KR102480621B1 - Manufacturing method for low molecular weight acrylic resin - Google Patents
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Abstract
본 발명은 반응조의 전단부와 후단부의 온도를 조절하여, 반응조의 내부 압력을 감소시키고, 일축 압출 반응기의 연속 구동 가능 시간을 극대화시키는 저분자량 아크릴계 수지의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for preparing a low molecular weight acrylic resin, which reduces the internal pressure of the reaction vessel and maximizes the continuous operation time of a single screw extrusion reactor by controlling the temperature of the front and rear ends of the reaction vessel.
Description
본 발명은 저분자량 아크릴계 수지의 제조방법에 관한 것이다. 구체적으로 본 발명은 겔에 의한 반응조의 압력 상승없이 연속 중합이 가능한 저분자량 아크릴계 수지의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for preparing a low molecular weight acrylic resin. Specifically, the present invention relates to a method for producing a low molecular weight acrylic resin capable of continuous polymerization without a pressure increase in a reaction vessel by gel.
표시 장치에는 다양한 광학 부재가 점착 필름에 의하여 부착될 수 있다. 상기 점착 필름은 표시 장치가 외부 환경에 노출되더라도 긴 시간 동안 점착성을 유지하여야 한다. 이에 점착 필름의 점착 물성, 구체적으로 점착 지속성을 향상시키기 위한 연구가 활발하게 이루어지고 있다. 특히, 점착 필름 제조 시 저분자량의 아크릴계 수지를 포함시켜 점착 필름의 점착 물성을 확보하는 방법이 각광받고 있다.Various optical members may be attached to the display device using an adhesive film. The adhesive film should maintain adhesiveness for a long time even when the display device is exposed to an external environment. Accordingly, studies are being actively conducted to improve the adhesive properties of the adhesive film, specifically, the adhesive durability. In particular, a method of securing adhesive physical properties of an adhesive film by including a low molecular weight acrylic resin when manufacturing the adhesive film is in the spotlight.
종래에는 회분식 반응기(batch reactor)를 이용하여 아크릴계 단량체, 반응 용제, 사슬 연장제 등을 포함하는 용액을 반응시켜 저분자량 아크릴계 수지를 제조하여 왔다.Conventionally, a low molecular weight acrylic resin has been prepared by reacting a solution containing an acrylic monomer, a reaction solvent, a chain extender, and the like using a batch reactor.
그러나, 회분식 반응기를 이용하여 제조된 아크릴계 수지는 반응 용제 및 사슬 연장제가 잔류하여 점착 필름의 불량을 일으키는 문제점이 있었다. 나아가, 회분식 반응기를 이용하여 저분자량 아크릴계 수지를 제조하는 방법은 중합 과정에서 일어나는 발열 때문에 반응물이 분해되거나 폭발이 일어나는 등의 문제점을 내포하고 있다.However, the acrylic resin prepared using the batch reactor has a problem of causing defects in the adhesive film due to the remaining reaction solvent and chain extender. Furthermore, the method of preparing a low molecular weight acrylic resin using a batch reactor has problems such as decomposition of reactants or explosion due to heat generated during polymerization.
이에, 회분식 반응기를 이용하는 중합방법을 대체하여 전술한 문제점을 해결할 수 있는 연속 공정을 이용한 중합방법이 개발되고 있지만, 압력 상승에 따른 공정의 안전상 문제, 원료가 고온에 노출됨에 따른 분해 문제 및 중합과정에서의 겔화 문제 등으로 인하여 실질적으로 저분자량 아크릴계 수지를 효과적으로 제조하지 못하는 실정이었다.Accordingly, a polymerization method using a continuous process that can solve the above problems by replacing the polymerization method using a batch reactor has been developed, but safety problems of the process due to pressure increase, decomposition problems due to exposure to high temperatures of raw materials, and polymerization process It was a situation in which it was practically impossible to effectively prepare a low molecular weight acrylic resin due to gelation problems in.
따라서, 회분식 반응기를 이용하는 방법을 대체하는 동시에 연속 공정에서 발생하는 압력을 적절히 조절하여 저분자량 아크릴계 수지의 제조방법의 안정성 및 효율성을 향상시키는 연구가 필요한 실정이었다.Therefore, research on improving the stability and efficiency of a method for producing a low molecular weight acrylic resin by appropriately adjusting the pressure generated in a continuous process while replacing the method using a batch reactor was required.
본 발명은 안정적으로 저분자량 아크릴계 수지를 연속 공정으로 제조하는 방법을 제공하고자 한다.The present invention is to provide a method for stably preparing a low molecular weight acrylic resin in a continuous process.
다만, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 상기 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 하기의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.However, the problem to be solved by the present invention is not limited to the above-mentioned problem, and other problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
본 발명의 일 실시상태는, 1 종 이상의 (메트)아크릴레이트계 단량체, 및 열개시제를 포함하는 무용제형 아크릴계 조성물을 일축 압출 반응기에서 연속 중합하여 저분자량 아크릴계 수지를 연속 제조하는 방법으로서, 상기 무용제형 아크릴계 조성물을 투입구를 통하여 반응조로 공급하는 단계; 상기 공급된 조성물을 연속 중합하여 저분자량 아크릴계 수지를 얻는 단계; 및 상기 반응조 내의 저분자량 아크릴계 수지를 배출구를 통하여 배출하는 단계를 포함하고, 상기 연속 중합하는 동안 상기 반응조의 전단부의 온도를 90 ℃ 이상 200 ℃ 이하로 유지하고, 상기 반응조의 후단부의 온도를 30 ℃ 이상 70 ℃ 미만으로 유지하는 저분자량 아크릴계 수지의 연속 제조방법을 제공한다.An exemplary embodiment of the present invention is a method for continuously producing a low molecular weight acrylic resin by continuously polymerizing a non-solvent type acrylic composition containing at least one (meth)acrylate monomer and a thermal initiator in a single screw extrusion reactor, supplying a formulated acrylic composition to a reactor through an inlet; obtaining a low molecular weight acrylic resin by continuously polymerizing the supplied composition; and discharging the low molecular weight acrylic resin in the reaction tank through an outlet, maintaining the temperature of the front end of the reaction tank at 90° C. or more and 200° C. or less during the continuous polymerization, and keeping the temperature at the rear end of the reaction tank at 30° C. Provided is a method for continuously producing a low molecular weight acrylic resin maintained at a temperature below 70°C.
본 발명의 일 실시상태에 따른 저분자량 아크릴계 수지의 제조방법은 별도의 분자량 조절제를 사용하지 않으므로, 분자량 조절제 사용에 따른 아크릴계 수지의 경시 변화의 문제점을 방지할 수 있다. Since the method for producing a low molecular weight acrylic resin according to an exemplary embodiment of the present invention does not use a separate molecular weight regulator, it is possible to prevent a problem of change of the acrylic resin over time due to the use of a molecular weight regulator.
본 발명의 일 실시상태에 따른 저분자량 아크릴계 수지의 제조방법은 일축 압출 반응기를 이용하여 연속 중합하므로, 안정적으로 저분자량 아크릴계 수지를 제조할 수 있는 장점이 있다.Since the method for preparing a low molecular weight acrylic resin according to an exemplary embodiment of the present invention is continuously polymerized using a single screw extrusion reactor, there is an advantage in that a low molecular weight acrylic resin can be stably prepared.
본 발명의 일 실시상태에 따른 저분자량 아크릴계 수지의 제조방법은 반응조의 전단부를 고온으로 유지해 연속 중합 중 생성되는 겔을 연화시켜 반응조의 내부를 낮은 압력으로 유지시키는 장점이 있다.The method for producing a low molecular weight acrylic resin according to an exemplary embodiment of the present invention has the advantage of maintaining the front end of the reaction vessel at a high temperature to soften the gel generated during continuous polymerization and maintaining the inside of the reaction vessel at a low pressure.
본 발명의 일 실시상태에 따른 저분자량 아크릴계 수지의 제조방법은 반응조의 후단부를 낮은 온도로 유지해 중합반응이 추가적으로 진행되는 것을 저지하여 겔이 생성되는 것을 방지할 수 있다.In the method for producing a low molecular weight acrylic resin according to an exemplary embodiment of the present invention, the rear end of the reaction tank is maintained at a low temperature to prevent the polymerization reaction from proceeding additionally, thereby preventing gel formation.
본 발명의 일 실시상태에 따른 저분자량 아크릴계 수지의 제조방법은 반응조의 전단부와 후단부를 특정 온도로 유지하는 것으로 반응조의 내부 압력 상승 속도를 낮춰 일축 압출 반응기의 연속 구동 가능 시간을 극대화하는 장점이 있다.The method for producing a low molecular weight acrylic resin according to an exemplary embodiment of the present invention has the advantage of maximizing the continuous driving time of the single-screw extrusion reactor by lowering the rate of increase in internal pressure of the reactor by maintaining the front and rear ends of the reactor at a specific temperature. there is.
도 1은 본 발명의 일 실시상태에 따른 저분자량 아크릴계 수지의 제조방법에 사용되는 일축 압출 반응기의 단면을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시상태에 따른 저분자량 아크릴계 수지의 제조방법에 사용되는 일축 압출 반응기의 스크류 교반기의 단면을 나타낸 도면이다.1 is a view showing a cross-section of a single screw extrusion reactor used in a method for producing a low molecular weight acrylic resin according to an exemplary embodiment of the present invention.
2 is a cross-sectional view of a screw agitator of a single screw extrusion reactor used in a method for producing a low molecular weight acrylic resin according to an exemplary embodiment of the present invention.
본 명세서에 있어서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. In the present specification, when a certain component is said to "include", it means that it may further include other components without excluding other components unless otherwise stated.
본 명세서에 있어서, 단위 "중량부"는 각 성분간의 중량의 비율을 의미한다.In this specification, the unit "parts by weight" means the ratio of the weight between each component.
본 명세서에 있어서, "A 및/또는 B"는 "A 및 B, 또는 A 또는 B"를 의미한다.In this specification, "A and/or B" means "A and B, or A or B".
본 명세서에 있어서, 용어 "단량체"는 중합체 형성 반응 조건에서 추가적으로 일련의 동일하거나 상이한 분자로 공유 결합을 형성할 수 있는 물질을 의미할 수 있다.In this specification, the term "monomer" may refer to a material capable of forming a covalent bond with an additional series of identical or different molecules under polymer formation reaction conditions.
본 명세서에 있어서, 용어 "(메트)아크릴레이트"는 "메타크릴레이트 또는 아크릴레이트"를 의미한다.In this specification, the term "(meth)acrylate" means "methacrylate or acrylate".
본원 명세서 전체에서, 어떤 화합물의 “중량 평균 분자량”은 그 화합물의 분자량과 분자량 분포를 이용하여 계산될 수 있다. 구체적으로, 1 ml의 유리병에 테트라하이드로퓨란(tetrahydrofuran, THF)와 화합물을 넣어 화합물의 농도가 1 wt%인 샘플 시료를 준비하고, 표준 시료(폴리스티렌, polystryere)와 샘플 시료를 필터(포어 크기가 0.45 mm)를 통해 여과시킨 후, GPC 인젝터(injector)에 주입하여, 샘플 시료의 용리(elution) 시간을 표준 시료의 캘리브레이션(calibration) 곡선과 비교하여 화합물의 분자량 및 분자량 분포를 얻을 수 있다. 이 때, 측정 기기로 Infinity II 1260(Agilient 社)를 이용할 수 있고, 유속은 1.00 mL/min, 컬럼 온도는 40.0 ℃로 설정할 수 있다.Throughout this specification, the "weight average molecular weight" of a compound may be calculated using the molecular weight and molecular weight distribution of the compound. Specifically, a sample sample having a concentration of 1 wt% of the compound was prepared by putting tetrahydrofuran (THF) and the compound in a 1 ml glass bottle, and the standard sample (polystyrene) and the sample sample were filtered (pore size). After filtering through 0.45 mm), it is injected into a GPC injector, and the molecular weight and molecular weight distribution of the compound can be obtained by comparing the elution time of the sample with the calibration curve of the standard sample. At this time, an Infinity II 1260 (Agilient Co.) can be used as a measuring device, and the flow rate can be set to 1.00 mL/min and the column temperature to 40.0 °C.
본원 명세서 전체에서, 용어 "다분산 지수(Poly Dispersion Index, PDI)"는 GPC에 의하여 측정되는 폴리스티렌에 대한 환산 수치인 중량평균분자량 및 수평균분자량의 비로서, 중량평균분자량에서 수평균분자량을 나눈 값을 의미할 수 있다.Throughout the present specification, the term "Poly Dispersion Index (PDI)" is the ratio of the weight average molecular weight and the number average molecular weight, which are converted values for polystyrene measured by GPC, by dividing the number average molecular weight from the weight average molecular weight can mean value.
이하, 본 발명에 대하여 더욱 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail.
본 발명의 일 실시상태에 따른 저분자량 아크릴계 수지의 제조방법은 1 종 이상의 (메트)아크릴레이트계 단량체, 및 열개시제를 포함하는 무용제형 아크릴계 조성물을 일축 압출 반응기에서 연속 중합하여 저분자량 아크릴계 수지를 연속 제조하는 방법으로서, 상기 무용제형 아크릴계 조성물을 투입구를 통하여 반응조로 공급하는 단계; 상기 공급된 조성물을 연속 중합하여 저분자량 아크릴계 수지를 얻는 단계; 및 상기 반응조 내의 저분자량 아크릴계 수지를 배출구를 통하여 배출하는 단계를 포함하고, 상기 연속 중합하는 동안 상기 반응조의 전단부의 온도를 90 ℃ 이상 200 ℃ 이하로 유지하고, 상기 반응조의 후단부의 온도를 30 ℃ 이상 70 ℃ 미만으로 유지한다.A method for preparing a low molecular weight acrylic resin according to an exemplary embodiment of the present invention is to continuously polymerize a non-solvent type acrylic composition including at least one type of (meth)acrylate monomer and a thermal initiator in a single screw extrusion reactor to obtain a low molecular weight acrylic resin. As a method for continuous production, supplying the non-solvent type acrylic composition to a reaction tank through an inlet; obtaining a low molecular weight acrylic resin by continuously polymerizing the supplied composition; and discharging the low molecular weight acrylic resin in the reaction tank through an outlet, maintaining the temperature of the front end of the reaction tank at 90° C. or more and 200° C. or less during the continuous polymerization, and keeping the temperature at the rear end of the reaction tank at 30° C. Keep below 70 ℃.
이하, 도면을 참고로 하여 상기 제조방법을 보다 상세하게 설명한다.Hereinafter, the manufacturing method will be described in more detail with reference to the drawings.
본 발명의 일 실시상태는 1 종 이상의 (메트)아크릴레이트계 단량체, 및 열개시제를 포함하는 무용제형 아크릴계 조성물을 이용하여 저분자량 아크릴계 수지를 제조한다.In one embodiment of the present invention, a low molecular weight acrylic resin is prepared using a non-solvent type acrylic composition including at least one type of (meth)acrylate-based monomer and a thermal initiator.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 (메트)아크릴레이트계 단량체는 알킬기 함유 (메트)아크릴레이트계 단량체, 시클로알킬기 함유 (메트)아크릴레이트계 단량체 및 극성 관능기 함유 (메트)아크릴레이트계 단량체 중에서 선택된 1종 이상인 것을 포함할 수 있다. 즉, 상기 저분자량 아크릴계 수지는 상기 아크릴계 단량체 중 적어도 하나를 중합하여 제조되는 것일 수 있다. According to an exemplary embodiment of the present invention, the (meth)acrylate-based monomer is an alkyl group-containing (meth)acrylate-based monomer, a cycloalkyl group-containing (meth)acrylate-based monomer, and a polar functional group-containing (meth)acrylate-based monomer. It may include one or more selected species. That is, the low molecular weight acrylic resin may be prepared by polymerizing at least one of the acrylic monomers.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 알킬기 함유 (메트)아크릴레이트계 단량체는 (메트)아크릴레이트계 단량체에 알킬기가 결합된 것일 수 있다. 또한, 상기 시클로알킬기 함유 (메트)아크릴레이트계 단량체는 (메트)아크릴레이트계 단량체에 시클로알킬기가 결합된 것일 수 있다. 나아가, 상기 극성 관능기 함유 (메트)아크릴레이트계 단량체는 극성 관능기가 결합된 것일 수 있다.According to an exemplary embodiment of the present invention, the alkyl group-containing (meth)acrylate-based monomer may be one in which an alkyl group is bonded to a (meth)acrylate-based monomer. In addition, the cycloalkyl group-containing (meth)acrylate-based monomer may be a cycloalkyl group bonded to a (meth)acrylate-based monomer. Furthermore, the polar functional group-containing (meth)acrylate-based monomer may be a polar functional group bonded.
본 명세서에 있어서, 용어 "알킬기"는 사슬형 및/또는 가지형으로 결합된 탄화수소를 포함하는 관능기를 의미할 수 있고, 구체적으로 탄소수 1 내지 20의 사슬형 및/또는 가지형으로 결합된 탄화수소를 포함하는 관능기를 의미할 수 있다.In the present specification, the term "alkyl group" may refer to a functional group including chain-like and/or branched hydrocarbons, and specifically, chain-like and/or branched hydrocarbons having 1 to 20 carbon atoms. It may mean a functional group containing.
본 명세서에 있어서, 용어 "시클로알킬기"는 고리형으로 결합된 탄화수소를 포함하는 관능기를 의미할 수 있고, 구체적으로 탄소수 3 내지 20의 고리형으로 결합된 탄화수소를 포함하는 관능기를 의미할 수 있으며, 보다 구체적으로 관능기 내에 불포화 결합이 존재하지 않는 탄소 고리구조를 포함하고, 탄소수 3 내지 20의 단일고리(monocyclic ring) 또는 다중고리(polycyclic ring)를 포함하는 관능기를 의미할 수 있다.In the present specification, the term "cycloalkyl group" may refer to a functional group including a hydrocarbon bonded in a cyclic form, and specifically may mean a functional group including a hydrocarbon bonded in a cyclic form having 3 to 20 carbon atoms, More specifically, it may mean a functional group including a carbon ring structure in which unsaturated bonds do not exist in the functional group and including a monocyclic ring or polycyclic ring having 3 to 20 carbon atoms.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 알킬기 함유 (메트)아크릴레이트계 단량체는 메틸(메트)아크릴레이트, 에틸(메트)아크릴레이트, n-프로필(메트)아크릴레이트, 이소프로필(메트)아크릴레이트, n-부틸(메트)아크릴레이트, t-부틸(메트)아크릴레이트, sec-부틸(메트)아크릴레이트, 펜틸(메트)아크릴레이트, 2-에틸헥실(메트)아크릴레이트, 2-에틸부틸(메트)아크릴레이트, n-옥틸(메트)아크릴레이트, 및 이소옥틸(메트)아크릴레이트 중 적어도 하나를 포함할 수있다.According to an exemplary embodiment of the present invention, the alkyl group-containing (meth)acrylate-based monomer is methyl (meth)acrylate, ethyl (meth)acrylate, n-propyl (meth)acrylate, isopropyl (meth)acrylate , n-butyl (meth) acrylate, t-butyl (meth) acrylate, sec-butyl (meth) acrylate, pentyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, 2-ethylbutyl ( It may include at least one of meth)acrylate, n-octyl(meth)acrylate, and isooctyl(meth)acrylate.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 시클로알킬기 함유 (메트)아크릴레이트계 단량체는 시클로헥실아크릴레이트(CHA), 시클로헥실메타크릴레이트(CHMA), 이소보닐아크릴레이트(IBOA), 이소보닐메타크릴레이트(IBOMA), 이소보닐메틸(메트)아크릴레이트, 및 3,3,5-트리메틸시클로헥실아크릴레이트(TMCHA, 3,3,5-trimethylcyclohexylacrylate) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.According to an exemplary embodiment of the present invention, the cycloalkyl group-containing (meth)acrylate-based monomer is cyclohexyl acrylate (CHA), cyclohexyl methacrylate (CHMA), isobornyl acrylate (IBOA), isobornyl methacryl It may include at least one of late (IBOMA), isobornylmethyl (meth)acrylate, and 3,3,5-trimethylcyclohexylacrylate (TMCHA, 3,3,5-trimethylcyclohexylacrylate).
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 극성 관능기 함유 (메트)아크릴레이트계 단량체는 히드록시기 함유 (메트)아크릴레이트계 단량체, 카르복시기 함유 (메트)아크릴레이트계 단량체 및 질소 함유 (메트)아크릴레이트계 단량체 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.According to an exemplary embodiment of the present invention, the polar functional group-containing (meth)acrylate-based monomer is a hydroxy group-containing (meth)acrylate-based monomer, a carboxyl group-containing (meth)acrylate-based monomer and a nitrogen-containing (meth)acrylate-based monomer may include at least one of them.
구체적으로, 상기 히드록시기 함유 (메트)아크릴레이트계 단량체는 2-히드록시에틸(메트)아크릴레이트, 2-히드록시프로필(메트)아크릴레이트, 4-히드록시부틸(메트)아크릴레이트, 6-히드록시헥실(메트)아크릴레이트, 8-히드록시옥틸(메트)아크릴레이트, 2-히드록시에틸렌글리콜(메트)아크릴레이트 및 2-히드록시프로필렌글리콜(메트)아크릴레이트 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.Specifically, the hydroxy group-containing (meth)acrylate-based monomer is 2-hydroxyethyl (meth)acrylate, 2-hydroxypropyl (meth)acrylate, 4-hydroxybutyl (meth)acrylate, 6-hydroxy It may include at least one of hydroxyhexyl (meth) acrylate, 8-hydroxyoctyl (meth) acrylate, 2-hydroxyethylene glycol (meth) acrylate, and 2-hydroxypropylene glycol (meth) acrylate. .
또한, 상기 카르복시기 함유 (메트)아크릴레이트계 단량체는 아크릴산, 메타크릴산, 2-카르복시에틸 아크릴산, 3-카르복시프로필 아크릴산, 2-(메트)아크릴로일옥시 아세트산, 3-(메트)아크릴로일옥시 프로필산, 4-(메트)아크릴로일옥시 부틸산 및 아크릴산 이중체 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.In addition, the carboxyl group-containing (meth)acrylate-based monomers are acrylic acid, methacrylic acid, 2-carboxyethyl acrylic acid, 3-carboxypropyl acrylic acid, 2-(meth)acryloyloxy acetic acid, 3-(meth)acryloyloxy cypropyl acid, 4-(meth)acryloyloxy butyric acid, and at least one of acrylic acid duplexes.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 질소 함유 (메트)아크릴레이트계 단량체는 2-이소시아네이토에틸 (메트)아크릴레이트, 3-이소시아네이토프로필 (메트)아크릴레이트, 4-이소시아네이토부틸 (메트)아크릴레이트 및 (메트)아크릴아미드 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.According to an exemplary embodiment of the present invention, the nitrogen-containing (meth)acrylate-based monomer is 2-isocyanatoethyl (meth)acrylate, 3-isocyanatopropyl (meth)acrylate, 4-isocyanatoethyl at least one of anetobutyl (meth)acrylate and (meth)acrylamide.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 무용제형 아크릴계 조성물은 열개시제를 포함한다. 상기 무용제형 아크릴계 조성물이 열개시제를 포함함으로써, 상기 무용제형 아크릴계 조성물에 포함된 1 종 이상의 (메트)아크릴레이트계 단량체의 저분자량 아크릴계 수지로의 중합 반응이 개시될 수 있다. 상기 열개시제는 가열에 의해 가교를 촉발하는 개시제이면, 그 종류는 특별히 제한되는 것은 아니나, 예를 들어 아조계 열개시제 및 퍼옥시계 열개시제로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 1 종을 포함할 수 있다.According to an exemplary embodiment of the present invention, the solvent-free acrylic composition includes a thermal initiator. When the non-solvent type acrylic composition includes a thermal initiator, polymerization of at least one type of (meth)acrylate monomer included in the non-solvent type acrylic composition to a low molecular weight acrylic resin may be initiated. If the thermal initiator is an initiator that triggers crosslinking by heating, the type is not particularly limited, but may include, for example, at least one selected from the group consisting of azo-based thermal initiators and peroxy-based thermal initiators.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 아조계 열개시제는 2,2'-아조비스(2-메틸부티로니트릴)[V-59, Wako사], 2,2'-아조비스(이소부티로니트릴)[V-60, Wako사], 2,2'-아조비스(2,4-디메틸발레로니트릴)[V-65, Wako사], 4,4-아조비스(4-시아노발레릭산), 1,1'-아조비스(시클로헥산카보니트릴) 및 2,2'-아조비스(4-메톡시-2,4-디메틸발레로니트릴)[V-70, Wako] 등이 있으며, 이에 한정되지 않는다. According to an exemplary embodiment of the present invention, the azo-based thermal initiator is 2,2'-azobis (2-methylbutyronitrile) [V-59, Wako Co.], 2,2'-azobis (isobutyro nitrile) [V-60, Wako], 2,2'-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) [V-65, Wako], 4,4-azobis (4-cyanovaleric acid ), 1,1'-azobis (cyclohexanecarbonitrile) and 2,2'-azobis (4-methoxy-2,4-dimethylvaleronitrile) [V-70, Wako]. Not limited.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 퍼옥시계 열개시제는 테트라메틸부틸퍼옥시 네오데카노에이트(ex. Perocta ND, NOF사(제)), 비스(4-부틸시클로헥실)퍼옥시디카보네이트(ex. Peroyl TCP, NOF사(제)), 디(2-에틸헥실)퍼옥시 카보네이트, 부틸퍼옥시 네오데카노에이트(ex. Perbutyl ND, NOF사(제)), 디프로필 퍼옥시 디카보네이트(ex. Peroyl NPP, NOF사(제)), 디이소프로필 퍼옥시 디카보네이트(ex. Peroyl IPP, NOF사(제)), 디에톡시에틸 퍼옥시 디카보네이트(ex. Peroyl EEP, NOF사(제)), 디에톡시헥실 퍼옥시 디카보네이트(ex. Peroyl OEP, NOF사(제)), 헥실 퍼옥시 디카보네이트(ex. Perhexyl ND, NOF사(제)), 디메톡시부틸 퍼옥시 디카보네이트(ex. Peroyl MBP, NOF사(제)), 비스(3-메톡시-3-메톡시부틸) 퍼옥시 디카보네이트(ex. Peroyl SOP, NOF사(제)), 디부틸 퍼옥시 디카보네이트, 디세틸(dicetyl)퍼옥시 디카보네이트, 디미리스틸 (dimyristyl)퍼옥시 디카보네이트, 1,1,3,3-테트라메틸부틸 퍼옥시피발레이트(peroxypivalate), 헥실 퍼옥시 피발레이트(ex. Perhexyl PV, NOF사(제)), 부틸 퍼옥시 피발레이트(ex. Perbutyl, NOF사(제)), 트리메틸 헥사노일 퍼옥시드(ex. Peroyl 355, NOF사(제)), 디메틸 히드록시부틸 퍼옥시네오데카노에이트(ex. Luperox 610M75, Atofina(제)), 아밀 퍼옥시네오데카노에이트(ex. Luperox 546M75, Atofina(제)), 부틸 퍼옥시네오데카노에이트(ex. Luperox 10M75, Atofina(제)), t-부틸퍼옥시 네오헵타노에이트, 아밀퍼옥시 피발레이트(pivalate)(ex. Luperox 546M75, Alofina(제)), t-부틸퍼옥시 피발레이트, t-아밀 퍼옥시-2-에틸헥사노에이트, 라우릴 퍼옥시드, 디라우로일(dilauroyl) 퍼옥시드, 디데카노일 퍼옥시드, 벤조일 퍼옥시드, 디벤조일 퍼옥시드, 2,2-비스(tert-부틸퍼옥시)부탄, 1,1-비스(tert-부틸퍼옥시)시클로헥산, 2,5-비스(부틸퍼옥시)-2,5-디메틸헥산, 2,5-비스(tert-부틸퍼옥시)-1-메틸에틸)벤젠, 1,1-비스(tert-부틸퍼옥시)-3,3,5-트리메틸시클로헥산, tert-부틸 히드로퍼옥시드, tert-부틸 퍼옥시드, tert-부틸 퍼옥시벤조에이트, tert-부틸퍼옥시 이소프로필 카보네이트, 큐멘 히드록시퍼옥시드, 디큐밀 퍼옥시드, 라우로일 퍼옥시드 및 2,4-펜타네디온 퍼옥시드 등이 있으며, 이에 한정되지 않는다.According to an exemplary embodiment of the present invention, the peroxy-based thermal initiator is tetramethylbutylperoxy neodecanoate (ex. Perocta ND, NOF), bis (4-butylcyclohexyl) peroxydicarbonate (ex. Peroyl TCP, NOF Co. (product), di(2-ethylhexyl) peroxy carbonate, butyl peroxy neodecanoate (ex. Perbutyl ND, NOF Co. (product)), dipropyl peroxy dicarbonate (ex. Peroyl NPP, NOF Co. (product)), Diisopropyl Peroxy Dicarbonate (ex. Peroyl IPP, NOF Co. (product)), Diethoxyethyl Peroxy Dicarbonate (ex. Peroyl EEP, NOF Co. (product)) , Diethoxyhexyl Peroxy Dicarbonate (ex. Peroyl OEP, NOF Co. (product)), Hexyl Peroxy Dicarbonate (ex. Perhexyl ND, NOF Co. (product)), Dimethoxybutyl Peroxy Dicarbonate (ex. Peroyl MBP, NOF Co. (manufactured), bis(3-methoxy-3-methoxybutyl) peroxy dicarbonate (ex. Peroyl SOP, NOF Co. (manufactured)), dibutyl peroxy dicarbonate, dicetyl ) Peroxy dicarbonate, dimyristyl peroxy dicarbonate, 1,1,3,3-tetramethylbutyl peroxypivalate, hexyl peroxypivalate (ex. Perhexyl PV, NOF Corporation ( )), butyl peroxy pivalate (ex. Perbutyl, NOF Co. (product)), trimethyl hexanoyl peroxide (ex. Peroyl 355, NOF Co. (product)), dimethyl hydroxybutyl peroxyneodecanoate ( ex. Luperox 610M75, Atofina (product)), amyl peroxyneodecanoate (ex. Luperox 546M75, Atofina (product)), butyl peroxyneodecanoate (ex. Luperox 10M75, Atofina (product)), t -Butylperoxyneoheptanoate, amylperoxypivalate (ex. Luperox 546M75, Alofina (manufactured by)), t-butylperoxypivalate, t-amylperoxy-2-ethylhexanoate, lauryl perox Seed, dilauroyl peroxide, didecanoyl peroxide, benzoyl peroxide, dibenzoyl peroxide, 2,2-bis(tert-butylperoxy)butane, 1,1-bis(tert-butyl Peroxy)cyclohexane, 2,5-bis(butylperoxy)-2,5-dimethylhexane, 2,5-bis(tert-butylperoxy)-1-methylethyl)benzene, 1,1-bis( tert-butylperoxy)-3,3,5-trimethylcyclohexane, tert-butyl hydroperoxide, tert-butyl peroxide, tert-butyl peroxybenzoate, tert-butylperoxy isopropyl carbonate, cumene hydroxy cyperoxide, dicumyl peroxide, lauroyl peroxide, and 2,4-pentanedione peroxide; and the like, but are not limited thereto.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 열개시제의 함량은 상기 (메트)아크릴레이트계 단량체 100 중량부에 대하여 0.01 중량부 이상 1 중량부 이하, 구체적으로 0.05 중량부 이상 0.7 중량부 이하, 0.1 중량부 이상 0.5 중량부 이하일 수 있다. 상기 열개시제의 함량 범위 내에서, 상기 (메트)아크릴레이트계 단량체의 중합 반응이 개시될 수 있고, 과중합을 방지함으로써 상기 아크릴계 수지의 중량평균 분자량 범위를 확보할 수 있다.According to an exemplary embodiment of the present invention, the content of the thermal initiator is 0.01 parts by weight or more and 1 part by weight or less, specifically 0.05 parts by weight or more and 0.7 parts by weight or less, 0.1 parts by weight based on 100 parts by weight of the (meth)acrylate-based monomer. part or more and less than or equal to 0.5 parts by weight. Within the content range of the thermal initiator, polymerization of the (meth)acrylate-based monomer may be initiated, and over-polymerization may be prevented to secure a weight average molecular weight range of the acrylic resin.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 아크릴계 조성물은 무용제형이다. 즉, 상기 무용제형 아크릴계 조성물은 중합 반응에 필요한 별도의 용제(용매, solvent)를 포함하지 않는다. 즉, 상기 저분자량 아크릴계 수지는 상기 무용제형 아크릴계 조성물을 용액 중합이 아닌, 괴상(bulk) 중합하여 제조된다. 상기 용제는 중합 반응에 요구되는 용제로서, 당업계에서 아크릴계 수지를 제조하기 위하여 사용될 수 있는 용제로서, 공지된 것을 의미할 수 있다. According to one embodiment of the present invention, the acrylic composition is a solvent-free type. That is, the solvent-free acrylic composition does not include a separate solvent (solvent) required for the polymerization reaction. That is, the low molecular weight acrylic resin is prepared by bulk polymerization, not solution polymerization, of the solvent-free acrylic composition. The solvent is a solvent required for the polymerization reaction, and may mean a solvent known in the art as a solvent that can be used to prepare an acrylic resin.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 무용제형 아크릴계 조성물은 분자량 조절제를 포함하지 않는 것일 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the non-solvent type acrylic composition may not contain a molecular weight modifier.
본 명세서에 있어서, 분자량 조절제는 중합 반응에서 첨가됨으로써, 중합 속도에는 영향을 주지 않고, 중합 생성물의 분자량을 증가 또는 감소시키는 물질을 의미할 수 있다.In the present specification, the molecular weight modifier may refer to a material that increases or decreases the molecular weight of the polymerization product without affecting the polymerization rate by being added in the polymerization reaction.
도 1은 본 발명의 일 실시상태에 따른 저분자량 아크릴계 수지의 제조방법에 사용되는 일축 압출 반응기의 모식도이다.1 is a schematic diagram of a single screw extrusion reactor used in a method for producing a low molecular weight acrylic resin according to an exemplary embodiment of the present invention.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 일축 압출 반응기(10)는 반응조(100), 투입구(200) 및 배출구(300)를 포함한다. According to an exemplary embodiment of the present invention, the single
상기 투입구(200)는 상기 반응조(100)의 일측 말단에 연결될 수 있고, 상기 배출구(300)는 상기 반응조(100)의 타측 말단에 연결될 수 있다. 즉, 상기 일축 압출 반응기(10)는 반응조(100), 투입구(200), 및 배출구(300)가 순차적으로 연결된 것일 수 있다.The
또한, 상기 반응조(100)는 전단부(110)와 후단부(120)로 구분될 수 있다. In addition, the
또한, 본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 투입구(200), 반응조(100), 및 배출구(300)는 동일하거나 상이한 직경 및/또는 동일하거나 상이한 길이를 가질 수 있다.Also, according to an exemplary embodiment of the present invention, the
본 발명의 일 실시상태에 따른 저분자량 아크릴계 수지의 제조방법은 먼저, 상기 무용제형 아크릴계 조성물을 일축 압출 반응기의 투입구(200)를 통하여 반응조(100)로 공급한다. In the method for producing a low molecular weight acrylic resin according to an exemplary embodiment of the present invention, first, the solvent-free acrylic composition is supplied to the
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 반응조의 전단부는 상기 반응조의 일측 부분에 위치하여 상기 투입구와 연결될 수 있다. 또한, 상기 반응조의 전단부는 상기 투입구와 연결되어 상기 투입구로부터 공급되는 상기 무용제형 아크릴계 조성물을 고온으로 유지할 수 있다. 이로 인해 상기 반응조의 전단부에서 상기 무용제형 아크릴계 조성물에 포함된 상기 개시제의 활성화 반응을 빠르게 유도한다. 또한, 상기 반응조의 전단부가 고온으로 유지됨에 따라 연속 중합에서 발생된 겔을 연화시키며, 그로 인하여 반응조 내부의 압력이 상승하는 것을 방지할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the front end of the reaction tank may be located at one side of the reaction tank and connected to the inlet. In addition, the front end of the reactor is connected to the inlet to maintain the solvent-free acrylic composition supplied from the inlet at a high temperature. Accordingly, an activation reaction of the initiator included in the non-solvent type acrylic composition is rapidly induced at the front end of the reaction vessel. In addition, as the front end of the reaction vessel is maintained at a high temperature, the gel generated in the continuous polymerization is softened, thereby preventing the pressure inside the reaction vessel from rising.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 반응조의 후단부는 상기 반응조의 타측 부분에 위치하여 상기 배출구와 연결될 수 있다. 또한, 상기 반응조의 후단부는 상기 배출구와 연결되어 상기 무용제형 아크릴계 조성물로부터 제조된 저분자량 아크릴계 수지를 배출한다. 또한, 상기 반응조의 후단부는 상기 반응조의 전단부에서 중합되지 않고 잔류하는 미량의 무용제형 아크릴계 조성물과 중합반응으로 제조된 저분자량 아크릴계 수지를 냉각시킬 수 있다. 더불어, 상기 반응조의 후단부는 상기 잔류 무용제 아크릴계 조성물 또는 상기 저분자량 아크릴계 수지를 냉각시켜 추가적인 중합을 저지해 상기 잔류 무용제형 아크릴계 조성물 또는 상기 저분자량 아크릴계 수지로부터 중합에 의해 겔이 형성되는 것을 방지할 수 있다. 구체적으로 상기 반응조의 후단부는 상기 잔류 무용제 아크릴계 조성물 및 상기 저분자량 아크릴계 수지를 냉각시켜 잔류하는 열개시제의 라디컬 부반응을 억제해 상기 잔류 무용제형 아크릴계 조성물 및 상기 저분자량 아크릴계 수지로부터 중합에 의해 겔이 형성되는 것을 방지할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the rear end of the reaction tank may be located on the other side of the reaction tank and connected to the outlet. In addition, the rear end of the reactor is connected to the outlet to discharge the low molecular weight acrylic resin prepared from the non-solvent type acrylic composition. In addition, the rear end of the reaction tank may cool the low molecular weight acrylic resin prepared by polymerization with a small amount of the non-solvent type acrylic composition remaining unpolymerized at the front end of the reaction tank. In addition, the rear end of the reactor cools the residual non-solvent acrylic composition or the low molecular weight acrylic resin to prevent further polymerization, thereby preventing the residual solvent free acrylic composition or the low molecular weight acrylic resin from forming a gel by polymerization. there is. Specifically, the rear end of the reaction tank cools the residual solvent-free acrylic composition and the low molecular weight acrylic resin to suppress the radical side reaction of the remaining thermal initiator so that a gel is formed by polymerization from the residual solventless acrylic composition and the low molecular weight acrylic resin. formation can be prevented.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 일축 압출 반응기에 포함된 반응조는 스크류 교반기를 포함할 수 있다. 또한, 상기 스크류 교반기는 상기 반응조의 일측 말단에서 타측 말단까지 연결된 교반축; 및 상기 교반축의 둘레에 구비된 복수의 교반 날개;를 포함할 수 있다. 또한, 상기 복수의 교반 날개는 서로 이격되어 구비될 수 있고, 상기 교반 날개는 상기 교반축에 권선된(wound) 형태로 구비될 수 있다.According to an exemplary embodiment of the present invention, the reaction vessel included in the single screw extrusion reactor may include a screw stirrer. In addition, the screw stirrer includes an agitation shaft connected from one end to the other end of the reaction vessel; and a plurality of stirring blades provided around the stirring shaft. In addition, the plurality of stirring blades may be provided spaced apart from each other, and the stirring blades may be provided in a wound form around the stirring shaft.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 스크류 교반기는 상기 반응조에 공급되는 상기 무용제형 아크릴계 조성물을 교반할 수 있다. 구체적으로, 상기 스크류 교반기에 포함되는 복수의 교반 날개가 상기 교반축의 회전 방향에 따라 회전될 수 있고, 이에 따라 상기 반응조에 공급되는 상기 무용제형 아크릴계 조성물은 교반되어 이후 저분자량 아크릴계 수지로의 연속 중합이 가능할 수 있다.According to an exemplary embodiment of the present invention, the screw stirrer may stir the non-solvent type acrylic composition supplied to the reaction tank. Specifically, a plurality of agitation blades included in the screw agitator may be rotated according to the direction of rotation of the agitation shaft, and accordingly, the non-solvent type acrylic composition supplied to the reactor is stirred and then continuously polymerized into a low molecular weight acrylic resin. this could be possible
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 교반 날개의 말단은 상기 반응조의 내벽과 이격된 것일 수 있고, 구체적으로 상기 교반 날개의 말단은 상기 반응조의 내벽과 접하지 않는 것일 수 있다. 이에 따라, 상기 스크류 교반기의 교반시 교반 날개에 의하여 반응조의 내벽이 손상되는 문제점을 방지할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the ends of the stirring blades may be spaced apart from the inner wall of the reaction vessel, and specifically, the ends of the stirring blades may not come into contact with the inner wall of the reaction vessel. Accordingly, it is possible to prevent the inner wall of the reaction vessel from being damaged by the agitation blades during agitation of the screw agitator.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 스크류 교반기의 인접하는 교반 날개 간의 이격 거리는 10 mm 이상 20 mm 이하일 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 스크류 교반기의 교반 날개의 외곽 말단에서 상기 교반축까지의 최단 거리는 5 mm 이상 50 mm 이하일 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the separation distance between adjacent stirring blades of the screw stirrer may be 10 mm or more and 20 mm or less. In addition, according to one embodiment of the present invention, the shortest distance from the outer end of the agitation blades of the screw agitator to the agitation shaft may be 5 mm or more and 50 mm or less.
상기 인접하는 교반 날개 간의 이격 거리 및 상기 교반 날개의 외곽 말단에서 상기 교반축까지의 최단 거리의 범위 내에서, 상기 무용제형 아크릴계 조성물의 상기 저분자량 아크릴계 수지로의 연속 중합 반응이 원활하게 수행될 수 있다. 구체적으로, 상기 범위 내에서, 상기 무용제형 아크릴계 조성물의 상기 저분자량 아크릴계 수지로의 연속 중합 반응의 발열 제어가 용이할 수 있고, 제조되는 저분자량 아크릴계 수지가 본 발명의 일 실시상태에 따른 중량평균 분자량, 전환율, 및 다분산지수 범위를 가지도록 할 수 있다.A continuous polymerization reaction of the solvent-free acrylic composition into the low molecular weight acrylic resin may be smoothly performed within the range of the distance between the adjacent stirring blades and the shortest distance from the outer end of the stirring blade to the stirring shaft. there is. Specifically, within the above range, exothermic control of the continuous polymerization reaction of the solvent-free acrylic composition to the low molecular weight acrylic resin can be easily controlled, and the low molecular weight acrylic resin produced is the weight average according to one embodiment of the present invention. It can be made to have a range of molecular weight, conversion rate, and polydispersity index.
본 명세서에서, 용어 "인접하는 교반 날개 간의 이격 거리"는 교반 날개의 피치(pitch)를 의미할 수 있고, 구체적으로 어느 하나의 교반 날개의 일측 말단에서 이와 인접하여 구비된 다른 하나의 교반 날개의 일측 말단까지의 최단 거리를 의미할 수 있다.In this specification, the term “separation distance between adjacent stirring blades” may mean the pitch of the stirring blades, and specifically, at one end of one stirring blade, the other stirring blade provided adjacent thereto. It may mean the shortest distance to one end.
본 명세서에서, 용어 "교반 날개의 외곽 말단에서 교반축까지의 최단 거리"는 교반 날개의 외곽 말단의 상기 교반축과 평행한 가상의 선에서, 상기 교반축 표면으로의 수직선의 길이를 의미할 수 있다.In this specification, the term "shortest distance from the outer end of the stirring blade to the stirring shaft" may mean the length of a vertical line from an imaginary line parallel to the stirring shaft at the outer end of the stirring blade to the surface of the stirring shaft. there is.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 무용제형 아크릴계 조성물을 상기 반응조에 공급하는 단계에서, 상기 무용제형 아크릴계 조성물은 30 mL/min 이상 400 mL/min 이하의 공급 유량(feed flow rate)으로 상기 반응조에 공급되는 것일 수 있다. 구체적으로, 상기 무용제형 아크릴계 조성물의 공급 유량은 30 mL/min 이상 400 mL/min 이하, 50 mL/min 이상 350 mL/min 이하, 80 mL/min 이상 300 mL/min 이하, 100 mL/min 이상 250 mL/min 이하, 150 mL/min 이상 200 mL/min 이하일 수 있다. 상기 무용제형 아크릴계 조성물의 공급 유량 범위 내에서, 상기 무용제형 아크릴계 조성물로부터 상기 저분자량 아크릴계 수지로의 연속 중합 반응이 원활하게 일어날 수 있다. 한편, 상기 무용제형 아크릴계 조성물의 공급 유량은 상기 일축 압출 반응기의 크기에 따라 적절하게 조절될 수 있다. 구체적으로, 상기 무용제형 아크릴계 조성물의 공급 유량은 후술하는 범위의 반응 시간을 구현할 수 있도록, 상기 일축 압출 반응기의 크기에 따라 적절하게 조절될 수 있다.According to one embodiment of the present invention, in the step of supplying the solvent-free acrylic composition to the reaction tank, the solvent-free acrylic composition is supplied to the reaction tank at a feed flow rate of 30 mL/min or more and 400 mL/min or less. may be supplied to Specifically, the supply flow rate of the solvent-free acrylic composition is 30 mL/min or more and 400 mL/min or less, 50 mL/min or more and 350 mL/min or less, 80 mL/min or more and 300 mL/min or less, 100 mL/min or more. It may be 250 mL/min or less, 150 mL/min or more and 200 mL/min or less. Within the supply flow rate range of the non-solvent type acrylic composition, a continuous polymerization reaction from the non-solvent type acrylic composition to the low molecular weight acrylic resin can occur smoothly. Meanwhile, the supply flow rate of the solvent-free acrylic composition may be appropriately adjusted according to the size of the single screw extrusion reactor. Specifically, the supply flow rate of the solvent-free acrylic composition may be appropriately adjusted according to the size of the single-screw extrusion reactor so as to realize a reaction time in the range described below.
본 발명의 일 실시상태에 따른 저분자량 아크릴계 수지의 제조방법은 상기 공급된 조성물을 연속 중합하여 저분자량 아크릴계 수지를 얻게 된다.In the method for producing a low molecular weight acrylic resin according to an exemplary embodiment of the present invention, the supplied composition is continuously polymerized to obtain a low molecular weight acrylic resin.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 연속 중합하는 동안 상기 반응조의 전단부의 온도를 90 ℃ 이상 200 ℃ 이하로 유지한다. 구체적으로, 92.5 ℃ 이상 190 ℃ 이하, 95 ℃ 이상 180 ℃ 이하, 97.5 ℃ 이상 170 ℃ 이하, 100℃ 이상 160 ℃ 이하, 102.5 ℃ 이상 150 ℃ 이하, 또는 105 ℃ 이상 150 ℃ 이하로 유지할 수 있다. 상기 반응조의 전단부의 온도 범위 내에서, 상기 무용제형 아크릴계 조성물의 저분자량 아크릴계 수지로의 연속 중합이 원활하게 이루어질 수 있다. 구체적으로, 상기 반응조의 전단부의 온도가 상기 범위에 미달되는 경우 반응조 내의 중합이 원활하게 이루어지지 않아 무용제형 아크릴계 조성물이 중합되지 않고 잔류하는 무용제형 아크릴계 조성물이 증가하는 문제점이 발생할 수 있다. 또한, 상기 반응조의 전단부의 온도가 상기 범위를 초과하는 경우, 상기 무용제형 아크릴계 조성물이 과중합되어 반응조 내에 아크릴계 수지가 겔화된 상태로 잔류하게 되는 문제점이 발생할 수 있다. 나아가, 상기 반응조의 전단부의 온도가 상기 범위를 초과하는 경우, 상기 반응조 내에서 과중합이 일어나 온도 및 압력의 상승으로 인하여 반응조가 폭발하게 되는 문제점이 발생할 수 있다. 또한, 상기 반응조의 전단부의 온도가 상기 범위를 초과하는 경우, 생성된 저분자량 아크릴계 수지가 분해되는 문제점이 발생할 수 있다.According to an exemplary embodiment of the present invention, the temperature of the front end of the reactor is maintained at 90 °C or more and 200 °C or less during the continuous polymerization. Specifically, it can be maintained at 92.5 ° C or more and 190 ° C or less, 95 ° C or more and 180 ° C or less, 97.5 ° C or more and 170 ° C or less, 100 ° C or more and 160 ° C or less, 102.5 ° C or more and 150 ° C or less, or 105 ° C or more and 150 ° C or less. Within the temperature range of the front end of the reactor, continuous polymerization of the solvent-free acrylic composition into a low molecular weight acrylic resin can be smoothly performed. Specifically, when the temperature of the front end of the reaction tank is less than the above range, polymerization in the reaction tank is not smoothly performed, so that the solvent-free acrylic composition does not polymerize and the remaining solvent-free acrylic composition increases. In addition, when the temperature of the front end of the reaction tank exceeds the above range, the non-solvent type acrylic composition is over-polymerized and the acrylic resin remains in the reaction tank in a gelled state. Furthermore, when the temperature of the front end of the reaction vessel exceeds the above range, overpolymerization may occur in the reaction vessel, causing the reaction vessel to explode due to an increase in temperature and pressure. In addition, when the temperature of the front end of the reaction tank exceeds the above range, a problem in that the produced low molecular weight acrylic resin is decomposed may occur.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 연속 중합하는 동안 상기 반응조의 후단부의 온도를 30 ℃ 이상 70 ℃ 미만로 유지한다. 구체적으로는 상기 반응조의 후단부의 온도를 35 ℃ 이상 67.5 ℃ 이하, 40 ℃ 이상 65 ℃ 이하, 45 ℃ 이상 62.5 ℃ 이하, 50℃ 이상 60 ℃ 이하로 유지하며 수행되는 것일 수 있다. 상기 반응조의 후단부의 온도 범위 내에서, 상기 무용제형 아크릴계 조성물은 저분자량 아크릴계 수지로의 연속 중합을 조절하는 동시에 상기 전단부에서 중합되고 남은 상기 잔류 무용제형 아크릴계 조성물이 추가적으로 중합되는 것을 방지할 수 있다. 구체적으로, 상술한 범위 내에서 상기 반응조의 후단부의 온도를 조절함으로써, 반응조 내의 무용제형 아크릴계 조성물의 잔류량이 증가하는 문제점을 방지하며, 상기 무용제형 아크릴계 조성물이 중합이 과도하게 진행되어 추가적으로 겔이 생성되는 문제점을 차단할 수 있다.According to an exemplary embodiment of the present invention, during the continuous polymerization, the temperature of the rear end of the reactor is maintained at 30 °C or more and less than 70 °C. Specifically, it may be carried out while maintaining the temperature of the rear end of the reactor at 35 ° C or more and 67.5 ° C or less, 40 ° C or more and 65 ° C or less, 45 ° C or more and 62.5 ° C or less, 50 ° C or more and 60 ° C or less. Within the temperature range of the rear end of the reaction tank, the solvent-free acrylic composition controls continuous polymerization into a low molecular weight acrylic resin and at the same time prevents the residual solvent-free acrylic composition remaining after polymerization at the front end from further polymerization. . Specifically, by controlling the temperature at the rear end of the reaction tank within the above-described range, the problem of increasing the residual amount of the non-solvent type acrylic composition in the reaction tank is prevented, and the polymerization of the non-solvent type acrylic composition proceeds excessively, resulting in additional gel formation. problems can be prevented.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 연속 중합하는 동안 상기 반응조의 전단부와 후단부의 온도 차이는 50 ℃ 이상 150 ℃ 이하일 수 있다. 구체적으로 상기 반응조의 전단부와 후단부의 온도 차이는 55 ℃ 이상 140 ℃ 이하, 60 ℃ 이상 130 ℃ 이하, 65 ℃ 이상 120 ℃ 이하, 70 ℃ 이상 110 ℃ 이하, 75 ℃ 이상 100 ℃ 이하, 75 ℃ 이상 90 ℃ 이하로 유지되어 연속 중합이 수행될 수 있다. 상술한 범위 내에서 상기 반응조의 전단부와 후단부의 온도 차이를 조절함으로써, 상기 반응조의 전단부에서 상기 무용제형 아크릴계 조성물이 연속 중합되는 과정에서 상기 반응조 내의 무용제형 아크릴계 조성물의 잔류량을 감소시키고, 상기 아크릴계 수지의 경화를 방지할 수 있다. 또한, 상기 반응조의 후단부에서 상기 아크릴계 수지의 과중합을 방지하여 과중합에 의한 겔화 현상을 막을 수 있으며, 이로 인하여 상기 반응조 내부의 압력이 낮은 수준으로 유지될 수 있다. 나아가, 상술한 범위 내에서 상기 반응조의 전단부와 후단부의 온도 차이를 조절함으로써, 반응조의 내부 압력의 상승 속도를 저하시키는 것으로 인해 일축 압출 반응기가 견딜 수 있는 기준 압력에 도달하는 시간이 길어지게 되고, 이로 인하여 일축 압출 반응기의 연속 구동 가능 시간이 극대화되는 효과가 있다.According to an exemplary embodiment of the present invention, during the continuous polymerization, the temperature difference between the front end and the rear end of the reactor may be 50 °C or more and 150 °C or less. Specifically, the temperature difference between the front end and the rear end of the reactor is 55 ° C or more and 140 ° C or less, 60 ° C or more and 130 ° C or less, 65 ° C or more and 120 ° C or less, 70 ° C or more and 110 ° C or less, 75 ° C or more and 100 ° C or less, 75 ° C Continuous polymerization may be performed by maintaining the temperature above 90° C. or less. By adjusting the temperature difference between the front end and the rear end of the reaction tank within the above-described range, the residual amount of the solvent-free acrylic composition in the reaction tank is reduced in the process of continuous polymerization of the solvent-free acrylic composition at the front end of the reaction tank, Curing of the acrylic resin can be prevented. In addition, gelation caused by overpolymerization may be prevented by preventing overpolymerization of the acrylic resin at the rear end of the reaction vessel, and as a result, the pressure inside the reaction vessel may be maintained at a low level. Furthermore, by controlling the temperature difference between the front end and the rear end of the reaction vessel within the above-described range, the time to reach the standard pressure that the single screw extrusion reactor can withstand is increased by reducing the rate of increase of the internal pressure of the reaction vessel, , This has the effect of maximizing the time available for continuous operation of the single screw extrusion reactor.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 반응조(100)는 스크류 교반기(101)를 포함할 수 있고, 상기 스크류 교반기(101)는 상기 반응조의 일측 말단에서 타측 말단까지 연결된 교반축(102), 및 상기 교반축의 둘레를 따라 구비된 복수의 교반 날개(103)을 포함할 수 있다. 상기 교반축이 회전함에 따라 상기 반응조에 공급된 상기 무용제형 아크릴계 조성물이 혼합될 수 있고, 이에 따라 상기 저분자량 아크릴계 수지의 연속 중합이 가능할 수 있다.According to an exemplary embodiment of the present invention, the
상기 전단부와 후단부의 길이의 비는 1: 0.1 이상 1:2 이하일 수 있다. 구체적으로는 상기 전단부와 후단부의 길이의 비는 1: 0.3 이상 1:1.7 이하, 1: 0.5 이상 1:1.5 이하, 1: 0.7 이상 1:1.3 이하일 수 있다. 전술한 범위 내에서 상기 반응조의 전단부와 후단부의 길이의 비를 조절함으로써, 중합반응에서 경화되어 생성되는 겔의 양을 감소시킬 수 있으며, 반응조 내의 압력을 감소시킬 수 있다.The ratio of the lengths of the front end and the rear end may be 1:0.1 or more and 1:2 or less. Specifically, the ratio of the lengths of the front end and the rear end may be 1:0.3 or more and 1:1.7 or less, 1:0.5 or more and 1:1.5 or less, 1:0.7 or more and 1:1.3 or less. By adjusting the ratio of the lengths of the front end and the rear end of the reaction vessel within the above-mentioned range, the amount of gel cured and produced in the polymerization reaction can be reduced, and the pressure in the reaction vessel can be reduced.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 반응조(100)는 제1 항온조(400) 및 제2 항온조(500) 내에 구비될 수 있다. 또한, 상기 반응조의 전단부(110)의 온도는 상기 제1 항온조(400)의 열매 공급부(401)를 통하여 공급되고, 열매 배출부(402)를 따라 배출되는 열매의 온도에 따라 조절될 수 있다. 또한, 상기 반응조의 후단부 (120)의 온도는 상기 제2 항온조(500)의 열매 공급부(501)를 통하여 공급되고, 열매 배출부(502)를 따라 배출되는 열매의 온도에 따라 조절될 수 있다. 또한, 상기 열매는 당업계에서 열 운반의 매체로 이용되는 유체를 의미할 수 있으며, 상기 온도 범위를 유지하기 위하여 사용될 수 있는 것이면, 공지된 물질 중에서 자유롭게 선택될 수 있다. 구체적으로 상기 열매는 실리콘오일을 사용할 수 있다.According to an exemplary embodiment of the present invention, the
나아가, 상기 제1 항온조와 제2 항온조는 연속적 또는 비연속적으로 연결될 수 있다. 구체적으로 상기 제1 항온조와 제2 항온조가 연속적으로 연결되는 경우 상기 반응조의 전단부와 후단부의 경계부분의 온도가 상기 일축 압출 반응기의 길이 방향에 따라 완만하게 감소할 수 있다. 또한, 상기 제1 항온조와 제2항온조가 비연속적으로 연결되는 경우 상기 반응조의 전단부와 후단부의 경계부분의 온도가 상기 일축 압출 반응기의 길이 방향에 따라 급격하게 감소할 수 있다.Furthermore, the first thermostat and the second thermostat may be continuously or discontinuously connected. Specifically, when the first constant temperature bath and the second constant temperature bath are continuously connected, the temperature at the boundary between the front end and the rear end of the reaction bath may be gently decreased along the longitudinal direction of the single screw extrusion reactor. Also, when the first thermostat and the second thermostat are discontinuously connected, the temperature at the boundary between the front end and the rear end of the reaction tank may rapidly decrease along the longitudinal direction of the single screw extrusion reactor.
본 발명의 일 실시상태에 따른 저분자량 아크릴계 수지의 제조방법에 사용되는 일축 압출 반응기의 스크류 교반기의 측단면 도면을 도 2에 나타내었다. 도 2를 참고하면, 본 명세서에서의 "인접하는 교반 날개 간의 이격 거리"는 도 2에서 X로 표시될 수 있으며, 본 명세서에서의 "교반 날개의 외곽 말단에서 교반축까지의 최단 거리"는 도 2에서 Y로 표시될 수 있다.2 is a cross-sectional side view of a screw stirrer of a single screw extrusion reactor used in a method for producing a low molecular weight acrylic resin according to an exemplary embodiment of the present invention. Referring to FIG. 2, the "separation distance between adjacent stirring blades" in the present specification may be indicated by X in FIG. 2, and the "shortest distance from the outer end of the stirring blades to the stirring shaft" in the present specification is 2 to Y.
또한, 본 발명의 일 실시상태에 따른 저분자량 아크릴계 수지의 제조방법은 스크류 교반기를 더 포함함으로써, 제조된 저분자량 아크릴계 수지가 자연 경화되거나, 반응조 내벽에 붙게 되는 문제점을 방지할 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시상태에 따른 저분자량 아크릴계 수지의 제조방법은 공정 시간이 지속되더라도 저분자량 아크릴계 수지가 일정한 형태로 충분히 형성될 수 있고, 저분자량 아크릴계 수지로의 중합 반응의 안정성을 확보한 장점이 있다.In addition, the method for producing a low molecular weight acrylic resin according to an exemplary embodiment of the present invention further includes a screw stirrer, so that the produced low molecular weight acrylic resin is cured naturally or adhered to the inner wall of the reaction vessel. In addition, in the method for producing a low molecular weight acrylic resin according to an exemplary embodiment of the present invention, the low molecular weight acrylic resin can be sufficiently formed in a constant form even if the process time continues, and the stability of the polymerization reaction to the low molecular weight acrylic resin is secured. There are advantages.
또한, 본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 반응조에 공급되는 상기 무용제형 아크릴계 조성물의 유체 거동은 난류(turbulent flow)일 수 있다. 즉, 상기 무용제형 아크릴계 조성물에 포함되는 성분의 조성은 상기 반응조의 반경 방향(radial direction)에 따라서는 변하지 않을 수 있고, 상기 반응조의 축 방향(axial direction)에 따라서 변하는 것일 수 있다.Further, according to an exemplary embodiment of the present invention, the fluid behavior of the solvent-free acrylic composition supplied to the reactor may be a turbulent flow. That is, the composition of the components included in the solvent-free acrylic composition may not change depending on the radial direction of the reaction vessel and may change depending on the axial direction of the reaction vessel.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 일축 압출 반응기, 구체적으로 상기 일축 압출 반응기의 반응조의 직경(diameter)은 상기 일축 압출 반응기의 길이 방향에 따라 변하지 않는 것일 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the single-screw extrusion reactor, specifically, the diameter of the reactor of the single-screw extrusion reactor may not change along the longitudinal direction of the single-screw extrusion reactor.
또한, 본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 일축 압출 반응기, 구체적으로 상기 일축 압출 반응기의 반응조의 직경은 상기 일축 압출 반응기의 길이 방향에 따라 변하는 것일 수 있다. 즉, 상기 반응조의 직경은 상기 일축 압출 반응기의 길이 방향에 따라 증가 또는 감소할 수 있다. 이에 따라, 상기 일축 압출 반응기에 공급되는 상기 무용제형 아크릴계 조성물에 포함되는 아크릴계 단량체의 중합 반응의 반응 속도는 상기 일축 압출 반응기의 부피, 및 공급되는 아크릴계 단량체의 공급량에 따라서 달라지는 것일 수 있다.Further, according to an exemplary embodiment of the present invention, the single screw extrusion reactor, specifically, the diameter of the reactor of the single screw extrusion reactor may vary along the longitudinal direction of the single screw extrusion reactor. That is, the diameter of the reactor may increase or decrease along the longitudinal direction of the single screw extrusion reactor. Accordingly, the reaction rate of the polymerization reaction of the acrylic monomer included in the solvent-free acrylic composition supplied to the single screw extrusion reactor may vary depending on the volume of the single screw extrusion reactor and the supply amount of the acrylic monomer supplied.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 일축 압출 반응기는 스테인리스 강(steel use stainless, SUS)으로 형성된 것일 수 있다. 이에 따라, 외부의 열매(heat medium)를 통하여 공급된 열에너지가 상기 일축 압출 반응기에 높은 효율로 전달될 수 있다.According to an exemplary embodiment of the present invention, the single screw extrusion reactor may be formed of stainless steel (steel use stainless, SUS). Accordingly, heat energy supplied through an external heat medium can be transferred to the single screw extrusion reactor with high efficiency.
본 명세서에서 상기 반응조의 길이는, 상기 반응조의 축 방향 일측 말단에서 타측 말단까지의 최대 거리를 의미할 수 있다. 또한, 상기 반응조의 직경은 상기 반응조의 반경 방향 일측 말단에서 타측 말단까지의 최대 거리를 의미할 수 있다.In the present specification, the length of the reaction vessel may mean a maximum distance from one end of the reaction vessel to the other end in an axial direction. Also, the diameter of the reaction vessel may mean a maximum distance from one end of the reaction vessel to the other end in a radial direction.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 반응조의 길이 및 직경의 비는 10:1 이상 1,000:1 이하일 수 있다. 구체적으로 상기 반응조의 길이 및 직경의 비는 50:1 이상 900:1 이하, 100:1 이상 700:1 이하, 150:1 이상 500:1 이하, 200:1 이상 400:1 이하일 수 있다. 상기 반응조의 길이 및 직경의 비 범위 내에서, 상기 반응조 내의 온도 제어가 용이할 수 있으며, 공급된 무용제형 아크릴계 조성물이 상기 반응조에 잔류하지 않을 수 있고, 이에 따라 상기 무용제형 아크릴계 조성물이 저분자량 아크릴계 수지로 충분히 중합될 수 있다.According to an exemplary embodiment of the present invention, the ratio of the length to the diameter of the reaction vessel may be 10:1 or more and 1,000:1 or less. Specifically, the ratio of the length and diameter of the reactor may be 50:1 or more and 900:1 or less, 100:1 or more and 700:1 or less, 150:1 or more and 500:1 or less, or 200:1 or more and 400:1 or less. Within the ratio range of the length and diameter of the reaction vessel, temperature control within the reaction vessel may be facilitated, and the supplied solvent-free acrylic composition may not remain in the reaction vessel, and thus the solvent-free acrylic composition may be low molecular weight acrylic composition. It can be sufficiently polymerized into a resin.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 반응조의 길이는 0.1m 이상 100m 이하일 수 있다. 구체적으로 상기 반응조의 길이는 0.2m 이상 75m 이하, 0.3m 이상 50m 이하, 0.4m 이상 25m 이하, 0.5m 이상 20m 이하, 0.7m 이상 15m 이하, 0.9m 이상 10m 이하, 1m 이상 5m 이하일 수 있다. 상술한 범위 내에서 상기 반응조의 길이를 조절함으로써, 공급된 무용제형 아크릴계 조성물의 중합이 진행되는 시간을 조절할 수 있고, 이에 따라 반응조에서 압력 상승을 방지할 수 있다.According to an exemplary embodiment of the present invention, the length of the reaction tank may be 0.1 m or more and 100 m or less. Specifically, the length of the reactor may be 0.2 m or more and 75 m or less, 0.3 m or more and 50 m or less, 0.4 m or more and 25 m or less, 0.5 m or more and 20 m or less, 0.7 m or more and 15 m or less, 0.9 m or more and 10 m or less, and 1 m or more and 5 m or less. By adjusting the length of the reaction vessel within the above-described range, the time during which the supplied non-solvent type acrylic composition is polymerized can be controlled, and accordingly, an increase in pressure in the reaction vessel can be prevented.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 반응조의 직경은 1mm 이상 100mm 이하일 수 있다. 구체적으로 상기 반응조의 직경은 3mm 이상 80mm 이하, 5mm 이상 60mm 이하, 7mm 이상 50mm 이하, 10mm 이상 40mm 이하일 수 있다. 상술한 범위 내에서 상기 반응조의 직경을 조절함으로써, 상기 반응조의 온도제어를 용이하게 할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the diameter of the reaction vessel may be greater than or equal to 1 mm and less than or equal to 100 mm. Specifically, the diameter of the reaction vessel may be 3 mm or more and 80 mm or less, 5 mm or more and 60 mm or less, 7 mm or more and 50 mm or less, and 10 mm or more and 40 mm or less. By adjusting the diameter of the reaction vessel within the above range, it is possible to easily control the temperature of the reaction vessel.
본 명세서에서, 용어 "연속 중합"은 단량체가 연속적인 유체의 흐름(continuous flow of fluid)에 따라 중합되는 것을 의미할 수 있다.In this specification, the term "continuous polymerization" may mean polymerization of a monomer according to a continuous flow of fluid.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 연속 중합은 반응조 내의 스크류 교반기의 교반 속도를 150 rpm 이하로 유지하며 수행될 수 있으며, 구체적으로는 50 rpm 이상 150 rpm 이하로 유지되하며 수행될 수 있다. 또한, 상기 교반 속도는 상기 스크류 교반기에 포함되는 교반 날개의 시간(단위: 분) 당 회전 수를 의미할 수 있다. 상기 교반 속도 범위 내에서, 상기 저분자량 아크릴계 수지로의 연속 중합이 원활하게 이루어질 수 있고, 제조된 저분자량 아크릴계 수지가 반응조 내에서 적체되지 않고 충분히 배출될 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the continuous polymerization may be carried out while maintaining the agitation speed of the screw stirrer in the reaction vessel at 150 rpm or less, and specifically, maintained at 50 rpm or more and 150 rpm or less. In addition, the stirring speed may mean the number of rotations per time (unit: minute) of the stirring blades included in the screw stirrer. Within the stirring speed range, continuous polymerization into the low molecular weight acrylic resin can be smoothly performed, and the prepared low molecular weight acrylic resin can be sufficiently discharged without accumulation in the reaction tank.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 연속 중합은 1 분 이상 120 분 이하, 구체적으로 상기 저분자량 아크릴계 수지를 얻는 단계에서, 연속 중합은 1 분 이상 100 분 이하, 2 분 이상 80 분 이하, 3 분 이상 60 분 이하, 5 분 이상 40 분 이하, 6 분 이상 30 분 이하, 7 분 이상 15 분 이하의 시간 동안 수행될 수 있다. 즉, 상기 무용제형 아크릴계 조성물로부터 상기 저분자량 아크릴계 수지로의 연속 중합 반응 시간이 1 분 이상 120 분 이하일 수 있다. 상기 연속 중합 반응 시간 범위 내에서, 상기 저분자량 아크릴계 수지가 원활하게 형성될 수 있고, 상기 저분자량 아크릴계 수지의 발열 제어가 되지 않아 경화(겔화)되는 현상을 방지할 수 있으며, 이에 따른 연속 중합 반응의 안정성을 확보할 수 있다.According to an exemplary embodiment of the present invention, the continuous polymerization is 1 minute or more and 120 minutes or less, specifically, in the step of obtaining the low molecular weight acrylic resin, the continuous polymerization is 1 minute or more and 100 minutes or less, 2 minutes or more and 80 minutes or less, 3 minutes or more and 60 minutes or less, 5 minutes or more and 40 minutes or less, 6 minutes or more and 30 minutes or less, and 7 minutes or more and 15 minutes or less. That is, the continuous polymerization reaction time from the non-solvent type acrylic composition to the low molecular weight acrylic resin may be 1 minute or more and 120 minutes or less. Within the range of the continuous polymerization reaction time, the low molecular weight acrylic resin can be smoothly formed, and the phenomenon of curing (gelation) due to heat generation of the low molecular weight acrylic resin not being controlled can be prevented, and the continuous polymerization reaction accordingly stability can be ensured.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 연속 중합은 상기 반응조의 압력을 5 bar 이하로 유지되며 수행될 수 있다. 구체적으로 0 bar 초과 4.5 bar 이하, 0.2 bar 초과 4.0 bar 이하, 0.4 bar 초과 3.5 bar 이하, 0.6 bar 초과 3.0 bar 이하, 1.0 bar 초과 2.5 bar 이하, 1.5 bar 초과 2.0 bar 이하로 유지되며 수행되는 것일 수 있다. 상기 반응조의 압력 범위 내에서, 상기 저분자량 아크릴계 조성물의 상기 저분자량 아크릴계 수지로의 연속 중합 반응이 안정적으로 수행될 수 있다.According to an exemplary embodiment of the present invention, the continuous polymerization may be performed while maintaining the pressure of the reactor at 5 bar or less. Specifically, more than 0 bar and less than 4.5 bar, more than 0.2 bar and less than 4.0 bar, more than 0.4 bar and less than 3.5 bar, more than 0.6 bar and less than 3.0 bar, more than 1.0 bar and less than 2.5 bar, more than 1.5 bar and less than 2.0 bar. there is. Within the pressure range of the reactor, a continuous polymerization reaction of the low molecular weight acrylic composition to the low molecular weight acrylic resin may be stably performed.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 반응조 내의 저분자량 아크릴계 수지를 배출구를 통하여 배출하게 된다.According to one embodiment of the present invention, the low molecular weight acrylic resin in the reaction tank is discharged through the outlet.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 무용제형 아크릴계 조성물이 일축 압출 반응기의 공급구에 공급되는 유량과, 상기 저분자량 아크릴계 수지가 상기 일축 압출 반응기의 배출구로부터 배출되는 유량은 동일할 수 있다. 즉, 본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 저분자량 아크릴계 수지를 배출하는 단계는 상기 형성된 아크릴계 수지를 30 mL/min 이상 400 mL/min 이하의 배출 유량으로 상기 배출구를 통하여 배출하는 것일 수 있다.According to an exemplary embodiment of the present invention, the flow rate at which the solvent-free acrylic composition is supplied to the supply port of the single screw extrusion reactor and the flow rate at which the low molecular weight acrylic resin is discharged from the outlet port of the single screw extrusion reactor may be the same. That is, according to one embodiment of the present invention, the step of discharging the low molecular weight acrylic resin may be discharging the formed acrylic resin through the outlet at a discharge rate of 30 mL/min or more and 400 mL/min or less.
또한 이 경우, 상기 일축 압출 반응기는 정상 상태(steady-state)를 유지할 수 있다. 즉, 본 발명의 일 실시상태에 따른 저분자량 아크릴계 수지의 제조방법에서, 상기 저분자량 아크릴계 수지의 생성 속도는 시간에 따라 변화하지 않는 것일 수 있다.Also in this case, the single screw extrusion reactor can maintain a steady-state. That is, in the method for producing a low molecular weight acrylic resin according to an exemplary embodiment of the present invention, the production rate of the low molecular weight acrylic resin may not change with time.
이하, 상기 제조방법에 따라 제조된 저분자량 아크릴계 수지에 대하여 보다 상세하게 설명한다.Hereinafter, the low molecular weight acrylic resin prepared according to the above production method will be described in more detail.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 저분자량 아크릴계 수지의 중량평균분자량은 1,000 g/mol 이상 150,000 g/mol 이하, 2,000 g/mol 이상 140,000 g/mol 이하, 3,000 g/mol 이상 130,000 g/mol 이하, 4,000 g/mol 이상 120,000 g/mol 이하, 또는 5,000 g/mol 이상 100,000 g/mol 이하일 수 있다. 상기 저분자량 아크릴계 수지가 상기 범위의 중량평균분자량을 가짐으로써, 상기 저분자량 아크릴계 수지가 점착 조성물에 포함되는 경우, 우수한 부착력을 발휘할 수 있고, 다양한 광학 소재에 적용 가능할 수 있다.According to an exemplary embodiment of the present invention, the weight average molecular weight of the low molecular weight acrylic resin is 1,000 g/mol or more and 150,000 g/mol or less, 2,000 g/mol or more and 140,000 g/mol or less, 3,000 g/mol or more and 130,000 g/mol or less, 4,000 g/mol or more and 120,000 g/mol or less, or 5,000 g/mol or more and 100,000 g/mol or less. When the low molecular weight acrylic resin has a weight average molecular weight within the above range, when the low molecular weight acrylic resin is included in the pressure-sensitive adhesive composition, it can exhibit excellent adhesive strength and can be applied to various optical materials.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 저분자량 아크릴계 수지의 유리전이온도는 -50 ℃ 이상 100 ℃ 이하일 수 있다. 구체적으로 상기 유리전이온도는 -40 ℃ 이상 90 ℃ 이하, -30 ℃ 이상 80 ℃ 이하, -20 ℃ 이상 70 ℃ 이하일 수 있다. 상기 저분자량 아크릴계 수지에 대하여 시차주사열량계 (DSC, Differential Scanning Calorimetry)를 이용하여 측정하였다. 상술한 범위 내에서 상기 저분자량 아크릴계 수지가 유리전이온도를 가짐으로써, 고온에서 상기 저분자량 아크릴계 수지의 유지력이 효과적으로 향상될 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the glass transition temperature of the low molecular weight acrylic resin may be -50 ℃ or more and 100 ℃ or less. Specifically, the glass transition temperature may be -40 ℃ or more and 90 ℃ or less, -30 ℃ or more and 80 ℃ or less, -20 ℃ or more and 70 ℃ or less. The low molecular weight acrylic resin was measured using differential scanning calorimetry (DSC). When the low molecular weight acrylic resin has a glass transition temperature within the above range, the holding power of the low molecular weight acrylic resin at a high temperature may be effectively improved.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 저분자량 아크릴계 수지의 다분산 지수는 5 이하, 구체적으로 2 이상 5 이하, 2 이상 3.5 이하, 2.5 이상 5 이하, 또는 2.5 이상 3.5 이하일 수 있다. 상기 저분자량 아크릴계 수지가 전술한 범위의 다분산 지수를 가지는 것은 상기 저분자량 아크릴계 수지로의 연속 중합 과정에서, 열전달이 균일하게 이루어진 것을 의미할 수 있다.According to an exemplary embodiment of the present invention, the polydispersity index of the low molecular weight acrylic resin may be 5 or less, specifically 2 or more and 5 or less, 2 or more and 3.5 or less, 2.5 or more and 5 or less, or 2.5 or more and 3.5 or less. The fact that the low molecular weight acrylic resin has a polydispersity index within the aforementioned range may mean that heat transfer is uniform during the continuous polymerization of the low molecular weight acrylic resin.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 저분자량 아크릴계 수지는 하기 화학식 1로 정의되는 전환율이 20 % 이상 100 % 이하, 구체적으로 상기 저분자량 아크릴계 수지의 전환율은 30 % 이상 97.5 % 이하, 40 % 이상 95 % 이하, 50 % 이상 92.5 % 이하, 60 % 이상 90 % 이하, 70 % 이상 87.5 % 이하, 보다 구체적으로 75 % 이상 85 % 이하일 수 있다:According to an exemplary embodiment of the present invention, the low molecular weight acrylic resin has a conversion rate defined by Formula 1 below of 20% or more and 100% or less, specifically, the conversion rate of the low molecular weight acrylic resin is 30% or more and 97.5% or less, 40% or more 95% or less, 50% or more and 92.5% or less, 60% or more and 90% or less, 70% or more and 87.5% or less, more specifically 75% or more and 85% or less:
[일반식 1] [Formula 1]
C = B/A × 100C = B/A × 100
일반식 1에 있어서, A는 저분자량 아크릴계 수지의 중량(g)을 의미하고, B는 저분자량 아크릴계 수지의 건조물의 중량(g)을 의미하며, C는 전환율(%)을 의미한다.In Formula 1, A means the weight (g) of the low molecular weight acrylic resin, B means the weight (g) of the dry matter of the low molecular weight acrylic resin, and C means the conversion rate (%).
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 저분자량 아크릴계 수지의 건조물은 상기 저분자량 아크릴계 수지를 약 150 ℃의 온도에서 약 50 분의 시간 동안 건조하여 수득된 것일 수 있다.According to an exemplary embodiment of the present invention, the dried product of the low molecular weight acrylic resin may be obtained by drying the low molecular weight acrylic resin at a temperature of about 150 °C for about 50 minutes.
상기 저분자량 아크릴계 수지가 전술한 범위의 전환율을 가지는 것은 공급된 무용제형 아크릴계 조성물이 반응조에 거의 잔류하지 않고, 대부분 저분자량 아크릴계 수지로 연속 중합되었음을 의미할 수 있다.The fact that the low molecular weight acrylic resin has a conversion rate within the aforementioned range may mean that the supplied non-solvent type acrylic composition hardly remains in the reaction tank, and most of the low molecular weight acrylic resin is continuously polymerized.
이하, 본 발명을 구체적으로 설명하기 위해 실시예를 들어 상세하게 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명에 따른 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 기술하는 실시예들에 한정되는 것으로 해석되지 않는다. 본 명세서의 실시예들은 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다.Hereinafter, examples will be described in detail to explain the present invention in detail. However, embodiments according to the present invention can be modified in many different forms, and the scope of the present invention is not construed as being limited to the embodiments described below. The embodiments herein are provided to more completely explain the present invention to those skilled in the art.
[[ 실시예Example 1] One]
제1 열매 공급부 및 제1 열매 배출부를 포함하는 제1 항온조와 제2 열매 공급부 및 제2 열매 배출부를 포함하는 제2 항온조, 상기 제1 항온조 및 제2 항온조 내에 구비되는 일축 압출 반응기를 준비하였다. 구체적으로 상기 일축 압출 반응기는 스크류 교반기, 반응조, 상기 반응조의 일측 말단에 구비된 투입구, 및 상기 반응조의 타측 말단에 구비된 배출구를 포함하였다. 보다 구체적으로, 상기 스크류 교반기는 상기 반응조의 일측 말단에서 타측 말단까지 연결된 교반축과, 상기 교반축의 둘레에 구비된 복수의 교반 날개를 포함하였다. 또한, 상기 일축 압출 반응기는 2개의 원통형 반응조를 포함하는 것을 사용하였으며, 상기 원통형 반응조의 길이는 500mm를 사용하였다. 또한, 상기 인접하는 교반 날개 간의 이격 거리는 약 20 mm이었고, 상기 교반 날개의 외곽 말단에서 상기 교반축까지의 최단 거리는 약 10 mm이었다.A first thermostat including a first heat supply unit and a first heat discharge unit, a second thermostat including a second heat supply unit and a second heat discharge unit, and a single screw extrusion reactor provided in the first thermostat and the second thermostat were prepared. Specifically, the single screw extrusion reactor includes a screw stirrer, a reaction tank, an inlet provided at one end of the reaction tank, and an outlet provided at the other end of the reaction tank. More specifically, the screw stirrer includes a stirring shaft connected from one end of the reaction tank to the other end, and a plurality of stirring blades provided around the stirring shaft. In addition, the single-screw extrusion reactor was used to include two cylindrical reactors, and the length of the cylindrical reactor was 500 mm. In addition, the separation distance between the adjacent stirring blades was about 20 mm, and the shortest distance from the outer end of the stirring blades to the stirring shaft was about 10 mm.
52 중량부의 2-에틸헥실아크릴레이트(2-EHA), 38 중량부의 이소보닐아크릴레이트(IBOA), 및 10 중량부의 히드록시에틸아크릴레이트(HEA) 총합 100 중량부에 대하여, 0.5 중량부의 아조계 열개시제[2,2'-아조비스(2,4-디메틸발레로니트릴); V-65, Wako]를 포함하는 무용제형 아크릴계 조성물을 준비하였다.52 parts by weight of 2-ethylhexyl acrylate (2-EHA), 38 parts by weight of isobornyl acrylate (IBOA), and 10 parts by weight of hydroxyethyl acrylate (HEA), based on 100 parts by weight of the total, 0.5 parts by weight of azo thermal initiators [2,2'-azobis(2,4-dimethylvaleronitrile); V-65, Wako] to prepare a solvent-free acrylic composition.
상기 제1 항온조의 제1 열매 공급부 및 제1 열매 배출부를 통하여 약 150 ℃의 열매(heat medium)인 실리콘 오일을 순환시켜 반응조의 전단부의 온도를 약 150 ℃로 유지시켰다. 또한, 상기 제2 항온조의 제2 열매 공급부 및 제2 열매 배출부를 통하여 약 65 ℃의 열매(heat medium)인 실리콘 오일을 순환시켜 반응조의 후단부의 온도를 약 65 ℃로 유지시켰다.The temperature of the front end of the reactor was maintained at about 150 °C by circulating silicon oil, which is a heat medium of about 150 °C, through the first heat medium supply part and the first heat medium discharge part of the first constant temperature tank. In addition, silicone oil, which is a heat medium of about 65 ° C., was circulated through the second heat medium supply part and the second heat medium discharge part of the second thermostat to maintain the temperature of the rear end of the reaction tank at about 65 ° C.
그 다음, 상기 일축 압출 반응기의 투입구를 통하여 상기 무용제형 아크릴계 조성물을 상기 반응조에 200 mL/min의 유량으로 공급하였다. Then, the non-solvent type acrylic composition was supplied to the reactor at a flow rate of 200 mL/min through the inlet of the single screw extrusion reactor.
반응조 내의 스크류 교반기의 교반 속도를 120 rpm으로 조절하고, 2시간동안 괴상(bulk)으로 연속 중합하여 저분자량 아크릴계 수지를 형성하였다. 그 다음, 형성된 상기 저분자량 아크릴계 수지를 상기 일축 압출 반응기의 배출구를 통하여 공급 유량과 동일한 유량으로 배출하여 저분자량 아크릴계 수지를 제조하였다.The stirring speed of the screw stirrer in the reaction vessel was adjusted to 120 rpm, and continuous polymerization was performed in bulk for 2 hours to form a low molecular weight acrylic resin. Then, the formed low molecular weight acrylic resin was discharged at the same flow rate as the supply flow rate through the outlet of the single screw extrusion reactor to prepare a low molecular weight acrylic resin.
[[ 실시예Example 2] 2]
열개시제의 함량을 0.7 중량부로 조절한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 저분자량 아크릴계 수지를 제조하였다. A low molecular weight acrylic resin was prepared in the same manner as in Example 1, except that the content of the thermal initiator was adjusted to 0.7 parts by weight.
[[ 실시예Example 3] 3]
열개시제의 함량을 0.7 중량부로 조절한 것과 상기 반응조의 전단부의 온도를 약 130 ℃로 유지한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 저분자량 아크릴계 수지를 제조하였다. A low molecular weight acrylic resin was prepared in the same manner as in Example 1, except that the content of the thermal initiator was adjusted to 0.7 parts by weight and the temperature of the front end of the reactor was maintained at about 130 °C.
[[ 실시예Example 4] 4]
후단부의 온도를 약 40 ℃로 유지한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 저분자량 아크릴계 수지를 제조하였다.A low molecular weight acrylic resin was prepared in the same manner as in Example 1, except that the temperature of the rear end was maintained at about 40 °C.
[[ 비교예comparative example 1] One]
반응조의 전단부의 온도를 약 105 ℃로 유지하고, 반응조의 후단부의 온도를 약 105 ℃로 유지한 것과 1시간 20분 동안 연속 중합한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 저분자량 아크릴계 수지를 제조하였다.A low molecular weight acrylic resin was prepared in the same manner as in Example 1, except that the temperature at the front end of the reaction tank was maintained at about 105 ° C and the temperature at the rear end of the reaction tank was maintained at about 105 ° C, and polymerization was continuously performed for 1 hour and 20 minutes. manufactured.
[[ 실험예Experimental Example 1] - 중량평균 분자량 및 1] - weight average molecular weight and 다분산지수polydispersity index 측정 measurement
실시예 1 내지 실시예 4 및 비교예 1에 따른 저분자량 아크릴계 수지 0.04 g을 채취한 후, 상기 저분자량 아크릴계 수지 테트라하이드로퓨란 용매 10g 투입한 시료를 제조하였다.After collecting 0.04 g of the low molecular weight acrylic resin according to Examples 1 to 4 and Comparative Example 1, a sample was prepared by adding 10 g of the low molecular weight acrylic resin tetrahydrofuran solvent.
상기 시료의 중량평균분자량 및 다분산지수를 GPC(Agilnet 1260)를 이용하여 측정하였고, 이를 하기 표 1에 나타내었다.The weight average molecular weight and polydispersity index of the sample were measured using GPC (Agilnet 1260), and are shown in Table 1 below.
[[ 실험예Experimental example 2] - 전환율 측정 2] - Measurement of conversion rate
실시예 1 내지 실시예 4 및 비교예 1에 따른 저분자량 아크릴계 수지 0.1g(A)을 채취하여 시료를 제조하였다.Samples were prepared by collecting 0.1 g (A) of the low molecular weight acrylic resin according to Examples 1 to 4 and Comparative Example 1.
상기 시료를 150 ℃ 오븐에 약 50 분 간 건조한 후의 무게(B)를 측정하였고, 이를 상기 일반식 1에 대입한 후 전환율을 측정하여, 하기 표 1에 나타내었다.The weight (B) after drying the sample in an oven at 150 ° C. for about 50 minutes was measured, and the conversion rate was measured after substituting this into the general formula 1, and it is shown in Table 1 below.
[[ 실험예Experimental example 3] - 연속 중합 시작 1시간 후 3] - 1 hour after the start of continuous polymerization 반응조의reaction tank 내부 압력 측정 internal pressure measurement
실시예 1 내지 실시예 4 및 비교예 1에 따른 무용제형 아크릴계 조성물이 반응조에 공급되어 연속 중합이 시작된 시점으로부터 1시간 후의 상기 반응조의 내부 압력을 투입구에 설치한 부르동관 압력계(제조사: 삼성, 모델명: 압력게이지 100파이)를 이용하여 측정하였고, 이를 하기의 표 1에 나타내었다.A Bourdon tube pressure gauge (manufacturer: Samsung, model name) measuring the internal pressure of the reaction tank 1 hour after the continuous polymerization started when the solvent-free acrylic composition according to Examples 1 to 4 and Comparative Example 1 was supplied to the reaction tank and installed at the inlet. : 100 pie pressure gauge) was measured using, which is shown in Table 1 below.
[[ 실험예Experimental example 4] - 일축 압출 반응기의 연속 구동 시간 측정 4] - Measurement of continuous operation time of single screw extrusion reactor
일축 압출 반응기를 연속으로 구동시켜 실시예 1 내지 실시예 4 및 비교예 1에 따른 무용제형 아크릴계 조성물이 반응조에 공급되어 중합이 시작된 시점으로부터 반응조의 내부 압력이 반응조의 안정성이 유지되는 기준인 5 bar에 도달할 때까지의 시간을 측정하였다. 상기 반응조의 내부 압력은 투입구에 설치한 부르동관 압력계(제조사: 삼성, 모델명: 압력게이지 100파이)를 이용하여 측정하였고, 이를 하기의 표 1에 나타내었다.By continuously driving the single-screw extrusion reactor, the solvent-free acrylic composition according to Examples 1 to 4 and Comparative Example 1 is supplied to the reaction tank and the internal pressure of the reaction tank is 5 bar, which is the standard for maintaining the stability of the reaction tank, from the time polymerization starts. The time to reach was measured. The internal pressure of the reactor was measured using a Bourdon tube pressure gauge (manufacturer: Samsung, model name:
(×10,000g/mol)weight average molecular weight
(×10,000g/mol)
(-)polydispersity index
(-)
(%)conversion rate
(%)
(bar)Internal pressure of the reactor 1 hour after the start of continuous polymerization
(bar)
표 1에 따르면, 실시예 1 내지 실시예 4에 따른 저분자량 수지의 제조방법은 높은 전환율로 중량평균분자량 약 25,000 g/mol 내지 34,000 g/mol의 저분자량 아크릴계 수지를 제조할 수 있음을 확인할 수 있었으며, 연속 중합이 시작된 시점으로부터 1시간 후의 반응조의 내부 압력은 1.5 bar 내지 2.0bar의 압력에 해당하여 연속 중합 진행 시간이 경과하더라도 상기 일축 압출 반응기 내부의 압력이 낮은 수준으로 유지되어 공정 안정성이 유지되는 것을 확인할 수 있었다. 또한, 연속 중합이 진행되더라도 반응조의 내부 압력의 상승 속도가 낮아 2시간 동안 연속으로 중합반응을 진행할 수 있었다. 즉, 상기 일축 압출 반응기를 2시간 동안 연속하여 구동이 가능함을 확인하였다.According to Table 1, it can be confirmed that the method for preparing the low molecular weight resin according to Examples 1 to 4 can produce a low molecular weight acrylic resin having a weight average molecular weight of about 25,000 g/mol to 34,000 g/mol at a high conversion rate. The internal pressure of the reactor 1 hour after the start of the continuous polymerization corresponds to a pressure of 1.5 bar to 2.0 bar, so even after the continuous polymerization progress time, the pressure inside the single screw extrusion reactor is maintained at a low level to maintain process stability. was able to confirm that In addition, even if the continuous polymerization proceeded, the polymerization reaction could be continuously carried out for 2 hours due to the low rate of increase of the internal pressure of the reactor. That is, it was confirmed that the single screw extrusion reactor could be operated continuously for 2 hours.
한편, 상기 반응조의 전단부와 후단부가 동일한 온도인 105℃로 유지된 비교예 1에 따른 방법은 연속 중합이 시작된 시점으로부터 1시간 후의 반응조의 내부 압력이 3.0 bar에 해당하게 되어 높은 압력으로 인하여 상기 저분자량 아크릴계 수지의 물성이 바뀌고, 상기 압력으로 인하여 반응조 내부에 생성된 상기 저분자량 아크릴계 수지가 외부로 유출되는 문제가 있음을 확인할 수 있었다. 나아가, 반응조 내부의 높은 압력으로 인하여 공정안정성이 저하되는 문제점을 확인할 수 있었으며, 상기 반응조의 내부 압력 증가 속도가 높아 연속으로 중합반응을 진행하는 경우, 상기 반응조의 내부 압력이 높아져 안전상의 이유로 1시간 20분만에 일축 압출 반응기 구동을 중단시켰다.On the other hand, in the method according to Comparative Example 1 in which the front and rear ends of the reactor are maintained at the same temperature, 105° C., the internal pressure of the reactor 1 hour after the start of the continuous polymerization corresponds to 3.0 bar, and the high pressure causes the It was confirmed that the physical properties of the low molecular weight acrylic resin were changed and the low molecular weight acrylic resin generated inside the reactor was leaked to the outside due to the pressure. Furthermore, it was confirmed that the process stability deteriorated due to the high pressure inside the reaction tank, and when the polymerization reaction proceeded continuously due to the high rate of increase in the pressure inside the reaction tank, the pressure inside the reaction tank increased for safety reasons. The single screw extrusion reactor run was stopped after 20 minutes.
상기 내용을 종합하여 보면, 분자량 조절제를 포함하지 않고, 무용제형 아크릴계 조성물을 전단부와 후단부가 특정 온도로 유지된 반응조가 구비된 일축 압출 반응기를 이용하는 경우, 연속 중합이 시작된 시점으로부터 1시간 후 반응조의 내부 압력을 2.0 bar이하로 낮출 수 있었으며, 일축 압출 반응기의 연속 구동 가능 시간이 2시간에 해당하여 상기 일축 압출 반응기의 연속 구동 시간이 향상된 것을 알 수 있다.In summary, in the case of using a single-screw extrusion reactor equipped with a reaction tank in which a molecular weight modifier is not included and the front and rear ends of the solvent-free acrylic composition are maintained at a specific temperature, the reaction tank 1 hour after the start of continuous polymerization It can be seen that the internal pressure of was lowered to 2.0 bar or less, and the continuous operation time of the single screw extrusion reactor corresponded to 2 hours, thereby improving the continuous operation time of the single screw extrusion reactor.
10: 일축 압출 반응기
100: 반응조
101: 스크류 교반기
102: 교반축
103: 교반 날개
110: 전단부
120: 후단부
200: 투입구
300: 배출구
400: 제1 항온조
401: 제1 열매 공급부
402: 제1 열매 배출부
500: 제2 항온조
501: 제2 열매 공급부
502: 제2 열매 배출부10: single screw extrusion reactor
100: reaction tank
101: screw stirrer
102: stirring shaft
103: stirring wing
110: front end
120: rear end
200: inlet
300: outlet
400: first thermostat
401: first fruit supply unit
402: first fruit discharge unit
500: second thermostat
501: second fruit supply unit
502: second fruit discharge unit
Claims (13)
상기 무용제형 아크릴계 조성물을 투입구를 통하여 반응조로 공급하는 단계;
상기 공급된 조성물을 연속 중합하여 저분자량 아크릴계 수지를 얻는 단계; 및
상기 반응조 내의 저분자량 아크릴계 수지를 배출구를 통하여 배출하는 단계를 포함하고,
상기 연속 중합하는 동안 상기 반응조의 전단부의 온도를 90 ℃ 이상 200 ℃ 이하로 유지하고, 상기 반응조의 후단부의 온도를 30 ℃ 이상 70 ℃ 미만으로 유지하며,
상기 연속 중합은 0 bar 초과 5 bar 이하의 압력하에서 수행되는 것인 저분자량 아크릴계 수지의 제조방법.
A method for continuously producing a low molecular weight acrylic resin by continuously polymerizing a non-solvent type acrylic composition containing at least one (meth)acrylate-based monomer and a thermal initiator in a single screw extrusion reactor,
supplying the non-solvent type acrylic composition to a reaction tank through an inlet;
obtaining a low molecular weight acrylic resin by continuously polymerizing the supplied composition; and
Discharging the low molecular weight acrylic resin in the reaction tank through an outlet,
During the continuous polymerization, the temperature of the front end of the reactor is maintained at 90 ° C or more and 200 ° C or less, and the temperature at the rear end of the reactor is maintained at 30 ° C or more and less than 70 ° C,
The continuous polymerization is a method for producing a low molecular weight acrylic resin that is carried out under a pressure of more than 0 bar and less than 5 bar.
상기 무용제형 아크릴계 조성물은 30 mL/min 이상 400 mL/min 이하의 공급 유량으로 상기 반응조로 공급되는 것인 저분자량 아크릴계 수지의 제조 방법.
The method of claim 1,
The solvent-free acrylic composition is a method for producing a low molecular weight acrylic resin that is supplied to the reaction tank at a supply flow rate of 30 mL / min or more and 400 mL / min or less.
상기 연속 중합은 1 분 이상 120 분 이하의 시간 동안 수행되는 것인 저분자량 아크릴계 수지의 제조방법.
The method of claim 1,
The continuous polymerization is a method for producing a low molecular weight acrylic resin that is carried out for a time of 1 minute or more and 120 minutes or less.
상기 연속 중합하는 동안 상기 반응조의 전단부와 후단부의 온도 차이는 50 ℃ 이상 150 ℃ 이하인 저분자량 아크릴계 수지의 제조방법.
The method of claim 1,
During the continuous polymerization, the temperature difference between the front end and the rear end of the reactor is 50 ° C. or more and 150 ° C. or less.
상기 반응조의 길이 및 직경의 비는 10:1 이상 1,000:1 이하인 것인 저분자량 아크릴계 수지의 제조방법.
The method of claim 1,
The ratio of the length and diameter of the reaction vessel is 10: 1 or more and 1,000: 1 or less.
상기 저분자량 아크릴계 수지의 중량평균분자량은 1,000 g/mol 이상 150,000 g/mol 이하인 것인 저분자량 아크릴계 수지의 제조방법.
The method of claim 1,
The weight average molecular weight of the low molecular weight acrylic resin is 1,000 g / mol or more and 150,000 g / mol or less.
상기 저분자량 아크릴계 수지의 다분산 지수는 5 이하인 것인 저분자량 아크릴계 수지의 제조방법.
The method of claim 1,
The polydispersity index of the low molecular weight acrylic resin is a method for producing a low molecular weight acrylic resin that is 5 or less.
상기 저분자량 아크릴계 수지의 유리전이온도는 -50 ℃ 이상 100 ℃ 이하인 것인 저분자량 아크릴계 수지의 제조방법.
The method of claim 1,
The glass transition temperature of the low molecular weight acrylic resin is -50 ℃ or more and less than 100 ℃ method of producing a low molecular weight acrylic resin.
상기 저분자량 아크릴계 수지의 전환율은 20 % 이상 100 % 이하이고, 상기 전환율은 하기 일반식 1로 정의되는 것인 저분자량 아크릴계 수지의 제조방법:
[일반식 1]
C = B/A × 100
상기 일반식 1에 있어서, A는 저분자량 아크릴계 수지의 중량(g)을 의미하고, B는 상기 저분자량 아크릴계 수지의 건조물의 중량(g)을 의미하며, C는 전환율(%)을 의미한다.
The method of claim 1,
The conversion rate of the low molecular weight acrylic resin is 20% or more and 100% or less, and the conversion rate is a method for producing a low molecular weight acrylic resin that is defined by the following general formula 1:
[Formula 1]
C = B/A × 100
In Formula 1, A means the weight (g) of the low molecular weight acrylic resin, B means the weight (g) of the dried material of the low molecular weight acrylic resin, and C means the conversion rate (%).
상기 (메트)아크릴레이트계 단량체는 알킬기 함유 (메트)아크릴레이트계 단량체, 시클로알킬기 함유 (메트)아크릴레이트계 단량체 및 극성 관능기 함유 (메트)아크릴레이트계 단량체 중에서 선택된 1종 이상인 것인 저분자량 아크릴계 수지의 제조방법.
The method of claim 1,
The (meth) acrylate-based monomer is an alkyl group-containing (meth) acrylate-based monomer, a cycloalkyl group-containing (meth) acrylate-based monomer, and a polar functional group-containing (meth) acrylate-based monomer that is at least one selected from low molecular weight acrylic-based Resin manufacturing method.
상기 열개시제는 아조계 열개시제 및 퍼옥시계 열개시제로 이루어진 군에서 선택된 1 종 이상인 것인 저분자량 아크릴계 수지의 제조방법.
The method of claim 1,
The thermal initiator is a method for producing a low molecular weight acrylic resin that is at least one selected from the group consisting of azo-based thermal initiators and peroxy-based thermal initiators.
상기 무용제형 아크릴계 조성물은 분자량 조절제를 포함하지 않는 것인 저분자량 아크릴계 수지의 제조방법.The method of claim 1,
The solvent-free acrylic composition is a method for producing a low molecular weight acrylic resin that does not contain a molecular weight modifier.
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