製造方法で得られるラジカル重合体は、ラジカル重合開始剤とラジカル重合性単量体類とを重合して得られた重合溶液に、更にラジカル重合開始剤を追加混合した溶液を含有する流体を、内部に微小管状流路が形成された伝熱性反応容器の該微小管状流路に、重合溶液中のラジカルのラジカル分解速度定数が100h−1〜10000h−1の範囲になるように、該流路の温度をコントロールしながら供給することを特徴とするラジカル重合体の製造方法である。 The radical polymer obtained by the production method of the second invention of the present invention is obtained by further adding a radical polymerization initiator to a polymerization solution obtained by polymerizing a radical polymerization initiator and radical polymerizable monomers. solution fluid containing, in fine small tubular passage of the heat-conducting reaction vessel fine tubular flow channel formed therein, ranges radical decomposition rate constant of the radical polymerization solution is 100h -1 ~10000h -1 The radical polymer production method is characterized in that the temperature is supplied while controlling the temperature of the flow path.

前記第二の発明の場合に使用する重合溶液としては、特に限定されず、種々の方法で調製したものを用いることができる。例えば、ラジカル重合開始剤とラジカル重合性単量体、溶媒等の原料類を反応容器に仕込んで、攪拌、加熱して反応を進行させた重合溶液、前記原料類を連続重合装置、例えば静的混合用構造部を有する管状反応器を用いて反応を進行させて得られた重合溶液、前記原料類を微小管状流路が形成された伝熱性反応容器中を流通させて反応させて得られる重合溶液等が挙げられる。   The polymerization solution used in the case of the second invention is not particularly limited, and those prepared by various methods can be used. For example, a polymerization solution in which raw materials such as a radical polymerization initiator, a radical polymerizable monomer, and a solvent are charged in a reaction vessel, and the reaction proceeds by stirring and heating, and the raw materials are continuously polymerized, for example, static A polymerization solution obtained by advancing the reaction using a tubular reactor having a mixing structure, a polymerization obtained by reacting the raw materials through a heat transfer reaction vessel in which a microtubular channel is formed. Examples include solutions.

本発明において使用されるラジカル重合開始剤としては特に制限はなく、従来ラジカル重合において使用されている種々のラジカル重合開始剤の中から、原料のラジカル重合性単量体や重合溶媒の種類などに応じて適宣選択して用いることができる。このようなラジカル重合開始剤としては、例えば有機過酸化物、アゾ化合物、ジスルフィド化合物、レドックス系開始剤、過硫酸塩などが挙げられる。一般的には、重合溶媒が水性媒体である場合には、水溶性有機過酸化物、水溶性アゾ化合物、レドックス系開始剤、過硫酸塩などが好ましく用いられ、重合溶媒が有機溶媒である場合には、油溶性有機過酸化物及び油溶性アゾ化合物などが好ましく用いられる。   The radical polymerization initiator used in the present invention is not particularly limited, and various radical polymerization initiators conventionally used in radical polymerization can be used depending on the type of raw material radical polymerizable monomer and polymerization solvent. It can be selected and used accordingly. Examples of such radical polymerization initiators include organic peroxides, azo compounds, disulfide compounds, redox initiators, persulfates, and the like. In general, when the polymerization solvent is an aqueous medium, water-soluble organic peroxides, water-soluble azo compounds, redox initiators, persulfates, and the like are preferably used, and the polymerization solvent is an organic solvent. For this, oil-soluble organic peroxides and oil-soluble azo compounds are preferably used.

上記水溶性有機過酸化物の例としては、t−ブチルヒドロペルオキシド、クメンヒドロペルオキシド、ジイソプロピルベンゼンヒドロペルオキシド、p−メンタンヒドロペルオキシド、2,5−ジメチルヘキサン−2,5−ジヒドロペルオキシド、1,1,3,3−テトラメチルヒドロペルオキシドなどが挙げられる。また、水溶性アゾ化合物の例としては、2,2'−ジアミジニル−2,2'−アゾプロパン・一塩酸塩、2,2'−ジアミジニル−2,2'−アゾブタン・一塩酸塩、2,2'−ジアミジニル−2,2'−アゾペンタン・一塩酸塩、2,2'−アゾビス(2−メチル−4−ジエチルアミノ)ブチロニトリル・塩酸塩などが挙げられる。   Examples of the water-soluble organic peroxide include t-butyl hydroperoxide, cumene hydroperoxide, diisopropylbenzene hydroperoxide, p-menthane hydroperoxide, 2,5-dimethylhexane-2,5-dihydroperoxide, 1,1 , 3,3-tetramethyl hydroperoxide and the like. Examples of water-soluble azo compounds include 2,2′-diamidinyl-2,2′-azopropane monohydrochloride, 2,2′-diamidinyl-2,2′-azobutane monohydrochloride, 2,2 Examples include '-diamidinyl-2,2'-azopentane monohydrochloride and 2,2'-azobis (2-methyl-4-diethylamino) butyronitrile hydrochloride.

レドックス系開始剤としては、例えば過酸化水素と還元剤との組合わせなどを挙げることができる。この場合、還元剤としては、二価の鉄イオンや銅イオン、亜鉛イオン、コバルトイオン、バナジウムイオンなどの金属イオン、アスコルビン酸、還元糖などが用いられる。過硫酸塩としては、例えば過硫酸アンモニウム、過硫酸カリウムなどが挙げられる。   Examples of redox initiators include a combination of hydrogen peroxide and a reducing agent. In this case, as the reducing agent, divalent iron ions, copper ions, zinc ions, cobalt ions, vanadium ions and other metal ions, ascorbic acid, reducing sugars and the like are used. Examples of the persulfate include ammonium persulfate and potassium persulfate.

一方、油溶性有機過酸化物の例としては、アセチルシクロヘキシルスルホニルパーオキサイド、イソブチリルパーオキサイド、ジイソプロピルパーオキシジカーボネート、ジ−2−エチルヘキシルパーオキシジカーボネート、2,4−ジクロロベンゾイルパーオキサイド、t−ブチルパーオキシビバレート、3,5,5−トリメチルヘキサノニルパーオキサイド、オクタノイルパーオキサイド、デカノイルパーオキサイド、ラウロイルパーオキサイド、ステアロイルパーオキサイド、プロピオニトリルパーオキサイド、サクシニックアシッドパーオキサイド、アセチルパーオキサイド、t−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート、ベンゾイルパーオキサイド、パラクロロベンゾイルパーオキサイド、t−ブチルパーオキシイソブチレート、t−ブチルパーオキシマレイックアシッド、t−ブチルパーオキシラウレート、シクロヘキサノンパーオキサイド、t−ブチルパーオキシイソプロピルカーボネート、2,5−ジメチル−2,5−ジベンゾイルパーオキシヘキサン、t−ブチルパーオキシアセテート、t−ブチルパーオキシベンゾエート、ジイソブチルジパーオキシフタレート、メチルエチルケトンパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、2,5−ジメチル−2,5−ジt−ブチルパーオキシヘキサン、t−ブチルクミルパーオキサイド、t−ブチルヒドロパーオキサイド、ジt−ブチルパーオキサイド、ジイソプロピルベンゼンヒドロパーオキサイド、パラメンタンヒドロパーオキサイド、ピナンヒドロパーオキサイド、2,5−ジメチルヘキサン−2,5−ジヒドロパーオキサイド、クメンパーオキサイドなどが挙げられる。また、油溶性アゾ化合物の例としては、2,2'−アゾビスイソブチロニトリル、1,1'−アゾビスシクロヘキサン1−カーボニトリル、2,2'−アゾビス−4−メトキシ−2,4−ジメチルバレロニトリル、2,2'−アゾビス−2,4−ジメチルバレロニトリル、ジメチル−2,2'−アゾビス(2−メチルプロピオネート)、1,1'−アゾビス(1−アセトキシ−1−フェニルエタン)、2,2'−アゾビス(4−メトキシ−2,4−ジメチルバレロニトリル)などが挙げられる。これらの油溶性ラジカル重合開始剤は一種を単独で用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。   On the other hand, examples of oil-soluble organic peroxides include acetylcyclohexylsulfonyl peroxide, isobutyryl peroxide, diisopropyl peroxydicarbonate, di-2-ethylhexyl peroxydicarbonate, 2,4-dichlorobenzoyl peroxide, t -Butylperoxybivalate, 3,5,5-trimethylhexanonyl peroxide, octanoyl peroxide, decanoyl peroxide, lauroyl peroxide, stearoyl peroxide, propionitrile peroxide, succinic acid peroxide, acetyl Peroxide, t-butylperoxy-2-ethylhexanoate, benzoyl peroxide, parachlorobenzoyl peroxide, t-butylperoxyisobutylene T-butyl peroxymaleic acid, t-butyl peroxylaurate, cyclohexanone peroxide, t-butyl peroxyisopropyl carbonate, 2,5-dimethyl-2,5-dibenzoylperoxyhexane, t-butyl Peroxyacetate, t-butylperoxybenzoate, diisobutyldiperoxyphthalate, methyl ethyl ketone peroxide, dicumyl peroxide, 2,5-dimethyl-2,5-di-t-butylperoxyhexane, t-butylcumyl peroxide , T-butyl hydroperoxide, di-t-butyl peroxide, diisopropylbenzene hydroperoxide, paramentane hydroperoxide, pinane hydroperoxide, 2,5-dimethylhexane-2,5-di Mud peroxide, such as cumene peroxide. Examples of oil-soluble azo compounds include 2,2′-azobisisobutyronitrile, 1,1′-azobiscyclohexane 1-carbonitrile, 2,2′-azobis-4-methoxy-2,4. -Dimethylvaleronitrile, 2,2'-azobis-2,4-dimethylvaleronitrile, dimethyl-2,2'-azobis (2-methylpropionate), 1,1'-azobis (1-acetoxy-1- Phenylethane), 2,2′-azobis (4-methoxy-2,4-dimethylvaleronitrile), and the like. These oil-soluble radical polymerization initiators may be used alone or in combination of two or more.

本発明の製造方法で使用されるラジカル重合性単量体としては、ラジカル重合性不飽和基を持つ化合物であれば特に限定されるものではないが、例えば、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、ヘキシル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、オクチル(メタ)アクリレート、ノニル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート等の炭素数1〜30のアルキル(メタ)アクリレート類のアクリル系不飽和単量体;
(メタ)アクリル酸、イタコン酸またはそのモノエステル、マレイン酸またはそのモノエステル、フマル酸またはそのモノエステル、イタコン酸またはそのモノエステル、クロトン酸、p−ビニル安息香酸などのカルボン酸基含有不飽和単量体およびこれらの塩;2−(メタ)アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸、ビニルスルホン酸、スチレンスルホン酸、(メタ)アリルスルホン酸、スルホエチル(メタ)アクリレート、スルホプロピル(メタ)アクリレート、α−メチルスチレンスルホン酸などのスルホン酸基含有不飽和単量体およびこれらの塩;
ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレート、ビニルピロリドン、N−メチルビニルピリジウムクロライド、(メタ)アリルトリエチルアンモニウムクロライド、2−ヒドロキシ−3−(メタ)アクリロイルオキシプロピルトリメチルアンモニウムクロライド等の第3級または第4級アミノ基含有不飽和単量体;ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート等の水酸基含有不飽和単量体;(メタ)アクリルアミド、N−ヒドロキシアルキル(メタ)アクリルアミド、N−アルキル(メタ)アクリルアミド、N、N−ジアルキル(メタ)アクリルアミド、ビニルラクタム類などアミド基含有不飽和単量体;
マレイン酸、フマル酸、イタコン酸等の不飽和二塩基酸のジエステル類、スチレン、p−メチルスチレン、α−メチルスチレン、p−クロロスチレン、クロルメチルスチレン、ビニルトルエン等の芳香族不飽和単量体、アクリロニトリル、メタクリロニトリル等のニトリル系不飽和単量体;ブタジエン、イソプレン等の共役ジオレフィン不飽和単量体;ジビニルベンゼン、エチレングリコールジアクリレート、エチレングリコールジメタクリレート、ジエチレングリコールジメタクリレート、メタクリル酸アリル、フタル酸ジアリル、トリメチロールプロパントリアクリレート、グリセリンジアリルエーテル、ポリエチレングリコールジメタクリレート、ポリエチレングリコールジアクリレート等の多官能不飽和単量体;エチレン、プロピレン、イソブチレン等のビニル系不飽和単量体;酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、オクチルビニルエステル、ベオバ9、ベオバ10、ベオバ11〔ベオバ:シェルケミカルカンパニー(株)商標〕等のビニルエステル不飽和単量体;エチルビニルエーテル、プロピルビニルエーテル、ブチルビニルエーテル、シクロヘキシルビニルエーテル等のビニルエーテル不飽和単量体;エチルアリルエーテル等のアリルエーテル不飽和単量体;塩化ビニル、臭化ビニル、塩化ビニリデン、フッ化ビニリデン、クロロトリフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロピレン、ペンタフルオロプロピレン、パーフルオロ(プロピルビニルエーテル)、パーフルオロアルキルアクリレート、フルオロメタクリレート等のハロゲン含有不飽和単量体等;
(メタ)アクリル酸グリシジル、メタクリル酸グリシジルなどのエポキシ基含有不飽和単量体;ビニルトリクロロシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリス(β−メトキシエトキシ)シラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン等のビニルシラン系不飽和単量体;アクロレイン、ダイアセトンアクリルアミド、ビニルメチルケトン、ビニルブチルケトン、ダイアセトンアクリレート、アセトニトリルアクリレート、アセトアセトキシエチル(メタ)アクリレート、ビニルアセトフェノン、ビニルベンゾフェノン等のカルボニル基含有不飽和単量体等が挙げられる。
The radical polymerizable monomer used in the production method of the present invention is not particularly limited as long as it is a compound having a radical polymerizable unsaturated group. For example, methyl (meth) acrylate, ethyl (meta ) Acrylate, butyl (meth) acrylate, hexyl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, octyl (meth) acrylate, nonyl (meth) acrylate, lauryl (meth) acrylate, stearyl (meth) ) Acrylic unsaturated monomers of C1-C30 alkyl (meth) acrylates such as acrylates;
Carboxylic acid group-containing unsaturated compounds such as (meth) acrylic acid, itaconic acid or its monoester, maleic acid or its monoester, fumaric acid or its monoester, itaconic acid or its monoester, crotonic acid, p-vinylbenzoic acid Monomers and salts thereof; 2- (meth) acrylamide-2-methylpropanesulfonic acid, vinylsulfonic acid, styrenesulfonic acid, (meth) allylsulfonic acid, sulfoethyl (meth) acrylate, sulfopropyl (meth) acrylate, sulfonic acid group-containing unsaturated monomers such as α-methylstyrene sulfonic acid and salts thereof;
Dimethylaminoethyl (meth) acrylate, diethylaminoethyl (meth) acrylate, vinylpyrrolidone, N-methylvinylpyridium chloride, (meth) allyltriethylammonium chloride, 2-hydroxy-3- (meth) acryloyloxypropyltrimethylammonium chloride, etc. A tertiary or quaternary amino group-containing unsaturated monomer; a hydroxyl-containing unsaturated monomer such as hydroxyethyl (meth) acrylate, hydroxypropyl (meth) acrylate, or polyethylene glycol mono (meth) acrylate; ) Amide-containing unsaturated monomers such as acrylamide, N-hydroxyalkyl (meth) acrylamide, N-alkyl (meth) acrylamide, N, N-dialkyl (meth) acrylamide, vinyl lactams
Unsaturated dibasic acid diesters such as maleic acid, fumaric acid, itaconic acid, aromatic unsaturated monomers such as styrene, p-methylstyrene, α-methylstyrene, p-chlorostyrene, chloromethylstyrene, vinyltoluene Nitrile unsaturated monomers such as acrylonitrile and methacrylonitrile; conjugated diolefin unsaturated monomers such as butadiene and isoprene; divinylbenzene, ethylene glycol diacrylate, ethylene glycol dimethacrylate, diethylene glycol dimethacrylate, methacrylic acid Polyfunctional unsaturated monomers such as allyl, diallyl phthalate, trimethylolpropane triacrylate, glyceryl diallyl ether, polyethylene glycol dimethacrylate, polyethylene glycol diacrylate; ethylene, propylene Vinyl ester unsaturated monomers such as vinyl acetate, vinyl propionate, octyl vinyl ester, Veova 9, Veova 10, Veova 11 [Beova: Shell Chemical Company, Ltd.], etc. Body; vinyl ether unsaturated monomers such as ethyl vinyl ether, propyl vinyl ether, butyl vinyl ether, cyclohexyl vinyl ether; allyl ether unsaturated monomers such as ethyl allyl ether; vinyl chloride, vinyl bromide, vinylidene chloride, vinylidene fluoride, chloro Halogen-containing unsaturated units such as trifluoroethylene, tetrafluoroethylene, hexafluoropropylene, pentafluoropropylene, perfluoro (propyl vinyl ether), perfluoroalkyl acrylate, and fluoromethacrylate Body and the like;
Epoxy group-containing unsaturated monomers such as glycidyl acrylate and glycidyl methacrylate; vinyl silanes such as vinyltrichlorosilane, vinyltriethoxysilane, vinyltris (β-methoxyethoxy) silane, and γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane Unsaturated monomers containing carbonyl groups such as acrolein, diacetone acrylamide, vinyl methyl ketone, vinyl butyl ketone, diacetone acrylate, acetonitrile acrylate, acetoacetoxyethyl (meth) acrylate, vinyl acetophenone, vinyl benzophenone Examples include the body.

また、ラジカル重合単量体としてフッ素化アルキル基含有エチレン性不飽和単量体を用いることも可能である。   It is also possible to use a fluorinated alkyl group-containing ethylenically unsaturated monomer as the radical polymerization monomer.

フッ素化アルキル基含有エチレン性不飽和単量体は、フッ素化アルキル基とエチレン性不飽和基を有する化合物であれば制限なく用いることができる。   The fluorinated alkyl group-containing ethylenically unsaturated monomer can be used without limitation as long as it is a compound having a fluorinated alkyl group and an ethylenically unsaturated group.

なお、本発明に用いるフッ素化アルキル基を含有する重合性単量体において、フッ素化アルキル基とは、アルキル基中の全ての水素原子がフッ素原子に置換されたもの(パーフルオロアルキル基)と、アルキル基中の一部の水素原子がフッ素原子で置換されたもの〔例えば、−(CFH等〕との総称であり、直鎖状でも分岐状であっても良い。更に、該フッ素化アルキル基中に酸素原子を含むもの〔例えば−OCFCF(OCF(CF)CFCFCF、−(OCFCF−等〕も本定義中に含めるものとする。 In the polymerizable monomer containing a fluorinated alkyl group used in the present invention, the fluorinated alkyl group is one in which all hydrogen atoms in the alkyl group are substituted with fluorine atoms (perfluoroalkyl group). , Is a generic name for those in which some hydrogen atoms in the alkyl group are substituted with fluorine atoms (for example, — (CF 2 ) 6 H and the like), and may be linear or branched. Further, those containing an oxygen atom in the fluorinated alkyl group (for example, —OCF 2 CF 2 (OCF (CF 3 ) CF 2 ) 2 CF 2 CF 3 , — (OCF 2 CF 2 ) 8 — etc.)) are also defined in this definition. Shall be included.

としては、例えば、−C、−C15、−C17、−(CFH、−(CFCF(CF、−(OCFCFOCFCF、−(OCFCF(CF))等が挙げられる。 The R f, for example, -C 4 F 9, -C 7 F 15, -C 8 F 17, - (CF 2) 4 H, - (CF 2) 6 CF (CF 3) 2, - (OCF 2 CF 2) 4 OCF 2 CF 3 , - (OCF 2 CF (CF 3)) 3 C 3 F 7 and the like.

フッ素化アルキル基含有エチレン性不飽和単量体の具体例として以下の如きものが挙げられる。
a−1 :CH=CHCOOCHCH17
a−2 :CH=C(CH)COOCHCH17
a−3 :CH=CHCOOCHCH1225
a−4 :CH=CHCOOCHCH13
a−5 :CH=CHCOOCHCH
a−6 :CH=CFCOOCHCH13
a−7 :CH=CHCOOCHCF
a−8 :CH=C(CH)COOCHCF(CF
a−9 :CH=C(CH)COOCHCFHCF
a−10:CH=CHCOOCH(CF
a−11:CH=CHCOOCHCH(OH)CH17
a−12:CH=CHCOOCHCHN(C)SO17
a−13:CH=CHCOOCHCHN(C)COC15
a−14:CH=CHCOOC(CF(CF)OCF
a−15:CH=CHCOOCH(CF(CF)OCF
a−16:CH=CHCOOCHCHNHSO
a−17:CH=CHCOOCHCHN(CH)SO
a−18:CH=CHCOOCHCHN(C)SO
a−19:CH=CHCOOCHCHN(C)SO
a−20:CH=C(CH)COOCHCHN(CH)SO
Specific examples of the fluorinated alkyl group-containing ethylenically unsaturated monomer include the following.
a-1: CH 2 = CHCOOCH 2 CH 2 C 8 F 17
a-2: CH 2 = C (CH 3) COOCH 2 CH 2 C 8 F 17
a-3: CH 2 = CHCOOCH 2 CH 2 C 12 F 25
a-4: CH 2 = CHCOOCH 2 CH 2 C 6 F 13
a-5: CH 2 = CHCOOCH 2 CH 2 C 4 F 9
a-6: CH 2 = CFCOOCH 2 CH 2 C 6 F 13
a-7: CH 2 = CHCOOCH 2 CF 3
a-8: CH 2 = C (CH 3) COOCH 2 CF (CF 3) 2
a-9: CH 2 = C (CH 3) COOCH 2 CFHCF 3
a-10: CH 2 = CHCOOCH 2 (CF 2) 6 H
a-11: CH 2 = CHCOOCH 2 CH (OH) CH 2 C 8 F 17
a-12: CH 2 = CHCOOCH 2 CH 2 N (C 3 H 7) SO 2 C 8 F 17
a-13: CH 2 = CHCOOCH 2 CH 2 N (C 2 H 5) COC 7 F 15
a-14: CH 2 = CHCOOC 2 H 4 (CF (CF 3) OCF 2) 3 C 2 F 5
a-15: CH 2 = CHCOOCH 2 (CF (CF 3) OCF 2) 2 C 2 F 5
a-16: CH 2 = CHCOOCH 2 CH 2 NHSO 2 C 4 F 9
a-17: CH 2 = CHCOOCH 2 CH 2 N (CH 3) SO 2 C 4 F 9
a-18: CH 2 = CHCOOCH 2 CH 2 N (C 2 H 5) SO 2 C 4 F 9
a-19: CH 2 = CHCOOCH 2 CH 2 N (C 3 H 7) SO 2 C 4 F 9
a-20: CH 2 = C (CH 3) COOCH 2 CH 2 N (CH 3) SO 2 C 4 F 9

Figure 0005541481
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Figure 0005541481
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本発明においては、必要に応じ重合溶媒を用いることができる。この重合溶媒は使用するラジカル重合性単量体の種類に応じて適宜選択して用いられる。有機溶媒としては、トルエン、キシレン、エチルベンゼン、テトラリン等の芳香族炭化水素系溶剤;n−ヘキサン、n−ヘプタン、ミネラルスピリット、シクロヘキサン等の脂肪族または脂環式炭化水素系溶剤;塩化メチル、臭化メチル、ヨウ化メチル、メチレンジクロライド、四塩化炭素、トリクロロエチレン、パークロロエチレンなどのハロゲン系溶剤;酢酸エチル、酢酸ブチル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル、メトキシブチルアセテート、メチルセロソルブアセテート、エチルセロソルブアセテートなどのエステル系またはエステルエーテル系溶剤;ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン、エチルセロソルブ、ブチルセロソルブ、プロピレングリコールモノメチルエーテルなどのエーテル系溶剤;アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、ジ−n−ブチルケトン、シクロヘキサノンなどのケトン系溶剤;メタノール、エタノール、n−プロパノール、イソプロパノール、n−ブタノール、イソブタノール、t−ブタノール、2−エチルヘキシルアルコール、ベンジルアルコールなどのアルコール系溶剤;ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミドなどのアミド系溶剤;ジメチルスルホキシドなどのスルホキシド系溶剤、N−メチルピロリドンなどの複素環式化合物系溶剤、ならびにこれらの2種以上の混合溶剤が挙げられる。   In the present invention, a polymerization solvent can be used as necessary. This polymerization solvent is appropriately selected according to the type of radical polymerizable monomer to be used. Examples of organic solvents include aromatic hydrocarbon solvents such as toluene, xylene, ethylbenzene, and tetralin; aliphatic or alicyclic hydrocarbon solvents such as n-hexane, n-heptane, mineral spirit, and cyclohexane; methyl chloride, odor Halogenated solvents such as methyl iodide, methyl iodide, methylene dichloride, carbon tetrachloride, trichloroethylene, perchloroethylene; ethyl acetate, butyl acetate, methyl propionate, ethyl propionate, methoxybutyl acetate, methyl cellosolve acetate, ethyl cellosolve acetate Ester or ester ether solvents such as; ether solvents such as diethyl ether, tetrahydrofuran, dioxane, ethyl cellosolve, butyl cellosolve, propylene glycol monomethyl ether; acetone Ketone solvents such as methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, di-n-butyl ketone and cyclohexanone; alcohols such as methanol, ethanol, n-propanol, isopropanol, n-butanol, isobutanol, t-butanol, 2-ethylhexyl alcohol and benzyl alcohol Examples thereof include amide solvents such as dimethylformamide and dimethylacetamide; sulfoxide solvents such as dimethyl sulfoxide, heterocyclic compound solvents such as N-methylpyrrolidone, and mixed solvents of two or more of these.

なお、これらのラジカル重合開始剤、ラジカル重合性単量体、重合溶媒は、それぞれ、前記の第一、第二の発明の両方に好ましく用いることができる。   These radical polymerization initiators, radical polymerizable monomers, and polymerization solvents can be preferably used in both the first and second inventions.

本発明の第一の製造方法では、内部に微小管状流路が形成された伝熱性反応容器の該微小管状流路内に、以上に述べたラジカル重合開始剤を目的とするラジカル重合体の分子量などに応じて、通常ラジカル重合性単量体100重量部に対し、好ましくは0.001〜20重量部、さらに好ましくは0.01〜10重量部使用してラジカル重合性単量体を必要に応じ、有機溶剤、さらに必要に応じて、連鎖移動剤存在下重合することにより得られた重合溶液を含有する流体を、該流路を加圧しながら、液密状態で、且つ、連続的に流通させることにより、ラジカル分解速度定数が計算上100h−1〜10000h−1の範囲になるように該流路の温度をコントロールしながら供給することにより製造することができる。 In the first production method of the present invention, the molecular weight of the radical polymer intended for the radical polymerization initiator described above is provided in the microtubular channel of the heat transfer reaction vessel in which the microtubular channel is formed. Depending on the above, it is usually necessary to use 0.001 to 20 parts by weight, more preferably 0.01 to 10 parts by weight, based on 100 parts by weight of radically polymerizable monomer. If necessary, a fluid containing a polymerization solution obtained by polymerization in the presence of an organic solvent and a chain transfer agent may be continuously circulated in a liquid-tight state while pressurizing the flow path. by, it can be produced by supplying while controlling the temperature of the flow path as the radical decomposition rate constant is in the range of computationally 100h -1 ~10000h -1.

本発明の第二の製造方法においては、ラジカル重合開始剤とラジカル重合性単量体とを、種々の方法で重合して得られた重合溶液に、更にラジカル重合開始剤を追加混合した溶液を含有する流体に、該流路を加圧しながら、液密状態で、且つ、連続的に流通させることにより、ラジカル分解速度定数が計算上100h−1〜10000h−1の範囲になるように該流路の温度をコントロールしながら供給することにより製造することができる。
この際、ラジカル重合開始剤は、ラジカル重合体の分子量などに応じて、通常ラジカル重合性単量体100重量部に対し、好ましくは0.001〜20重量部、さらに好ましくは0.01〜10重量部を添加することが好ましい。また、必要に応じラジカル重合性単量体を添加したり、有機溶剤を添加したり、さらに必要に応じて、連鎖移動剤の存在下で重合させても良い。
In the second production method of the present invention, a solution obtained by further mixing a radical polymerization initiator with a polymerization solution obtained by polymerizing a radical polymerization initiator and a radical polymerizable monomer by various methods. a fluid containing, while pressurizing the flow passage, a liquid-tight state, and, by continuously flowing, flow as radical degradation rate constant is in the range of computationally 100h -1 ~10000h -1 It can be manufactured by supplying while controlling the temperature of the passage.
At this time, the radical polymerization initiator is preferably 0.001 to 20 parts by weight, more preferably 0.01 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the radical polymerizable monomer, depending on the molecular weight of the radical polymer. It is preferable to add parts by weight. Moreover, you may make it superpose | polymerize in presence of a chain transfer agent, if necessary, adding a radically polymerizable monomer, adding an organic solvent, and also if necessary.

本発明の製造方法では、加圧しながら、液密状態で、且つ、連続的に流通させる流路としては内部に微小管状流路が形成された伝熱性反応容器の該微小管状流路が好ましく、前記流路としては、微小管状であるものが加熱の迅速な制御が可能なことから好ましい。微小管状流路としては、流体断面積が0.1〜4.0mmとなる空隙サイズを有する流路が、重合反応温度までに到達する時間が20秒以内に調整することが容易であることから好ましく、また、する重合開始剤のラジカル分解速度定数が100h−1〜10000h−1の範囲になるように該流路の温度をコントロールすることが容易となる点からも好ましい。なお、本発明において「断面」とは、流路中の流れ方向に対して垂直方向の断面を意味し、「断面積」はその断面を意味する。 In the production method of the present invention, the microtubular channel of the heat transfer reaction vessel in which the microtubular channel is formed is preferably used as the channel that is continuously flowed in a liquid-tight state while being pressurized. The channel is preferably a microtubule because heating can be quickly controlled. As the microtubular channel, it is easy to adjust the time required for the channel having a void size of 0.1 to 4.0 mm 2 to reach the polymerization reaction temperature within 20 seconds. from preferably, also, it is preferable from the viewpoint of facilitated the radical decomposition rate constants of polymerization initiator to control the temperature of the flow channel to be in the range of 100h -1 ~10000h -1. In the present invention, “cross section” means a cross section perpendicular to the flow direction in the flow path, and “cross section” means the cross section.

流路の、断面形状は、正方形、長方形を含む矩形、台形や平行四辺形、三角形、五角形などを含む多角形状(これらの角が丸められた形状、アスペクト比の高い、すなわちスリット形状を含む)、星形状、半円、楕円状を含む円状などであってもよい。流路の断面形状は一定である必要はない。   The cross-sectional shape of the channel is a square, a rectangle including a rectangle, a polygon including a trapezoid, a parallelogram, a triangle, a pentagon, etc. (a shape with rounded corners, a high aspect ratio, ie including a slit shape) It may be a star shape, a semicircle, a circle including an ellipse, or the like. The cross-sectional shape of the channel need not be constant.

前記反応流路の形成方法は特に限定されるものではないが、一般的には、表面に溝を有する部材(X)の、溝を有する面に他の部材(Y)が積層、接合等により固着され、部材(X)と部材(Y)との間に空間として形成される。   The method of forming the reaction channel is not particularly limited, but generally, the member (X) having a groove on the surface thereof is laminated, bonded, or the like on the surface having the groove. It is fixed and formed as a space between the member (X) and the member (Y).

前記流路には、さらに熱交換機能が設けられても良い。その場合には、例えば、部材(X)表面に温調流体が流れるための溝を設け、該温調流体が流れる為の溝を設けた面に他の部材を接着ないし積層するなどの方法により固着すればよい。一般的には、表面に溝を有する部材(X)と温調流体が流れるための溝を設けた部材(Y)とが、溝を設けた面と、他の部材の溝を設けた面と逆側の面とを固着することによって流路を形成し、これら部材(X)と部材(Y)とを複数交互に固着すればよい。   The channel may further be provided with a heat exchange function. In that case, for example, a groove for flowing the temperature adjusting fluid is provided on the surface of the member (X), and another member is bonded or laminated on the surface provided with the groove for flowing the temperature adjusting fluid. What is necessary is just to fix. In general, a member (X) having a groove on the surface and a member (Y) provided with a groove for flowing a temperature-controlled fluid include a surface provided with a groove, and a surface provided with a groove of another member. A flow path may be formed by fixing the opposite surface, and a plurality of these members (X) and members (Y) may be fixed alternately.

この際、部材表面に形成された溝は、その周辺部より低い、いわゆる溝として形成されていても良いし、部材表面に立つ壁の間として形成されていても良い。部材の表面に溝を設ける方法は任意であり、例えば、射出成型、溶剤キャスト法、溶融レプリカ法、切削、エッチング、フォトリソグラフィー(エネルギー線リソグラフィーを含む)、レーザーアブレーションなどの方法を利用できる。   At this time, the groove formed on the member surface may be formed as a so-called groove lower than the peripheral portion thereof, or may be formed between the walls standing on the member surface. The method of providing the groove on the surface of the member is arbitrary, and for example, methods such as injection molding, solvent casting method, melt replica method, cutting, etching, photolithography (including energy beam lithography), and laser ablation can be used.

部材中の流路のレイアウトは、用途目的に応じて直線、分岐、櫛型、曲線、渦巻き、ジグザグ、その他任意の配置の形をしていてもよい。   The layout of the flow paths in the member may be in the form of a straight line, a branch, a comb, a curve, a spiral, a zigzag, or any other arrangement according to the purpose of use.

流路は、その他、例えば、混合場、抽出場、分離場、流量測定部、検出部、貯液槽、膜分離機構、デバイス内外への接続口、絡路、クロマトグラフィーや電気泳動の展開路、バルブ構造の一部(弁の周囲部分)、加圧機構、減圧機構などと接続していてもよい。   The flow path is, for example, a mixing field, an extraction field, a separation field, a flow rate measurement unit, a detection unit, a liquid storage tank, a membrane separation mechanism, a connection port to the inside or outside of the device, a tangential line, a development path for chromatography or electrophoresis Further, it may be connected to a part of the valve structure (portion surrounding part), a pressurizing mechanism, a depressurizing mechanism, or the like.

部材の外形は、特に限定する必要はなく、用途目的に応じた形状を採りうる。部材の形状としては、例えば、プレート状、シート状(フィルム状、リボン状などを含む。)、塗膜状、棒状、チューブ状、その他複雑な形状の成型物などであってよい。厚みなどの外形的寸法は一定であることが好ましい。部材の素材は任意であり、例えば、重合体、ガラス、セラミック、金属、半導体などであって良い。   The outer shape of the member need not be particularly limited, and can take a shape according to the purpose of use. The shape of the member may be, for example, a plate shape, a sheet shape (including a film shape, a ribbon shape, etc.), a coating film shape, a rod shape, a tube shape, and other complicated shapes. External dimensions such as thickness are preferably constant. The material of the member is arbitrary, and may be, for example, a polymer, glass, ceramic, metal, or semiconductor.

本発明の製造方法では、内部に微小管状流路が形成された伝熱性反応容器の該微小管状流路内に、以上に述べたラジカル重合開始剤を目的とするラジカル重合体の分子量などに応じて、通常ラジカル重合性単量体100重量部に対し、好ましくは0.001〜20重量部、さらに好ましくは0.01〜10重量部使用してラジカル重合性単量体を必要に応じ、有機溶剤、さらに必要に応じて、連鎖移動剤存在下重合することにより得られた重合溶液を含有する流体を、該流路を加圧しながら、液密状態で、且つ、連続的に流通させることにより、ラジカル分解速度定数が計算上100h−1〜10000h−1の範囲になるように該流路の温度をコントロールしながら供給することにより製造することができる。 In the production method of the present invention, in the microtubular channel of the heat transfer reaction vessel in which the microtubular channel is formed, depending on the molecular weight of the radical polymer intended for the radical polymerization initiator described above. Usually, 0.001 to 20 parts by weight, more preferably 0.01 to 10 parts by weight is used for 100 parts by weight of the radically polymerizable monomer, and the radically polymerizable monomer is organic if necessary. By continuously circulating a fluid containing a polymerization solution obtained by polymerization in the presence of a solvent and, if necessary, a chain transfer agent, in a liquid-tight state while pressurizing the flow path. it can be produced by supplying while controlling the temperature of the flow path as the radical decomposition rate constant is in the range of computationally 100h -1 ~10000h -1.

ここで、重合開始剤のラジカル分解速度定数は下記計算式により求められる計算値である。
k=A×EXP(−E/RT)
k:ラジカル重合開始剤のラジカル分解速度定数(h−1)、A:頻度因子(h−1)、
E:活性化エネルギー(J/mol)、R:気体定数(=8.314J/mol・K)
T:絶対温度(K)
Here, the radical decomposition rate constant of the polymerization initiator is a calculated value obtained by the following formula.
k = A × EXP (−E / RT)
k: radical decomposition rate constant of radical polymerization initiator (h −1 ), A: frequency factor (h −1 ),
E: activation energy (J / mol), R: gas constant (= 8.314 J / mol · K)
T: Absolute temperature (K)

使用するラジカル重合開始剤のラジカル分解速度定数が100h−1より小さい場合には分解に時間がかかり残存モノマーの処理とラジカル重合開始剤の分解を流路内で完結することができなくなる。また、使用する重合開始剤のラジカル分解速度定数が10000h−1より大きい場合には残存モノマーの反応が完結する前にラジカル重合開始剤の分解が完結するため好ましくない。 When the radical decomposition rate constant of the radical polymerization initiator to be used is smaller than 100 h −1 , the decomposition takes time, and the treatment of the remaining monomer and the decomposition of the radical polymerization initiator cannot be completed in the flow path. Further, when the radical decomposition rate constant of the polymerization initiator used is larger than 10,000 h −1, it is not preferable because the decomposition of the radical polymerization initiator is completed before the reaction of the residual monomer is completed.

使用する重合開始剤のラジカル分解速度定数が100h−1〜10000h−1の範囲になるように該流路の温度をコントロールしながら重合反応を行うための流路が形成された伝熱性反応容器からなる反応装置として、表面に複数の溝部が形成された伝熱性プレート状構造体を積層してなる構造を有する反応装置を用いることができる。
このような反応装置としては、例えば、化学反応用デバイスとして用いられる部材中に前記流路(以下、単に「微小流路」ということがある。)が設けられた装置等が挙げられる。
From heat-conducting reaction vessel flow path is formed for carrying out the polymerization reaction while the radical decomposition rate constant of the polymerization initiator to control the temperature of the flow channel to be in the range of 100h -1 ~10000h -1 used As the reaction apparatus, a reaction apparatus having a structure in which a heat conductive plate-like structure having a plurality of grooves formed on the surface is laminated can be used.
Examples of such a reaction apparatus include an apparatus in which the channel (hereinafter, simply referred to as “microchannel”) is provided in a member used as a chemical reaction device.

以下、本発明で用いる好ましい形態の流路が設けられてなる化学反応用デバイス1の概略構成例を図1に記載する。   Hereinafter, a schematic configuration example of a chemical reaction device 1 provided with a flow channel in a preferable form used in the present invention is shown in FIG.

前記化学反応用デバイス1は、例えば前記図1において同一の長方形板状からなる第1プレート(前記図1中の2)と第2プレート(前記図1中の3)とが複数交互に積層されて構成されている。各1枚の第1プレートには流路(以下、反応流路という)が設けられている(以下、反応流路が設けられたプレートをプロセスプレートという)。また第2プレートには温調流体用の流路(以下、温調流路という)が設けられている(以下、温調流路が設けられたプレートを温調プレートという)。そして、図2に示すようにそれらの供給口および排出口が、化学反応用デバイス1の端面1b、1c、側面1d、1eの各領域に分散して配置され、それら領域に、ラジカル重合開始剤、ラジカル重合性単量体、有機溶剤、さらに必要に応じて、連鎖移動剤等を含む流体と、温調流体を流すためのコネクタ30とジョイント部31とからなる継手部32がそれぞれ連結されている。   In the chemical reaction device 1, a plurality of first plates (2 in FIG. 1) and second plates (3 in FIG. 1) having the same rectangular plate shape in FIG. Configured. Each one first plate is provided with a flow path (hereinafter referred to as a reaction flow path) (hereinafter, a plate provided with the reaction flow path is referred to as a process plate). The second plate is provided with a flow channel for temperature control fluid (hereinafter referred to as a temperature control channel) (hereinafter, the plate provided with the temperature control channel is referred to as a temperature control plate). Then, as shown in FIG. 2, the supply ports and the discharge ports are distributed and arranged in each region of the end surface 1b, 1c, side surface 1d, 1e of the chemical reaction device 1, and in these regions, a radical polymerization initiator is disposed. , A radically polymerizable monomer, an organic solvent, and, if necessary, a fluid containing a chain transfer agent, etc., and a joint portion 32 composed of a connector 30 and a joint portion 31 for flowing a temperature control fluid are connected to each other. Yes.

これらの継手部を介して、ラジカル重合開始剤、ラジカル重合性単量体、有機溶剤、さらに必要に応じて、連鎖移動剤等を含む流体が端面1bから供給されて、端面1cに排出され、温調流体が側面1eから供給されて側面1dに排出されるようになっている。   Via these joint portions, a radical polymerization initiator, a radical polymerizable monomer, an organic solvent, and if necessary, a fluid containing a chain transfer agent or the like is supplied from the end face 1b and discharged to the end face 1c. Temperature control fluid is supplied from the side surface 1e and discharged to the side surface 1d.

化学反応用デバイス1の平面視形状は図示のような長方形とは限定されず、正方形状、または端面1b、1c間よりも側面1d、1e間が長い長方形状としてもよいが、以下では簡単のために図示形状に即して、端面1bから端面1cに向かう方向を、化学反応用デバイス1のプロセスプレートと温調プレートの長手方向と称し、側面1dから側面1eに向かう方向を化学反応用デバイス1のプロセスプレートと温調プレートの短手方向と称することにする。   The shape in plan view of the device for chemical reaction 1 is not limited to the rectangular shape shown in the figure, and may be a square shape or a rectangular shape in which the distance between the side surfaces 1d and 1e is longer than between the end surfaces 1b and 1c. Therefore, in accordance with the illustrated shape, the direction from the end surface 1b to the end surface 1c is referred to as the longitudinal direction of the process plate and temperature control plate of the chemical reaction device 1, and the direction from the side surface 1d to the side surface 1e is referred to as the chemical reaction device. This is referred to as the short direction of the process plate 1 and the temperature control plate.

プロセスプレートは、図3に示すように、一方の面2aに断面凹溝形状の流路4をプロセスプレートの長手方向に貫通して延し、短手方向に所定間隔pで複数本配列したものである。流路4の長さをLとする。断面形状は、幅w、深さdとする。 As shown in FIG. 3, the process plate extends on one surface 2 a by passing through a channel 4 having a concave groove shape in the longitudinal direction of the process plate, and a plurality of process plates are arranged at a predetermined interval p 0 in the short direction. Is. Let L be the length of the flow path 4. The cross-sectional shape is a width w 0 and a depth d 0 .

流路4の断面形状は、ラジカル重合開始剤、ラジカル重合性単量体、有機溶剤、さらに必要に応じて、連鎖移動剤等を含む流体の種類、流量や流路長さLに応じて適宜設定することができるが、断面内の温度分布の均一性を確保するために、幅w、深さdは、それぞれ0.1〜500〔mm〕、0.1〜5〔mm〕の範囲に設定している。なお、幅、深さの記載は図面を参照した場合であって、この値は熱伝面に対して広い値となる様に適宜解釈しうる。特に限定されるものではないが、プレート当たり、例えば1〜1000本、好ましくは10〜100本である。 The cross-sectional shape of the flow path 4 is appropriately determined according to the type of fluid including a radical polymerization initiator, a radical polymerizable monomer, an organic solvent, and, if necessary, a chain transfer agent, the flow rate, and the flow path length L. The width w 0 and the depth d 0 are 0.1 to 500 [mm] and 0.1 to 5 [mm], respectively, in order to ensure the uniformity of the temperature distribution in the cross section. The range is set. In addition, description of a width | variety and a depth is a case where a drawing is referred, Comprising: This value can be interpreted suitably so that it may become a wide value with respect to a heat transfer surface. Although it does not specifically limit, For example, 1-1000 pieces per plate, Preferably it is 10-100 pieces.

前記ラジカル重合開始剤、ラジカル重合性単量体、有機溶剤、さらに必要に応じて、連鎖移動剤等を含む流体は各流路4内に流され、図1ないし図3に矢印で示すように、一方の端面2b側から供給されて他方の端面2c側へ排出される。   The radical polymerization initiator, the radical polymerizable monomer, the organic solvent, and, if necessary, a fluid containing a chain transfer agent or the like are caused to flow into each flow path 4, and as shown by arrows in FIGS. , Supplied from one end face 2b side and discharged to the other end face 2c side.

温調プレートは、図1に示すように、一方の面3aに断面凹溝形状の温調流路6が所定の間隔だけ離れて設けられている。温調流路6の断面積は、反応流路に対して熱を伝えることができれば特に限定されるものではないが概ね1×10-2〜2.5×10(mm)の範囲である。更に好ましくは0.32〜4.0(mm)である。温調流路6の本数は、熱交換効率を考慮して適宜の本数を採用することができ、特に限定されるものではないが、プレート当たり、例えば1〜1000本、好ましくは10〜100本である。 As shown in FIG. 1, the temperature control plate is provided with a temperature control flow path 6 having a concave groove shape on one surface 3 a at a predetermined interval. The cross-sectional area of the temperature control channel 6 is not particularly limited as long as heat can be transferred to the reaction channel, but is approximately in the range of 1 × 10 −2 to 2.5 × 10 2 (mm 2 ). is there. More preferably, it is 0.32-4.0 (mm < 2 >). The number of the temperature control flow paths 6 can adopt an appropriate number in consideration of heat exchange efficiency, and is not particularly limited, but is, for example, 1 to 1000, preferably 10 to 100 per plate. It is.

温調流路6は、図1及び図3に示す様に、温調プレートの長手方向に沿って複数本配列された主流路6aと、主流路6aの上流側及び下流側端部でそれぞれ流路4と略直交に配置されて各主流路6aに連通する供給側流路6bおよび排出側流路6cとを備えていてもよい。図1及び図3では供給側流路6bと排出側流路6cは2回直角に屈曲して温調プレートの側面3d、3eからそれぞれ外部に開口している。温調流路6の各流路の本数は、温調流路6の主流路6a部分のみが複数本配列され、供給側流路6bおよび排出側流路6cはそれぞれ1本で構成されている。   As shown in FIGS. 1 and 3, the temperature control channel 6 flows in a plurality of main channels 6a arranged in the longitudinal direction of the temperature control plate and upstream and downstream ends of the main channel 6a. You may provide the supply side flow path 6b and the discharge side flow path 6c which are arrange | positioned substantially orthogonally to the path | route 4, and are connected to each main flow path 6a. In FIGS. 1 and 3, the supply-side flow path 6b and the discharge-side flow path 6c are bent at right angles twice and open to the outside from the side surfaces 3d and 3e of the temperature control plate. As for the number of each temperature control channel 6, only the main channel 6 a portion of the temperature control channel 6 is arranged, and the supply side channel 6 b and the discharge side channel 6 c are each composed of one. .

なお、温調流路6の各主流路6aは、流路4に対して、温調プレートの短手方向において、流路4が分布する範囲を積層方向に重なる範囲に設けられる。   In addition, each main flow path 6a of the temperature control flow path 6 is provided in a range in which the range in which the flow paths 4 are distributed overlaps the stack direction in the short direction of the temperature control plate with respect to the flow path 4.

そして、好ましくは各主流路6aが、隣り合う2本の流路4、4間に位置するように積層方向に配列し、さらに好ましくは、各主流路6aが各流路4に積層方向に重なるように配列する。   Preferably, the main flow paths 6a are arranged in the stacking direction so as to be positioned between two adjacent flow paths 4, 4. More preferably, each main flow path 6a overlaps each flow path 4 in the stacking direction. Arrange as follows.

各複数のプロセスプレート、温調プレートは、プロセスプレート、温調プレートを同一方向に交互に重ねて積層され、互いに固着、積層されている。   The plurality of process plates and temperature control plates are stacked by alternately stacking process plates and temperature control plates in the same direction, and are fixed to each other and stacked.

そのため、化学反応用デバイス1の形態において、各流路4、温調流路6は、凹溝の開口面が上に積層されるプレートの下面により覆われ、両端が開口する長方形断面のトンネル形状とされる。   Therefore, in the form of the chemical reaction device 1, each flow path 4 and the temperature control flow path 6 are covered with a lower surface of a plate on which a groove is opened and a tunnel shape having a rectangular cross section with both ends open. It is said.

このような各プロセスプレート、温調プレートは、適宜の金属材料を用いることができるが、例えばステンレス鋼板にエッチング加工を施すことにより流路4、温調流路6などを形成し、流路面を電解研磨仕上げするなどして製作することができる。   Each process plate and temperature control plate can be made of an appropriate metal material. For example, a flow path 4 and a temperature control path 6 are formed by etching a stainless steel plate, and the flow path surface is changed. It can be manufactured by electrolytic polishing finish.

本発明の製造方法で用いる流路が設けられてなる化学反応用デバイスを有する装置としては、例えば、図4に記載のある製造装置を例示できる。具体的には、例えば、以下の化学反応デバイスを有する製造装置を例示できる。     As an apparatus having a chemical reaction device provided with a flow path used in the manufacturing method of the present invention, for example, a manufacturing apparatus shown in FIG. 4 can be exemplified. Specifically, for example, a production apparatus having the following chemical reaction device can be exemplified.

<化学反応デバイス>
化学反応デバイスは図1に示す構造であり、構造としては、プロセスプレートと温調プレートと交互に積層している。プロセスプレートには流路4が形成されおり、また、温調プレートには温調流路6が形成されている。
<Chemical reaction device>
The chemical reaction device has a structure shown in FIG. 1, and as a structure, process plates and temperature control plates are alternately stacked. A flow path 4 is formed in the process plate, and a temperature control flow path 6 is formed in the temperature control plate.

図4に記載のある製造装置に用いられる化学反応デバイス40はドライエッチング加工により反応流路4が21本形成されたプロセスプレート20枚と同じくエッチング加工により温調流路6が21本形成された温調プレート21枚が交互に積層されている。プロセスプレート2と温調プレート3の材質はSUS304であり、板厚は1mmである。反応流路4と温調流路6の断面寸法はともに幅1.2mm×深さ0.5mmである。     The chemical reaction device 40 used in the manufacturing apparatus shown in FIG. 4 has 21 temperature control channels 6 formed by etching as well as 20 process plates having 21 reaction channels 4 formed by dry etching. 21 temperature control plates are alternately stacked. The material of the process plate 2 and the temperature control plate 3 is SUS304, and the plate thickness is 1 mm. The cross-sectional dimensions of the reaction channel 4 and the temperature control channel 6 are both width 1.2 mm × depth 0.5 mm.

図4に記載のある製造装置に用いられる化学反応デバイス50はドライエッチング加工により反応流路4が5本形成されたプロセスプレート2枚と同じくエッチング加工により温調流路6が5本形成された温調プレート3枚が交互に積層されている。プロセスプレート2と温調プレート3の材質はSUS304であり、板厚は1mmである。反応流路4と温調流路6の断面寸法はともに幅1.2mm×深さ0.5mmである。   The chemical reaction device 50 used in the manufacturing apparatus shown in FIG. 4 has five temperature control channels 6 formed by etching as well as two process plates having five reaction channels 4 formed by dry etching. Three temperature control plates are alternately stacked. The material of the process plate 2 and the temperature control plate 3 is SUS304, and the plate thickness is 1 mm. The cross-sectional dimensions of the reaction channel 4 and the temperature control channel 6 are both width 1.2 mm × depth 0.5 mm.

図4に記載のある製造装置に用いられる化学反応デバイス60はドライエッチング加工により反応流路4が5本形成されたプロセスプレート4枚と同じくエッチング加工により温調流路6が5本形成された温調プレート5枚が交互に積層されている。プロセスプレート2と温調プレート3の材質はSUS304であり、板厚は1mmである。反応流路4と温調流路6の断面寸法はともに幅1.2mm×深さ0.5mmである。   The chemical reaction device 60 used in the manufacturing apparatus shown in FIG. 4 has five temperature control channels 6 formed by etching as well as four process plates having five reaction channels 4 formed by dry etching. Five temperature control plates are alternately stacked. The material of the process plate 2 and the temperature control plate 3 is SUS304, and the plate thickness is 1 mm. The cross-sectional dimensions of the reaction channel 4 and the temperature control channel 6 are both width 1.2 mm × depth 0.5 mm.

図4において、ラジカル重合性単量体、有機溶剤、さらに必要に応じて、連鎖移動剤等を含む流体(61)を入れるタンク62(第1のタンク)の流出口とプランジャーポンプ65の流入口とが、ラジカル重合性単量体、有機溶剤、さらに必要に応じて、連鎖移動剤等を含む流体が通る配管を介して接続されており、また、ラジカル重合開始剤、および必要に応じて有機溶剤を入れるタンク64(第1のタンク)の流出口とプランジャーポンプ66の流入口とが、ラジカル重合開始剤、および必要に応じて有機溶剤(63)が通る配管を介して接続されている。プランジャーポンプ65の流出口及びプランジャーポンプ66の流出口からは、それぞれプランジャーポンプ65またはプランジャーポンプ66を通してラジカル重合性単量体、有機溶剤、さらに必要に応じて、連鎖移動剤等を含む流体又はジカル重合開始剤、および必要に応じて有機溶剤が通る配管が伸びており、これらの配管はミキサー67の流入口に接続されている。   In FIG. 4, the outlet of the tank 62 (first tank) into which the fluid (61) containing a radical polymerizable monomer, an organic solvent, and, if necessary, a chain transfer agent, and the like and the flow of the plunger pump 65 are placed. The inlet is connected via a pipe through which a fluid containing a radical polymerizable monomer, an organic solvent, and, if necessary, a chain transfer agent, passes, and a radical polymerization initiator, and if necessary The outlet of the tank 64 (first tank) for containing the organic solvent and the inlet of the plunger pump 66 are connected via a piping through which the radical polymerization initiator and, if necessary, the organic solvent (63) pass. Yes. From the outlet of the plunger pump 65 and the outlet of the plunger pump 66, a radically polymerizable monomer, an organic solvent, and, if necessary, a chain transfer agent are passed through the plunger pump 65 or the plunger pump 66, respectively. The pipe | tube through which the fluid or dical polymerization initiator containing and an organic solvent pass as needed is extended, and these pipe | tubes are connected to the inflow port of the mixer 67. FIG.

このミキサー67でラジカル重合性単量体、有機溶剤、さらに必要に応じて、連鎖移動剤等を含む流体(61)とラジカル重合開始剤、および必要に応じて有機溶剤(63)とが混合され、ラジカル重合開始剤、ラジカル重合性単量体、有機溶剤、さらに必要に応じて、連鎖移動剤等を含む流体が形成される。この流体はミキサー67の流出口に接続された配管を通して、化学反応用デバイス40、又は50、又は60の流入口1bへと移動する。化学反応用デバイス40、又は50、又は60には温調装置68が接続されている。そして、化学反応用デバイス40、又は50、又は60中の微小流路を移動していくことによりラジカル重合性単量体が重合反応する。化学反応用デバイス40、又は50、又は60中の微小流路を移動し化学反応用デバイス40、又は50、又は60の流出口1cと到達する。その後、流出口に接続された配管を通して冷却用熱交換器69の流入口へと移動する。   In this mixer 67, a radically polymerizable monomer, an organic solvent, and if necessary, a fluid (61) containing a chain transfer agent and the like, a radical polymerization initiator, and an organic solvent (63) as necessary are mixed. Then, a fluid containing a radical polymerization initiator, a radical polymerizable monomer, an organic solvent, and, if necessary, a chain transfer agent is formed. This fluid moves through the piping connected to the outlet of the mixer 67 to the chemical reaction device 40, 50, or 60 to the inlet 1b. A temperature control device 68 is connected to the chemical reaction device 40, 50, or 60. Then, the radical polymerizable monomer undergoes a polymerization reaction by moving through the minute flow path in the chemical reaction device 40, 50, or 60. It moves through the microchannel in the chemical reaction device 40, 50, or 60 and reaches the outlet 1c of the chemical reaction device 40, 50, or 60. Then, it moves to the inflow port of the cooling heat exchanger 69 through the pipe connected to the outflow port.

冷却用熱交換器69の流入口へと移動した重合反応物を含有する流体は冷却用熱交換器69中を移動しながら冷却され、冷却用熱交換器69の流出口へと到達する。流出口に接続された配管を通して冷却用熱交換器69から流体βは排出され、排圧弁71を通して受け容器72へと排出される。   The fluid containing the polymerization reaction product that has moved to the inlet of the cooling heat exchanger 69 is cooled while moving in the cooling heat exchanger 69 and reaches the outlet of the cooling heat exchanger 69. The fluid β is discharged from the cooling heat exchanger 69 through the pipe connected to the outlet, and is discharged to the receiving container 72 through the exhaust pressure valve 71.

本発明の製造方法における流体温度は、使用する重合開始剤のラジカル分解速度定数が100h−1〜10000h−1の範囲になるような流体温度であればよく、100℃〜220℃、より好ましくは120℃〜200℃、さらに好ましくは140℃〜180℃の温度範囲である。本温度範囲で流体温度を制御することにより残存モノマーの処理と未分解のラジカル重合開始剤の分解処理の両立が可能になる。 Fluid temperature in the production method of the present invention may be any fluid temperature as the radical decomposition rate constant of the polymerization initiator used is in the range of 100h -1 ~10000h -1, 100 ℃ ~220 ℃, more preferably The temperature range is 120 ° C to 200 ° C, more preferably 140 ° C to 180 ° C. By controlling the fluid temperature within this temperature range, it is possible to achieve both the treatment of the residual monomer and the decomposition treatment of the undecomposed radical polymerization initiator.

本発明におけるラジカル重合体の製造方法流路においてはラジカル重合開始剤とラジカル重合性単量体とを重合して得られた重合溶液にラジカル重合開始剤を追加混合した溶液を含有する流体をラジカル分解速度定数が計算上100h−1〜10000h−1の範囲になるように該流路の温度をコントロールしながら供給することによりさらに残存モノマー処理の効率を高めることが可能になる。 In the flow path for producing a radical polymer in the present invention, a fluid containing a solution in which a radical polymerization initiator is added to a polymerization solution obtained by polymerizing a radical polymerization initiator and a radical polymerizable monomer is radicalized. degradation rate constant is possible to further enhance the efficiency of the residual monomer process by supplying while controlling the temperature of the flow channel to be in the range of computationally 100h -1 ~10000h -1.

ラジカル重合開始剤を追加混合する方法としてはラジカル重合開始剤を追加混合するための入り口を備えたマイクロミキサーを用いることにより行うことが可能になる。   The method of additionally mixing the radical polymerization initiator can be performed by using a micromixer provided with an inlet for additionally mixing the radical polymerization initiator.

このためのマイクロミキサーとしては市販されているマイクロミキサーを用いることが可能であり、例えばインターディジタルチャンネル構造体を備えるマイクロリアクター、インスティチュート・フュール・マイクロテクニック・マインツ(IMM)社製シングルミキサーおよびキャタピラーミキサー;ミクログラス社製ミクログラスリアクター;CPCシステムス社製サイトス;山武社製YM−1、YM−2型ミキサー;島津GLC社製ミキシングティーおよびティー(T字コネクタ);マイクロ化学技研社製IMTチップリアクター;東レエンジニアリング開発品マイクロ・ハイ・ミキサー等が挙げられ、いずれも本発明で使用することができる。   As the micromixer for this purpose, a commercially available micromixer can be used. For example, a microreactor having an interdigital channel structure, a single mixer manufactured by Institute, Futur, Microtechnique Mainz (IMM), and Caterpillar mixer; Microglass reactor manufactured by Microglass; Cytos manufactured by CPC Systems; YM-1 and YM-2 mixer manufactured by Yamatake Corporation; Mixing tee and tee (T-shaped connector) manufactured by Shimadzu GLC; Examples include IMT chip reactor; Toray Engineering Development Micro-High Mixer, etc., any of which can be used in the present invention.

さらに、好ましい形態のマイクロミキサーシステムとして、ラジカル重合体が通る流路もつプロセスプレートと重合開始剤が通る流路をもつプロセスプレートを上下に積層し、流路出口で該2流体を合一させるマイクロミキサーと、合流後の流体が通る流路をもつマイクロミキサーを組み合わせることが好ましい。
上記の形成方法で説明した反応流路は、少なくとも2つの部材を組み合わせて、部材間に形成された空間を反応流路とするものであるが、それ以外にも単なる管やパイプ形状のものを反応流路として用いても構わない。
Further, as a preferred form of the micromixer system, a process plate having a flow path through which a radical polymer passes and a process plate having a flow path through which a polymerization initiator pass are stacked one above the other, and the two fluids are united at the flow path outlet. It is preferable to combine a mixer and a micromixer having a flow path through which the fluid after joining passes.
The reaction channel described in the above formation method is a combination of at least two members and the space formed between the members is used as the reaction channel. It may be used as a reaction channel.

追加混合するラジカル重合開始剤としては初期重合反応と同じラジカル重合開始剤もしくは異なるラジカル重合開始剤何れも用いることが可能である。このようなラジカル重合開始剤としては、上記した有機過酸化物、アゾ化合物、ジスルフィド化合物、レドックス系開始剤、過硫酸塩などが挙げられる。一般的には、重合溶媒が水性媒体である場合には、水溶性有機過酸化物、水溶性アゾ化合物、レドックス系開始剤、過硫酸塩などが好ましく用いられ、重合溶媒が有機溶媒である場合には、油溶性有機過酸化物及び油溶性アゾ化合物などが好ましく用いられる。   As the radical polymerization initiator to be additionally mixed, either the same radical polymerization initiator as the initial polymerization reaction or a different radical polymerization initiator can be used. Examples of such radical polymerization initiators include the organic peroxides, azo compounds, disulfide compounds, redox initiators, persulfates and the like described above. In general, when the polymerization solvent is an aqueous medium, water-soluble organic peroxides, water-soluble azo compounds, redox initiators, persulfates, and the like are preferably used, and the polymerization solvent is an organic solvent. For this, oil-soluble organic peroxides and oil-soluble azo compounds are preferably used.

以下、実施例によって本発明を更に詳細に述べる。例中、%、重量は特に断りがない限り重量基準である。
<本実施例及び比較例で使用した化学反応用デバイス>
本実施例では図1に示す構造の化学反応デバイスを用いた。構造としては、プロセスプレート2と温調プレート3とを交互に積層した。プロセスプレートには流路4が形成されおり、また、温調プレートには温調流路6が形成されている。
化学反応デバイスはドライエッチング加工により反応流路4が21本形成されたプロセスプレート6枚と同じくエッチング加工により温調流路6が21本形成された温調プレート7枚が交互に積層されている。プロセスプレート2と温調プレート3の材質はSUS304であり、板厚は1mmである。反応流路4と温調流路6の断面寸法はともに幅1.2mm×深さ0.5mmである。
Hereinafter, the present invention will be described in more detail by way of examples. In the examples,% and weight are based on weight unless otherwise specified.
<Chemical reaction device used in Examples and Comparative Examples>
In this example, a chemical reaction device having the structure shown in FIG. 1 was used. As a structure, the process plate 2 and the temperature control plate 3 were laminated | stacked alternately. A flow path 4 is formed in the process plate, and a temperature control flow path 6 is formed in the temperature control plate.
The chemical reaction device is formed by alternately stacking seven temperature control plates having 21 temperature control channels 6 formed by etching as well as six process plates having 21 reaction channels 4 formed by dry etching. . The material of the process plate 2 and the temperature control plate 3 is SUS304, and the plate thickness is 1 mm. The cross-sectional dimensions of the reaction channel 4 and the temperature control channel 6 are both width 1.2 mm × depth 0.5 mm.

<本実施例で使用したマイクロミキサー>
本実施例では図5、図6に示す構造のミキシングプロセスプレート7、8を用いた。マイクロミキサーの構造としては、ドライエッチング加工により流路9、10が形成されたミキシングプレート7の上下に図1で用いられている温調プレート2を積層したマイクロミキサーと、ドライエッチング加工により流路11が形成されたミキシングプロセスプレート8の上下に温調プレート2を積層したマイクロミキサーを直列につないだ構造を用いた。具体的には、本実施例では、ラジカル重合体の製造方法において重合反応を行った流体をプレート7の流路9に導入し、追加する重合開始剤を流路10に導入し、流路出口E、Fにて二つの流体を合一させた。その後、更に、プレート8の流路11を通過させることで重合反応物と追加重合開始剤を混合させた。プロセスプレート7、8の材質はSUS304であり、板厚は1mmである。
<Micromixer used in this example>
In this embodiment, the mixing process plates 7 and 8 having the structure shown in FIGS. 5 and 6 were used. As a structure of the micromixer, a micromixer in which the temperature control plates 2 used in FIG. 1 are stacked on top and bottom of the mixing plate 7 in which the flow paths 9 and 10 are formed by dry etching, and a flow path by dry etching. A structure was used in which micromixers in which the temperature control plates 2 were stacked on the upper and lower sides of the mixing process plate 8 formed with 11 were connected in series. Specifically, in this embodiment, the fluid that has undergone the polymerization reaction in the radical polymer production method is introduced into the flow path 9 of the plate 7, the additional polymerization initiator is introduced into the flow path 10, and the flow path outlet The two fluids were combined at E and F. Thereafter, the polymerization reaction product and the additional polymerization initiator were further mixed by passing through the flow path 11 of the plate 8. The material of the process plates 7 and 8 is SUS304, and the plate thickness is 1 mm.

<残存モノマー量の測定方法>
株式会社島津製作所製GCMS装置GCMS―QP5050ACIを用い測定を行った。重合液をアセトンに溶解し測定を行った。
<未分解のアゾ化合物の測定方法>
東ソー株式会社製のGPC装置HLC−8220GPCを用い行った。重合液をTHFに溶解し測定を行った。
<Measurement method of residual monomer amount>
Measurement was performed using a GCMS device GCMS-QP5050ACI manufactured by Shimadzu Corporation. The polymerization solution was dissolved in acetone and measured.
<Measurement method of undecomposed azo compound>
This was carried out using a GPC device HLC-8220 GPC manufactured by Tosoh Corporation. The polymerization solution was dissolved in THF and measured.

<未分解の油溶性有機過酸化物の測定方法>
内容積100mLの共栓付三角フラスコにクロロホルム35mLを入れ、フラスコ内に窒素を導入した後、重合液を5g正確に計量して投入した。次にヨウ化ナトリウム飽和水溶液1mLを加え、内容物をよく混合した後、暗所に5分間放置した。0.01Nチオ硫酸ナトリウム溶液で無色になるまで滴定し、併せて同一条件でブランクテストを行うことにより未分解の油溶性有機過酸化を求めた。
<Measurement method of undecomposed oil-soluble organic peroxide>
Chloroform 35mL was put into a conical stoppered Erlenmeyer flask with an internal volume of 100 mL, nitrogen was introduced into the flask, and then 5 g of the polymerization solution was accurately measured and charged. Next, 1 mL of a saturated aqueous solution of sodium iodide was added, the contents were mixed well, and left in a dark place for 5 minutes. The solution was titrated with 0.01N sodium thiosulfate solution until colorless, and a blank test was performed under the same conditions to determine undecomposed oil-soluble organic peroxidation.

(実施例1)
メチルイソブチルケトン233g、パーフルオロ(C6)アルキルエチルアクリレート30g、ポリプロピレングリコールモノメタクリレート70g、およびtert−ブチルパーオキシオクトエート7.5gとからなる反応混合物液の作成を行った後、シリンジポンプ内に作成した反応混合物液を注入し、シリンジポンプから、反応混合物を流速6.0g/minになるように、ステンレス製で内径が2.17mmの反応管に導入するようにした。反応管は長さ20mで恒温槽に浸しており、恒温槽の温度を110℃とした。反応混合物を反応管、冷却用熱交換器、排圧弁に連続的に流し、吐出された重合液を受け容器にて受け取ることによりラジカル重合液の製造を行った。排圧弁にて管内圧を2.5MPaにて行った。冷却用熱交換器では温調装置にて70℃の熱媒を連続し重合反応を行なうことにより残存モノマー量1,520ppm、未分解の開始剤量0.85%からなる重合液を得た。重合液を図1に示す化学デバイスに導入した。同時に化学デバイスには温度160℃の温調流体(オイル)を連続して流すことによりラジカル重合液の製造を行った。排圧弁にて管内圧を2.5MPaにて行った。冷却用熱交換器では温調装置にて70℃の熱媒を連続して流した。
Example 1
After preparing a reaction mixture liquid consisting of 233 g of methyl isobutyl ketone, 30 g of perfluoro (C6) alkyl ethyl acrylate, 70 g of polypropylene glycol monomethacrylate, and 7.5 g of tert-butyl peroxyoctate, prepared in a syringe pump The reaction mixture liquid was injected, and the reaction mixture was introduced from a syringe pump into a reaction tube made of stainless steel and having an inner diameter of 2.17 mm so as to have a flow rate of 6.0 g / min. The reaction tube was 20 m long and immersed in a thermostatic bath, and the temperature of the thermostatic bath was set to 110 ° C. A radical polymerization liquid was produced by continuously flowing the reaction mixture through a reaction tube, a cooling heat exchanger, and a pressure relief valve, and receiving the discharged polymerization liquid in a receiving vessel. The internal pressure of the pipe was 2.5 MPa with the exhaust pressure valve. In the heat exchanger for cooling, a polymerization liquid comprising a residual monomer amount of 1,520 ppm and an undecomposed initiator amount of 0.85% was obtained by continuously carrying out a polymerization reaction with a heating medium at 70 ° C. in a temperature controller. The polymerization solution was introduced into the chemical device shown in FIG. At the same time, a radical polymerization liquid was produced by continuously flowing a temperature-controlled fluid (oil) at a temperature of 160 ° C. through the chemical device. The internal pressure of the pipe was 2.5 MPa with the exhaust pressure valve. In the cooling heat exchanger, a heating medium at 70 ° C. was continuously flowed by a temperature control device.

使用した重合開始剤tert−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエートの160℃におけるラジカル分解速度定数は計算上388h−1であった。 The radical decomposition rate constant at 160 ° C. of the polymerization initiator tert-butylperoxy-2-ethylhexanoate used was calculated to be 388 h −1 .

重合液の残存モノマー量、および未分解のtert−ブチルパーオキシオクトエートの測定を行ったところ残存モノマー量100ppm以下、未分解の開始剤量0.10%と非常に低いレベルであった。   When the amount of residual monomer in the polymerization solution and undecomposed tert-butyl peroxyoctoate were measured, the amount of residual monomer was 100 ppm or less and the amount of undecomposed initiator was 0.10%, which were very low levels.

(実施例2)
実施例1で得られた重合液を図1に示す化学デバイスに導入した。同時に化学デバイスには温度180℃の温調流体(オイル)を連続して流すことによりラジカル重合液の製造を行った。排圧弁にて管内圧を2.5MPaにて行った。冷却用熱交換器では温調装置にて70℃の熱媒を連続して流した。
(Example 2)
The polymerization liquid obtained in Example 1 was introduced into the chemical device shown in FIG. At the same time, a radical polymerization liquid was produced by continuously flowing a temperature-controlled fluid (oil) at a temperature of 180 ° C. through the chemical device. The internal pressure of the pipe was 2.5 MPa with the exhaust pressure valve. In the cooling heat exchanger, a heating medium at 70 ° C. was continuously flowed by a temperature control device.

使用した重合開始剤tert−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエートの180℃におけるラジカル分解速度定数は計算上1737h−1であった。 The radical decomposition rate constant of the polymerization initiator tert-butylperoxy-2-ethylhexanoate used at 180 ° C. was calculated to be 1737 h −1 .

重合液の残存モノマー量、および未分解のtert−ブチルパーオキシオクトエートの測定を行ったところ残存モノマー量100ppm以下と非常に低いレベルであった。また、未分解の開始剤量は検出されなかった。   When the amount of residual monomer in the polymerization solution and undecomposed tert-butyl peroxyoctoate were measured, the amount of residual monomer was 100 ppm or less, which was a very low level. In addition, the amount of undegraded initiator was not detected.

(実施例3)
実施例1で得られた重合液を図1に示す化学デバイスに導入した。同時に化学デバイスには温度200℃の温調流体(オイル)を連続して流すことによりラジカル重合液の製造を行った。排圧弁にて管内圧を2.5MPaにて行った。冷却用熱交換器では温調装置にて70℃の熱媒を連続して流した。

(Example 3)
The polymerization liquid obtained in Example 1 was introduced into the chemical device shown in FIG. The simultaneous electrochemical device was produced radical polymerization liquid by flowing continuously the temperature 20 0 ° C. of temperature control fluid (oil). The internal pressure of the pipe was 2.5 MPa with the exhaust pressure valve. In the cooling heat exchanger, a heating medium at 70 ° C. was continuously flowed by a temperature control device.

使用した重合開始剤tert−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエートの200℃におけるラジカル分解速度定数は計算上6856h−1であった。 The radical decomposition rate constant of the polymerization initiator tert-butylperoxy-2-ethylhexanoate used at 200 ° C. was calculated to be 6856h −1 .

重合液の残存モノマー量、および未分解のtert−ブチルパーオキシオクトエートの測定を行ったところ残存モノマー量100ppm以下と非常に低いレベルであった。また、未分解の開始剤量は検出されなかった。   When the amount of residual monomer in the polymerization solution and undecomposed tert-butyl peroxyoctoate were measured, the amount of residual monomer was 100 ppm or less, which was a very low level. In addition, the amount of undegraded initiator was not detected.

(実施例4)
メチルイソブチルケトン233g、パーフルオロ(C6)アルキルエチルアクリレート30g、ポリプロピレングリコールモノメタクリレート70g、および2,2‘−アゾビスイソブチロニトリル7.5gとからなる反応混合物液の作成を行った後、シリンジポンプ内に作成した反応混合物液を注入し、シリンジポンプから、反応混合物を流速6.0g/minになるように、実施例1と同様の操作に導入した。同時に化学デバイスには温度100℃の温調流体(オイル)を連続して流すことによりラジカル重合液の製造を行った。排圧弁にて管内圧を2.5MPaにて行った。冷却用熱交換器では温調装置にて70℃の熱媒を連続して流すことにより残存モノマー量1,800ppm、未分解の開始剤量0.75%からなる重合液を得た。重合液を図1に示す化学デバイスに導入した。同時に化学デバイスには温度160℃の温調流体(オイル)を連続して流すことによりラジカル重合液の製造を行った。排圧弁にて管内圧を2.5MPaにて行った。冷却用熱交換器では温調装置にて70℃の熱媒を連続して流した。
Example 4
After preparing a reaction mixture liquid consisting of 233 g of methyl isobutyl ketone, 30 g of perfluoro (C6) alkyl ethyl acrylate, 70 g of polypropylene glycol monomethacrylate, and 7.5 g of 2,2′-azobisisobutyronitrile, a syringe The prepared reaction mixture solution was injected into the pump, and the reaction mixture was introduced from the syringe pump into the same operation as in Example 1 so that the flow rate became 6.0 g / min. At the same time, a radical polymerization liquid was produced by continuously flowing a temperature-controlled fluid (oil) at a temperature of 100 ° C. through the chemical device. The internal pressure of the pipe was 2.5 MPa with the exhaust pressure valve. In the cooling heat exchanger, a 70 ° C. heating medium was continuously passed through a temperature control device to obtain a polymerization liquid having a residual monomer amount of 1,800 ppm and an undecomposed initiator amount of 0.75%. The polymerization solution was introduced into the chemical device shown in FIG. At the same time, a radical polymerization liquid was produced by continuously flowing a temperature-controlled fluid (oil) at a temperature of 160 ° C. through the chemical device. The internal pressure of the pipe was 2.5 MPa with the exhaust pressure valve. In the cooling heat exchanger, a heating medium at 70 ° C. was continuously flowed by a temperature control device.

使用した重合開始剤2,2‘−アゾビスイソブチロニトリルの160℃におけるラジカル分解速度定数は計算上1562h−1であった。 The radical decomposition rate constant at 160 ° C. of the polymerization initiator 2,2′-azobisisobutyronitrile used was calculated to be 1562 h −1 .

重合液の残存モノマー量、および未分解のtert−ブチルパーオキシオクトエートの測定を行ったところ残存モノマー量120ppm、未分解の開始剤量0.05%と非常に低いレベルであった。   When the amount of residual monomer in the polymerization solution and undecomposed tert-butyl peroxyoctoate were measured, the amount of residual monomer was 120 ppm and the amount of undecomposed initiator was 0.05%, which were very low levels.

(実施例5)
メチルイソブチルケトン233g、パーフルオロ(C6)アルキルエチルアクリレート30g、ポリプロピレングリコールモノメタクリレート70g、およびtert−ブチルパーオキシオクトエート7.5gとからなる反応混合物液の作成を行った後、シリンジポンプ内に作成した反応混合物液を注入し、シリンジポンプから、反応混合物を流速6.0g/minになるように、ステンレス製で内径が2.17mmの反応管に導入するようにした。反応管は長さ20mで恒温槽に浸しており、恒温槽の温度を130℃とした。反応混合物を反応管、冷却用熱交換器、排圧弁に連続的に流し、吐出された重合液を受け容器にて受け取ることによりラジカル重合液の製造を行った。排圧弁にて管内圧を2.5MPaにて行った。冷却用熱交換器では温調装置にて70℃の熱媒を連続し重合反応を行なうことにより残存モノマー量1,280ppm、未分解の開始剤未検出からなる重合液を得た。
(Example 5)
After preparing a reaction mixture liquid consisting of 233 g of methyl isobutyl ketone, 30 g of perfluoro (C6) alkyl ethyl acrylate, 70 g of polypropylene glycol monomethacrylate, and 7.5 g of tert-butyl peroxyoctate, prepared in a syringe pump The reaction mixture liquid was injected, and the reaction mixture was introduced from a syringe pump into a reaction tube made of stainless steel and having an inner diameter of 2.17 mm so as to have a flow rate of 6.0 g / min. The reaction tube was 20 m long and immersed in a thermostatic bath, and the temperature of the thermostatic bath was 130 ° C. A radical polymerization liquid was produced by continuously flowing the reaction mixture through a reaction tube, a cooling heat exchanger, and a pressure relief valve, and receiving the discharged polymerization liquid in a receiving vessel. The internal pressure of the pipe was 2.5 MPa with the exhaust pressure valve. In the cooling heat exchanger, a polymerization liquid was obtained by continuously carrying out a polymerization reaction with a heating medium at 70 ° C. in a temperature controller, and having a residual monomer amount of 1,280 ppm and an undecomposed initiator not detected.

得られた重合液にマイクロミキサーを連結することにより流速5g/minのラジカル重合液にメチルイソブチルケトン25g、およびtert−ブチルパーオキシオクトエート1.5gからなる仕上げ触媒溶液を1.5g/minの速度で追加混合した。混合液を図1に示す化学デバイスに導入した。同時に化学デバイスには温度180℃の温調流体(オイル)を連続して流すことによりラジカル重合液の製造を行った。排圧弁にて管内圧を2.5MPaにて行った。冷却用熱交換器では温調装置にて70℃の熱媒を連続して流した。   By connecting a micromixer to the obtained polymerization liquid, a final catalyst solution consisting of 25 g of methyl isobutyl ketone and 1.5 g of tert-butyl peroxyoctate was added to a radical polymerization liquid with a flow rate of 5 g / min at 1.5 g / min. Additional mixing at speed. The mixed solution was introduced into the chemical device shown in FIG. At the same time, a radical polymerization liquid was produced by continuously flowing a temperature-controlled fluid (oil) at a temperature of 180 ° C. through the chemical device. The internal pressure of the pipe was 2.5 MPa with the exhaust pressure valve. In the cooling heat exchanger, a heating medium at 70 ° C. was continuously flowed by a temperature control device.

使用した重合開始剤tert−ブチルパーオキシオクトエートの180℃におけるラジカル分解速度定数は計算上1737h−1であった。
重合液の残存モノマー量、および未分解のtert−ブチルパーオキシオクトエートの測定を行ったところ残存モノマー量210ppmと低いレベルであった。また、未分解の開始剤量は検出されなかった。
The radical decomposition rate constant at 180 ° C. of the polymerization initiator tert-butyl peroxyoctoate used was calculated to be 1737 h −1 .
When the amount of residual monomer in the polymerization solution and undecomposed tert-butyl peroxyoctoate were measured, the residual monomer amount was as low as 210 ppm. In addition, the amount of undegraded initiator was not detected.

(比較例1)
実施例1で得られた重合液を図1に示す化学デバイスに導入した。同時に化学デバイスには温度110℃の温調流体(オイル)を連続して流すことによりラジカル重合液の製造を行った。排圧弁にて管内圧を2.5MPaにて行った。冷却用熱交換器では温調装置にて70℃の熱媒を連続して流した。
(Comparative Example 1)
The polymerization liquid obtained in Example 1 was introduced into the chemical device shown in FIG. At the same time, a radical polymerization liquid was produced by continuously flowing a temperature-controlled fluid (oil) having a temperature of 110 ° C. through the chemical device. The internal pressure of the pipe was 2.5 MPa with the exhaust pressure valve. In the cooling heat exchanger, a heating medium at 70 ° C. was continuously flowed by a temperature control device.

使用した重合開始剤tert−ブチルパーオキシオクトエートの110℃におけるラジカル分解速度定数は計算上4.6h−1であった。 The radical decomposition rate constant at 110 ° C. of the polymerization initiator tert-butyl peroxyoctoate used was calculated to be 4.6 h −1 .

重合液の残存モノマー量、および未分解のtert−ブチルパーオキシオクトエートの測定を行ったところ残存モノマー量900ppm、未分解の開始剤量0.8%とモノマーおよび開始剤とも残存していることがわかった。
(比較例2)
実施例1で得られた重合液200gを撹拌機、温度計、コンデンサーを備えた500mLガラス反応容器に添加し110℃にまで昇温した。内温を110℃に保ち30分間攪拌を行った。終了後室温まで内温度を冷却した。
When the amount of residual monomer in the polymerization liquid and the measurement of undecomposed tert-butyl peroxyoctoate were performed, the residual monomer amount was 900 ppm, the undecomposed initiator amount was 0.8%, and both the monomer and the initiator remained. I understood.
(Comparative Example 2)
200 g of the polymerization solution obtained in Example 1 was added to a 500 mL glass reaction vessel equipped with a stirrer, a thermometer, and a condenser, and the temperature was raised to 110 ° C. The internal temperature was kept at 110 ° C. and stirring was performed for 30 minutes. After completion, the internal temperature was cooled to room temperature.

重合液の残存モノマー量、および未分解のtert−ブチルパーオキシオクトエートの測定を行ったところ残存モノマー量100ppm以下と低いレベルであったが、0.12%の未分解開始剤が検出された。   When the amount of residual monomer in the polymerization solution and undecomposed tert-butyl peroxyoctoate were measured, the amount of residual monomer was as low as 100 ppm or less, but 0.12% of undecomposed initiator was detected. .

Figure 0005541481
Figure 0005541481

α・・・・・ラジカル重合開始剤とラジカル重合性単量体とを含有する流体とを含有する流体
β・・・・・ラジカル重合開始剤とラジカル重合性単量体とを含有する流体の反応物を含有する流体
γ・・・・・温調流体
1・・・・・化学反応用デバイス
1b・・・・化学反応用デバイスの端面
1c・・・・化学反応用デバイスの端面
1d・・・・化学反応用デバイスの側面
1e・・・・化学反応用デバイスの側面
2・・・・・第1プレート(プロセスプレート)
2a・・・・第1プレートの面
2b・・・・第1プレートの端面
2c・・・・第1プレートの端面
2d・・・・第1プレートの側面
2e・・・・第1プレートの側面
3・・・・・第2プレート(温調プレート)
3a・・・・第2プレートの面
3b・・・・第2プレートの端面
3c・・・・第2プレートの端面
3d・・・・第2プレートの側面
3e・・・・第2プレートの側面
4・・・・・断面凹溝形状の流路
6・・・・・断面凹溝形状の温調流路
6a・・・・断面凹溝形状の主流路
6b・・・・断面凹溝形状の供給側流路
6c・・・・断面凹溝形状の排出側流路
p0・・・・所定間隔
w0・・・・・幅
d0・・・・・深さ
L・・・・・・流路長さ
7・・・・・ミキシングプレート
8・・・・・ミキシングプレート
9・・・・・ミキシングプレートの断面凹溝形状の流路
10・・・・・ミキシングプレートの断面凹溝形状の流路
11・・・・・ミキシングプレートの断面凹溝形状の流路
30・・・・・コネクタ
31・・・・・ジョイント部
32・・・・・継手部
40・・・・・化学反応デバイス
50・・・・・化学反応デバイス
60・・・・・化学反応デバイス
80・・・・・製造装置
61・・・・・化合物(A)
62・・・・・第1のタンク
63・・・・・化合物(B)
64・・・・・第2のタンク
65・・・・・プランジャーポンプ
66・・・・・プランジャーポンプ
67・・・・・ミキサー
68・・・・・温調装置
69・・・・・冷却用熱交換器
70・・・・・温調装置
71・・・・・排圧弁
72・・・・・受け容器
80・・・・・実施例及び比較例で用いた樹脂の製造装置を模式的に示す概略構成図
α ······································································· of fluid containing radical polymerization initiator and radical polymerizable monomer Fluid containing reactant γ ... Temperature control fluid 1 ... Chemical reaction device 1b ... End face of chemical reaction device 1c ... End face of chemical reaction device 1d ...・ ・ Side side of chemical reaction device 1e ・ ・ ・ Side side of chemical reaction device 2 ・ ・ ・ First plate (process plate)
2a ... the first plate surface 2b ... the first plate end surface 2c ... the first plate end surface 2d ... the first plate side surface 2e ... the first plate side surface 3 ... 2nd plate (temperature control plate)
3a ··· surface of the second plate 3b ··· end surface of the second plate 3c ··· end surface of the second plate 3d ··· side surface of the second plate 3e ··· side surface of the second plate 4... Cross-sectional groove-shaped channel 6... Cross-sectional groove-shaped temperature control channel 6 a... Cross-sectional groove-shaped main channel 6 b. Supply side flow path 6c ··· Discharge side flow path with a concave groove shape p0 ··· Predetermined interval w0 ··· width d0 ··· depth L · ··· length of flow path 7... Mixing plate 8... Mixing plate 9... Mixing plate cross-sectional groove-shaped channel 10... Mixing plate cross-sectional groove-shaped channel 11・ ・ ・ ・ ・ Mixing plate cross-section channel 30 …… Connector 31 …… Joint 32... Joint part 40... Chemical reaction device 50... Chemical reaction device 60... Chemical reaction device 80. (A)
62... First tank 63... Compound (B)
64 ... Second tank 65 ... Plunger pump 66 ... Plunger pump 67 ... Mixer 68 ... Temperature controller 69 ... Heat exchanger for cooling 70 ... Temperature controller 71 ... Exhaust pressure valve 72 ... Receptacle container 80 ... Model of resin production equipment used in Examples and Comparative Examples Schematic configuration diagram

Claims (6)

内部に微小管状流路が形成された伝熱性反応容器の該微小管状流路内に、ラジカル重合開始剤存在下でラジカル重合性単量体を重合して得られた、残存モノマー及び未分解のラジカル重合開始剤を含む重合溶液を含有する流体を、該流路を加圧しながら、液密状態で、且つ、連続的に流通させることにより、重合溶液中のラジカルのラジカル分解速度定数が計算上100h−1〜10000h−1の範囲になるように該流路の温度をコントロールしながら供給することを特徴とするラジカル重合体の製造方法。 Fine small tubular flow path of heat-conducting reaction vessel fine tubular flow channel is formed in the interior, the radical polymerization initiator obtained by polymerizing a radical polymerizable monomer in the presence of residual monomers and undegraded By flowing a fluid containing a polymerization solution containing a radical polymerization initiator in a liquid-tight state continuously while pressurizing the flow path, the radical decomposition rate constant of radicals in the polymerization solution is calculated. A method for producing a radical polymer, characterized in that it is supplied while controlling the temperature of the flow path so as to be in the range of 100 h-1 to 10000 h-1. 使用する重合開始剤のラジカル分解速度定数が100h−1〜10000h−1の範囲になるように、該流路の温度を120℃〜220℃の範囲に該流路の温度をコントロールしながら重合反応を行う請求項1記載のラジカル重合体の製造方法。 As the radical decomposition rate constant of the polymerization initiator used is in the range of 100h -1 ~10000h -1, the temperature of the flow path to control the temperature of the flow path in the range of 120 ° C. to 220 ° C. While the polymerization reaction The method for producing a radical polymer according to claim 1. 重合反応を、流路が伝熱性反応容器に設置された反応装置を用いて行う請求項1又は2記載のラジカル重合体の製造方法。   The method for producing a radical polymer according to claim 1 or 2, wherein the polymerization reaction is performed using a reaction apparatus having a flow path installed in a heat transfer reaction vessel. 前記伝熱性反応容器が、表面に複数の溝部が形成された伝熱性プレート状構造体を積層してなる構造を有するものである請求項1、2または3に記載のラジカル重合体の製造方法   4. The method for producing a radical polymer according to claim 1, wherein the heat transfer reaction vessel has a structure in which a heat transfer plate-like structure having a plurality of grooves formed on a surface thereof is laminated. 前記伝熱性反応容器に設置された反応装置中の流路が、液密状態で流通する流体断面積が0.1〜4.0mm2となる空隙サイズを有するものである請求項1記載のラジカル重合体の製造方法。   2. The radical weight according to claim 1, wherein the flow path in the reaction apparatus installed in the heat transfer reaction vessel has a void size such that a cross-sectional area of fluid flowing in a liquid-tight state is 0.1 to 4.0 mm 2. Manufacturing method of coalescence. ラジカル重合開始剤存在下でラジカル重合性単量体を重合して得られた、残存モノマーを含む重合溶液にラジカル重合開始剤を追加混合した溶液を含有する流体を、流体中のラジカル分解速度定数が計算上100h−1〜10000h−1の範囲になるように、内部に微小管状流路が形成された伝熱性反応容器の該微小管状流路の温度をコントロールしながら、該流路に供給することを特徴とするラジカル重合体の製造方法。 Obtained by polymerizing a radical polymerizable monomer in the presence of a radical polymerization initiator, a fluid containing a solution obtained by adding a mixture a radical polymerization initiator to the polymerization solution containing the residual monomers, the radical decomposition rate constant of the fluid as but the range of computationally 100h -1 ~10000h -1, while controlling the temperature of the fine small tubular passage of the heat-conducting reaction vessel fine tubular flow channel formed therein, supplied to the flow path A method for producing a radical polymer.
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