JP2007211048A - Method for manufacturing vinyl polymer - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a manufacturing method which prevents an acid from mixing into a vinyl polymer produced by atom transfer radical polymerization and efficiently removes transition metal. <P>SOLUTION: The method for manufacturing a vinyl polymer comprises a step of bringing a vinyl polymer polymerized by the atom transfer radical polymerization of a vinyl monomer with the use of a transition metal complex as a polymerization catalyst into contact with a cation-exchange resin and a solid acid absorber to purify the polymer. The method for manufacturing a vinyl polymer comprises using a sulfonic acid type cation-exchange resin as the cation-exchange resin. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、ビニル系重合体の製造方法に関し、さらに詳しくは、重合に使用する遷移金属を効率的に除去することができる、ビニル系重合体の製造方法に関する。   The present invention relates to a method for producing a vinyl polymer, and more particularly to a method for producing a vinyl polymer that can efficiently remove a transition metal used for polymerization.

有機ハロゲン化物、またはハロゲン化スルホニル化合物を開始剤、遷移金属を中心金属とする金属錯体を触媒として重合される原子移動ラジカル重合法は、リビング重合であることが報告されおり(例えば、非特許文献1〜4,特許文献3〜5参照)、この重合法を利用することにより、重合体の分子量、分子量分布の制御だけでなく、ブロック共重合体、星型重合体などの重合体構造の精密制御が可能となった。   It has been reported that an atom transfer radical polymerization method in which an organic halide or a sulfonyl halide compound is used as an initiator and a metal complex having a transition metal as a central metal is used as a catalyst is a living polymerization (for example, non-patent literature) 1-4, and Patent Documents 3 to 5), by utilizing this polymerization method, not only the control of the molecular weight and molecular weight distribution of the polymer, but also the precision of the polymer structure such as block copolymer and star polymer, etc. Control became possible.

しかしながら、原子移動ラジカル重合で製造されるビニル系重合体には重合触媒である遷移金属錯体が残存するため、上記重合によって得られたビニル重合体を分散樹脂などの色材に利用する場合、分散体の色相の変化をもたらし、また表示材料に応用した場合、微量の金属イオンが表示不良を引き起こすなどという問題が生じた。   However, since a transition metal complex as a polymerization catalyst remains in a vinyl polymer produced by atom transfer radical polymerization, when the vinyl polymer obtained by the above polymerization is used as a coloring material such as a dispersion resin, When it is applied to a display material, it causes a problem that a trace amount of metal ions causes a display defect.

これまでこの原子移動ラジカル重合で使用するビニル系重合体の精製方法として例えば、活性炭やハイドロタルサイト類などの無機系吸着剤を使用する方法が提案されている(特許文献1または2)。しかし、この方法では、重合体溶液からの遷移金属の除去効率が悪いばかりか、多量の無機粉体や活性炭を使用する為、重合体溶液からの粉体の除去に特殊な濾過設備が必要であった。   So far, for example, a method using an inorganic adsorbent such as activated carbon or hydrotalcites has been proposed as a method for purifying a vinyl polymer used in this atom transfer radical polymerization (Patent Document 1 or 2). However, in this method, not only the removal efficiency of the transition metal from the polymer solution is bad, but also a large amount of inorganic powder and activated carbon are used, so special filtration equipment is required for removing the powder from the polymer solution. there were.

また、原子移動ラジカル重合によって得られるビニル系重合体と、イオン交換樹脂とを接触させ重合体溶液中の金属を除去する方法が例示されている(特許文献3参照)。この方法は短時間で遷移金属の除去が可能であり、またイオン交換樹脂は重合体溶液からの分離が容易である為、工業的に有用な精製方法であった。   Further, a method of removing a metal in a polymer solution by bringing a vinyl polymer obtained by atom transfer radical polymerization into contact with an ion exchange resin is exemplified (see Patent Document 3). This method can remove the transition metal in a short time, and the ion exchange resin is an industrially useful purification method because it can be easily separated from the polymer solution.

しかし、この方法において、例えばイオン交換樹脂としてカチオン交換樹脂を用いた場合、カチオン交換樹脂と遷移金属とのイオン交換により系内に酸が発生する。この発生した酸は重合設備の腐食を招くばかりか、(1)樹脂自体の分解を招く(2)カチオン交換樹脂自体の交換能を低下させる(3)後に樹脂を変性する場合に反応を阻害するなどの問題を引き起こした。さらに、カチオン交換樹脂のみを単独で使用した場合、遷移金属の除去効率も十分なものではなかった。
Fukudaら、Prog. Polym. Sci. 2004, 29, 329。 Matyjaszewskiら、Chem.R e v.2001,10 1,2921。 Matyjaszewskiら、J.Am.Chem.Soc.1995,117,5614。 Macromolecules 1995,28,7901,Science 1996,272,866 特開2001−323016号公報 特開2001−323012号公報 国際公開第96/30421号パンフレット 国際公開第97/18247号パンフレット 特表2002−540234号公報
However, in this method, for example, when a cation exchange resin is used as the ion exchange resin, an acid is generated in the system by ion exchange between the cation exchange resin and the transition metal. This generated acid not only causes corrosion of the polymerization equipment, but also (1) causes degradation of the resin itself (2) reduces the exchange capacity of the cation exchange resin itself (3) inhibits the reaction when the resin is subsequently modified. Caused problems. Furthermore, when only the cation exchange resin was used alone, the transition metal removal efficiency was not sufficient.
Fukuda et al., Prog. Polym. Sci. 2004, 29, 329. Matyjaszewski et al., Chem. R ev. 2001, 101, 2921. Matyjaszewski et al. Am. Chem. Soc. 1995, 117, 5614. Macromolecules 1995, 28, 7901, Science 1996, 272, 866. JP 2001-323016 A JP 2001-323012 A International Publication No. 96/30421 Pamphlet International Publication No. 97/18247 Pamphlet Special Table 2002-540234

本発明は、原子移動ラジカル重合により製造されるビニル系重合体の重合体溶液中への酸の混入を防ぎ、かつ効率的に遷移金属を除去する製造方法を提供することを目的とする。   An object of this invention is to provide the manufacturing method which prevents mixing of the acid in the polymer solution of the vinyl-type polymer manufactured by atom transfer radical polymerization, and removes a transition metal efficiently.

本発明は、遷移金属錯体を重合触媒として使用する、ビニル系モノマーの原子移動ラジカル重合により重合されるビニル系重合体の製造方法であって、
前記ビニル系重合体を含む系に、カチオン交換樹脂および固体酸吸着剤を接触させて精製する工程を含むビニル系重合体の製造方法に関する。
The present invention is a method for producing a vinyl polymer polymerized by atom transfer radical polymerization of a vinyl monomer using a transition metal complex as a polymerization catalyst,
The present invention relates to a method for producing a vinyl polymer, which includes a step of bringing a cation exchange resin and a solid acid adsorbent into contact with a system containing the vinyl polymer for purification.

さらに本発明は、カチオン交換樹脂が、スルホン酸型カチオン交換樹脂であることを特徴とするビニル系重合体の製造方法に関する。   Furthermore, the present invention relates to a method for producing a vinyl polymer, wherein the cation exchange resin is a sulfonic acid type cation exchange resin.

さらに本発明は、固体酸吸着剤が、アニオン交換樹脂であることを特徴とするビニル系重合体の製造方法に関する。   Furthermore, the present invention relates to a method for producing a vinyl polymer, wherein the solid acid adsorbent is an anion exchange resin.

さらに本発明は、固体酸吸着剤が、無機粉体であることを特徴とするビニル系重合体の製造方法に関する。   Furthermore, the present invention relates to a method for producing a vinyl polymer, wherein the solid acid adsorbent is an inorganic powder.

さらに本発明は、無機粉体が、ゼオライト系吸着剤、ハイドロタルサイト類、およびアルカリ土類金属塩類からなる群より選ばれるものであることを特徴とするビニル系重合体の製造方法に関する。   Furthermore, the present invention relates to a method for producing a vinyl polymer, wherein the inorganic powder is selected from the group consisting of zeolite adsorbents, hydrotalcites, and alkaline earth metal salts.

さらに本発明は、精製後の重合体のpHが、5以上であることを特徴とするビニル系重合体の製造方法に関する。   The present invention further relates to a method for producing a vinyl polymer, wherein the polymer after purification has a pH of 5 or more.

さらに本発明は、精製後の重合体に残存する遷移金属イオン濃度が、100ppm以下であることを特徴とするビニル系重合体の製造方法に関する。   Furthermore, the present invention relates to a method for producing a vinyl polymer, wherein the concentration of transition metal ions remaining in the polymer after purification is 100 ppm or less.

さらに本発明は、上記記載の製造方法により精製されてなるビニル系重合体に関する。   Furthermore, the present invention relates to a vinyl polymer purified by the production method described above.

本発明により、原子移動ラジカル重合により製造されるビニル系重合体に、酸が混入することなく、かつ効率的に遷移金属を除去する製造方法を提供することができた。   According to the present invention, it was possible to provide a production method for efficiently removing a transition metal without mixing an acid into a vinyl polymer produced by atom transfer radical polymerization.

本発明は遷移金属錯体を重合触媒として使用する、ビニル系モノマーの原子移動ラジカル重合により重合されるビニル系重合体の製造方法であって、前記ビニル系重合体を含む系に、カチオン交換樹脂および固体酸吸着剤を接触させて精製する工程を含むビニル系重合体の製造方法である。   The present invention relates to a method for producing a vinyl polymer that is polymerized by atom transfer radical polymerization of a vinyl monomer using a transition metal complex as a polymerization catalyst, the system comprising the vinyl polymer comprising a cation exchange resin and It is a manufacturing method of a vinyl polymer including the process of making a solid acid adsorbent contact and refine | purify.

始めに、原子移動ラジカル重合によるビニル系重合体の合成方法について説明する。   First, a method for synthesizing a vinyl polymer by atom transfer radical polymerization will be described.

原子移動ラジカル重合では、一般的なラジカル重合中に発生する副反応を抑制するために、重合時に添加する重合開始剤とビニル系モノマーとの仕込み比によって、重合体の分子量やブロック共重合するモノマーの比率を自由にコントロールでき、ブロックポリマー・グラジエントポリマー星型ポリマー・くし型ポリマーさらには末端官能性ポリマーなどの製造に利用することができる。   In atom transfer radical polymerization, in order to suppress side reactions that occur during general radical polymerization, the molecular weight of the polymer and the monomer to be block copolymerized depend on the charge ratio between the polymerization initiator added during polymerization and the vinyl monomer. Can be freely controlled, and can be used for the production of block polymers, gradient polymers, star polymers, comb polymers, and terminal functional polymers.

原子移動ラジカル重合可能なビニル系モノマーとしては、重合触媒の失活を招かないものであればよく、
エチレン、ブタ−1,3−ジエン、2−メチルブタ−1,3−ジエン、2−クロロブタ−1,3−ジエンのようなジエン類;
スチレン、α-メチルスチレンなどのスチレン類;
アクリル酸メチル、アクリル酸ノルマルブチル、アクリル酸ターシャリーブチル、アクリル酸ベンジル、アクリル酸エチルヘキシル、パラクミルフェノールEO変性アクリレート、ノニルフェノールEO変性アクリレート、アクリル酸2−ビニロキシエチル、アクリル酸2−(2’−ビニロキシエトキシ)エチル、アクリル酸ラウリル、アクリル酸グリセリン、アクリル酸メトキシポリエチレングリコール、アクリル酸フェノキシポリエチレングリコールなどのアクリル酸エステル類;
メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ノルマルブチル、メタクリル酸ターシャリーブチル、メタクリル酸ステアリル、メタクリル酸エチルヘキシル、メタクリル酸シクロヘキシル、メタクリル酸ベンジル、メタクリル酸ラウリル、メタクリル酸グリセリン、メタクリル酸メトキシポリエチレングリコール、メタクリル酸フェノキシポリエチレングリコール、グリシジルメタクリレート、メタクリル酸ジメチルアミノエチル、メタクリル酸2−ビニロキシエチル、メタクリル酸2−(2’−ビニロキシエトキシ)エチル、メタクリル酸シクロペンタジエニルなどのメタクリル酸エステル類;
アクリルアミド、メタクリルアミド、アクリロニトリル、メタクリロニトリルなどの(メタ)、アクリル酸誘導体;酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、安息香酸ビニル、酪酸ビニルなどのビニルエステル類;
ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテルなどのビニルエーテル類;
ビニルメチルケトン、ビニルヘキシルケトン、ビニルケトン類、N−ビニルピロール、N−ビニルカルバゾル、N−ビニルインドール、N-ビニルピロリドンなどのN-ビニル化合物;
アリルアルコール、塩化アリル、酢酸アリル、塩化ビニル、塩化ビニリデンなどのアリル化合物;
フッ化ビニル、フッ化ビニリデンなどのフッ素アルキル基を有する(メタ)アクリル酸エステル類;
2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、4-ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、グリセロールモノ(メタ)アクリレート、4-ヒドロキシビニルベンゼン、2−ヒドロキシ-3-フェノキシプロピルアクリレート、
グリシジル(メタ)アクリレート、4-ヒドロキシブチル(メタ)アクリレートグリシジルエーテル、グリシジルアリルエーテル、2,3−エポキシ−2−メチルプロピル(メタ)アクリレート、(3,4−エポキシシクロヘキシル)メチル(メタ)アクリレート、4−ビニル−1−シクロヘキセン1,2エポキシド、グリシジルシンナメート、1,3−ブタジエンモノエポキサイド、セロキサイド2000(ダイセル化学工業株式会社製)、
メタクリロイルオキシエチルイソシアネート(MOI)、アクリロイルオキシエチルイソシアネート(AOI)、メタクリロイルオキシエチルイソチオシアネート、アクリロイルオキシエチルイソチオシアネート、メタクリロイルイソチオシアネート、アクリロイルイソチオシアネート、ビニルイソシアネート、アリルイソシアネート、(メタ)アクリロイルイソシアネート(MAI)、イソプロペニル−α,α−ジメチルベンジルイソシアネート(TMI)等がある。
As the vinyl monomer capable of atom transfer radical polymerization, any monomer that does not cause deactivation of the polymerization catalyst may be used.
Dienes such as ethylene, buta-1,3-diene, 2-methylbuta-1,3-diene, 2-chlorobuta-1,3-diene;
Styrenes such as styrene and α-methylstyrene;
Methyl acrylate, normal butyl acrylate, tertiary butyl acrylate, benzyl acrylate, ethyl hexyl acrylate, paracumylphenol EO modified acrylate, nonylphenol EO modified acrylate, 2-vinyloxyethyl acrylate, 2- (2'-vinyl) Roxyethoxy) ethyl, acrylic acid esters such as lauryl acrylate, glyceryl acrylate, methoxypolyethylene glycol acrylate, phenoxypolyethylene glycol acrylate;
Methyl methacrylate, ethyl methacrylate, normal butyl methacrylate, tertiary butyl methacrylate, stearyl methacrylate, ethyl hexyl methacrylate, cyclohexyl methacrylate, benzyl methacrylate, lauryl methacrylate, glyceryl methacrylate, methoxypolyethylene glycol methacrylate, methacrylic acid Methacrylic acid esters such as acid phenoxypolyethylene glycol, glycidyl methacrylate, dimethylaminoethyl methacrylate, 2-vinyloxyethyl methacrylate, 2- (2′-vinyloxyethoxy) ethyl methacrylate, cyclopentadienyl methacrylate;
(Meth) acrylic acid derivatives such as acrylamide, methacrylamide, acrylonitrile, methacrylonitrile; vinyl esters such as vinyl acetate, vinyl propionate, vinyl benzoate, vinyl butyrate;
Vinyl ethers such as vinyl methyl ether and vinyl ethyl ether;
N-vinyl compounds such as vinyl methyl ketone, vinyl hexyl ketone, vinyl ketones, N-vinyl pyrrole, N-vinyl carbazole, N-vinyl indole, N-vinyl pyrrolidone;
Allyl compounds such as allyl alcohol, allyl chloride, allyl acetate, vinyl chloride, vinylidene chloride;
(Meth) acrylic acid esters having a fluorine alkyl group such as vinyl fluoride and vinylidene fluoride;
2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, 4-hydroxybutyl (meth) acrylate, glycerol mono (meth) acrylate, 4-hydroxyvinylbenzene, 2-hydroxy-3-phenoxypropyl acrylate,
Glycidyl (meth) acrylate, 4-hydroxybutyl (meth) acrylate glycidyl ether, glycidyl allyl ether, 2,3-epoxy-2-methylpropyl (meth) acrylate, (3,4-epoxycyclohexyl) methyl (meth) acrylate, 4-vinyl-1-cyclohexene 1,2 epoxide, glycidyl cinnamate, 1,3-butadiene monoepoxide, Celoxide 2000 (manufactured by Daicel Chemical Industries, Ltd.),
Methacryloyloxyethyl isocyanate (MOI), acryloyloxyethyl isocyanate (AOI), methacryloyloxyethyl isothiocyanate, acryloyloxyethyl isothiocyanate, methacryloyl isothiocyanate, acryloyl isothiocyanate, vinyl isocyanate, allyl isocyanate, (meth) acryloyl isocyanate (MAI) And isopropenyl-α, α-dimethylbenzyl isocyanate (TMI).

上記のビニル系モノマーは、2種類以上使用してランダム共重合やブロック共重合されてもよいし、重合の途中に別種のビニル系モノマーを徐々に添加してグラジエント共重合することができる。   Two or more types of the above-mentioned vinyl monomers may be used and random copolymerization or block copolymerization may be performed, and gradient polymerization may be performed by gradually adding another type of vinyl monomer during the polymerization.

また、上記に例示したビニル系モノマーの中で反応性官能基を持つビニル系モノマーを重合した後に、重合体中に残存する官能基を利用して重合体を変性することができる。例えば、水酸基を持つモノマーを原子移動ラジカル重合した後、塩基性触媒の存在下、重合体中の水酸基と酸無水物とを反応させて、酸基を持った重合体を得ることができる。   In addition, after polymerizing a vinyl monomer having a reactive functional group among the vinyl monomers exemplified above, the polymer can be modified using a functional group remaining in the polymer. For example, after atom transfer radical polymerization of a monomer having a hydroxyl group, a hydroxyl group in the polymer and an acid anhydride are reacted in the presence of a basic catalyst to obtain a polymer having an acid group.

本発明における重合体は、リビング重合法において製造される為、その分子量分布[重量平均分子量(Mw)/数平均分子量(Mn)]は、通常2.0以下、好ましくは1.5以下さらに好ましくは1.3以下である。   Since the polymer in the present invention is produced by a living polymerization method, its molecular weight distribution [weight average molecular weight (Mw) / number average molecular weight (Mn)] is usually 2.0 or less, preferably 1.5 or less. Is 1.3 or less.

原子移動ラジカル重合法では、レドックス重合触媒として銅、ルテニウム、鉄、ニッケルなどの遷移金属錯体を用いて行われる。遷移金属錯体の具体的な例としては、塩化銅(I)、臭化銅(I)などの低原子価のハロゲン化遷移金属が挙げられるが、重合速度をコントロールするために、周知の方法に従って塩化銅(II)や臭化銅(II)などの高原子価の遷移金属を重合系に添加してもよい。   In the atom transfer radical polymerization method, a transition metal complex such as copper, ruthenium, iron or nickel is used as a redox polymerization catalyst. Specific examples of the transition metal complex include low-valent halogenated transition metals such as copper (I) chloride and copper (I) bromide. In order to control the polymerization rate, a well-known method is used. High valent transition metals such as copper (II) chloride and copper (II) bromide may be added to the polymerization system.

上記遷移金属錯体には有機配位子が使用される。有機配位子は、重合溶剤への可溶性およびレドックス重合触媒の可逆的な変化を可能にするために使用される。遷移金属の配位原子としては、窒素原子、酸素原子、リン原子、硫黄原子などが挙げられるが、好ましくは窒素原子またはリン原子である。有機配位子の具体例としては、スパルテイン、2,2’-ビピリジル及びその誘導体、1,10−フェナントロリン及びその誘導体、テトラメチルエチレンジアミン、ペンタメチルジエチレントリアミン、トリス(ジメチルアミノエチル)アミン、トリフェニルホスフィン、トリブチルホスフィン等が挙げられる。   An organic ligand is used for the transition metal complex. Organic ligands are used to allow for reversibility of the solubility in the polymerization solvent and the redox polymerization catalyst. Examples of the coordination atom of the transition metal include a nitrogen atom, an oxygen atom, a phosphorus atom, and a sulfur atom, and a nitrogen atom or a phosphorus atom is preferable. Specific examples of organic ligands include sparteine, 2,2′-bipyridyl and its derivatives, 1,10-phenanthroline and its derivatives, tetramethylethylenediamine, pentamethyldiethylenetriamine, tris (dimethylaminoethyl) amine, triphenyl Examples include phosphine and tributylphosphine.

前記の遷移金属と有機配位子とは、別々に添加して重合体中で金属錯体を生成させてもよいし、予め金属錯体を合成して重合系へ添加しても良い。特に、遷移金属が銅の場合、前者の方法が好ましく、ルテニウム、鉄、ニッケルでは、後者の方法が好ましい。   The transition metal and the organic ligand may be added separately to form a metal complex in the polymer, or the metal complex may be synthesized in advance and added to the polymerization system. In particular, when the transition metal is copper, the former method is preferable, and for the ruthenium, iron, and nickel, the latter method is preferable.

予め合成されるルテニウム、鉄、ニッケル錯体の具体例としては、トリストリフェニルホスフィノニ塩化ルテニウム(RuCl2(PPh3)3)、ビストリスフェニルホスフィノニ塩化鉄(FeCl2(PPh32)、ビストリスフェニルホスフィノニ塩化ニッケル(NiCl2(PPh32)、ビストリブチルホスフィノニ臭化ニッケル(NiBr2(PBu3)2)等が挙げられる。 Specific examples of ruthenium, iron and nickel complexes synthesized in advance include tristriphenylphosphinoniruthenium chloride (RuCl 2 (PPh 3 ) 3 ), bistrisphenylphosphinoniiron chloride (FeCl 2 (PPh 3 ) 2 ), Nickel bistrisphenylphosphinonichloride (NiCl 2 (PPh 3 ) 2 ), nickel bistributylphosphinonibromide (NiBr 2 (PBu 3 ) 2 ), and the like.

また、公知の方法により、これらの遷移金属触媒と還元剤とを組み合わせることで、使用する遷移金属の量を低減することができる。   Moreover, the amount of the transition metal to be used can be reduced by combining these transition metal catalysts and reducing agents by a known method.

原子移動ラジカル重合法に使用される開始剤としては、公知のものを使用できるが、主に反応性の高い炭素ハロゲン結合を有する有機ハロゲン化物、ハロゲン化スルホニル化合物等が用いられる。具体的に例示すると、ブロモイソ酪酸エチル、ブロモ酪酸エチル、クロロイソ酪酸エチル、クロロ酪酸エチル、パラトルエンスルホン酸クロライド、1−ブロモエチルベンゼン、クロロエチルベンゼンなどである。これらは単独または併用で用いる。 As the initiator used in the atom transfer radical polymerization method, known initiators can be used, and organic halides and sulfonyl halide compounds having a highly reactive carbon halogen bond are mainly used. Specific examples include ethyl bromoisobutyrate, ethyl bromobutyrate, ethyl chloroisobutyrate, ethyl chlorobutyrate, paratoluenesulfonic acid chloride, 1-bromoethylbenzene, chloroethylbenzene, and the like. These are used alone or in combination.

上記原子移動ラジカル重合において、原子移動ラジカル重合の開始剤は、ビニル系モノマー全量に対し、0.01〜10モル%、好ましくは0.1〜2モル%の割合で用いられる。
また、遷移金属の使用量は、ハロゲン化物などの形態として、開始剤1モルに対して、0.03〜3モル、好ましくは0.1〜2モルの割合で用いられる。さらに、その有機配位子は、上記の遷移金属(ハロゲン化物などの形態)1モルに対して、通常1〜5モル、好ましくは2〜3モルの割合で用いられる。上記原子移動ラジカル重合の開始剤と遷移金属および有機配位子とをこのような使用割合にすると、リビングラジカル重合の反応性、生成ポリマーの分子量などの点で好適となる。
In the atom transfer radical polymerization, the atom transfer radical polymerization initiator is used in a proportion of 0.01 to 10 mol%, preferably 0.1 to 2 mol%, based on the total amount of the vinyl monomer.
Moreover, the usage-amount of a transition metal is 0.03-3 mol with respect to 1 mol of initiators as forms, such as a halide, Preferably it is used in the ratio of 0.1-2 mol. Further, the organic ligand is usually used in a ratio of 1 to 5 mol, preferably 2 to 3 mol, per 1 mol of the above transition metal (form of halide or the like). When the initiator for the atom transfer radical polymerization, the transition metal, and the organic ligand are used in such ratios, it is preferable in terms of the reactivity of the living radical polymerization, the molecular weight of the produced polymer, and the like.

また、原子移動ラジカル重合の特性上、得られた重合体の停止末端には活性な炭素-ハロゲン結合を有し、公知の方法でこれを変性して官能基を導入することができる。   In addition, due to the characteristics of atom transfer radical polymerization, the resulting polymer has an active carbon-halogen bond at the terminal end, which can be modified by a known method to introduce a functional group.

原子移動ラジカル重合は、無溶剤でも進行させることができるが、ベンゼン、トルエンなどの炭化水素系溶剤、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジフェニルエーテル、アニソール、ジメトキシベンジエン等のエーテル系溶剤、塩化メチレン、クロロホルム、クロロベンジエン等のハロゲン化炭化水素系溶剤、アセトン、メチルエチルケトン(MEK)、メチルイソブチルケトン等のケトン系溶剤、メタノール、エタノール、プロパノール等のアルコール系溶剤、アセトニトリル、プロピオニトリル、ベンゾニトリル等のニトリル系溶剤、酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル系溶剤、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート等のカーボネート溶剤、N,N-ジメチルホルムアミド、N,N-ジメチルアセトアミド等のアミド系溶剤を単独または組み合わせて使用してもよい。溶剤を用いる場合、重合速度の低下を防ぐため、重合終了後の溶剤濃度が50重量%以下となる使用量とするのがよい。無溶剤または少量の溶剤量でも、重合熱の制御などに関する安全性の問題は特に無く、むしろ溶剤削減によって経済性や環境対策などの面で好適である。   Atom transfer radical polymerization can be carried out without solvent, but hydrocarbon solvents such as benzene and toluene, ether solvents such as diethyl ether, tetrahydrofuran, diphenyl ether, anisole, and dimethoxybenzene, methylene chloride, chloroform, chloro Halogenated hydrocarbon solvents such as benzene, ketone solvents such as acetone, methyl ethyl ketone (MEK), and methyl isobutyl ketone, alcohol solvents such as methanol, ethanol, and propanol, and nitrile systems such as acetonitrile, propionitrile, and benzonitrile Solvents, ester solvents such as ethyl acetate and butyl acetate, carbonate solvents such as ethylene carbonate and propylene carbonate, amide solvents such as N, N-dimethylformamide and N, N-dimethylacetamide alone or It may be used in combination. In the case of using a solvent, in order to prevent a decrease in polymerization rate, the amount of the solvent used after the polymerization is preferably 50% by weight or less. Even if there is no solvent or a small amount of solvent, there is no particular safety problem with respect to the control of the heat of polymerization. Rather, the solvent reduction is preferable in terms of economic efficiency and environmental measures.

重合条件としては、重合速度や触媒の失活の点から、60〜130℃の重合温度で、最終的な分子量や重合温度にも依存するが、約1〜100時間の重合時間とすればよい。また、重合反応に際しては、酸素による重合触媒の失活を防ぐ為、窒素やアルゴンなどの不活性ガス雰囲気下で行われるのが望ましい。   As polymerization conditions, from the point of polymerization rate and catalyst deactivation, a polymerization temperature of 60 to 130 ° C. depends on the final molecular weight and polymerization temperature, but a polymerization time of about 1 to 100 hours may be used. . The polymerization reaction is preferably performed in an inert gas atmosphere such as nitrogen or argon in order to prevent the polymerization catalyst from being deactivated by oxygen.

次に本発明の製造方法における精製工程について説明する。本発明の精製工程は、遷移金属錯体を重合触媒として使用する、原子移動ラジカル重合により製造されるビニル系重合体をカチオン交換樹脂および固体酸吸着剤に接触させて精製する工程である。精製されるビニル系重合体は、本発明の場合、原子移動ラジカル重合を利用して合成されるものであるが、本発明の精製方法は、本発明の重合方法に限定されず、その他の合成方法により得られるビニル系重合体にも利用できる。   Next, the purification process in the production method of the present invention will be described. The purification step of the present invention is a step of purifying a vinyl polymer produced by atom transfer radical polymerization using a transition metal complex as a polymerization catalyst by contacting with a cation exchange resin and a solid acid adsorbent. In the case of the present invention, the vinyl polymer to be purified is synthesized using atom transfer radical polymerization. However, the purification method of the present invention is not limited to the polymerization method of the present invention, and other syntheses. It can also be used for vinyl polymers obtained by the method.

本発明は、ビニル系重合体の合成に使用された遷移金属を効率よく除去し、かつ、系内に発生する酸も同時に除去する工程を含むビニル系重合体の製造方法である。この工程で、遷移金属は、カチオン交換樹脂に吸着されるが、代わりにカチオン交換樹脂からは、酸が発生する。発生した酸は、さらに固体酸吸着剤に吸着することで、遷移金属や酸をほとんど含まないビニル系重合体を得ることができる。   The present invention is a method for producing a vinyl polymer comprising a step of efficiently removing a transition metal used in the synthesis of a vinyl polymer and simultaneously removing an acid generated in the system. In this step, the transition metal is adsorbed on the cation exchange resin, but an acid is generated from the cation exchange resin instead. The generated acid is further adsorbed on the solid acid adsorbent, whereby a vinyl polymer containing almost no transition metal or acid can be obtained.

本発明で使用されるカチオン交換樹脂としては、遷移金属を吸着できるカチオン交換樹脂であれば特に限定されず、スルホン酸型、カルボン酸型、スルホン酸塩型、カルボン酸塩型等があるが、一般的に優れた吸着速度を示すスルホン酸型イオン交換樹脂が好ましい。また、本発明では、必要に応じて溶剤を使用するため、耐溶剤性および耐熱性にすぐれたイオン交換樹脂が好ましく、ポーラス型またはハイポーラス型のイオン交換樹脂を選択するのが望ましい。具体的に市販品としては、三菱化学製の「ダイヤイオンPK228LH」、「ダイヤイオンPK220LH」、「ダイヤイオンPK216LH」、ロ―ムアンドハ―ス製の「アンバ―リスト15」、ダウケミカル製の「ダウエツクス マラソンMSC」などが挙げられるが、これに限定されるものではない。   The cation exchange resin used in the present invention is not particularly limited as long as it is a cation exchange resin capable of adsorbing transition metals, and includes sulfonic acid type, carboxylic acid type, sulfonate type, carboxylate type, etc. Sulphonic acid type ion exchange resins that generally exhibit excellent adsorption rates are preferred. In the present invention, since a solvent is used as necessary, an ion exchange resin excellent in solvent resistance and heat resistance is preferable, and it is desirable to select a porous or high porous ion exchange resin. Specifically, commercially available products include “Diaion PK228LH”, “Diaion PK220LH”, “Diaion PK216LH” manufactured by Mitsubishi Chemical, “Amberlist 15” manufactured by Rohm and Haas, and “Dautex” manufactured by Dow Chemical. Marathon MSC "can be used, but it is not limited to this.

また、カチオン交換樹脂の使用量は、原子移動ラジカル重合に使用した遷移金属の量とカチオン交換樹脂のカチオン交換容量により適宜選択する必要があるが、使用した遷移金属100重量部に対し1000〜20000重量部使用するのが望ましい。遷移金属に対し1000重量部より少ないと十分な金属除去効果が得られない場合があり、また20000重量部より過剰に使用しても金属の除去には影響しないばかりか、後に重合体と分離する際に困難となる場合がある。   The amount of the cation exchange resin used must be appropriately selected according to the amount of the transition metal used in the atom transfer radical polymerization and the cation exchange capacity of the cation exchange resin, but is 1000 to 20000 per 100 parts by weight of the transition metal used. It is desirable to use parts by weight. If the amount is less than 1000 parts by weight with respect to the transition metal, a sufficient metal removal effect may not be obtained, and if it is used in excess of 20000 parts by weight, it will not affect the removal of the metal, but will later be separated from the polymer. Can be difficult.

本発明の固体酸吸着剤は、重合体溶液に不溶であり、溶液中の酸を吸着するものであれば良く、その中でも、アニオン交換樹脂、無機粉体が好適に用いられ、後の工程で濾過などにより重合溶液から容易に固液分離される粒径・形状であることが望ましい。   The solid acid adsorbent of the present invention is not particularly limited as long as it is insoluble in the polymer solution and adsorbs the acid in the solution. Among them, anion exchange resins and inorganic powders are preferably used, and in the subsequent steps. It is desirable that the particle size and shape be easily solid-liquid separated from the polymerization solution by filtration or the like.

本発明で使用されるアニオン交換樹脂としては、耐溶剤性および耐熱性にすぐれたイオン交換樹脂が好ましい。その中でも4級アンモニウム塩基を交換基とするスチレン系強塩基性アニオン交換樹脂の再生形(OH形)が好適に用いられる。具体的に市販品としては、三菱化学製の「ダイヤイオンSANUP」、「ダイヤイオンSA10A」、「ダイアイオンSA11A」、ロ―ムアンドハ―ス製の「アンバ―ライトMB−1」、ダウケミカル製の「ダウエツクス マラソンMSA」などが挙げられるが、これに限定されるものではない。   As the anion exchange resin used in the present invention, an ion exchange resin excellent in solvent resistance and heat resistance is preferable. Among them, a regenerated form (OH form) of a styrenic strong base anion exchange resin having a quaternary ammonium base as an exchange group is preferably used. Specifically, commercially available products include “Diaion SANUP”, “Diaion SA10A”, “Diaion SA11A” manufactured by Mitsubishi Chemical, “Amberlite MB-1” manufactured by Rohm and Haas, and Dow Chemical Examples include “Dawex Marathon MSA”, but are not limited thereto.

アニオン交換樹脂の使用量は、アニオン交換樹脂のアニオン交換容量に依存するが、使用するカチオン交換樹脂に対して10〜400重量部であることが望ましい。10重量部未満の場合カチオン交換樹脂と遷移金属との交換反応によって生じる酸を十分に吸着することができない場合があり、また400重量部より多く添加しても酸の吸着には影響しなく、重合体との分離が困難になる場合がある。   The amount of the anion exchange resin used depends on the anion exchange capacity of the anion exchange resin, but is preferably 10 to 400 parts by weight with respect to the cation exchange resin used. If the amount is less than 10 parts by weight, the acid produced by the exchange reaction between the cation exchange resin and the transition metal may not be sufficiently adsorbed, and even if added in an amount of more than 400 parts by weight, the acid adsorption is not affected. Separation from the polymer may be difficult.

本発明で使用される無機粉体としては、酸性化合物に対する吸着能が大きいものが好ましく、活性アルミナ、珪酸アルミニウムナトリウム等の含水アルミノ珪酸塩鉱物郡で総称されるゼオライト系吸着剤、ハイドロタルサイト類、アルカリ土類金属塩などが挙げられる。   As the inorganic powder used in the present invention, those having a large adsorptive capacity for acidic compounds are preferable, and zeolite-based adsorbents and hydrotalcites generally named in hydrous aluminosilicate mineral groups such as activated alumina and sodium aluminum silicate. And alkaline earth metal salts.

無機粉体の使用量は、使用する無機粉体の酸吸着容量によって適宜選択する必要があるが、使用するカチオン交換樹脂100重量部に対して0.1〜50重量部であることが好ましい。   The amount of the inorganic powder to be used needs to be appropriately selected depending on the acid adsorption capacity of the inorganic powder to be used, but is preferably 0.1 to 50 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the cation exchange resin to be used.

ハイドロタルサイト類は、アルミニウム、マグネシウムの含水水酸化物及び炭酸塩からできている固体塩基の「キョーワード300」「キョーワード500」「キョーワード1000」「キョーワード2000」が好適に用いられるがこれに限定されるものではない。   As hydrotalcites, “Kyoward 300”, “Kyoward 500”, “Kyoward 1000”, and “Kyoward 2000”, which are solid bases made of aluminum, magnesium hydroxide and carbonate, are preferably used. It is not limited to this.

アルカリ土類金属塩類としては、公知のものが使用できるが酸化マグネシウム、炭酸カルシウム、水酸化カルシウム、酸化カルシウムが好適である。   Known alkaline earth metal salts can be used, but magnesium oxide, calcium carbonate, calcium hydroxide, and calcium oxide are preferred.

本発明の精製工程において、重合体とカチオン交換樹脂および固体酸吸着剤との接触は、(1)カチオン交換樹脂と固体酸吸着剤とを容器に充填し重合体を通液する固定層方式、(2)カチオン交換樹脂と固体酸吸着剤との移動層に液を通じる移動層方式、(3)カチオン交換樹脂と固体酸吸着剤とを液で流動化して吸着を行う流動層式、(4)重合体または重合体溶液とカチオン交換樹脂および固体酸吸着剤を攪拌混合した後、固液分離を行う回分式などの公知の方法を使用できる。特に、大規模な工業的生産を考慮する場合、(4)の回分式を使用することが工程上効率的であり、好ましい。   In the purification step of the present invention, the contact of the polymer with the cation exchange resin and the solid acid adsorbent is as follows: (2) A moving bed system in which a liquid is passed through a moving bed of a cation exchange resin and a solid acid adsorbent, (3) a fluidized bed type in which adsorption is performed by fluidizing a cation exchange resin and a solid acid adsorbent with a liquid, (4 ) A known method such as a batch method in which a polymer or polymer solution, a cation exchange resin and a solid acid adsorbent are mixed with stirring and then solid-liquid separation is performed can be used. In particular, when considering large-scale industrial production, it is preferable to use the batch system of (4) because it is efficient in the process.

またその際、重合体にカチオン交換樹脂と固体酸吸着剤を同時に投入し攪拌混合する方法を使用しても良いし、カチオン交換樹脂を投入して一定時間攪拌混合した後、固体酸吸着剤を加えて攪拌混合する方法を使用しても良い。   Further, at that time, a method of simultaneously adding a cation exchange resin and a solid acid adsorbent to the polymer and stirring and mixing may be used, or after adding a cation exchange resin and stirring and mixing for a certain time, the solid acid adsorbent is added. In addition, a method of stirring and mixing may be used.

重合体とカチオン交換樹脂と固体酸吸着剤との接触は、無溶剤で行ってもよいし、溶剤で希釈された状態で行っても良いが、重合体とカチオン交換樹脂または固体酸吸着剤との分離の工程上、溶剤で希釈された状態で行うのが好ましく、特に精製時の重合体溶液の固形分が10〜40重量%であるのが好ましい。溶剤の種類としては特に限定されないが、親水性の高いものを使用することで、遷移金属の吸着効率を上げることができる。また、原子移動ラジカル重合が溶剤の存在下で行われる場合は、重合後の重合体溶液に直接カチオン交換樹脂と固体酸吸着剤とを投入するのが好ましい。尚、この際公知の方法に従って親水性溶剤を添加し遷移金属の除去効率を上げることもできる。   The contact between the polymer, the cation exchange resin and the solid acid adsorbent may be carried out in the absence of a solvent or in a state diluted with a solvent. In the separation step, it is preferably carried out in a state diluted with a solvent, and in particular, the solid content of the polymer solution during purification is preferably 10 to 40% by weight. Although it does not specifically limit as a kind of solvent, Adsorption efficiency of a transition metal can be raised by using a highly hydrophilic thing. In addition, when the atom transfer radical polymerization is performed in the presence of a solvent, it is preferable to add the cation exchange resin and the solid acid adsorbent directly to the polymer solution after polymerization. At this time, the removal efficiency of the transition metal can be increased by adding a hydrophilic solvent according to a known method.

重合体とカチオン交換樹脂と固体酸吸着剤との接触温度は特に限定はないが、一般に0〜100℃好ましくは室温〜60℃で行うのが良い。   The contact temperature between the polymer, the cation exchange resin and the solid acid adsorbent is not particularly limited, but is generally 0 to 100 ° C., preferably room temperature to 60 ° C.

重合体からのカチオン交換樹脂および固体酸吸着剤の分離は、濾過やデカンテーションさらには遠心分離などの公知の固液分離の方法を単独でまたは組み合わせて行うことができる。
特に精製処理後にデカンテーションや濾布などによる簡易濾過を行ってカチオン交換樹脂を取り除いた後、単板式の加圧式濾過装置、カートリッジフィルター、遠心分離などの公知の方法により固体酸吸着剤を除去し、必要に応じて希釈、水洗を加え目的とする清澄な重合体を得ることができる。
Separation of the cation exchange resin and the solid acid adsorbent from the polymer can be carried out by a known solid-liquid separation method such as filtration, decantation, and centrifugation alone or in combination.
In particular, after the purification treatment, simple filtration with decantation or filter cloth is performed to remove the cation exchange resin, and then the solid acid adsorbent is removed by a known method such as a single plate pressure filtration device, a cartridge filter, or centrifugation. The desired clear polymer can be obtained by diluting and washing with water as necessary.

さらに固体酸吸着剤の濾過には公知の方法に基づいて珪藻土などの濾過助剤を使用することが好ましい。濾過助剤としては、珪藻土やパーライトなどが好適に用いられる。粒子の捕捉性と濾過速度の両立の観点から、濾過助剤としては平均粒子径10〜100μmのものが好ましく、20〜50μmのものがより好ましい。平均粒径が10μm未満では、濾過ケーキの抵抗が大きいため濾過速度が低下する場合があり、100μmを超えると濾過助剤の間隙に粒径の小さい固形分が抵抗の大きいケーキ層を生成するため、濾過性を高める効果が得られなくなる場合がある。   Furthermore, it is preferable to use a filter aid such as diatomaceous earth for filtration of the solid acid adsorbent based on a known method. As a filter aid, diatomaceous earth, perlite, etc. are used suitably. From the viewpoint of achieving both particle capturing properties and filtration speed, the filter aid is preferably one having an average particle size of 10 to 100 μm, more preferably 20 to 50 μm. If the average particle size is less than 10 μm, the filtration rate may decrease due to the large resistance of the filter cake. If the average particle size exceeds 100 μm, the solid content having a small particle size in the gap between the filter aids generates a cake layer with high resistance. In some cases, the effect of improving filterability cannot be obtained.

濾過の方式としては、一般的にはバッチ方式としてフィルタープレス、加圧ヌッチェ、加圧葉状濾過器、連続方式としてドラムフィルターなど公知の方法が用いられる。   As a method of filtration, generally known methods such as a filter press as a batch method, a pressure Nutsche, a pressure leaf filter, and a drum filter as a continuous method are used.

本発明で使用するカチオン交換樹脂、またはアニオン交換樹脂は含水状態であることが多く、重合体または重合体溶液に水分の混入が懸念される場合、精製後の重合体溶液に乾燥剤を添加し攪拌するなどの、公知の方法で樹脂溶液中の水分を除去することができる。またカチオン交換樹脂は、それ自身が吸湿する性質があり、風乾して使用することで重合体または重合体溶液中の水分を吸着することができる。   In many cases, the cation exchange resin or anion exchange resin used in the present invention is in a water-containing state, and when there is a concern about water mixing in the polymer or polymer solution, a desiccant is added to the polymer solution after purification. Water in the resin solution can be removed by a known method such as stirring. Further, the cation exchange resin itself has a property of absorbing moisture, and it can adsorb moisture in the polymer or the polymer solution by using it after air drying.

本発明の製造方法において遷移金属の除去工程は、必要に応じて複数回繰り返しても良い。さらに公知の遷移金属除去の方法を組み合わせて使用しても良い。   In the production method of the present invention, the transition metal removal step may be repeated a plurality of times as necessary. Furthermore, a known transition metal removal method may be used in combination.

重合体に含有される遷移金属の量はICP質量分析により定量することができ、本発明の製造方法により製造されたビニル系重合体に含まれる遷移金属濃度は100ppm以下、好ましくは50ppm以下とすることができる。   The amount of transition metal contained in the polymer can be quantified by ICP mass spectrometry, and the concentration of transition metal contained in the vinyl polymer produced by the production method of the present invention is 100 ppm or less, preferably 50 ppm or less. be able to.

また、遷移金属とカチオン交換樹脂とのイオン交換により発生した酸は固体酸吸着剤により吸着される為、重合体溶液のpHは重合体自体に含有される酸性基・塩基性基の影響を受けることはあるが、概ね5以上好ましくはpH=5〜9となる。   In addition, since the acid generated by ion exchange between the transition metal and the cation exchange resin is adsorbed by the solid acid adsorbent, the pH of the polymer solution is affected by acidic groups and basic groups contained in the polymer itself. Although there is a thing, it becomes about 5 or more preferably, preferably pH = 5-9.

本発明で得られる重合体の使用用途としては限定されないが、遷移金属触媒の除去により重合体または重合体溶液の着色が改善される為、顔料分散剤などの色材用途に好適であり、特に平面色材材料への応用が期待される。   The use of the polymer obtained in the present invention is not limited, but the removal of the transition metal catalyst improves the coloration of the polymer or polymer solution, so it is suitable for use as a coloring material such as a pigment dispersant. Application to flat color material is expected.

以下に、実施例を挙げ、本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、実施例中の部は重量部、%は重量%を示す。   EXAMPLES The present invention will be specifically described below with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples. In addition, the part in an Example shows a weight part and% shows weight%.

(合成例)
温度計、攪拌装置、還流冷却管、窒素ガス導入管を備えた四つ口フラスコに、メチルエチルケトン 200部、ノルマルブチルメタクリレート 200部、ブロモイソ酪酸エチル 2.8部、テトラメチルエチレンジアミン 3.7部を仕込み、40℃に昇温して30分窒素を導入した。塩化第一銅 1.0部を投入し、窒素気流下で70℃まで昇温して重合を開始した。7時間重合後、重合溶液をサンプリングした重合溶液の固形分から重合収率が98%以上であることを確認し、0℃に冷却して重合を停止した。GPC測定の結果、ポリマーのMnは15600、Mw/Mn=1.3であった。重合後の溶液の不揮発分は49.4%であった。
(Synthesis example)
A four-necked flask equipped with a thermometer, a stirrer, a reflux condenser, and a nitrogen gas inlet tube is charged with 200 parts of methyl ethyl ketone, 200 parts of normal butyl methacrylate, 2.8 parts of ethyl bromoisobutyrate, and 3.7 parts of tetramethylethylenediamine. The temperature was raised to 40 ° C. and nitrogen was introduced for 30 minutes. 1.0 part of cuprous chloride was added and the temperature was raised to 70 ° C. under a nitrogen stream to initiate polymerization. After polymerization for 7 hours, the polymerization yield was confirmed to be 98% or more from the solid content of the polymerization solution obtained by sampling the polymerization solution, and the polymerization was stopped by cooling to 0 ° C. As a result of GPC measurement, the polymer Mn was 15600, and Mw / Mn = 1.3. The non-volatile content of the solution after polymerization was 49.4%.

(実施例1)
合成例で得られた重合体溶液409部をメチルエチルケトン267部で希釈し、カチオン交換樹脂としてスチレンスルホン酸型の強酸性カチオン交換樹脂「ダイアイオン PK228LH(三菱化学(株)製)」を 100部、アニオン交換樹脂として「ダイアイオンSANUP (三菱化学(株)製)」200部を添加し室温で2時間攪拌した。
Example 1
409 parts of the polymer solution obtained in the synthesis example was diluted with 267 parts of methyl ethyl ketone, and 100 parts of styrene sulfonic acid type strongly acidic cation exchange resin “Diaion PK228LH (manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation)” as a cation exchange resin, 200 parts of “Diaion SANUP (Mitsubishi Chemical Corporation)” was added as an anion exchange resin and stirred at room temperature for 2 hours.

(実施例2)
合成例で得られた重合体溶液409部をメチルエチルケトン267部で希釈し、ダイアイオンPK228LHを100部、無機吸着剤としてキョーワード500SNを10部を添加し室温で2時間攪拌した。
(Example 2)
409 parts of the polymer solution obtained in the synthesis example was diluted with 267 parts of methyl ethyl ketone, 100 parts of Diaion PK228LH and 10 parts of Kyoward 500SN as an inorganic adsorbent were added and stirred at room temperature for 2 hours.

(比較例1)
合成例で得られた重合体溶液409部をメチルエチルケトン267部で希釈し、ダイアイオンPK228LHを100部添加し室温で2時間攪拌した。
(Comparative Example 1)
409 parts of the polymer solution obtained in the synthesis example was diluted with 267 parts of methyl ethyl ketone, 100 parts of Diaion PK228LH was added, and the mixture was stirred at room temperature for 2 hours.

(比較例2)
合成例で得られた重合体溶液409部をメチルエチルケトン267部で希釈し、ダイアイオンSANUP200部を添加し室温で2時間攪拌した。
(Comparative Example 2)
409 parts of the polymer solution obtained in the synthesis example was diluted with 267 parts of methyl ethyl ketone, 200 parts of Diaion SANUP was added, and the mixture was stirred at room temperature for 2 hours.

(比較例3)
合成例で得られた重合体溶液409部をメチルエチルケトン267部で希釈し、キョーワード500SNを10部を添加し室温で2時間攪拌した。
(Comparative Example 3)
409 parts of the polymer solution obtained in the synthesis example was diluted with 267 parts of methyl ethyl ketone, 10 parts of Kyoward 500SN was added, and the mixture was stirred at room temperature for 2 hours.

(比較例4)
合成例で得られた重合体溶液409部をトルエン267部で希釈し、キョーワード500SNを10部を添加し100℃で2時間攪拌した。
(Comparative Example 4)
409 parts of the polymer solution obtained in the synthesis example was diluted with 267 parts of toluene, 10 parts of Kyoward 500SN was added, and the mixture was stirred at 100 ° C. for 2 hours.

(比較例5)
合成例で得られた重合体溶液409部をメチルエチルケトン267部で希釈した。
(Comparative Example 5)
409 parts of the polymer solution obtained in the synthesis example was diluted with 267 parts of methyl ethyl ketone.

実施例1〜2および比較例1〜4の重合体溶液から、それぞれイオン交換樹脂、固体酸吸着剤を濾別した。ろ液は全て均一であった。   The ion exchange resin and the solid acid adsorbent were filtered off from the polymer solutions of Examples 1-2 and Comparative Examples 1-4, respectively. All filtrates were uniform.

実施例1〜2および比較例1〜5の精製処理済みの重合体溶液の色相およびpHを表に示す。   The hue and pH of the purified polymer solutions of Examples 1-2 and Comparative Examples 1-5 are shown in the table.

実施例1〜2および比較例1〜5の処理済の重合体に超高純度硝酸を混合しマイクロウェーブ分解し、ICP質量分析装置(セイコーインスツルメント(株)製SPS4000)を用いて分解物中の残存銅量を測定し、重合体中に残存する銅を定量した。結果を表1に示す。   Ultrahigh-purity nitric acid is mixed with the treated polymers of Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 to 5 and subjected to microwave decomposition, and then decomposed using an ICP mass spectrometer (SPS4000 manufactured by Seiko Instruments Inc.). The amount of copper remaining therein was measured, and the amount of copper remaining in the polymer was quantified. The results are shown in Table 1.

Figure 2007211048
Figure 2007211048

上記の結果より、本発明の製造方法であれば重合溶液から効率的に遷移金属が除去され重合体への着色の改善が見られ、かつ重合体溶液への酸の混入も見られない。一方、比較例の製造方法では、重合体溶液からの遷移金属の除去が不十分であり重合体溶液の着色の改善が十分でなく、または重合体溶液に酸の混入が見られる。 From the above results, according to the production method of the present invention, the transition metal is efficiently removed from the polymerization solution, the coloration of the polymer is improved, and no acid is mixed into the polymer solution. On the other hand, in the production method of the comparative example, the removal of the transition metal from the polymer solution is insufficient, the coloration of the polymer solution is not sufficiently improved, or the polymer solution is mixed with an acid.

以上説明した製造方法によれば、原子移動ラジカル重合法に使用した金属触媒の除去を効率的かつ簡便に行い得る様に改良され、特に原子移動ラジカル重合により製造された重合体の着色が容易に改善される為、該重合体の色材等への応用が期待されることとなり、発明の工業的価値は大きい。   According to the production method described above, the metal catalyst used in the atom transfer radical polymerization method has been improved so that it can be efficiently and simply removed. In particular, the polymer produced by atom transfer radical polymerization can be easily colored. Since this is improved, the application of the polymer to a coloring material is expected, and the industrial value of the invention is great.

Claims (8)

遷移金属錯体を重合触媒として使用する、ビニル系モノマーの原子移動ラジカル重合により重合されるビニル系重合体の製造方法であって、
前記ビニル系重合体を含む系に、カチオン交換樹脂および固体酸吸着剤を接触させて精製する工程を含むビニル系重合体の製造方法。
A method for producing a vinyl polymer polymerized by atom transfer radical polymerization of a vinyl monomer, using a transition metal complex as a polymerization catalyst,
A method for producing a vinyl polymer comprising a step of bringing a cation exchange resin and a solid acid adsorbent into contact with a system containing the vinyl polymer for purification.
カチオン交換樹脂が、スルホン酸型カチオン交換樹脂であることを特徴とする請求項1記載のビニル系重合体の製造方法。   The method for producing a vinyl polymer according to claim 1, wherein the cation exchange resin is a sulfonic acid type cation exchange resin. 固体酸吸着剤が、アニオン交換樹脂であることを特徴とする請求項1または2記載のビニル系重合体の製造方法。   3. The method for producing a vinyl polymer according to claim 1, wherein the solid acid adsorbent is an anion exchange resin. 固体酸吸着剤が、無機粉体であることを特徴とする請求項1または2記載のビニル系重合体の製造方法。   3. The method for producing a vinyl polymer according to claim 1, wherein the solid acid adsorbent is an inorganic powder. 無機粉体が、ゼオライト系吸着剤、ハイドロタルサイト類、およびアルカリ土類金属塩類からなる群より選ばれるものであることを特徴とする請求項4記載のビニル系重合体の製造方法。   The method for producing a vinyl polymer according to claim 4, wherein the inorganic powder is selected from the group consisting of zeolite adsorbents, hydrotalcites, and alkaline earth metal salts. 精製後の重合体のpHが、5以上であることを特徴とする請求項1〜5いずれか記載のビニル系重合体の製造方法。   The method for producing a vinyl polymer according to any one of claims 1 to 5, wherein the pH of the polymer after purification is 5 or more. 精製後の重合体に残存する遷移金属イオン濃度が、100ppm以下であることを特徴とする請求項1〜6いずれか記載のビニル系重合体の製造方法。   The method for producing a vinyl polymer according to any one of claims 1 to 6, wherein the concentration of transition metal ions remaining in the polymer after purification is 100 ppm or less. 請求項1〜7いずれか記載の製造方法により精製されてなるビニル系重合体。   The vinyl polymer refine | purified by the manufacturing method in any one of Claims 1-7.
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