JP2016204455A - Method for producing (meth)acrylic polymer - Google Patents

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Noriyasu Sakagami
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for producing a (meth)acrylic polymer which, in an atom transfer radical polymerization method using a transition metal compound as a catalyst, provides a polymerization rate of 90% or more, shortens the reaction time, and provides a polymer having a narrow molecular weight distribution, even when polymerizing (meth)acrylic monomers, the ester portion of which has a carbon number of 8 to 24.SOLUTION: Provided is a method for producing a (meth)acrylic polymer which, in an atom transfer radical polymerization method using a transition metal compound as a catalyst, adds a quaternary ammonium salt in an amount of 100 mol% or less relative to the transition metal catalyst in a process of polymerizing (meth)acrylic monomers, the ester portion of which has a carbon number of 8 to 24.EFFECT: According to the polymerization method, the polymerization rate becomes 85 to 100% and the molecular weight distribution becomes 1.25 or less.SELECTED DRAWING: None

Description

(メタ)アクリル系重合体の製造方法、及び重合体に関する。さらに詳しくは、エステル部の炭素数が8〜24である(メタ)アクリル系単量体を含む(メタ)アクリル系重合体の製造方法、及び重合体に関する。   The present invention relates to a method for producing a (meth) acrylic polymer and a polymer. More specifically, the present invention relates to a method for producing a (meth) acrylic polymer containing a (meth) acrylic monomer having an ester moiety having 8 to 24 carbon atoms, and a polymer.

(メタ)アクリル系重合体の製造方法として、ポリマー構造の制御が可能であるリビングラジカル重合法(Living Radical Polymerization:LRP)は古くから知られている技術である。その中でも遷移金属又は遷移金属化合物と多座アミン配位子からなる遷移金属錯体を重合触媒として用いる原子移動ラジカル重合(Atom Transfer Radical Polymerization:ATRP)は、ポリマーの表面修飾やナノ粒子の修飾など、多様な応用展開を可能にしており、大変注目されている(特許文献1,2)。このATRP法を活用した製造方法も数多く報告されており、実用性に優れた重合方法であると言える(特許文献3,4)。   As a method for producing a (meth) acrylic polymer, a living radical polymerization method (LRP) capable of controlling a polymer structure is a technique that has been known for a long time. Among them, atom transfer radical polymerization (ATRP) using a transition metal complex consisting of a transition metal or a transition metal compound and a polydentate amine ligand as a polymerization catalyst is a surface modification of a polymer or a modification of nanoparticles. Various application developments are made possible and have attracted a great deal of attention (Patent Documents 1 and 2). Many production methods utilizing the ATRP method have been reported, and it can be said that the polymerization method is excellent in practicality (Patent Documents 3 and 4).

Matyjaszewskiらは、主に鉄(Fe)やクロム(Cr)などの遷移金属錯体に、かさ高い有機対イオンを有する4級アンモニウム塩を添加することで、触媒の活性を高めることを報告している。しかし、重合時間は8時間〜24時間程度と非常に長く、重合率は5〜70%程度であった(特許文献5)。   Have reported that the activity of the catalyst is enhanced by adding a quaternary ammonium salt having a bulky organic counter ion to a transition metal complex such as iron (Fe) or chromium (Cr). . However, the polymerization time was as long as about 8 hours to 24 hours, and the polymerization rate was about 5 to 70% (Patent Document 5).

また、メタアクリル系重合体およびアクリル系重合体のブロック共重合体の重合においては、銅(Cu)錯体の活性を高めるため、触媒として4級アンモニウム塩を使用できることが報告されている。しかし、メタアクリル酸メチル(MMA),アクリル酸ブチル(BA),アクリル酸t−ブチルなどのエステル部の炭素数が1〜4である(メタ)アクリル系単量体であった(特許文献6)。一方、ATRPではなく、遷移金属を用いない重合法において、4級アンモニウム塩を使用したエステル部の炭素数が12であるメタアクリル酸ドデシル(LMA)の重合例が報告されている(特許文献7)。   In addition, it has been reported that, in the polymerization of a methacrylic polymer and a block copolymer of an acrylic polymer, a quaternary ammonium salt can be used as a catalyst in order to increase the activity of the copper (Cu) complex. However, it was a (meth) acrylic monomer having 1 to 4 carbon atoms in the ester moiety such as methyl methacrylate (MMA), butyl acrylate (BA), and t-butyl acrylate (Patent Document 6). ). On the other hand, an example of polymerization of dodecyl methacrylate (LMA) in which the ester part has 12 carbon atoms using a quaternary ammonium salt in a polymerization method not using ATRP but a transition metal has been reported (Patent Document 7). ).

WO96/30421号WO96 / 30421 WO97/18247号WO97 / 18247 特開2005−307220号JP 2005-307220 A 特開2010−126680号JP 2010-126680 A 特表2002−540234号Special table 2002-540234 特開2007−161877号JP2007-161877 特開2011−74325号JP2011-74325A

遷移金属化合物を触媒とする原始移動ラジカル重合法において、エステル部の炭素数が8〜24である(メタ)アクリル系単量体を重合する場合、70〜85%の重合率で反応が停止するという問題点があった。また、重合速度が非常に遅いため、重合時間が長く、分子量分布が広がることも課題であった。このような場合、遷移金属触媒を追加投入することが考えられるが、遷移金属の量が多くなると精製工程での低効率化を招き、生産効率が悪化することが容易に類推される。   In the primary transfer radical polymerization method using a transition metal compound as a catalyst, when a (meth) acrylic monomer having 8 to 24 carbon atoms in the ester moiety is polymerized, the reaction stops at a polymerization rate of 70 to 85%. There was a problem. Further, since the polymerization rate is very slow, the polymerization time is long and the molecular weight distribution is widened. In such a case, it is conceivable to add an additional transition metal catalyst. However, if the amount of the transition metal is increased, the efficiency in the purification process is lowered, and it is easily estimated that the production efficiency deteriorates.

本発明者らは、上記の課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、本発明に至った。   As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have reached the present invention.

すなわち本発明は、遷移金属化合物を触媒とする原始移動ラジカル重合法において、エステル部の炭素数が8〜24である(メタ)アクリル系単量体を重合する過程において、4級アンモニウム塩を添加することを特徴とする(メタ)アクリル系重合体の製造方法に関する。   That is, the present invention adds a quaternary ammonium salt in the process of polymerizing a (meth) acrylic monomer having 8 to 24 carbon atoms in the ester transfer radical polymerization method using a transition metal compound as a catalyst. The present invention relates to a method for producing a (meth) acrylic polymer.

好ましい実施態様としては、エステル部の炭素数が8〜24である(メタ)アクリル系単量体を1〜100重量%含有することを特徴とする(メタ)アクリル系重合体の製造方法に関する。   As a preferred embodiment, the present invention relates to a method for producing a (meth) acrylic polymer comprising 1 to 100% by weight of a (meth) acrylic monomer having an ester part having 8 to 24 carbon atoms.

好ましい実施態様としては、4級アンモニウム塩がテトラブチルアンモニウムブロマイドであることを特徴とする(メタ)アクリル系重合体の製造方法に関する。   A preferred embodiment relates to a method for producing a (meth) acrylic polymer, wherein the quaternary ammonium salt is tetrabutylammonium bromide.

好ましい実施態様としては、テトラブチルアンモニウムブロマイドが遷移金属触媒に対して100mol%以下含有することを特徴とする(メタ)アクリル系重合体の製造方法に関する。   As a preferred embodiment, the present invention relates to a method for producing a (meth) acrylic polymer, wherein tetrabutylammonium bromide is contained in an amount of 100 mol% or less based on the transition metal catalyst.

好ましい実施態様としては、(メタ)アクリル系重合体の重合率が85〜100%であることを特徴とする(メタ)アクリル系重合体の製造方法に関する。   As a preferred embodiment, the present invention relates to a method for producing a (meth) acrylic polymer, wherein the polymerization rate of the (meth) acrylic polymer is 85 to 100%.

好ましい実施態様としては、分子量分布が1.25以下であることを特徴とする(メタ)アクリル系重合体の製造方法に関する。   As a preferred embodiment, the present invention relates to a method for producing a (meth) acrylic polymer, wherein the molecular weight distribution is 1.25 or less.

さらに本発明は、上記のいずれかに記載の製造方法により得られた(メタ)アクリル系重合体に関する。   Furthermore, this invention relates to the (meth) acrylic-type polymer obtained by the manufacturing method in any one of said.

本発明によれば、4級アンモニウム塩を添加することにより、90%以上まで重合率が向上し、重合時間も短縮され、分子量分布が狭い重合体が得られる。   According to the present invention, by adding a quaternary ammonium salt, the polymerization rate is improved to 90% or more, the polymerization time is shortened, and a polymer having a narrow molecular weight distribution is obtained.

以下に本発明の具体的な実施例を示すが、本発明は、下記実施例に限定されるものではない。下記実施例、および比較例中「部」および「ppm」はそれぞれ「重量部」および「重量百分率」を表す。   Specific examples of the present invention are shown below, but the present invention is not limited to the following examples. In the following examples and comparative examples, “parts” and “ppm” represent “parts by weight” and “weight percentage”, respectively.

本発明は、遷移金属化合物を触媒とする原始移動ラジカル重合法において、エステル部の炭素数が8〜24である(メタ)アクリル系単量体を重合する過程において、4級アンモニウム塩を添加することを特徴とする(メタ)アクリル系重合体の製造方法である。   In the primitive transfer radical polymerization method using a transition metal compound as a catalyst, the present invention adds a quaternary ammonium salt in the process of polymerizing a (meth) acrylic monomer having an ester moiety having 8 to 24 carbon atoms. This is a method for producing a (meth) acrylic polymer.

<原始移動ラジカル重合>
本発明は、遷移金属または遷移金属化合物および多座アミン配位子から成る遷移金属錯体を触媒とする(メタ)アクリル系単量体の原始移動ラジカル重合方法に関する。
<Primary transfer radical polymerization>
The present invention relates to a method for primitive transfer radical polymerization of a (meth) acrylic monomer using a transition metal complex comprising a transition metal or a transition metal compound and a polydentate amine ligand as a catalyst.

遷移金属錯体を触媒とする原子移動ラジカル重合は、Atom Transfer Radical Polymerization:ATRP(J.Am.Chem.Soc.1995,117,5614、Macromolecules.1995,28,1721)と呼ばれており、狭い分子量分布、高い鎖末端官能基率を有するポリマーが得られることから、ポリマーの表面修飾やナノ粒子表面の修飾など、多様な応用展開が可能であり、大変注目されている。ATRPに使用される遷移金属は鉄(Fe),銅(Cu),ルテニウム(Ru),ニッケル(Ni),クロム(Cr)など様々な遷移金属が使用可能である。例えば、銅を用いる場合、その反応機構は、1価銅錯体が開始剤(有機ハロゲン化物)と反応し、ラジカルと2価銅錯体を形成する。ラジカルはモノマーと反応し、2価銅錯体はモノマーの重合末端ラジカルに対してハロゲンを戻すことよって1価銅錯体に戻り、このような平衡反応によって重合が進行する。   Atom transfer radical polymerization using a transition metal complex as a catalyst is called Atom Transfer Radical Polymerization: ATRP (J. Am. Chem. Soc. 1995, 117, 5614, Macromolecules. 1995, 28, 1721) and has a narrow molecular weight. Since a polymer having a distribution and a high chain end functional group ratio can be obtained, various application developments such as polymer surface modification and nanoparticle surface modification are possible. Various transition metals such as iron (Fe), copper (Cu), ruthenium (Ru), nickel (Ni), chromium (Cr) can be used as the transition metal used in ATRP. For example, when copper is used, the reaction mechanism is that a monovalent copper complex reacts with an initiator (organic halide) to form a divalent copper complex with a radical. The radical reacts with the monomer, the divalent copper complex returns to the monovalent copper complex by returning the halogen to the polymerization terminal radical of the monomer, and the polymerization proceeds by such an equilibrium reaction.

<(メタ)アクリル系単量体(モノマー)>
本発明の(メタ)アクリル系重合体は、エステル部の炭素数が8〜24である(メタ)アクリル系単量体は、低極性ポリマーが得られるという観点から、1〜100重量%含有することが好ましい。
<(Meth) acrylic monomer (monomer)>
In the (meth) acrylic polymer of the present invention, the (meth) acrylic monomer having an ester part having 8 to 24 carbon atoms is contained in an amount of 1 to 100% by weight from the viewpoint of obtaining a low-polarity polymer. It is preferable.

エステル部の炭素数が8〜24である(メタ)アクリル系単量体は、(メタ)アクリル酸エステルモノマーが好ましい。具体的には、(メタ)アクリル酸オクチル、(メタ)アクリル酸−2−エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸ノニル、(メタ)アクリル酸デシル、(メタ)アクリル酸ドデシル、(メタ)アクリル酸トルイル、(メタ)アクリル酸スレアリル、(メタ)アクリル酸−2−デシルテトラデカニル、(メタ)アクリル酸のエチレングリコール、(メタ)アクリル酸フェノキシエチル、(メタ)アクリル酸−2−パーフルオロヘキシルエチル、(メタ)アクリル酸−2−パーフルオロデシルエチル、(メタ)アクリル酸2−パーフルオロヘキサデシルエチル等が挙げられる。これらは2種類以上併用しても構わない。   The (meth) acrylic monomer having 8 to 24 carbon atoms in the ester portion is preferably a (meth) acrylic acid ester monomer. Specifically, octyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, nonyl (meth) acrylate, decyl (meth) acrylate, dodecyl (meth) acrylate, toluyl (meth) acrylate, (Meth) acrylic acid real allyl, (meth) acrylic acid-2-decyltetradecanyl, (meth) acrylic acid ethylene glycol, (meth) acrylic acid phenoxyethyl, (meth) acrylic acid-2-perfluorohexylethyl, (Meth) acrylic acid-2-perfluorodecylethyl acrylate, (meth) acrylic acid 2-perfluorohexadecylethyl and the like. Two or more of these may be used in combination.

<開始剤>
有機ハロゲン化物は重合開始剤であって、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である。例えば、α位にハロゲンを有するカルボニル化合物や、ベンジル位にハロゲンを有する化合物、あるいはハロゲン化スルホニル化合物等が例示され、具体的には
−CHX、C−C(H)(X)CH、C−C(X)(CH
(ただし、上の化学式中、Cはフェニル基、Xは塩素、臭素、またはヨウ素)
−C(H)(X)−CO、R−C(CH)(X)−CO、R−C(H)(X)−C(O)R、R−C(CH)(X)−C(O)R
(式中、R、Rは水素原子または炭素数1〜20のアルキル基、アリール基、またはアラルキル基、Xは塩素、臭素、またはヨウ素)
−C−SO
(式中、Rは水素原子または炭素数1〜20のアルキル基、アリール基、またはアラルキル基、Xは塩素、臭素、またはヨウ素)等が挙げられる。Xは反応性の高い、臭素やヨウ素が好ましい。
<Initiator>
The organic halide is a polymerization initiator and is an organic halide having a highly reactive carbon-halogen bond. For example, a carbonyl compound having a halogen at the α-position, a compound having a halogen at the benzyl-position, or a sulfonyl halide compound is exemplified. Specifically, C 6 H 5 —CH 2 X, C 6 H 5 —C ( H) (X) CH 3, C 6 H 5 -C (X) (CH 3) 2
(However, in the above chemical formula, C 6 H 5 is a phenyl group, X is chlorine, bromine, or iodine)
R 3 -C (H) (X ) -CO 2 R 4, R 3 -C (CH 3) (X) -CO 2 R 4, R 3 -C (H) (X) -C (O) R 4 , R 3 -C (CH 3) (X) -C (O) R 4,
(Wherein R 3 and R 4 are a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group, or an aralkyl group, and X is chlorine, bromine, or iodine)
R 3 —C 6 H 4 —SO 2 X
(Wherein R 3 is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group, or an aralkyl group, and X is chlorine, bromine, or iodine). X is preferably highly reactive bromine or iodine.

また、2つ以上の開始点を持つ有機ハロゲン化物、またはハロゲン化スルホニル化合物を開始剤として使用してもよい。   An organic halide having two or more starting points or a sulfonyl halide compound may be used as an initiator.

単量体と開始剤量の比を調整することにより、所望の重合体分子量に設定することができることがリビングラジカル重合の特徴である。   It is a feature of living radical polymerization that the desired polymer molecular weight can be set by adjusting the ratio of the monomer and the initiator amount.

<重合触媒>
重合触媒としては、金属銅又は銅化合物、及び配位子から成る銅錯体が用いられる。銅化合物について塩化物、臭素化物、ヨウ素化物、シアン化物、酸化物、水酸化物、酢酸化物、硫酸化物、硝酸化物等が例として挙げられるが、それらに限定されたものではない。
<Polymerization catalyst>
As the polymerization catalyst, a copper complex composed of metallic copper or a copper compound and a ligand is used. Examples of copper compounds include chlorides, bromides, iodides, cyanides, oxides, hydroxides, acetates, sulfates and nitrates, but are not limited thereto.

銅原子は電子状態によって0価、1価、2価の価数をとりうるが、価数は限定されるものではない。   The copper atom can have a valence of 0, 1, or 2 depending on the electronic state, but the valence is not limited.

銅原子の重量は(メタ)アクリル系単量体の仕込み総重量に対して、500〜10000ppmが好ましく、銅量を減量できれば精製工程も容易になることから、500〜5000ppmがより好ましく、500〜2000ppmが特に好ましい。   The weight of the copper atom is preferably 500 to 10,000 ppm with respect to the total charged weight of the (meth) acrylic monomer, and the purification step is facilitated if the amount of copper can be reduced. 2000 ppm is particularly preferred.

<4級アンモニウム塩>
添加する4級アンモニウム塩は、テトラブチルアンモニウムクロライド、テトラブチルアンモニウムブロマイド、テトラブチルアンモニウムアイオダイド等のテトラブチルアンモニウムハライド。テトラブチルホスホニウムクロライド、テトラブチルホスホニウムブロマイド、テトラブチルホスホニウムアイオダイド等のテトラブチルホスホニウムハライド。テトラフェニルホスホニウムクロライド、テトラフェニルホスホニウムブロマイド、テトラフェニルホスホニウムアイオダイド等のテトラフェニルホスホニウムハライド等が挙げられる。4級アンモニウム塩を加えることで、触媒活性が上がり、触媒サイクルが速く回るため、主反応の反応速度が速くなり、重合効率が向上する。使用する4級アンモニウム塩は、好ましくはテトラブチルアンモニウムハライドのテトラブチルアンモニウムクロライド、テトラブチルアンモニウムブロマイド、テトラブチルアンモニウムアイオダイドであり、特に好ましくは、遷移金属の触媒能を活性化させ、効率的にATRPの触媒サイクルを回すことができる観点からテトラブチルアンモニウムブロマイドである。また、ハロゲン部分は使用する触媒のハロゲンと統一させることが好ましいが、限定ではなく、異種のハロゲンでも可能である。
<Quaternary ammonium salt>
The quaternary ammonium salt to be added is tetrabutylammonium halide such as tetrabutylammonium chloride, tetrabutylammonium bromide or tetrabutylammonium iodide. Tetrabutylphosphonium halides such as tetrabutylphosphonium chloride, tetrabutylphosphonium bromide, and tetrabutylphosphonium iodide. And tetraphenylphosphonium halides such as tetraphenylphosphonium chloride, tetraphenylphosphonium bromide, and tetraphenylphosphonium iodide. By adding a quaternary ammonium salt, the catalytic activity is increased and the catalyst cycle is fast, so the reaction rate of the main reaction is increased and the polymerization efficiency is improved. The quaternary ammonium salt to be used is preferably tetrabutylammonium chloride of tetrabutylammonium halide, tetrabutylammonium bromide, tetrabutylammonium iodide, and particularly preferably activates the catalytic activity of the transition metal to efficiently It is tetrabutylammonium bromide from the viewpoint of being able to rotate the catalytic cycle of ATRP. Further, the halogen portion is preferably unified with the halogen of the catalyst to be used, but is not limited, and a different type of halogen is also possible.

また、使用量が多い程、精製コストにも負荷がかかるため、必要最小限にとどめる必要があり、触媒に対して100mol%以下が好ましく、50mol%以下がさらに好ましく、30mol%以下が特に好ましい。   Further, the larger the amount used, the more the refining cost is applied, so it is necessary to keep it to the minimum necessary. The amount is preferably 100 mol% or less, more preferably 50 mol% or less, and particularly preferably 30 mol% or less with respect to the catalyst.

<多座アミン>
配位子として使用される多座アミンを以下に例示するが、これらに限られるものではない。
<Multidental amine>
Although the polydentate amine used as a ligand is illustrated below, it is not restricted to these.

二座配位の多座アミン:2,2−ビピリジン、4,4’−ジ−(5−ノニル)−2,2’−ビピリジン、N−(n−プロピル)ピリジルメタンイミン、N−(n−オクチル)ピリジルメタンイミン
三座配位の多座アミン:N,N,N’,N’’,N’’−ペンタメチルジエチレントリアミン、N−プロピル−N,N−ジ(2−ピリジルメチル)アミン
四座配位の多座アミン:ヘキサメチルトリス(2−アミノエチル)アミン、N,N−ビス(2−ジメチルアミノエチル)−N,N’−ジメチルエチレンジアミン、2,5,9,12−テトラメチル−2,5,9,12−テトラアザテトラデカン、2,6,9,13−テトラメチル−2,6,9,13−テトラアザテトラデカン、4,11−ジメチル−1,4,8,11−テトラアザビシクロヘキサデカン、N’,N’’−ジメチル−N’,N’’−ビス((ピリジン−2−イル)メチル)エタン−1,2−ジアミン、トリス[(2−ピリジル)メチル]アミン、2,5,8,12−テトラメチル−2,5,8,12−テトラアザテトラデカン
五座配位の多座アミン:N,N,N’,N’’,N’’’,N’’’’,N’’’’−ヘプタメチルテトラエチレンテトラミン
六座配位の多座アミン:N,N,N’,N’−テトラキス(2−ピリジルメチル)エチレンジアミン
ポリアミン:ポリエチレンイミンなどが挙がられる。
Bidentate polydentate amines: 2,2-bipyridine, 4,4′-di- (5-nonyl) -2,2′-bipyridine, N- (n-propyl) pyridylmethanimine, N- (n -Octyl) pyridylmethanimine Tridentate polydentate amines: N, N, N ', N ", N" -pentamethyldiethylenetriamine, N-propyl-N, N-di (2-pyridylmethyl) amine Tetradentate polydentate amine: hexamethyltris (2-aminoethyl) amine, N, N-bis (2-dimethylaminoethyl) -N, N′-dimethylethylenediamine, 2,5,9,12-tetramethyl -2,5,9,12-tetraazatetradecane, 2,6,9,13-tetramethyl-2,6,9,13-tetraazatetradecane, 4,11-dimethyl-1,4,8,11- Tetraazabicyclohexadecane, N ', N ″ -dimethyl-N ′, N ″ -bis ((pyridin-2-yl) methyl) ethane-1,2-diamine, tris [(2-pyridyl) methyl] amine, 2,5,8 , 12-tetramethyl-2,5,8,12-tetraazatetradecane pentadentate polydentate amine: N, N, N ′, N ″, N ′ ″, N ″ ″, N ′ '''-Heptamethyltetraethylenetetramine Hexadentate polydentate amine: N, N, N', N'-tetrakis (2-pyridylmethyl) ethylenediamine Polyamine: Polyethyleneimine

また、多座アミンは連鎖移動による重合停止反応に関与し、精製コストにも負荷がかかるため、必要最小限にとどめる必要があり、銅原子に対して120mol%以下が好ましく、110mol%以下がさらに好ましく、100mol%以下が特に好ましい。   In addition, the polydentate amine is involved in the polymerization termination reaction due to chain transfer, and it imposes a load on the purification cost. Therefore, it is necessary to keep it to the minimum necessary, preferably 120 mol% or less, more preferably 110 mol% or less with respect to the copper atom. Preferably, 100 mol% or less is particularly preferable.

<溶媒>
溶媒は、特に限定されないが、銅錯体が溶解可能な極性溶媒とポリマーを溶解させる非極性溶媒の組み合わせが好ましく、その比が2:1であることが好ましい。(メタ)アクリレート単量体の仕込み総量に対して5〜100部が好ましく、5〜80部がより好ましく、5〜60部が更に好ましく、溶媒が少ない程、蒸発工程が短縮可能であるため、5〜30部が特に好ましい。
<Solvent>
The solvent is not particularly limited, but a combination of a polar solvent capable of dissolving the copper complex and a nonpolar solvent capable of dissolving the polymer is preferable, and the ratio is preferably 2: 1. 5 to 100 parts are preferable with respect to the total charge of (meth) acrylate monomer, 5 to 80 parts are more preferable, 5 to 60 parts are more preferable, and the smaller the solvent, the shorter the evaporation step. 5 to 30 parts are particularly preferred.

<重合温度>
重合温度は、限定はされないが、20〜100℃の範囲で好ましく、30〜90℃がより好ましくは、40〜80℃がさらに好ましく、温度が高い程連鎖移動が起こりやすいため、50〜70℃が特に好ましい。
<Polymerization temperature>
The polymerization temperature is not limited, but is preferably in the range of 20 to 100 ° C., more preferably 30 to 90 ° C., further preferably 40 to 80 ° C., and the higher the temperature, the easier the chain transfer occurs. Is particularly preferred.

<反応時間>
本発明の製造方法で得られる(メタ)アクリル系重合体の重合時間は特に限定されないが、好ましくは300分以下であり、好ましくは250分以下であり、より好ましくは210分以下である。
<Reaction time>
The polymerization time of the (meth) acrylic polymer obtained by the production method of the present invention is not particularly limited, but is preferably 300 minutes or less, preferably 250 minutes or less, more preferably 210 minutes or less.

<分子量>
本発明の製造方法で得られる(メタ)アクリル系重合体の数平均分子量は特に制限はないが、500〜1000000の範囲が好ましく、1000〜500000の範囲がより好ましく、3000〜300000の範囲がさらに好ましく、5000〜300000が特に好ましい。
<Molecular weight>
The number average molecular weight of the (meth) acrylic polymer obtained by the production method of the present invention is not particularly limited, but is preferably in the range of 500 to 1000000, more preferably in the range of 1000 to 500000, and further in the range of 3000 to 300000. 5,000 to 300,000 is preferable.

<分子量分布>
本発明の製造方法で得られる(メタ)アクリル系重合体の分子量分布、すなわち、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーで測定した重量平均分子量(Mn)と数平均分子量(Mw)の比は、1.55が好ましく、1.45がさらに好ましい。特に、1.25以下が好ましい。本発明のGPC測定においては、通常、移動相としてクロロホルムを用い、測定はポリスチレンゲルカラムにて行い、数平均分子量等はポリスチレン換算で求めることができる。
<Molecular weight distribution>
The molecular weight distribution of the (meth) acrylic polymer obtained by the production method of the present invention, that is, the ratio of the weight average molecular weight (Mn) and the number average molecular weight (Mw) measured by gel permeation chromatography is 1.55. Preferably, 1.45 is more preferable. In particular, 1.25 or less is preferable. In the GPC measurement of the present invention, chloroform is usually used as the mobile phase, the measurement is performed with a polystyrene gel column, and the number average molecular weight and the like can be determined in terms of polystyrene.

<転化率>
本発明の製造方法で得られる(メタ)アクリル系重合体のモノマーである(メタ)アクリル系単量体の転化率、すなわち、反応系中に残存する (メタ)アクリル系単量体のモル数と(メタ)アクリル系単量体の総仕込みモル数の比は、特に限定されないが、好ましくは75〜100%であり、さらに好ましくは80〜100%であり、特に、残モノマーに対する物性への影響の観点から85〜100%が好ましい。
<Conversion rate>
Conversion rate of (meth) acrylic monomer that is a monomer of (meth) acrylic polymer obtained by the production method of the present invention, that is, the number of moles of (meth) acrylic monomer remaining in the reaction system The ratio of the total charged moles of the (meth) acrylic monomer is not particularly limited, but is preferably 75 to 100%, more preferably 80 to 100%, and particularly the physical properties to the remaining monomer. From the viewpoint of influence, 85 to 100% is preferable.

(測定法)
「重合率」はガスクロマトグラフィー(GC)を用いて算出した。ただし、GCカラムとして、ポリエチレングリコールカラム(Supelcowax 10;シグマアルドリッチ製)を、GC測定溶媒としてトルエンを用いた。
「重合速度」は横軸に反応時間、縦軸に重合率をプロットし、その傾きを重合速度とした。以下Lnと標記する。
「数平均分子量」および「分子量分布(重量平均分子量と数平均分子量の比)」は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)を用い、標準ポリスチレン換算法により算出した。ただし、GPCカラムとして、ポリスチレン架橋ゲルを充填したもの(shodex GPC K−804;昭和電工(株)製)を、GPC測定溶媒としてクロロホルムを用いた。
(Measurement method)
The “polymerization rate” was calculated using gas chromatography (GC). However, a polyethylene glycol column (Supelcoux 10; manufactured by Sigma Aldrich) was used as the GC column, and toluene was used as the GC measurement solvent.
“Polymerization rate” was plotted with the reaction time on the horizontal axis and the polymerization rate on the vertical axis, and the slope was taken as the polymerization rate. Hereinafter referred to as Ln.
“Number average molecular weight” and “molecular weight distribution (ratio of weight average molecular weight to number average molecular weight)” were calculated by standard polystyrene conversion using gel permeation chromatography (GPC). However, a GPC column filled with polystyrene cross-linked gel (shodex GPC K-804; manufactured by Showa Denko KK) was used as the GPC measurement solvent with chloroform.

下記実施例中、「官能化率(重合体1分子当たりに導入された(メタ)アクリロイル基数)は、1H−NMR分析及びGPCにより求められた数平均分子量より算出した。ただし、1H−NMRはBruker社製ASX−400を使用し、溶媒として重クロロホルムを用いて23℃にて測定した。   In the following examples, “functionalization rate (number of (meth) acryloyl groups introduced per molecule of polymer)” was calculated from 1H-NMR analysis and number average molecular weight determined by GPC. Measurement was performed at 23 ° C. using ASX-400 manufactured by Bruker and using deuterated chloroform as a solvent.

(実施例1)
CuCl(I)0.97重量部(Cu量=6200ppm)およびテトラブチルアンモニムクロライド(以下、TBACl)0.91重量部(9100ppm,94mol%)をセパラブルフラスコに仕込み、窒素置換を行った。別途窒素バブリングを行ったメタアクリル酸ドデシル(以下、LMA)100重量部、アセトニトリル20重量部、トルエン10重量部、開始剤であるp−トルエンスルホニルクロリド(以下、TS−Cl)0.94重量部をセパラブルフラスコに仕込み、窒素気流下80Cで攪拌した。混合液に、N,N,N’,N’’,N’’−ペンタメチルジエチレントリアミン(以下、PMDETA)を添加し、重合を開始した。内温が80C〜90CになるようにPMDETAをショット添加し、重合開始から210分で重合率90.3%に達した。Lnは21.1で重合体[1]の数平均分子量は24100、分子量分布は1.30であった。
Example 1
0.97 parts by weight of CuCl (I) (Cu amount = 6200 ppm) and 0.91 parts by weight (9100 ppm, 94 mol%) of tetrabutylammonium chloride (hereinafter referred to as TBACl) were charged into a separable flask, and nitrogen substitution was performed. Separately nitrogen bubbling dodecyl methacrylate (hereinafter referred to as LMA) 100 parts by weight, acetonitrile 20 parts by weight, toluene 10 parts by weight, initiator p-toluenesulfonyl chloride (hereinafter TS-Cl) 0.94 parts by weight Was placed in a separable flask and stirred at 80 ° C. under a nitrogen stream. N, N, N ′, N ″, N ″ -pentamethyldiethylenetriamine (hereinafter, PMDETA) was added to the mixed solution to initiate polymerization. PMDETA was shot added so that the internal temperature was 80 ° C. to 90 ° C., and the polymerization rate reached 90.3% in 210 minutes from the start of polymerization. Ln was 21.1, the number average molecular weight of the polymer [1] was 24100, and the molecular weight distribution was 1.30.

(実施例2)
CuBr(I)0.18重量部(Cu量=1160ppm)およびテトラブチルアンモニムブロマイド(以下、TBABr)0.13重量部(1300ppm,94mol%)をセパラブルフラスコに仕込み、窒素置換を行った。別途窒素バブリングを行ったメタアクリル酸ドデシル(LMA)100重量部、アセトニトリル20重量部、トルエン10重量部、開始剤である2−ブロモイソ酪酸エチル(以下、EtBriB)1.92重量部をセパラブルフラスコに仕込み、窒素気流下80Cで攪拌した。混合液に、PMDETAを添加し、重合を開始した。内温が80C〜90CになるようにPMDETAをショット添加し、重合開始から180分で重合率98.5%に達した。Lnは29.1で重合体[2]の数平均分子量は10100、分子量分布は1.19であった。
(Example 2)
CuBr (I) 0.18 parts by weight (Cu content = 1160 ppm) and tetrabutylammonium bromide (hereinafter, TBABr) 0.13 parts by weight (1300 ppm, 94 mol%) were charged into a separable flask, and nitrogen substitution was performed. Separately, 100 parts by weight of dodecyl methacrylate (LMA) subjected to nitrogen bubbling, 20 parts by weight of acetonitrile, 10 parts by weight of toluene, and 1.92 parts by weight of ethyl 2-bromoisobutyrate (hereinafter referred to as EtBriB) as an initiator are separable flasks. And stirred at 80 ° C. under a nitrogen stream. PMDETA was added to the mixture to initiate polymerization. PMDETA was shot added so that the internal temperature was 80 ° C. to 90 ° C., and the polymerization rate reached 98.5% within 180 minutes from the start of polymerization. Ln was 29.1, the number average molecular weight of the polymer [2] was 10100, and the molecular weight distribution was 1.19.

(実施例3)
CuBr(I)0.18重量部(Cu量=1160ppm)およびテトラブチルアンモニムブロマイド(TBABr)0.07重量部(700ppm,44mol%)をセパラブルフラスコに仕込み、窒素置換を行った。別途窒素バブリングを行ったメタアクリル酸ドデシル(LMA)100重量部、アセトニトリル20重量部、トルエン10重量部、開始剤である2−ブロモイソ酪酸エチル(EtBriB)0.65重量部をセパラブルフラスコに仕込み、窒素気流下80Cで攪拌した。混合液に、PMDETAを添加し、重合を開始した。内温が80C〜90CになるようにPMDETAをショット添加し、重合開始から170分で重合率98.2%に達した。Lnは33.8で重合体[3]の数平均分子量は34000、分子量分布は1.24であった。
Example 3
CuSe (I) 0.18 parts by weight (Cu content = 1160 ppm) and tetrabutylammonium bromide (TBABr) 0.07 parts by weight (700 ppm, 44 mol%) were charged into a separable flask and purged with nitrogen. Separately, 100 parts by weight of dodecyl methacrylate (LMA), 20 parts by weight of acetonitrile, 10 parts by weight of toluene, and 0.65 parts by weight of ethyl 2-bromoisobutyrate (EtBriB) as an initiator were charged into a separable flask. The mixture was stirred at 80 ° C. under a nitrogen stream. PMDETA was added to the mixture to initiate polymerization. PMDETA was shot added so that the internal temperature was 80 ° C. to 90 ° C., and the polymerization rate reached 98.2% in 170 minutes from the start of polymerization. Ln was 33.8, the number average molecular weight of the polymer [3] was 34000, and the molecular weight distribution was 1.24.

(実施例4)
CuBr(I)0.18重量部(Cu量=1160ppm)およびテトラブチルアンモニムブロマイド(TBABr)0.04重量部(400ppm,22mol%)をセパラブルフラスコに仕込み、窒素置換を行った。別途窒素バブリングを行ったメタアクリル酸ドデシル(LMA)100重量部、アセトニトリル20重量部、トルエン10重量部、開始剤である2−ブロモイソ酪酸エチル(EtBriB)1.92重量部をセパラブルフラスコに仕込み、窒素気流下80Cで攪拌した。混合液に、PMDETAを添加し、重合を開始した。内温が80C〜90CになるようにPMDETAをショット添加し、重合開始から180分で重合率99.1%に達した。Lnは31.1で重合体[4]の数平均分子量は11000、分子量分布は1.23であった。
Example 4
CuSe (I) 0.18 parts by weight (Cu content = 1160 ppm) and tetrabutylammonium bromide (TBABr) 0.04 parts by weight (400 ppm, 22 mol%) were charged into a separable flask and purged with nitrogen. Separately, 100 parts by weight of dodecyl methacrylate (LMA), 20 parts by weight of acetonitrile, 10 parts by weight of toluene, and 1.92 parts by weight of ethyl 2-bromoisobutyrate (EtBriB) as an initiator were charged into a separable flask. The mixture was stirred at 80 ° C. under a nitrogen stream. PMDETA was added to the mixture to initiate polymerization. PMDETA was shot added so that the internal temperature was 80 ° C. to 90 ° C., and the polymerization rate reached 99.1% in 180 minutes from the start of polymerization. Ln was 31.1, the number average molecular weight of the polymer [4] was 11000, and the molecular weight distribution was 1.23.

(実施例5)
CuBr(I)0.18重量部(Cu量=1160ppm)およびテトラブチルアンモニムブロマイド(TBABr)0.04重量部(400ppm,22mol%)をセパラブルフラスコに仕込み、窒素置換を行った。別途窒素バブリングを行ったメタアクリル酸ドデシル(LMA)100重量部、アセトニトリル20重量部、トルエン10重量部、開始剤である2−ブロモイソ酪酸エチル(EtBriB)0.96重量部をセパラブルフラスコに仕込み、窒素気流下80Cで攪拌した。混合液に、PMDETAを添加し、重合を開始した。内温が80C〜90CになるようにPMDETAをショット添加し、重合開始から180分で重合率98.7%に達した。Lnは31.8で重合体[5]の数平均分子量は12100、分子量分布は1.22であった。
(Example 5)
CuSe (I) 0.18 parts by weight (Cu content = 1160 ppm) and tetrabutylammonium bromide (TBABr) 0.04 parts by weight (400 ppm, 22 mol%) were charged into a separable flask and purged with nitrogen. A separable flask was charged with 100 parts by weight of dodecyl methacrylate (LMA) separately subjected to nitrogen bubbling, 20 parts by weight of acetonitrile, 10 parts by weight of toluene, and 0.96 parts by weight of ethyl 2-bromoisobutyrate (EtBriB) as an initiator. The mixture was stirred at 80 ° C. under a nitrogen stream. PMDETA was added to the mixture to initiate polymerization. PMDETA was added by shot so that the internal temperature was 80 ° C. to 90 ° C., and the polymerization rate reached 98.7% within 180 minutes from the start of polymerization. Ln was 31.8, the number average molecular weight of the polymer [5] was 12100, and the molecular weight distribution was 1.22.

(実施例6)
CuBr(I)0.18重量部(Cu量=1160ppm)およびテトラブチルアンモニムブロマイド(TBABr)0.04重量部(400ppm,22mol%)をセパラブルフラスコに仕込み、窒素置換を行った。別途窒素バブリングを行ったメタクリル酸2−エチルヘキシル(以下、2−EHM)100重量部、アセトニトリル20重量部、トルエン10重量部、開始剤である2−ブロモイソ酪酸エチル(EtBriB)0.96重量部をセパラブルフラスコに仕込み、窒素気流下80Cで攪拌した。混合液に、PMDETAを添加し、重合を開始した。内温が80C〜90CになるようにPMDETAをショット添加し、重合開始から180分で重合率99.1%に達した。Lnは28.5で重合体[6]の数平均分子量は16000、分子量分布は1.25であった。
(Example 6)
CuSe (I) 0.18 parts by weight (Cu content = 1160 ppm) and tetrabutylammonium bromide (TBABr) 0.04 parts by weight (400 ppm, 22 mol%) were charged into a separable flask and purged with nitrogen. Separately, 100 parts by weight of 2-ethylhexyl methacrylate (hereinafter referred to as 2-EHM) subjected to nitrogen bubbling, 20 parts by weight of acetonitrile, 10 parts by weight of toluene, and 0.96 parts by weight of ethyl 2-bromoisobutyrate (EtBriB) as an initiator The mixture was placed in a separable flask and stirred at 80 ° C. under a nitrogen stream. PMDETA was added to the mixture to initiate polymerization. PMDETA was shot added so that the internal temperature was 80 ° C. to 90 ° C., and the polymerization rate reached 99.1% in 180 minutes from the start of polymerization. Ln was 28.5, the number average molecular weight of the polymer [6] was 16000, and the molecular weight distribution was 1.25.

(比較例1)
CuCl(I)0.97重量部(Cu量=6200ppm)をセパラブルフラスコに仕込み、窒素置換を行った。別途窒素バブリングを行ったメタクリル酸ドデシル(LMA)100重量部、アセトニトリル20重量部、トルエン10重量部、開始剤であるp−トルエンスルホニルクロリド(TS−Cl)0.94重量部をセパラブルフラスコに仕込み、窒素気流下80Cで攪拌した。混合液に、ペンタメチルジエチレントリアミン(PMDETA)を添加し、重合を開始した。内温が80C〜90CになるようにPMDETAをショット添加し、重合開始から300分で重合率74.0%に達した。更に90分間反応させたが、重合率は74.0%で重合が停止した。Lnは11.7で重合体[7]の数平均分子量は29400、分子量分布は1.30であった。
(Comparative Example 1)
0.97 parts by weight of CuCl (I) (Cu amount = 6200 ppm) was charged into a separable flask and purged with nitrogen. Separately, 100 parts by weight of nitrogen bubbling dodecyl methacrylate (LMA), 20 parts by weight of acetonitrile, 10 parts by weight of toluene and 0.94 parts by weight of p-toluenesulfonyl chloride (TS-Cl) as an initiator were added to a separable flask. The mixture was stirred and stirred at 80 ° C. under a nitrogen stream. To the mixture, pentamethyldiethylenetriamine (PMDETA) was added to initiate polymerization. PMDETA was shot added so that the internal temperature was 80 ° C. to 90 ° C., and the polymerization rate reached 74.0% in 300 minutes from the start of polymerization. The reaction was further continued for 90 minutes, but the polymerization was stopped at a polymerization rate of 74.0%. Ln was 11.7, the number average molecular weight of the polymer [7] was 29400, and the molecular weight distribution was 1.30.

(比較例2)
CuCl(I)0.97重量部(Cu量=6200ppm)をセパラブルフラスコに仕込み、窒素置換を行った。別途窒素バブリングを行ったメタクリル酸ドデシル(LMA)100重量部、アセトニトリル20重量部、トルエン10重量部、開始剤である2−クロロプロピオン酸メチル(以下、MClP)0.60重量部をセパラブルフラスコに仕込み、窒素気流下80Cで攪拌した。混合液に、ペンタメチルジエチレントリアミン(PMDETA)を添加し、重合を開始した。内温が80C〜90CになるようにPMDETAをショット添加し、重合開始から210分で重合率87.2%に達し、重合が停止した。Lnは18.2で重合体[8]の数平均分子量は31400、分子量分布は2.42であった。
(Comparative Example 2)
0.97 parts by weight of CuCl (I) (Cu amount = 6200 ppm) was charged into a separable flask and purged with nitrogen. Separately, 100 parts by weight of dodecyl methacrylate (LMA) subjected to nitrogen bubbling, 20 parts by weight of acetonitrile, 10 parts by weight of toluene, and 0.60 part by weight of methyl 2-chloropropionate (hereinafter, MCLP) as an initiator are separable flasks. And stirred at 80 ° C. under a nitrogen stream. To the mixture, pentamethyldiethylenetriamine (PMDETA) was added to initiate polymerization. PMDETA was shot added so that the internal temperature would be 80 ° C. to 90 ° C., and the polymerization rate reached 87.2% in 210 minutes from the start of polymerization, and the polymerization was stopped. Ln was 18.2, the number average molecular weight of the polymer [8] was 31400, and the molecular weight distribution was 2.42.

(比較例3)
CuBr(I)0.36重量部(Cu量=2320ppm)をセパラブルフラスコに仕込み、窒素置換を行った。別途窒素バブリングを行ったメタクリル酸ドデシル(LMA)100重量部、アセトニトリル20重量部、トルエン10重量部、開始剤である2−ブロモイソ酪酸エチル(EtBriB)0.96重量部をセパラブルフラスコに仕込み、窒素気流下80Cで攪拌した。混合液に、窒素置換を行った混合溶媒(アセトニトリル:トルエン=2:1)に溶解させた4,4’−ジノニル−2,2’−ジピリジル(以下、dNbpy)を添加し、重合を開始した。内温が80C〜90CになるようにdNbpyをショット添加し、重合開始から720分で重合率84.2%に達した。Lnは4.5と非常に遅く、重合体[9]の数平均分子量は12800、分子量分布は1.26であった。
(Comparative Example 3)
0.36 parts by weight of CuBr (I) (Cu content = 2320 ppm) was charged into a separable flask and purged with nitrogen. Separately, 100 parts by weight of dodecyl methacrylate (LMA) subjected to nitrogen bubbling, 20 parts by weight of acetonitrile, 10 parts by weight of toluene, and 0.96 parts by weight of ethyl 2-bromoisobutyrate (EtBriB) as an initiator were charged into a separable flask. The mixture was stirred at 80 ° C. under a nitrogen stream. 4,4′-Dinonyl-2,2′-dipyridyl (hereinafter, dNbpy) dissolved in a mixed solvent (acetonitrile: toluene = 2: 1) subjected to nitrogen substitution was added to the mixed solution to initiate polymerization. . DNbpy was shot added so that the internal temperature was 80 ° C. to 90 ° C., and the polymerization rate reached 84.2% in 720 minutes from the start of polymerization. Ln was very slow as 4.5. The number average molecular weight of the polymer [9] was 12800, and the molecular weight distribution was 1.26.

(比較例4)
CuBr(I)0.36重量部(Cu量=2320ppm)をセパラブルフラスコに仕込み、窒素置換を行った。別途窒素バブリングを行ったメタクリル酸ドデシル(LMA)100重量部、アセトニトリル20重量部、トルエン10重量部、開始剤である2−ブロモイソ酪酸エチル(EtBriB)0.96重量部をセパラブルフラスコに仕込み、窒素気流下80Cで攪拌した。混合液に、ペンタメチルジエチレントリアミン(以下、PMDETA)を添加し、重合を開始した。内温が80C〜90CになるようにPMDETAをショット添加し、重合開始から720分で重合率83.0%に達した。Lnは18.9であり、重合体[10]の数平均分子量は19000、分子量分布は1.30であった。
(Comparative Example 4)
0.36 parts by weight of CuBr (I) (Cu content = 2320 ppm) was charged into a separable flask and purged with nitrogen. Separately nitrogen bubbling dodecyl methacrylate (LMA) 100 parts by weight, acetonitrile 20 parts by weight, toluene 10 parts by weight, initiator ethyl 2-bromoisobutyrate (EtBriB) 0.96 parts by weight, The mixture was stirred at 80 ° C. under a nitrogen stream. Pentamethyldiethylenetriamine (hereinafter, PMDETA) was added to the mixed solution to initiate polymerization. PMDETA was shot added so that the internal temperature was 80 ° C. to 90 ° C., and the polymerization rate reached 83.0% in 720 minutes from the start of polymerization. Ln was 18.9, the number average molecular weight of the polymer [10] was 19000, and the molecular weight distribution was 1.30.

(比較例5)
CuBr(I)0.36重量部(Cu量=2320ppm)をセパラブルフラスコに仕込み、窒素置換を行った。別途窒素バブリングを行ったメタクリル酸ドデシル(LMA)100重量部、アセトニトリル20重量部、トルエン10重量部、開始剤である2−ブロモイソ酪酸エチル(EtBriB)0.96重量部をセパラブルフラスコに仕込み、窒素気流下80Cで攪拌した。混合液に、トリス[2−(ジメチルアミノ)エチル]アミン(以下、MeTREN)を添加し、重合を開始した。内温が80C〜90CになるようにMeTRENをショット添加し、重合開始から205分で重合率86.1%に達した。Lnは18.9であり、重合体[11]の数平均分子量は22700、分子量分布は1.48であった。
(Comparative Example 5)
0.36 parts by weight of CuBr (I) (Cu content = 2320 ppm) was charged into a separable flask and purged with nitrogen. Separately nitrogen bubbling dodecyl methacrylate (LMA) 100 parts by weight, acetonitrile 20 parts by weight, toluene 10 parts by weight, initiator ethyl 2-bromoisobutyrate (EtBriB) 0.96 parts by weight, The mixture was stirred at 80 ° C. under a nitrogen stream. Tris [2- (dimethylamino) ethyl] amine (hereinafter, Me 6 TREN) was added to the mixed solution to initiate polymerization. Me 6 TREN was shot added so that the internal temperature was 80 ° C. to 90 ° C., and the polymerization rate reached 86.1% in 205 minutes from the start of polymerization. Ln was 18.9, the number average molecular weight of the polymer [11] was 22700, and the molecular weight distribution was 1.48.

(比較例6)
CuBr(I)0.18重量部(Cu量=1160ppm)をセパラブルフラスコに仕込み、窒素置換を行った。別途窒素バブリングを行ったメタクリル酸ドデシル(LMA)100重量部、アセトニトリル20重量部、トルエン10重量部、開始剤である2−ブロモイソ酪酸エチル(EtBriB)0.96重量部をセパラブルフラスコに仕込み、窒素気流下80Cで攪拌した。混合液に、ペンタメチルジエチレントリアミン(PMDETA)を添加し、重合を開始した。内温が80C〜90CになるようにPMDETAをショット添加し、重合開始から240分で重合率83.0%に達した。Lnは18.9であり、重合体[12]の数平均分子量は19000、分子量分布は1.30であった。
(Comparative Example 6)
0.18 parts by weight of CuBr (I) (Cu content = 1160 ppm) was charged into a separable flask and purged with nitrogen. Separately nitrogen bubbling dodecyl methacrylate (LMA) 100 parts by weight, acetonitrile 20 parts by weight, toluene 10 parts by weight, initiator ethyl 2-bromoisobutyrate (EtBriB) 0.96 parts by weight, The mixture was stirred at 80 ° C. under a nitrogen stream. To the mixture, pentamethyldiethylenetriamine (PMDETA) was added to initiate polymerization. PMDETA was shot added so that the internal temperature was 80 ° C. to 90 ° C., and the polymerization rate reached 83.0% in 240 minutes from the start of polymerization. Ln was 18.9, the number average molecular weight of the polymer [12] was 19000, and the molecular weight distribution was 1.30.

(比較例7)
CuBr(I)0.18重量部(Cu量=1160ppm)をセパラブルフラスコに仕込み、窒素置換を行った。別途窒素バブリングを行ったメタクリル酸2−エチルヘキシル(2−EHM)100重量部、アセトニトリル20重量部、トルエン10重量部、開始剤である2−ブロモイソ酪酸エチル(EtBriB)0.96重量部をセパラブルフラスコに仕込み、窒素気流下80Cで攪拌した。混合液に、ペンタメチルジエチレントリアミン(PMDETA)を添加し、重合を開始した。内温が80C〜90CになるようにPMDETAをショット添加し、重合開始から290分で重合率78.8%に達した。Lnは16.5であり、重合体[13]の数平均分子量は22700、分子量分布は1.48であった。
(Comparative Example 7)
0.18 parts by weight of CuBr (I) (Cu content = 1160 ppm) was charged into a separable flask and purged with nitrogen. Separately, 100 parts by weight of 2-ethylhexyl methacrylate (2-EHM) separately subjected to nitrogen bubbling, 20 parts by weight of acetonitrile, 10 parts by weight of toluene, and 0.96 parts by weight of ethyl 2-bromoisobutyrate (EtBriB) as an initiator are separable. The flask was charged and stirred at 80 ° C. under a nitrogen stream. To the mixture, pentamethyldiethylenetriamine (PMDETA) was added to initiate polymerization. PMDETA was shot added so that the internal temperature was 80 ° C. to 90 ° C., and the polymerization rate reached 78.8% in 290 minutes from the start of polymerization. Ln was 16.5, the number average molecular weight of the polymer [13] was 22700, and the molecular weight distribution was 1.48.

(比較例8)
CuBr(I)0.18重量部(Cu量=1160ppm)をセパラブルフラスコに仕込み、窒素置換を行った。別途窒素バブリングを行ったメタクリル酸メチル(MMA)100重量部、アセトニトリル20重量部、トルエン10重量部、開始剤である2−ブロモイソ酪酸エチル(EtBriB)2.4重量部をセパラブルフラスコに仕込み、窒素気流下80Cで攪拌した。混合液に、ペンタメチルジエチレントリアミン(PMDETA)を添加し、重合を開始した。内温が80C〜90CになるようにPMDETAをショット添加し、重合開始から240分で重合率97.7%に達した。Lnは18.5であり、重合体[14]の数平均分子量は8090、分子量分布は1.24であった。
(Comparative Example 8)
0.18 parts by weight of CuBr (I) (Cu content = 1160 ppm) was charged into a separable flask and purged with nitrogen. Separately, 100 parts by weight of methyl methacrylate (MMA) subjected to nitrogen bubbling, 20 parts by weight of acetonitrile, 10 parts by weight of toluene, and 2.4 parts by weight of ethyl 2-bromoisobutyrate (EtBriB) as an initiator were charged into a separable flask. The mixture was stirred at 80 ° C. under a nitrogen stream. To the mixture, pentamethyldiethylenetriamine (PMDETA) was added to initiate polymerization. PMDETA was shot added so that the internal temperature was 80 ° C. to 90 ° C., and the polymerization rate reached 97.7% in 240 minutes from the start of polymerization. Ln was 18.5, the number average molecular weight of the polymer [14] was 8090, and the molecular weight distribution was 1.24.

(比較例9)
CuBr(I)0.18重量部(Cu量=1160ppm)およびテトラブチルアンモニムブロミド(TBABr)0.04重量部(400ppm,22mol%)をセパラブルフラスコに仕込み、窒素置換を行った。別途窒素バブリングを行ったメタクリル酸メチル(MMA)100重量部、アセトニトリル20重量部、トルエン10重量部、開始剤である2−ブロモイソ酪酸エチル(EtBriB)2.4重量部をセパラブルフラスコに仕込み、窒素気流下80Cで攪拌した。混合液に、ペンタメチルジエチレントリアミン(PMDETA)を添加し、重合を開始した。内温が80C〜90CになるようにPMDETAをショット添加し、重合開始から190分で重合率98.1%に達した。Lnは28.1であり、重合体[15]の数平均分子量は7980、分子量分布は1.26であった。
(Comparative Example 9)
CuSe (I) 0.18 parts by weight (Cu content = 1160 ppm) and tetrabutylammonium bromide (TBABr) 0.04 parts by weight (400 ppm, 22 mol%) were charged into a separable flask and purged with nitrogen. Separately, 100 parts by weight of methyl methacrylate (MMA) subjected to nitrogen bubbling, 20 parts by weight of acetonitrile, 10 parts by weight of toluene, and 2.4 parts by weight of ethyl 2-bromoisobutyrate (EtBriB) as an initiator were charged into a separable flask. The mixture was stirred at 80 ° C. under a nitrogen stream. To the mixture, pentamethyldiethylenetriamine (PMDETA) was added to initiate polymerization. PMDETA was shot added so that the internal temperature was 80 ° C. to 90 ° C., and the polymerization rate reached 98.1% in 190 minutes from the start of polymerization. Ln was 28.1, the number average molecular weight of the polymer [15] was 7980, and the molecular weight distribution was 1.26.

Figure 2016204455
Figure 2016204455

塩素系開始剤および塩化銅(I)を用いる系において、4級アンモニウム塩を添加していない比較例1および2では、重合率が90%以下であり、分子量分布は非常に広い結果であった。また、重合時間も長く、非常に重合効率が悪い結果であった。そこにテトラブチルアンモニムクロライド(TBACl)を添加すると、重合率が90.3%まで向上し、更に重合時間も短縮することができたことから、TBAClの添加が効果的に触媒を活性化させていることが示唆された。しかし、重合率はまだまだ不十分であったため、臭素系開始剤および臭化銅(I)を触媒として用いることにした。   In Comparative Examples 1 and 2 in which a quaternary ammonium salt was not added in a system using a chlorine-based initiator and copper (I) chloride, the polymerization rate was 90% or less, and the molecular weight distribution was very wide. . Also, the polymerization time was long and the polymerization efficiency was very poor. When tetrabutylammonium chloride (TBACl) was added thereto, the polymerization rate was increased to 90.3% and the polymerization time could be further shortened. Therefore, the addition of TBACl effectively activated the catalyst. It was suggested that However, since the polymerization rate was still insufficient, a brominated initiator and copper (I) bromide were used as catalysts.

臭素系開始剤および臭化銅(I)を用いる系において、4級アンモニウム塩を添加していない比較例3〜7では、重合速度、分子量分布に若干の改善が見られたが、重合率は以前90%以下であった。そこに、テトラブチルアンモニムクロライド(TBABr)を添加すると、重合率が98%以上に向上し、更に重合時間も短縮することができたことから、TBABrの添加が効果的に触媒を活性化させていることが示唆された。   In Comparative Examples 3 to 7 in which a quaternary ammonium salt was not added in a system using a bromine-based initiator and copper (I) bromide, the polymerization rate and molecular weight distribution were slightly improved, but the polymerization rate was Previously it was below 90%. When tetrabutylammonium chloride (TBABr) was added there, the polymerization rate was improved to 98% or more, and the polymerization time could be shortened. Therefore, the addition of TBABr effectively activated the catalyst. It was suggested that

比較例8および9では、エステル部の炭素数が1である、メタアクリル酸メチルを使用し、テトラブチルアンモニムブロマイド(TBABr)の添加効果の検討を行った結果。TBABrの有無に関わらず、重合率は98%程度、分子量分布も1.25程度であった。   In Comparative Examples 8 and 9, the effect of adding tetrabutylammonium bromide (TBABr) was examined using methyl methacrylate having an ester moiety with 1 carbon atom. Regardless of the presence or absence of TBABr, the polymerization rate was about 98% and the molecular weight distribution was about 1.25.

以上の結果から、エステル部の炭素数が8〜24である(メタ)アクリル系単量体を重合する過程において、4級アンモニウム塩を添加することにより、重合率の向上、重合時間の短縮、分子量分布の制御が可能となり、重合効率の飛躍的な進展を遂げた。
From the above results, in the process of polymerizing the (meth) acrylic monomer having 8 to 24 carbon atoms in the ester portion, by adding a quaternary ammonium salt, the polymerization rate is improved, the polymerization time is shortened, The molecular weight distribution can be controlled and the polymerization efficiency has been greatly improved.

Claims (7)

遷移金属化合物を触媒とする原始移動ラジカル重合法において、エステル部の炭素数が8〜24である(メタ)アクリル系単量体を重合する過程において、4級アンモニウム塩を添加することを特徴とする(メタ)アクリル系重合体の製造方法。 In the primitive transfer radical polymerization method using a transition metal compound as a catalyst, a quaternary ammonium salt is added in the process of polymerizing a (meth) acrylic monomer having an ester moiety having 8 to 24 carbon atoms. A method for producing a (meth) acrylic polymer. エステル部の炭素数が8〜24である(メタ)アクリル系単量体を1〜100重量%含有することを特徴とする請求項1記載の(メタ)アクリル系重合体の製造方法。 2. The method for producing a (meth) acrylic polymer according to claim 1, comprising 1 to 100% by weight of a (meth) acrylic monomer having 8 to 24 carbon atoms in the ester part. 4級アンモニウム塩がテトラブチルアンモニウムブロマイドであることを特徴とする請求項1または2記載の(メタ)アクリル系重合体の製造方法。 The method for producing a (meth) acrylic polymer according to claim 1 or 2, wherein the quaternary ammonium salt is tetrabutylammonium bromide. テトラブチルアンモニウムブロマイドが遷移金属触媒に対して触媒に対して100mol%以下含有することを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の(メタ)アクリル系重合体の製造方法。 Tetrabutylammonium bromide contains 100 mol% or less with respect to a catalyst with respect to a transition metal catalyst, The manufacturing method of the (meth) acrylic-type polymer in any one of Claims 1-3 characterized by the above-mentioned. (メタ)アクリル系重合体の重合率が85〜100%であることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の(メタ)アクリル系重合体の製造方法。 The method for producing a (meth) acrylic polymer according to any one of claims 1 to 4, wherein the polymerization rate of the (meth) acrylic polymer is 85 to 100%. 分子量分布が1.25以下であることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の(メタ)アクリル系重合体の製造方法。 Molecular weight distribution is 1.25 or less, The manufacturing method of the (meth) acrylic-type polymer in any one of Claims 1-5 characterized by the above-mentioned. 請求項1〜6のいずれかに記載の製造方法により得られた(メタ)アクリル系重合体。
The (meth) acrylic-type polymer obtained by the manufacturing method in any one of Claims 1-6.
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