(57)【要約】【課題】多成分であっても、重合条件を重合条件を計算によって算出することができる多成分共重合反応シミュレーション装置を提供する。【解決手段】反応系に初期と途中と終了後とのうち少なくともいずれかにおいて、原料となるモノマーＭａ、重合開始剤Ｉｂ、連鎖移動剤Ａｄ、溶剤Ｓｇを投入し、温度を一定または変化させる重合条件において、微小時間ｄｔの間反応が一定であるとして、微小時間ｄｔの間の各原料の投入濃度を計算し、モノマーの消費濃度を計算し、モノマーの消費濃度を計算し、連鎖移動剤の消費濃度を計算し、連鎖移動剤が消費される場合におけるモノマーの組成を計算し、コポリマーの密度を算出し、反応液の密度を算出し、微小時間ｄｔの間の各投入濃度と各消費濃度から微小時間ｄｔ後の各成分濃度を計算し、この計算された結果を次の微小時間ｄｔの各成分の濃度として重合条件の終了まで繰り返して計算する。【選択図】　図１
2004091688.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
多成分系共重合反応をシミュレーションするための多成分共重合反応シミュレーションプログラムであって、反応系に初期と途中と終了後とのうち少なくともいずれかにおいて、原料となるモノマーＭａ（ａは１以上の整数）、重合開始剤Ｉｂ（ｂは０以上の整数）、連鎖移動剤Ａｄ（ｄは０以上の整数）、溶剤Ｓｇ（ｇは０以上の整数）を投入し、温度を一定または変化させる重合条件において、微小時間ｄｔの間反応が一定であるとして、
前記微小時間ｄｔの間の前記各原料の投入濃度を計算する処理と、
前記モノマーの消費濃度を計算する処理と、
前記重合開始剤の消費濃度を計算する処理と、
前記連鎖移動剤の消費濃度を計算する処理と、
前記モノマーが消費される場合におけるモノマーの組成を計算する処理と、
前記モノマーの共重合によって得られるコポリマーの密度を算出する処理と、
反応液の密度を算出する処理と、
前記微小時間ｄｔの間の各投入濃度と各消費濃度から微小時間ｄｔ後の各成分濃度を計算し、この計算された結果を次の微小時間ｄｔの各成分の濃度として計算を行う濃度計算処理と、
前記濃度計算処理を前記重合条件の終了まで繰り返して計算する処理と、
をコンピュータに実行させるための多成分共重合反応シミュレーションプログラム。
【請求項２】
前記モノマーの消費濃度を計算する処理において、
【数１】
2004091688.tif 000053
なる式を用いて計算する
ことを特徴とする請求項１記載の多成分共重合反応シミュレーションプログラム。
【請求項３】
前記モノマーが消費される場合におけるモノマーの組成を計算する処理において、
【数２】
2004091688.tif 000054
なる式を用いて計算する
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の多成分共重合反応シミュレーションプログラム。
【請求項４】
ポリマーまたはコポリマーの重合度を
【数３】
2004091688.tif 000055
なる式を用いて計算する処理と、
前記算出された重合度を用いて、前記ポリマーまたはコポリマーの分子量を計算する処理と、
前記ポリマーまたはコポリマーの分子量を計算する処理において算出された分子量を用いて、累積ポリマーまたはコポリマーの数平均分子量を計算する処理と、
を行うことを特徴とする請求項１から請求項３のうちいずれかに記載の多成分共重合反応シミュレーションプログラム。
【請求項５】
重合と並行して架橋反応が起こる場合において、各微少時間ｄｔに生成するポリマーまたはコポリマーの重量分率を一定の微少分子量の範囲に分配し、微少時間ｄｔ間の全架橋結合生成濃度を架橋反応速度式から計算し、この全架橋結合生成濃度を各微少分子量範囲相互の架橋反応する官能基濃度の積で分配した濃度から分子量の増大を計算する処理を行う
ことを特徴とする請求項１から請求項４のうちいずれかに記載の多成分共重合反応シミュレーションプログラム。
【請求項６】
重合温度の異なる少なくとも３水準の実験より得られた重合時間と前記重合時間における重合率との値と、前記重合時間と累積ポリマーまたはコポリマーの数平均分子量との値に基づいて、重合反応の計算に必要となる反応パラメータを算出する処理と、
を行うことを特徴とする請求項１１から請求項５のうちいずれかに記載の多成分共重合反応シミュレーションプログラム。
【請求項７】
多成分系共重合反応をシミュレーションするための多成分共重合反応シミュレーション装置であって、反応系に初期と途中と終了後とのうち少なくともいずれかにおいて、原料となるモノマーＭａ（ａは１以上の整数）、重合開始剤Ｉｂ（ｂは０以上の整数）、連鎖移動剤Ａｄ（ｄは０以上の整数）、溶剤Ｓｇ（ｇは０以上の整数）を投入し、温度を一定または変化させる重合条件において、微小時間ｄｔの間反応が一定であるとして、
前記微小時間ｄｔの間の前記各原料の投入濃度を計算する第１の計算部と、
前記モノマーの消費濃度を計算する第２の計算部と、
前記重合開始剤の消費濃度を計算する第３の計算部と、
前記連鎖移動剤の消費濃度を計算する第４の計算部と、
前記モノマーが消費される場合におけるモノマーの組成を計算する第５の計算部と、
コポリマーの密度を算出する第６の計算部と、
反応液の密度を算出する第７の計算部と、
前記微小時間ｄｔの間の各投入濃度と各消費濃度から微小時間ｄｔ後の各成分濃度を計算し、この計算された結果を次の微小時間ｄｔの各成分の濃度として計算を行う第８の計算部と、
前記第８の計算部によって前記重合条件の終了まで繰り返して計算する第９の計算部と、
を有することを特徴とする多成分共重合反応シミュレーション装置。
【請求項８】
多成分系共重合反応をシミュレーションするための多成分共重合反応計算方法であって、反応系に初期と途中と終了後とのうち少なくともいずれかにおいて、原料となるモノマーＭａ（ａは１以上の整数）、重合開始剤Ｉｂ（ｂは０以上の整数）、連鎖移動剤Ａｄ（ｄは０以上の整数）、溶剤Ｓｇ（ｇは０以上の整数）を投入し、温度を一定または変化させる重合条件において、微小時間ｄｔの間反応が一定であるとして、
前記微小時間ｄｔの間の前記各原料の投入濃度を計算し、
前記モノマーの消費濃度を計算し、
前記重合開始剤の消費濃度を計算し、
前記連鎖移動剤の消費濃度を計算し、
前記モノマーが消費される場合におけるモノマーの組成を計算し、
コポリマーの密度を算出し、
反応液の密度を算出し、
前記微小時間ｄｔの間の各投入濃度と各消費濃度から微小時間ｄｔ後の各成分濃度を計算し、この計算された結果を次の微小時間ｄｔの各成分の濃度として重合条件の終了まで繰り返して計算する
ことを特徴とする多成分共重合反応計算方法。
【請求項９】
請求項１から請求項６のうちいずれかに記載の多成分共重合反応シミュレーションプログラムを利用し、重合条件を算出し、算出された重合条件を用いて樹脂を製造する製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、多成分系のラジカル重合反応をシミュレーションする多成分共重合反応シミュレーションプログラムおよび装置、多成分共重合反応計算方法、算出された重合条件を用いて樹脂を製造する製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
モノマーをラジカル重合させてポリマーを合成する場合、合成したいポリマーの特性に合わせた重合条件を選択し、ポリマーの合成が行われている。合成されたポリマーは、例えば、塗料、粘着剤、コーティング材として用いられる。これらの用途に適したポリマーを生成するための重合条件を得ることは、極めて重要である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ここで、モノマーとして用いる原料の成分が多い場合、必要となるポリマーを生成するための重合条件に該当する特性値や物性値を実験によって得るためには、膨大な時間がかかってしまう。また、知識や経験を生かしてある程度予測して実験することも可能であるが、手探りで重合条件を探さなければならず、所望のポリマーを生成するための重合条件を得るには、大幅に短縮できるわけではない。
【０００４】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、その目的は、多成分であっても、重合条件を重合条件を計算によって算出することができる多成分共重合反応シミュレーションプログラムおよび装置、多成分共重合反応計算方法、算出された重合条件を用いて樹脂を製造する製造方法を提供することにある。
また、本発明は、重合条件を算出するまでの計算時間を短縮することができる多成分共重合反応シミュレーションプログラムおよび装置、多成分共重合反応計算方法、算出された重合条件を用いて樹脂を製造する製造方法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、多成分系共重合反応をシミュレーションするための多成分共重合反応シミュレーションプログラムであって、反応系に初期と途中と終了後とのうち少なくともいずれかにおいて、原料となるモノマーＭａ（ａは１以上の整数）、重合開始剤Ｉｂ（ｂは０以上の整数）、連鎖移動剤Ａｄ（ｄは０以上の整数）、溶剤Ｓｇ（ｇは０以上の整数）を投入し、温度を一定または変化させる重合条件において、微小時間ｄｔの間反応が一定であるとして、前記微小時間ｄｔの間の前記各原料の投入濃度を計算する処理と、前記モノマーの消費濃度を計算する処理と、前記重合開始剤の消費濃度を計算する処理と、前記連鎖移動剤の消費濃度を計算する処理と、前記モノマーが消費される場合におけるモノマーの組成を計算する処理と、前記モノマーの共重合によって得られるコポリマーの密度を算出する処理と、反応液の密度を算出する処理と、前記微小時間ｄｔの間の各投入濃度と各消費濃度から微小時間ｄｔ後の各成分濃度を計算し、この計算された結果を次の微小時間ｄｔの各成分の濃度として計算を行う濃度計算処理と、前記濃度計算処理を前記重合条件の終了まで繰り返して計算する処理と、をコンピュータに実行させることを特徴とする。
【０００６】
また、本発明は、請求項１記載の多成分共重合反応シミュレーションプログラムにおいて、前記モノマーの消費濃度を計算する処理において、
【数４】
2004091688.tif 000003
なる式を用いて計算することを特徴とする。
【０００７】
また、本発明は、請求項１または請求項２に記載の多成分共重合反応シミュレーションプログラムにおいて、前記モノマーが消費される場合におけるモノマーの組成を計算する処理において、
【数５】
2004091688.tif 000004
なる式を用いて計算することを特徴とする。
【０００８】
また、本発明は、請求項１から請求項３のうちいずれかに記載の多成分共重合反応シミュレーションプログラムにおいて、ポリマーまたはコポリマーの重合度を
【数６】
2004091688.tif 000005
なる式を用いて計算する処理と、前記算出された重合度を用いて、前記ポリマーまたはコポリマーの分子量を計算する処理と、前記ポリマーまたはコポリマーの分子量を計算する処理において算出された分子量を用いて、累積ポリマーまたはコポリマーの数平均分子量を計算する処理と、を行うことを特徴とする。
【０００９】
また、本発明は、請求項１から請求項４のうちいずれかに記載の多成分共重合反応シミュレーションプログラムにおいて、重合と並行して架橋反応が起こる場合において、各微少時間ｄｔに生成するポリマーまたはコポリマーの重量分率を一定の微少分子量の範囲に分配し、微少時間ｄｔ間の全架橋結合生成濃度を架橋反応速度式から計算し、この全架橋結合生成濃度を各微少分子量範囲相互の架橋反応する官能基濃度の積で分配した濃度から分子量の増大を計算する処理を行うことを特徴とする。
【００１０】
また、本発明は、請求項１から請求項５のうちいずれかに記載の多成分共重合反応シミュレーションプログラムにおいて、重合温度の異なる少なくとも３水準の実験より得られた重合時間と前記重合時間における重合率との値と、前記重合時間と累積ポリマーまたはコポリマーの数平均分子量との値に基づいて、重合反応の計算に必要となる反応パラメータを算出する処理と、を行うことを特徴とする。
【００１１】
また、本発明は、多成分系共重合反応をシミュレーションするための多成分共重合反応シミュレーション装置であって、反応系に初期と途中と終了後とのうち少なくともいずれかにおいて、原料となるモノマーＭａ（ａは１以上の整数）、重合開始剤Ｉｂ（ｂは０以上の整数）、連鎖移動剤Ａｄ（ｄは０以上の整数）、溶剤Ｓｇ（ｇは０以上の整数）を投入し、温度を一定または変化させる重合条件において、微小時間ｄｔの間反応が一定であるとして、前記微小時間ｄｔの間の前記各原料の投入濃度を計算する第１の計算部と、前記モノマーの消費濃度を計算する第２の計算部と、前記重合開始剤の消費濃度を計算する第３の計算部と、前記連鎖移動剤の消費濃度を計算する第４の計算部と、前記モノマーが消費される場合におけるモノマーの組成を計算する第５の計算部と、コポリマーの密度を算出する第６の計算部と、反応液の密度を算出する第７の計算部と、前記微小時間ｄｔの間の各投入濃度と各消費濃度から微小時間ｄｔ後の各成分濃度を計算し、この計算された結果を次の微小時間ｄｔの各成分の濃度として計算を行う第８の計算部と、前記第８の計算部によって前記重合条件の終了まで繰り返して計算する第９の計算部と、を有することを特徴とする。
【００１２】
また、本発明は、多成分系共重合反応をシミュレーションするための多成分共重合反応計算方法であって、反応系に初期と途中と終了後とのうち少なくともいずれかにおいて、原料となるモノマーＭａ（ａは１以上の整数）、重合開始剤Ｉｂ（ｂは０以上の整数）、連鎖移動剤Ａｄ（ｄは０以上の整数）、溶剤Ｓｇ（ｇは０以上の整数）を投入し、温度を一定または変化させる重合条件において、微小時間ｄｔの間反応が一定であるとして、前記微小時間ｄｔの間の前記各原料の投入濃度を計算し、前記モノマーの消費濃度を計算し、前記重合開始剤の消費濃度を計算し、前記連鎖移動剤の消費濃度を計算し、前記モノマーが消費される場合におけるモノマーの組成を計算し、コポリマーの密度を算出し、反応液の密度を算出し、前記微小時間ｄｔの間の各投入濃度と各消費濃度から微小時間ｄｔ後の各成分濃度を計算し、この計算された結果を次の微小時間ｄｔの各成分の濃度として重合条件の終了まで繰り返して計算することを特徴とする。
【００１３】
また、本発明は、請求項１から請求項６のうちいずれかに記載の多成分共重合反応シミュレーションプログラムを利用し、重合条件を算出し、算出された重合条件を用いて樹脂を製造することを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態による多成分共重合反応シミュレーション装置を図面を参照して説明する。
図１は、多成分共重合反応シミュレーション装置１の構成を示す概略ブロック図である。この図において、実験値入力部１１は、重合したい条件の近傍で温度３水準等の基礎実験が行われた実験結果を入力する。パラメータ算出部１２は、重合条件となる各種パラメータを算出する。仮想実験計算部１３は、パラメータ算出部１２によって算出されたパラメータを利用して重合反応を計算を行い、実験結果の予測値を算出する。出力部１４は、仮想実験計算部１３によって算出された計算結果を液晶表示装置やＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ　Ｒａｙ　Ｔｕｂｅ）に出力して表示する。計算指示部１５は、外部からの再計算の指示に基づいて、先に計算したパラメータとは異なるパラメータを選択させるための指示をパラメータ算出部１２に出力する。
【００１５】
次に、図１の構成における多成分共重合反応シミュレーション装置１によって演算を行いポリマーを生成する手順について図２のフローチャートを用いて説明する。
まず、重合したい条件の近傍で温度３水準等の基礎実験を行う（ステップＳ１０１）。ここでは、使用する対象となる樹脂の原料を使用して重合を行い、該重合の途中でサンプリングして、重合を開始してからの経過時間、重合率、累積ポリマーの数平均分子量）のデータを採取する。そして、採取したデータを実験値入力部１１に入力する。
【００１６】
実験値が入力されると、パラメータ算出部１２は、所定のメモリ内に記憶された使用する原料の基礎データと重合条件とを読み出し、反応パラメータの算出を行い、以下に示すパラメータを算出する（ステップＳ１０２）。
１）Ｋｏ…全重合速度定数
２）Ｏ２…初期溶剤中の溶存酸素量
３）λ…全停止反応のうち不均化停止の起こる割合
ここで、連鎖移動剤を使用している系においては、
４）Ｃｃ…連鎖移動剤への連鎖移動定数
連鎖移動剤を使用していない系では
５）ＣＭ…モノマーへの全連鎖移動定数、ＣＳ…溶剤への全連鎖移動定数、ＣＩ…重合開始剤への連鎖移動定数、ＣＰ…ポリマーへの連鎖移動定数
上述の１）から５）の算出する手順については、後述する。
【００１７】
パラメータ算出部１２によってパラメータが算出されると、仮想実験計算部１３は、所定のメモリ内に記憶された使用する原料の基礎データと、パラメータ算出部１２によって算出された反応パラメータと、予めメモリ内に記憶された重合条件とから重合挙動を予測するための計算である仮想実験を行い（ステップＳ１０３）、計算結果が目的のポリマーに合致しているか否かを検出する（ステップＳ１０４）。ここでは、重合挙動の予測計算を行うことにより目的に合致する所望の特性の樹脂が生成される重合条件が得られるまで、ステップＳ１０３の計算が繰り返し行われる。
【００１８】
そして、重合条件が検出されると、仮想実験計算部１３は、出力部１４に重合条件の計算結果を出力する。この出力部１４に出力された計算結果に基づいて、目的に合致する重合条件を利用して実際に実験が行われ、生成された樹脂が目的の樹脂であるか否か確認される（ステップＳ１０５）。そして、確認された樹脂が、予測した樹脂と合致していなければステップＳ１０２に移行し（ステップＳ１０６−ＹＥＳ）、合致していれば（ステップＳ１０６−ＮＯ）、工場において実際に樹脂を製造し、目的の樹脂と合致するか否かを確認する（ステップＳ１０７）。そして、目的の樹脂と合致していない場合、計算指示部１５から入力される再計算の指示に基づいて、ステップＳ１０２に移行し、目的の樹脂と合致している場合、工場において生産を行う（ステップＳ１０９）。
【００１９】
次に、図２のステップＳ１０３における、計算による仮想実験について説明する。図３は、仮想実験計算部１３の構成を示す概略ブロック図である。この図において、設定値データベース２１０は、重合計算させるために必要となる各種パラメータを記憶する。データ設定部２２０は、設定値データベース２１０からパラメータを読み出して重合計算部２３０に設定する。架橋反応計算部２４０は、架橋反応に関する計算を行う。出力部２５０は、重合計算部２３０または架橋反応計算部２４０の計算結果を表示装置によって出力する。
【００２０】
次に、上述した構成における仮想実験計算部１３の処置について説明する。図４は、仮想実験計算部１３の処理手順を説明するためのフローチャートである。データ設定部２２０は、使用する原料の基礎データとなるモノマー、重合開始剤、連鎖移動剤、溶剤のそれぞれの成分数と原料名とについて、設定値データベース２１０から読み出し、重合計算部２３０に設定する（ステップＳ１２１）。このとき設定された各種データは、例えば、図５のように示される。この図５において、密度Ｍはモノマーの密度、密度Ｐはそのモノマーから得られるホモポリマーの密度、Ａｄは開始剤の分解速度の頻度因子、Ｅａｄは活性化エネルギーを表す。物質名については、Ｓｔはスチレン、ＭＭＡはメチルメタクリレート、ＥＡはエチルアクリレート、ＢＡはブチルアクリレート、２ＨＥＭＡは２−ヒドロキシエチルメタクリレート、ＧＭＡはグリシジルメタクリレート、ＭＭａはマレイン酸モノメチル、ＴｏＢｚＰＯはトルオイルベンゾイルパーオキサイド、ＢｕＯＨはブチルアルコール、Ｘｙはキシレンを表す。
【００２１】
次に、データ設定部２２０は、全重合速度定数等の設定を行う（ステップＳ１２２）。ここでは、重合パラメータと、禁止剤データが設定される。このとき設定される各種パラメータは、例えば、図６に示すように、重合パラメータとして全重合速度、全連鎖移動定数、連鎖移動定数が設定され、また、禁止剤の分子量や当量が設定される。図６において、ＢＣはｔ−ブチルカテコール、ＩＡはジメチル−ｔ−ブチルフェノール、ＭＥＨＱはハイドロキノンモノメチルエーテルを示す。モノマーの名称は図５と同様であるのでその説明を省略する。
さらに、データ設定部２２０は、重合条件（時間〜温度〜仕込量）を設定する（ステップＳ１２３）。この重合条件が入力された場合、例えば、図７に示すように、時間毎における温度と、溶剤、モノマー、開始剤の仕込量が設定される。
【００２２】
そして、各種データがデータ設定部２２０から設定されると、重合計算部２３０部は、設定された各種パラメータを利用して重合計算を行い（ステップＳ１２４）、計算結果を出力部２５０に出力する（ステップＳ１２５）。このとき出力部２５０の画面上には、例えば、図８に示すように、時間毎の温度、重合率（図８における「ＣＯＮＶ」に対応）、分子量分布などが表示される。
【００２３】
次に、図４のステップＳ１２４における重合計算部２３０が計算する重合計算について図９、図１０のフローチャートを用いて説明する。ここでは、
モノマー　　Ｍ１、Ｍ２、…、Ｍａ（ａは１以上の整数）
重合開始剤　Ｉ１、Ｉ２、…、Ｉｂ（ｂは０以上の整数）
連鎖移動剤　Ａ１、Ａ２、…、Ａｄ（ｄは０以上の整数）
溶剤　　　　Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｇ（ｇは０以上の整数）
のように各種原料が利用され、各種パラメータが用いられ逐次計算法が適用され計算が行われる。
反応系に初期、途中または終了後のうちいずれか一方または途中と終了後の両方に、これらの原料を投入し、温度一定または変化させる重合条件において、微少時間ｄｔの間反応が一定であるとして、微少時間の間の各種原料成分の投入量からその投入濃度を計算する（図９ステップＳ１３１）。ここでは、
【数７】
2004091688.tif 000006
【数８】
2004091688.tif 000007
【数９】
2004091688.tif 000008
【数１０】
2004091688.tif 000009
として算出される。
【００２４】
次に、各重合開始剤の消費濃度は、下記の（１）式によって計算し（図９ステップＳ１３２）、
【数１１】
2004091688.tif 000010
重合禁止剤の消費速度と有無の判定を行う（図９ステップＳ１３３）。
次に、全モノマーの消費濃度を下記の（２）式によって計算し（ステップＳ１３４）、
【数１２】
2004091688.tif 000011
各連鎖移動剤の消費濃度を下記の（３）式によって計算する（ステップＳ１３５）。
【数１３】
2004091688.tif 000012
【００２５】
そのとき消費される各モノマーの組成、すなわち生成するポリマーまたは原料のポリマーの共重合によって得られるコポリマーのモノマーの組成を下記の（４）式によって計算し（ステップＳ１３６）、
【数１４】
2004091688.tif 000013
コポリマーの密度と各モノマーのホモポリマーの密度の間で体積の加成性が成立する場合に、濃度の計算に関して、コポリマーの密度を下記の（５）式によって計算し（図９ステップＳ１３７）、
【数１５】
2004091688.tif 000014
反応液の密度と各成分の密度の間に体積の加成性が成立する場合に、下記の（６）式によって計算し（図９ステップＳ１３８）、
【数１６】
2004091688.tif 000015
微少時間ｄｔの間の各投入濃度と各消費濃度から微少時間ｄｔ後の各成分濃度を計算した後、図９ステップＳ１３１から図９ステップＳ１３９によって計算される各濃度を用いて、瞬間生成ポリマーの重合度を計算する（図１０ステップＳ１４１）。すなわち、ポリマーまたはコポリマーの重合度が下記の（７）式によって計算される。
【数１７】
2004091688.tif 000016
【００２６】
次に、瞬間生成ポリマー（ポリマーまたはコポリマー）の分子量を下記の（８）式によって計算し（図１０ステップＳ１４２）、
【数１８】
2004091688.tif 000017
累積ポリマーまたはコポリマーの数平均分子量を下記の（９）によって計算する（図１０ステップＳ１４３）。
【数１９】
2004091688.tif 000018
【００２７】
累積ポリマーの数平均分子量の計算が終了すると、架橋反応計算部２４０は、架橋反応が起こるか否かを検出する。この架橋反応が起こるか否かの検出は、原料として使用されるモノマーによって架橋反応が起こるか否かがについて所定のメモリ内に記憶されており、この記憶内容を参照することにより行われる。そして、架橋反応が起こらない場合、計算を終了する。
【００２８】
一方、重合と並行して架橋反応が起こる場合においては（図１０ステップＳ１４４）、各微少時間ｄｔに生成するポリマーまたはコポリマーの重量分率を一定の微少分子量の範囲に分配し、微少時間ｄｔ間の全架橋結合生成濃度を架橋反応速度式から計算し、この全架橋結合生成濃度を各微少分子量範囲相互の架橋反応する官能基濃度の積で分配した濃度から分子量の増大を計算する（図１０ステップＳ１４５）。この計算については、後述する。
【００２９】
そして、重合時間の終了まで計算が終了すると、この計算結果としては、例えば、架橋反応が起こらない場合において、分子量と分子量分布を時間毎に表した場合、出力部２５０の表示画面上には、図１１のように表示される。ここでは、１時間毎の温度、重合率（図１１における「ＣＯＮＶ」の欄に対応）等が出力されるほかに、分子量分布の計算結果が出力される。なお、図１１においては、１時間間隔の計算結果が出力されているが、の出力形式は、必要に応じて、他の時間間隔（例えば、１分間隔、３０分間隔）で画面上に表示させるようにしてもよい。また、出力部２５０には、重合計算部２３０が計算した結果であれば、分子量や分子量分布以外に、物質量、物質濃度、反応物質濃度、開始剤濃度、連鎖移動剤濃度等の項目について出力するようにしてもよい。
【００３０】
一方、図１２は、架橋反応が起こる場合において、分子量と分子量雄分布を時間毎に表した場合に出力部２５０の画面上に表示される計算結果である。この計算結果においては、架橋反応により、図１１に示す架橋反応が起こらない場合に比べて、累積ポリマーの数平均分子量（図１１のＭＮ／累積Ｐに対応）が大きな値となることが解る。
【００３１】
なお、上述の図９ステップＳ１３１から図９ステップＳ１３９の計算を微小時間ｄｔの間の各投入濃度と各消費濃度から微小時間ｄｔ後の各成分濃度を計算した後、これを次の微小時間の各成分の濃度として同様の計算を行い、これを重合条件の終了まで繰り返して計算を行うことによっても、重合挙動の計算結果を得ることができる。
また、上述の図１０ステップＳ１４１から図１０ステップＳ１４３を重合条件によって指定された重合時間が完了するまで繰り返して行うことにより、瞬間生成ポリマーまたはコポリマーの分子量、累積ポリマーまたはコポリマーの数平均分子量を計算することにより、重合挙動の計算結果を得ることができる。
【００３２】
さらに、上述した（２）式、（７）式は、通常は単独重合を計算する場合に用いられるが、多成分共重合反応においても計算結果が実験値とほぼ一致するので、多成分共重合反応に適用することが可能である。
【００３３】
次に、架橋反応計算部２４０が行う架橋反応の計算について説明する。架橋反応計算部２４０は、原料の分子量を対数にし、予め決められた刻み幅（例えば、０．１刻み）で対数で表された分子量を予め決められた個数（例えば、５０個）に分割する。そして、分割されたそれぞれの範囲の中にどれだけポリマーがあるかを計算する。分子量の分割範囲（フラクション）毎の反応を反応確率を求めて計算し、既に反応した分子量とそのフラクション内において反応した分子量に足して架橋によって増大する分を計算する。一方、反応した分の分子量は、原料から減るので、その原料が消費される分を投入量から引き、差分を利用して次の分割範囲における計算を行う。これを分子量のフラクション毎に順次計算する。この場合、モノマーの分子量についても計算される。一方、架橋反応が起こらない系においては、計算による仮想実験を終了する。
【００３４】
次に、架橋反応について例をあげて説明する。
１）エポキシ基とカルボキシル基の架橋反応
エポキシ基含有モノマーとカルボキシル基含有モノマーが共存するモノマー系の共重合においては重合反応と同時に架橋反応が起こる。ここでは、エポキシ基を含有するグリシジルメタクリレート（以下、ＧＭＡと称する）とカルボキシル基を含有するマレイン酸モノメチル（以下、ＭＭａと称する）を含む共重合系について述べる。エポキシ基とカルボキシル基の反応速度式は、下記の（１０）式
【数２０】
2004091688.tif 000019
によって表される。そして、原料の追加がなければ、（１０）式は積分することにより上記の（１１）式となるので、（１１）式により右辺をｔに対してプロットし、直線になれば、２分子反応であり、その勾配から速度定数Ｋが算出される。
【００３５】
原料の追加がある場合には（１１）式が適用できないので、速度定数Ｋを利用して、下記の（１３）式によって時間ｄｔの間に減少するカルボキシル基（ＭＭａ）濃度を計算する。この計算は、逐次計算法により、順次算出される。
【数２１】
2004091688.tif 000020
ここでは、酸価の実測値と計算値との残差の２乗和が最小になるＫを算出し、算出したＫに基づいて、エステル化速度定数を算出する。ここでは、エステル化速度定数として、速度の頻度因子Ａと活性化エネルギーＥａとが算出される。
【００３６】
エポキシ基とカルボキシル基の架橋反応による分子量変化の計算は、下記のａからｅまでの仮定に基づいて行う。
ａ．モノマーとポリマーの中のエポキシ基とカルボキシル基の反応性は等しい
ｂ．各分子量フラクションのＧＭＡ、酸モノマー組成（ｍｏｌ％）は等しい
ｃ．反応によりモノマーのジビニル化合物、側鎖にビニル基を有するポリマーが生成するが、その反応性は、無視する。
ｄ．反応はポリマー分子間でのみ起こり、分子内では起こらない
ｅ．ＧＭＡ、酸モノマーの反応量はモノマー濃度に反映させない
【００３７】
分子量の計算については、例えば、次の表１によって表される。
【表１】
2004091688.tif 000021
この表１において、「Ｆｒ．Ｎｏ．」は、フラクション番号すなわち、分割範囲（フラクション）を識別する番号であり、「ＭＷ範囲」は、分子量の対数を取った値であり、「Ｗ．Ｆｒ．」は、全ポリマーに対するＭＷ範囲のポリマーの重量分率、「Ｍ．Ｆｒ．」は、全ポリマーに対するＭＷ範囲のポリマーのモル分率であり、各フラクション内の分子量に対応付けられている。
次に、表２は、フラクションがＧにおいて０番目と１番目についてであるが、
【表２】
2004091688.tif 000022
フラクションのＧがｉ番目と５０番目は、表３に示すように表され、
【表３】
2004091688.tif 000023
フラクション「Ｇ１」については、表４のように示される。
【表４】
2004091688.tif 000024
【００３８】
ここで、時間ｄｔの間に生成する架橋結合濃度は、下記の式（１４）によって計算される。
【数２２】
2004091688.tif 000025
さらに、架橋反応量（架橋結合濃度）を反応確率Ｐｉ−ｊで各フラクション間に分配する場合、下記の式（１５）によって計算される。
【数２３】
2004091688.tif 000026
【００３９】
２）カルボキシル基の存在下におけるＮ−ブトキシメチルアミド基の自己架橋反応
Ｎ−ブトキシメチルアミド基は酸の存在下で自己架橋反応する。ここでは、Ｎ−ブトキシメチルアミド基を含有するＮ−ブトキシメチルアクリルアミド（以下、Ｎ−ＢｏＭＡＡｍと称する）とカルボキシル基を含有する酸モノマーを含む共重合系について述べる。
この場合における架橋反応式は、下記の（１６）式によって算出される。
【数２４】
2004091688.tif 000027
ここで、［Ｈ＋］については、下記のように算出される。すなわち、
【数２５】
2004091688.tif 000028
解離度をαとすると、
【数２６】
2004091688.tif 000029
【００４０】
【数２７】
2004091688.tif 000030
であるから、
【数２８】
2004091688.tif 000031
一般に、α≪１であるから、１−α≒１、すなわち、
【数２９】
2004091688.tif 000032
【数３０】
2004091688.tif 000033
一般に、Ｋａ（モノマー）≫Ｋａ（ポリマー）であるから
【数３１】
2004091688.tif 000034
【００４１】
次に、カルボキシル基の存在下におけるＮ−ブトキシメチルアミド基の自己架橋反応による分子量変化の計算について説明する。
カルボキシル基の存在下におけるＮ−ブトキシメチルアミド基の自己架橋反応の計算は、下記のａからｅまでの仮定に基づいて行う。
ａ．モノマーとポリマー中のＮ−ブトキシメチルアミド基の反応性は等しい
ｂ．各分子量フラクションのＮ−ＢｏＭＡＡｍ組成（ｍｏｌ％）は等しい
ｃ．反応によりモノマーのジビニル化合物、側鎖にビニル基を有するポリマーが生成するが、その反応性は、無視する。
ｄ．反応はポリマー分子間でのみ起こり、分子内では起こらない
ｅ．Ｎ−ＢｏＭＡＡｍの反応量はモノマー濃度に反映させない
【００４２】
分子量の計算については、例えば、次の表５によって表される。
【表５】
2004091688.tif 000035
そして、分子量・分子量分布の計算は、表６、表７の各式に基づいて算出される。
【表６】
2004091688.tif 000036
【表７】
2004091688.tif 000037
そして、架橋結合濃度は、下記の（１７）式によって計算され、
【数３２】
2004091688.tif 000038
各フラクション間の架橋反応量（架橋結合濃度）を下記の（１８）式を利用して反応確率Ｐｉ−ｊで分配する。
【数３３】
2004091688.tif 000039
以上のようにして架橋反応に関する計算を行うことができる。
【００４３】
次に、上述した図２のステップＳ１０１からステップＳ１０２について説明する。図１３は、パラメータ算出部１２の構成について説明する概略ブロック図である。この図において、設定条件データベース１１１は、基礎データや重合条件などの各種パラメータを記憶する。パラメータ設定部１１２は、各種パラメータを設定条件データベース１１１から読み出して重合計算部１１３に出力する。重合計算部１１３は、重合計算を行う。残差２乗和計算部１１４は、重合計算部１１３の計算結果と実験値入力部１１から入力される実験データとの残差の２乗和を計算する。残差２乗和最小検出部１１５は、残差２乗和計算部１１４の計算結果に基づいて、残差２乗和が最小値であるか否かを検出する。出力部１１７は、残差２乗和最小検出部１１５の計算結果をＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ　Ｒａｙ　Ｔｕｂｅ）や液晶表示装置などの表示装置に出力する。パラメータ候補計算部１１６は、次回のパラメータの候補の値を計算する。
【００４４】
次に、パラメータ算出部１２の処理動作について図１４のフローチャートを用いて説明する。
基礎実験として、温度３水準の実験が行われ、経過時間、重合率、累積ポリマーの数平均分子量が実測され実験データとして採取される（ステップＳ２０１）。そして、採取された実験データが実験値入力部１１から入力され、計算指示部１５から計算開始が指示されると、パラメータ設定部１１２は、設定条件データベース１１１から、初期値として予め設定された基礎データとなるパラメータを読み出して重合計算部１１３に出力する。重合計算部１１３は、パラメータ設定部１１２から出力されたパラメータを利用して重合計算を行う（ステップＳ２０２）。
ここで計算されるパラメータの組み合わせは、以下に示す３通りある。
１１）重合速度定数、溶存酸素量
１２）全停止反応のうち不均化停止の起こる割合、モノマー、溶剤、開始剤、ポリマーへの連鎖移動剤
１３）全停止反応のうち不均化停止の起こる割合、重合速度定数、溶存酸素量、連鎖移動剤への連鎖移動定数
上記１１）のパラメータが算出された後、重合計算部１１３は、算出されたパラメータによって重合計算を行い、計算結果を残差２乗和計算部１１４に出力する。残差２乗和計算部１１４は、重合計算部１１３から出力された計算結果と、実験値入力部１１から出力された実験データとの残差２乗和を計算し（ステップＳ２０３）、計算結果を残差２乗和最小検出部１１５に出力する。残差２乗和最小検出部１１５は、残差２乗和が最小または０であるか否かを検出する。この検出は、前回までに算出された履歴を参照することにより行われる。そして、残差２乗和最小検出部１１５は、残差２乗和が最小または０ではない場合、パラメータ候補計算部１１６に、再度パラメータを設定する指示を出力する。パラメータ候補計算部１１６は、今回重合計算に利用されたパラメータに基づいて、次回の重合計算に利用するパラメータを算出し、算出したパラメータをパラメータ設定部１１２を介して重合計算部１１３に算出された新たなパラメータを設定する。重合計算部１１３は、設定されたパラメータを利用して再度重合計算を行う（ステップＳ２０２）。
【００４５】
そして、１１）のパラメータが算出されると、１２）、１３）のパラメータについても算出が行われる。
【００４６】
次に、ステップＳ２０２のパラメータを設定し重合計算を行う処理について説明する。
パラメータ設定部１１２は、計算指示部１５からの指示に基づいて、使用する原料の基礎データを設定条件データベース１１１から読み出し、重合計算部１１３に設定するとともに、全重合速度定数等の入力の重合禁止剤関連データを設定条件データベース１１１から読み出して重合計算部１１３に設定する。ここでは、基礎データとして、モノマー、重合開始剤、連鎖移動剤、溶剤の成分数と原料名とが設定され、全重合条件としては、重合禁止剤に関するデータ以外は、全て「０」が設定される。さらに、架橋反応が起こる原料が用いられている場合は、架橋反応速度に関するデータも設定される。
【００４７】
さらに、重合条件を決定するためのパラメータを設定条件データベース１１１から読み出して重合計算部１１３に設定するとともに、溶存酸素量を０（ｐｐｍ）に設定する。この重合条件は、実測の時間、実測の温度、仕込量である。
パラメータ設定部１１２から各種パラメータが設定されると、重合計算部１１３は、重合速度定数を算出する。ここでは、上述の図９のステップＳ１３１からステップＳ１３９と同様に
モノマー　　Ｍ１、Ｍ２、…、Ｍａ（ａは１以上の整数）
重合開始剤　Ｉ１、Ｉ２、…、Ｉｂ（ｂは０以上の整数）
連鎖移動剤　Ａ１、Ａ２、…、Ａｄ（ｄは０以上の整数）
溶剤　　　　Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｇ（ｇは０以上の整数）
のように、各種原料が利用され、各種パラメータを用いて逐次計算法を適用して計算が行われる。
反応系に初期、途中、終了後のうちいずれか１つの場合あるいは、初期と途中、初期と終了時、途中と終了時あるいは初期と途中と終了時に、これらの原料を投入し、温度一定または変化させる重合条件において、微少時間ｄｔの間反応が一定であるとして、微少時間の間の
【数３４】
2004091688.tif 000040
【数３５】
2004091688.tif 000041
【数３６】
2004091688.tif 000042
【数３７】
2004091688.tif 000043
とし、全モノマーの消費濃度が下記の（１９）式のように示される。
【数３８】
2004091688.tif 000044
【００４８】
各重合開始剤の消費濃度は、下記の（２０）式のように示される。
【数３９】
2004091688.tif 000045
【００４９】
各連鎖移動剤の消費濃度は、下記の（２１）式のように示される。
【数４０】
2004091688.tif 000046
【００５０】
そのとき消費される各モノマーの組成、すなわち生成するポリマーまたはコポリマーのモノマーの組成は、下記の（２２）式
【数４１】
2004091688.tif 000047
で表し、濃度の計算に関して、コポリマーの密度が下記の（２３）式、
【数４２】
2004091688.tif 000048
反応液の密度が下記の（２４）式、
【数４３】
2004091688.tif 000049
として、微少時間ｄｔの間の各投入濃度と各消費濃度から微少時間ｄｔ後の各成分濃度を計算した後、これを次の微少時間の各成分の濃度として同様の計算を行い、これを重合条件の終了するまで繰り返すことにより重合挙動を計算する。この計算は、ｄｔを１秒間隔で逐次計算することにより行われる。
【００５１】
さらに、ポリマーまたはコポリマーの重合度が下記の（２５）式によって表される。
【数４４】
2004091688.tif 000050
【００５２】
そのとき生成するポリマーまたはコポリマーの分子量が下記の（２６）式、
【数４５】
2004091688.tif 000051
そして、累積ポリマーまたはコポリマーに数平均分子量が下記の（２７）式
【数４６】
2004091688.tif 000052
として計算を行い、さらに、重合と並行して架橋反応が起こる場合においては、各微少時間ｄｔに生成するポリマーまたはコポリマーの重量分率を一定の微少分子量の範囲に分配し、微少時間ｄｔ間の全架橋結合生成濃度を架橋反応速度式から計算し、この全架橋結合生成濃度を各微少分子量範囲相互の架橋反応する官能基濃度の積で分配した濃度から分子量の増大を計算する場合において、重合計算部１１３は、溶存酸素量が０（ｐｐｍ）であるとして、重合速度定数を算出する。重合速度定数が算出されると、残差２乗和計算部１１４は、算出された重合速度定数と実験値の重合速度定数との残差の２乗和を算出する（ステップＳ２０３）。残差２乗和が計算されると、残差２乗和最小検出部１１５は、算出された残差２乗和を一時保持し、残差２乗和が前回までの残差２乗和と比べて最小であるか否かを検出する（ステップＳ２０４）。ここでは、計算が１回目なので、残差２乗和最小検出部１１５は、パラメータ候補計算部１１６に新たなパラメータを算出する指示を出力する。パラメータ候補計算部１１６は、この指示に従い、残差２乗和が現在の残差２乗和よりも小さくなるような新たな重合速度のパラメータを算出し、パラメータ設定部１１２を介して重合計算部１１３に設定する。
【００５３】
重合計算部１１３は、新たな重合速度のパラメータのみを換え、他のパラメータはそのままで重合計算を行う（ステップＳ２０２）。そして、パラメータ候補計算部１１６によって新たな重合速度のパラメータを与えてステップＳ２０２、ステップＳ２０３、ステップＳ２０４を繰り返し行い、順次重合計算を行う。そして、残差２乗和が０になるか、あるいは、予め決められた回数をステップＳ２０２からステップＳ２０４まで繰り返した後、残差２乗和最小検出部１１５は、残差２乗和の計算結果を出力部１１７に出力する。このとき、出力部１１７には、例えば、図１５に示すような計算結果が出力される。
【００５４】
次に、パラメータ候補計算部１１６は、残差２乗和が最小（あるいは０）となった重合速度定数をパラメータ設定部１１２を介して重合計算部１１３に設定する。そして、重合計算部１１３によって、パラメータ設定部１１２から設定された重合速度定数における溶存酸素量を算出し、算出された溶存酸素量と実験値における溶存酸素量との残差２乗和が最小となるまで上述のステップＳ２０２からステップＳ２０４を繰り返して計算を行う。そして、残差２乗和の最小が検出され出力部１１７に計算結果が出力された場合、例えば、図１６に示すような表示がなされ、溶存酸素量が「３７」として算出される。そして、重合計算部１１３は、溶存酸素量「３７」パラメータ設定部１１２を介してパラメータ設定部１１２によって設定されると、溶存酸素量が「３７」の場合における重合速度定数を残差２乗和が最小となるまで算出する。
【００５５】
そして、重合速度定数が算出されると、算出された重合速度定数の場合における残差２乗和が最小となる溶存酸素量を算出し、算出された溶存酸素量における残差２乗和が最小となる重合速度定数を算出する。この重合速度定数の算出と溶存酸素量の算出を交互に行い、重合速度定数と溶存酸素量とがともに前回の計算結果との差が一定値以内（例えば、計算結果の有効数字３桁が前回の値と一致する場合）になるまで繰り返し行われる。そして、残差２乗和最小検出部１１５によって、重合速度定数と溶存酸素量ともに、前回の結果との差が一定値以内であることが検出されると、上述の１１）の重合速度定数と溶存酸素量とのパラメータの算出が終了し、１２）のモノマー、溶剤、開始剤、ポリマーへの連鎖移動剤の各パラメータを算出する。
【００５６】
ここでは、上述の重合速度定数と溶存酸素量との算出に用いた基礎データ、上述の処理により算出された重合速度定数と重合禁止剤に関するパラメータとがパラメータ設定部１１２により、重合計算部１１３に設定され、さらに、計算に利用するための連鎖移動定数（ＣＭ、ＣＳ、ＣＩ、ＣＰ）が設定条件データベース１１１から読み出され重合計算部１１３に設定される。ここでは、モノマー、溶剤、重合開始剤、ポリマーへの連鎖移動定数は０に設定され、重合条件が設定されると、設定されたパラメータがパラメータ設定部１１２によって、例えば、図１７に示すように出力部１１７に出力される。
【００５７】
さらに、パラメータ設定部１１２によって重合計算部１１３に、例えば、図１８に示すような実測の時間と累積ポリマーの数平均分子量とが設定されると、重合計算部１１３は、全停止反応のうち不均化停止の起こる割合のλ、連鎖移動定数のＣＭ、ＣＳ、ＣＩ、ＣＰのそれぞれの値の組み合わせの場合における計算を行い、残差２乗和が最小となる連鎖移動定数の組み合わせを検出する。そして、検出された計算結果は、例えば、図１９に示すように、出力部１１７に出力される。ここでは、残差２乗和が小さい順に全停止反応のうち不均化停止の起こる割合のλ、連鎖移動定数のＣＭ、ＣＳ、ＣＩ、ＣＰの値の組み合わせが表示される。このようにして１２）のモノマー、溶剤、開始剤、ポリマーへの連鎖移動剤の値が決定される。
【００５８】
１２）のパラメータが決定されると、１３）のパラメータの算出を行う。ここでは、上述の重合速度定数と溶存酸素量との算出に用いた基礎データ、上述の処理により算出された重合速度定数と重合禁止剤に関するパラメータとがパラメータ設定部１１２により、重合計算部１１３に設定され、さらに、計算に利用するための重合条件がパラメータ設定部１１２によって設定条件データベース１１１から読み出され設定される。このとき設定される重合条件は、例えば、図２０に示すように、実測値の時間毎の重合率、累積ポリマーの数平均分子量が設定される。
【００５９】
そして、重合計算部１１３は、パラメータ設定部１１２によって設定されたパラメータを利用して計算を行い、全停止反応のうち不均化停止の起こる割合、連鎖移動剤への連鎖移動定数、全重合速度定数、溶存酸素量が算出される。ここでは、連鎖移動剤への連鎖移動により全重合速度定数と溶存酸素量の値がわずかであるが、上述の処理により算出された値とは異なる。
【００６０】
以上のようにして算出された全重合速度定数、溶存酸素量、全停止反応のうち不均化停止の起こる割合、連鎖移動定数（ＣＭ、ＣＳ、ＣＩ、ＣＰ）等の反応パラメータが図２ステップＳ１０３において用いられ、重合計算が行われる。そして、仮想実験計算部１３によって計算された結果が工場の生産時に利用される。図２１は、多成分共重合反応シミュレーション装置１を工場の製造装置に適用した場合における概略ブロック図である。この図に示すように多成分共重合反応シミュレーション装置１は、ポリマー製造条件指示部１ａから入力される、製造する目的のポリマーの特性に基づいて重合条件を算出し、製造装置１ｂに出力する。製造装置１ｂは、多成分共重合反応シミュレーション装置１から出力される重合条件に基づいて、ポリマーを生成する。このように、多成分共重合反応シミュレーション装置１によって算出された重合条件を用いてポリマーの製造を行うことにより、従来に比べて、重合条件を算出する時間を短縮させて所望するポリマーを製造することが可能である。
【００６１】
上述のポリマー製造条件指示部１ａから入力される特性としては、例えば以下に示す条件がある。
（１）同一の特性の樹脂を短時間の重合により製造
（２）所望の数平均分子量の樹脂の製造
（３）均一な分子量分布の樹脂の製造
重合反応の予測方法による、瞬間生成ポリマーの分子量が重合率０から９５重量％の範囲で±５０重量％以内である樹脂
（４）均一な共重合組成分布の樹脂の製造
重合反応の予測方法による、瞬間生成ポリマー中の各モノマー成分が重合率０から９５重量％の範囲で±２０重量％以内である樹脂
（５）残存モノマーの少ない樹脂の製造方法
樹脂中の残存モノマーが１００ｐｐｍ以下である樹脂
多成分共重合反応シミュレーション装置１は、重合条件のうち、上述の条件に該当する重合条件について製造装置１ｂに出力する。
【００６２】
次に、全重合速度定数、溶存酸素量、連鎖移動剤への連鎖移動定数について、パラメータ候補計算部１１６が新たなパラメータの候補を算出する場合について図２２を用いて説明する。パラメータ候補計算部１１６は、新たなパラメータの候補を算出する場合、パラメータを３回目までは予め記憶された値を利用し、残差２乗和を算出する。そして、パラメータ候補計算部１１６は、４回目にパラメータ設定する場合において、３回目に設定されたパラメータにおける残差２乗和が１回目及び２回目のパラメータにおいて算出された残差２乗和との関係に応じて、１回目から３回目のパラメータに基づき、新たなパラメータを算出する。この算出は、３回目に設定されたパラメータにおける残差２乗和が１回目及び２回目のパラメータにおいて算出された残差２乗和との関係に応じて、４つの算出の方法がある。
【００６３】
以下、１回目のパラメータがＡ、２回目のパラメータがＢ、３回目のパラメータがＣである場合として説明する。
パターン１：残差２乗和がパラメータＡ＜Ｂ＜Ｃとなる場合
まだ１度も内挿していない場合、（Ａ＋Ｂ）÷２なる式によって、次のパラメータを算出する。１度は内挿している場合は、（３Ａ−Ｂ）÷２なる式によって次のパラメータを算出する。
パターン２：残差２乗和がパラメータＢ＜Ａ＜Ｃである場合
（Ａ＋Ｂ）÷２なる式によって次のパラメータを算出する。
パターン３：残差２乗和がパラメータＢ＜Ｃ＜Ａである場合
（Ｂ＋Ｃ）÷２なる式によって次のパラメータを算出する。
パターン４：残差２乗和がパラメータＣ＜Ａ＜Ｂである場合
まだ１度も内挿していない場合、（２Ｃ−Ｂ）なる式によって、次のパラメータを算出する。１度は内挿している場合は、（３Ｃ−Ｂ）÷２なる式によって次のパラメータを算出する。
【００６４】
以上説明した多成分共重合反応シミュレーション装置１によれば、様々な重合条件を与えて重合反応の状態を把握できるので、例えば、重合条件を所望の時間または温度に変更して同一の特性の樹脂を得るための重合条件を検索することができる。例えば、長時間の重合時間で得ていたポリマーを短時間で得る重合条件や、高い温度で生成していた樹脂を温度が低い場合において得るための重合条件を検索することができる。これにより、従来に比べてコストを低減させて樹脂を製造することが可能になる。
【００６５】
また、上述した多成分共重合反応シミュレーション装置１によれば、基礎実験を行った場合における全重合速度定数、溶存酸素量、全停止反応のうち不均化停止の起こる割合、連鎖移動定数等のパラメータをパラメータ算出部１２によって算出し、この算出されたパラメータを利用して、重合時間、温度、仕込量の重合条件を与えて重合反応を計算するようにしたので、基礎実験の重合時間、重合温度、仕込量の条件を換えた場合の重合反応について計算によって算出できるので、基礎実験の回数を減らすことができるとともに、重合条件を種種変えた場合について短時間に把握することができる。これにより、所望の樹脂を得るための条件を検索する作業を軽減することができる。
【００６６】
また、図１におけるパラメータ算出部１２、仮想実験計算部１３の機能、また、図３におけるデータ設定部２２０、重合計算部２３０、架橋反応計算部２４０の機能、図１３のパラメータ設定部１１２、重合計算部１１３、残差２乗和計算部１１４、残差２乗和最小検出部１１５、パラメータ候補計算部１１６の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより多成分共重合反応シミュレーションを行ってもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。
【００６７】
また、「コンピュータシステム」は、ＷＷＷシステムを利用している場合であれば、ホームページ提供環境（あるいは表示環境）も含むものとする。
また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであっても良い。
【００６８】
以上、この発明の実施形態を図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。
【００６９】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、各種原料を投入し、温度を一定または変化させる重合条件において、微小時間ｄｔの間反応が一定であるとして、微小時間ｄｔの間の各原料の投入濃度を計算し、モノマーの消費濃度を計算し、重合開始剤の消費濃度を計算し、連鎖移動剤の消費濃度を計算し、連鎖移動剤が消費される場合におけるモノマーの組成を計算し、コポリマーの密度を算出し、反応液の密度を算出し、微小時間ｄｔの間の各投入濃度と各消費濃度から微小時間ｄｔ後の各成分濃度を計算し、この計算された結果を次の微小時間ｄｔの各成分の濃度として重合条件の終了まで繰り返して計算するようにしたので、重合挙動を計算によって算出し、予測することができる効果が得られる。これにより、重合反応を実験を行うことなく把握することができ、実験を行う回数を低減させて目的のポリマーを得るための重合条件を把握することができる。ポリマー組成を均一にした場合における共重合反応など、通常では実験を行うことが困難な共重合反応の様子を把握することができる。また、重合反応の時間を短縮させた共重合反応などを計算によって算出することができる。
【００７０】
また、本発明は、重合温度の異なる少なくとも３水準の実験より得られた重合時間と重合時間における重合率との値と、重合時間と累積ポリマーまたはコポリマーの数平均分子量との値に基づいて、重合反応の計算に必要となる反応パラメータを算出するようにしたので、重合条件のパラメータを自動的に算出することができるとともに、パラメータを算出するまでの時間を短縮することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施形態による多成分共重合反応シミュレーション装置１の構成を示す概略ブロック図である。
【図２】多成分共重合反応シミュレーション装置１によって演算を行いポリマーを生成する手順について説明するためのフローチャートである。
【図３】仮想実験計算部１３の構成を示す概略ブロック図である。
【図４】仮想実験計算部１３の処理手順を説明するためのフローチャートである。
【図５】重合計算部２３０に設定されるパラメータの一例を示す図面である。
【図６】重合計算部２３０に設定されるパラメータの一例を示す図面である。
【図７】重合計算部２３０に設定されるパラメータの一例を示す図面である。
【図８】出力部２５０に出力される計算結果の一例を示す図面である。
【図９】重合計算の手順について説明するためのフローチャートである。
【図１０】重合計算の手順について説明するためのフローチャートである。
【図１１】出力部２５０に出力される計算結果の一例を示す図面である。
【図１２】出力部２５０に出力される計算結果の一例を示す図面である。
【図１３】パラメータ算出部１２の構成について説明する概略ブロック図である。
【図１４】パラメータ算出部１２の処理動作について説明するためのフローチャートである。
【図１５】出力部１１７に出力される計算結果の一例を示す図面である。
【図１６】出力部１１７に出力される計算結果の一例を示す図面である。
【図１７】設定されたパラメータ出力部１１７に出力された一例を示す図面である。
【図１８】重合計算部１１３に設定される、実測の時間と累積ポリマーの数平均分子量との一例を示す図面である。
【図１９】出力部１１７に出力される計算結果の一例を示す図面である。
【図２０】重合条件の一例を示す図面である。
【図２１】多成分共重合反応シミュレーション装置１を工場の製造装置に適用した場合における概略ブロック図である。
【図２２】パラメータ候補計算部１１６が新たなパラメータの候補を算出する場合について説明するための図面である。
【符号の説明】
１　多成分共重合反応シミュレーション装置
１２　パラメータ算出部　　　　　　　　　　１３　仮想実験計算部
１１１　設定条件データベース　　　　　　　１１２　パラメータ設定部
１１３、２３０　重合計算部　　　　　　　　１１４　残鎖２乗和計算部
１１５　残差２乗和最小検出部　　　　　　　１１６　パラメータ候補計算部
２１０　設定値データベース　　　　　　　　２２０　データ設定部
２４０　架橋反応計算部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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