JP6573812B2 - Polymer production method and flow reaction system for producing polymer - Google Patents

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本発明は、重合体の製造方法に関する。また本発明は、重合体の製造に用いるフロー式反応システムに関する。   The present invention relates to a method for producing a polymer. The present invention also relates to a flow reaction system used for production of a polymer.

軽量化、低コスト化、柔軟化が可能であることから、液晶ディスプレイや有機エレクトロルミネッセンスディスプレイに用いられる薄膜トランジスタ(TFT)や、RFタグ(Radio Frequency Identifier)やメモリなどの論理回路等に用いる半導体素子には有機半導体材料が広く用いられている。
これまで、半導体デバイスの処理能力を高めるべく半導体デバイスの集積回路の微細化が進められてきた。この集積回路の微細化は、主に光リソグラフィにより行われてきたが、形成される回路パターンのピッチは光波長の制約を受けるため、その解像度には限界があるとされる。近年、極端紫外光(EUV)を用いた光リソグラフィ技術が提案され、より微細な回路パターンの形成が可能となりつつあるが、実用化に向けた技術的課題は多い。
Semiconductor elements used for logic circuits such as thin film transistors (TFTs), RF tags (Radio Frequency Identifiers) and memories used in liquid crystal displays and organic electroluminescent displays because they can be reduced in weight, cost and flexibility. Organic semiconductor materials are widely used.
Until now, miniaturization of integrated circuits of semiconductor devices has been promoted in order to increase the processing capability of the semiconductor devices. The miniaturization of the integrated circuit has been mainly performed by photolithography, but the pitch of the circuit pattern to be formed is limited by the optical wavelength, and the resolution is limited. In recent years, an optical lithography technique using extreme ultraviolet light (EUV) has been proposed, and a finer circuit pattern can be formed. However, there are many technical problems for practical use.

かかる状況下、次世代リソグラフィ技術として誘導自己組織化(Directed Self−Assembly、DSA)リソグラフィ技術が注目されている。この技術は、ブロック共重合体をDSAレジストとして用いる。このブロック共重合体を基板上に塗布し、アニーリング(加熱処理)によりブロック共重合体を相分離させた後、エッチングして特定のブロックを除去して微細パターンを形成する。例えば非特許文献1には、ポリヘドラルオリゴメリックシルセスキオキサン(POSS)を有するブロック共重合体をDSAレジストとして用いることにより、数nmの解像度でパターンを形成したことが記載されている。
DSAリソグラフィにより高精度の微細パターンを形成するには、分子量分布が高度に単分散化されたブロック共重合体(分子量分布の極狭いブロック共重合体)をDSAレジストとして用いることが必要である。この点に関し非特許文献1には、sec−ブチルリチウムを開始剤として用いるリビングアニオン重合を採用し、さらに重合条件を最適化することにより、分子量分布1.08以下、分子量13,400〜47,700のブロック共重合体を得たことが記載されている。
Under such circumstances, a guided self-assembly (DSA) lithography technique has attracted attention as a next-generation lithography technique. This technique uses a block copolymer as a DSA resist. This block copolymer is applied onto a substrate, and after the phase separation of the block copolymer by annealing (heat treatment), a specific block is removed by etching to form a fine pattern. For example, Non-Patent Document 1 describes that a pattern is formed with a resolution of several nm by using a block copolymer having polyhedral oligomeric silsesquioxane (POSS) as a DSA resist.
In order to form a high-precision fine pattern by DSA lithography, it is necessary to use a block copolymer with a highly monodispersed molecular weight distribution (a block copolymer having an extremely narrow molecular weight distribution) as a DSA resist. In this regard, Non-Patent Document 1 adopts a living anionic polymerization using sec-butyllithium as an initiator, and further optimizes the polymerization conditions to obtain a molecular weight distribution of 1.08 or less, a molecular weight of 13,400 to 47, It is described that 700 block copolymers were obtained.

上記リビングアニオン重合は、非特許文献1に記載されるように、通常はバッチ方式で行われる。しかし、バッチ方式においては、重合時の発熱を除熱し、副反応である連鎖移動反応や停止反応を抑制するために、リビングアニオン重合を極低温下で行う必要があり、例えばモノマー及び開始剤を−78℃以下に冷却しながら混合しなければならない。そのため、超低温冷却設備が必要となり、大量生産に向かないという問題があった。また、バッチ方式での重合反応は、機械的撹拌下で行われるため、反応系にモノマーや重合開始剤の局部的なムラが生じやすく、得られる重合体の分散度の向上には制約がある。   As described in Non-Patent Document 1, the living anionic polymerization is usually performed in a batch system. However, in the batch method, it is necessary to carry out living anionic polymerization at a very low temperature in order to remove heat generated during polymerization and suppress chain transfer reaction and termination reaction, which are side reactions, for example, monomers and initiators. Mix while cooling below -78 ° C. Therefore, there has been a problem that an ultra-low temperature cooling facility is required and is not suitable for mass production. In addition, since the polymerization reaction in a batch system is carried out under mechanical stirring, local unevenness of monomers and polymerization initiators is likely to occur in the reaction system, and there are restrictions on improving the degree of dispersion of the resulting polymer. .

一方、マイクロリアクター等のフロー式反応装置を用いて分子量分布の狭いポリマーをリビングアニオン重合により連続的に得る方法も知られている。例えば、特許文献1には、複数の液体を混合可能な流路を備えるマイクロリアクターを用いて、モノマーを開始剤の存在下でリビング重合させ、分散度(Mw/Mn)が1.25以下であるポリマーを製造する方法が記載されている。   On the other hand, a method is also known in which a polymer having a narrow molecular weight distribution is continuously obtained by living anionic polymerization using a flow reactor such as a microreactor. For example, Patent Document 1 uses a microreactor equipped with a flow channel capable of mixing a plurality of liquids, and a monomer is living polymerized in the presence of an initiator, and the dispersity (Mw / Mn) is 1.25 or less. A method for producing certain polymers is described.

特開2015−127425号公報JP2015-127425A

「高分子論文集」、2009年8月、vol.66、No.8、p.321〜330“Polymer Papers”, August 2009, vol. 66, no. 8, p. 321-330

しかし、上記特許文献1記載の技術では、DSAレジストに求められる、分子量分布が高度に単分散化された、すなわち単分散性に優れる重合体を安定的に得るまでには至っていない。また上記特許文献1記載の技術では、分散度が1.25以下の重合体を得るために、導入流路の内径を500μm以下とすることが記載されている。かかる導入流路を用いた場合、系内圧力の過度の上昇を抑えるために導入流量を抑えざるを得ない。結果、生産性の向上には制約が生じ、重合体の工業的生産への応用には課題が残る。
本発明は、分子量分布が高度に単分散化された、単分散性に優れる重合体を、高い生産性で、連続的に、且つ安定して得ることができる、重合体の製造方法を提供することを課題とする。また本発明は、上記製造方法を実施するのに好適なフロー式反応システムを提供することを課題とする。
However, the technique described in Patent Document 1 has not yet achieved a stable polymer that is highly monodispersed in molecular weight distribution, that is, excellent in monodispersibility, which is required for DSA resists. Moreover, in the technique of the said patent document 1, in order to obtain a polymer with a dispersion degree of 1.25 or less, it describes that the internal diameter of an introduction flow path shall be 500 micrometers or less. When such an introduction channel is used, the introduction flow rate must be suppressed in order to suppress an excessive increase in the system pressure. As a result, the improvement in productivity is restricted, and there remains a problem in application of the polymer to industrial production.
The present invention provides a method for producing a polymer, in which a polymer having a highly monodispersed molecular weight distribution and excellent monodispersibility can be obtained continuously and stably with high productivity. This is the issue. Moreover, this invention makes it a subject to provide the flow type reaction system suitable for implementing the said manufacturing method.

本発明者らは上記課題に鑑み鋭意検討を重ねた結果、アニオン重合反応をフロー式反応システムで実施するに際し、フロー式反応システムに用いる導入流路の等価直径を特定の範囲内とし、且つアニオン重合開始剤を導入する流速を特定の範囲内とすることにより、上記課題が解決できることを見い出した。
より詳細には、アニオン重合性モノマーを含む液(以下、単に「モノマー溶液」ともいう。)と、アニオン重合開始剤を含む液(以下、単に「開始剤溶液」ともいう。)と、重合停止剤とをそれぞれ異なる流路に導入し、各液を各流路内に流通させながらモノマー溶液と開始剤溶液を合流し、合流した液が反応流路内を下流へ流通中に上記アニオン重合性モノマーをアニオン重合し、さらにその下流において、重合停止剤を合流してアニオン重合反応を停止させて重合体溶液を得るに際し、モノマー溶液が導入される流路と開始剤が導入される流路の等価直径を特定の範囲内とし、さらに開始剤溶液を特定範囲内の流速で導入することにより、分子量が高度に単分散化された重合体を、高効率で、連続的に、安定して得ることができることを見い出した。本発明はこれらの知見に基づきさらに検討を重ね、完成されるに至ったものである。
As a result of intensive studies in view of the above problems, the present inventors have determined that the equivalent diameter of the introduction flow path used in the flow type reaction system is within a specific range and the anion polymerization reaction is performed in the flow type reaction system. It has been found that the above problem can be solved by setting the flow rate for introducing the polymerization initiator within a specific range.
More specifically, a liquid containing an anion polymerizable monomer (hereinafter also simply referred to as “monomer solution”), a liquid containing an anionic polymerization initiator (hereinafter also simply referred to as “initiator solution”), and polymerization termination The monomer solution and the initiator solution are joined while introducing each agent into a different flow channel, and each solution is allowed to flow through each flow channel. When the monomer is anionically polymerized, and further downstream, the polymerization terminator is joined to terminate the anion polymerization reaction to obtain a polymer solution, and a channel for introducing the monomer solution and a channel for introducing the initiator are provided. By introducing an equivalent diameter within a specific range and introducing an initiator solution at a flow rate within the specific range, a polymer having a highly monodispersed molecular weight can be obtained efficiently and continuously. Be able to I began to have. The present invention has been further studied based on these findings and has been completed.

すなわち、本発明の課題は下記の手段により解決された。
〔1〕
フロー式反応によりアニオン重合反応を行う重合体の製造方法であって、
アニオン重合性モノマーを含む液Aとアニオン重合開始剤を含む液Bと重合停止剤とをそれぞれ異なる流路に導入して各液を各流路内に流通させ、上記液Aと上記液Bとを合流し、合流した液が反応流路内を下流へ流通中に上記アニオン重合性モノマーをアニオン重合し、この反応流路内を流通する重合反応液と重合停止剤とを合流して重合反応を停止することを含み、
上記液Aが導入される流路と上記液Bが導入される流路の等価直径をいずれも1〜10mmとし、
上記液Aと前記液Bとの合流部の流路の等価直径を0.2〜10mmとし、
上記液Aを導入する流速を10〜2000mL/minとし、
上記液Bを導入する流速を10mL/min超500mL/min以下とし、
上記アニオン重合開始剤がアルキルリチウムである、重合体の製造方法。
ただし、上記アニオン重合開始剤がブチルリチウムである場合、このブチルリチウムは、n−ブチルリチウムである。
〔2〕
上記反応流路の長さを3〜50mとする、〔1〕記載の製造方法。
〔3〕
上記液Aと上記液Bとの合流部に連結する、上記液Aが流通する流路の数と上記液Bが流通する流路の数の合計を3〜10本とする、〔1〕又は〔2〕記載の製造方法。
〔4〕
上記液Aが流通する流路の数が、上記液Bが流通する流路の数よりも多い、〔1〕〜〔3〕のいずれかに記載の製造方法。
〔5〕
上記液Aと上記液Bとの合流部の流路の等価直径を1〜10mmとする、〔1〕〜〔4〕のいずれかに記載の製造方法
〔6
上記アニオン重合開始剤としてn−ブチルリチウムを用いる、〔1〕〜〔〕のいずれかに記載の製造方法。

上記液Bが芳香族炭化水素を含む、〔1〕〜〔〕のいずれかに記載の製造方法。

フロー式反応によりアニオン重合反応を行うブロック共重合体の製造方法であって、
第1のアニオン重合性モノマーを含む液A1とアニオン重合開始剤を含む液Bと第2のアニオン重合性モノマーを含む液A2と重合停止剤とをそれぞれ異なる流路に導入して各液を各流路内に流通させ、上記液A1と上記液Bとを合流し、合流した液が第1反応流路内を下流へ流通中に第1のアニオン重合性モノマーをアニオン重合し、
第1反応流路内を流通する重合反応液と上記液A2とを合流し、合流した液が第2反応流路内を下流へ流通中に第2のアニオン重合性モノマーをアニオン重合し、第2反応流路内を流通する重合反応液と重合停止剤とを合流して重合反応を停止することを含み、
上記液A1が導入される流路と上記液Bが導入される流路の等価直径をいずれも1〜10mmとし、
上記液A1と前記液Bとの合流部の流路の等価直径を0.2〜10mmとし、
上記液A1を導入する流速を10〜2000mL/minとし、
上記液Bを導入する流速を10mL/min超500mL/min以下とし、
上記アニオン重合開始剤がアルキルリチウムである、ブロック共重合体の製造方法。
ただし、上記アニオン重合開始剤がブチルリチウムである場合、このブチルリチウムは、n−ブチルリチウムである。

第1反応流路の長さを3m以上50m以下とする、〔〕記載の製造方法。
10
上記液A1と上記液Bとの合流部に連結する、上記液A1が流通する流路の数と上記液Bが流通する流路の数の合計を3〜10本とする、〔〕又は〔〕記載の製造方法。
11
上記液A1が流通する流路の数が、上記液Bが流通する流路の数よりも多い、〔〕〜〔10〕のいずれかに記載の製造方法
〔12
上記アニオン重合開始剤としてn−ブチルリチウムを用いる、〔〕〜〔11〕のいずれかに記載の製造方法。
13
上記液Bが芳香族炭化水素を含む、〔〕〜〔12〕のいずれかに記載の製造方法。
14
上記液A1と上記液Bとを合流し、合流した液が第1反応流路内を下流へ流通中に第1のアニオン重合性モノマーをアニオン重合した後であって、第1反応流路内を流通する重合反応液と上記液A2とを合流する前に、第1反応流路内を流通する重合反応液と、重合制御剤を含む液Cとを合流することを含む、〔〕〜〔13〕のいずれかに記載の製造方法。
15
アニオン重合反応により重合体を製造するフロー式反応システムであって、
アニオン重合性モノマーが流通する第1流路と、アニオン重合開始剤が流通する第2流路と、重合停止剤が流通する第3流路と、第1流路と第2流路が合流する第1合流部と、第1合流部の下流に接続された反応管と、上記反応管と第3流路とが合流する第2合流部と、第2合流部の下流に接続された配管とを有し、
第1流路と第2流路の等価直径がいずれも1〜10mmであり、
第1合流部に連結する第1流路の数と第2流路の数の合計が3〜10本であり、
上記アニオン重合開始剤がアルキルリチウムである、フロー式反応システム。
ただし、上記アニオン重合開始剤がブチルリチウムである場合、このブチルリチウムは、n−ブチルリチウムである。
16
第1合流部に連結する上記第1流路の数が、第1合流部に連結する上記第2流路の数のよりも多い、〔15〕に記載のフロー式反応システム。
17
アニオン重合反応によりブロック共重合体を製造するフロー式反応システムであって、
第1のアニオン重合性モノマーが流通する第1流路と、アニオン重合開始剤が流通する第2流路と、第2のアニオン重合性モノマーが流通する第3流路と、重合停止剤が流通する第4流路と、第1流路と第2流路が合流する第1合流部と、第1合流部の下流に接続された第1反応管と、第1反応管と第3流路とが合流する第2合流部と、第2合流部の下流に接続された第2反応管と、第2反応管と第4流路とが合流する第3合流部と、第3合流部の下流に接続された配管とを有し、
第1流路と第2流路の等価直径がいずれも1〜10mmであり、
第1合流部に連結する第1流路の数と第2流路の数の合計が3〜10本であり、
上記アニオン重合開始剤がアルキルリチウムである、フロー式反応システム。
ただし、上記アニオン重合開始剤がブチルリチウムである場合、このブチルリチウムは、n−ブチルリチウムである。
18
第1合流部に連結する上記第1流路の数が、第1合流部に連結する上記第2流路の数のよりも多い、〔17〕に記載のフロー式反応システム。
19
アニオン重合反応によりブロック共重合体を製造するフロー式反応システムであって、
第1のアニオン重合性モノマーが流通する第1流路と、アニオン重合開始剤が流通する第2流路と、重合制御剤が流通する第3流路と、第2のアニオン重合性モノマーが流通する第4流路と、重合停止剤が流通する第5流路と、第1流路と第2流路が合流する第1合流部と、第1合流部の下流に接続された第1反応管と、第1反応管と第3流路とが合流する第2合流部と、第2合流部の下流に接続された第2反応管と、第2反応管と第4流路とが合流する第3合流部と、第3合流部の下流に接続された第3反応管と、第3反応管と第5流路とが合流する第4合流部と、第4合流部の下流に接続された配管とを有し、
第1流路と第2流路の等価直径がいずれも1〜10mmであり、
第1合流部に連結する第1流路の数と第2流路の数の合計が3〜10本であり、
上記アニオン重合開始剤がアルキルリチウムである、フロー式反応システム。
ただし、上記アニオン重合開始剤がブチルリチウムである場合、このブチルリチウムは、n−ブチルリチウムである。
20
第1合流部に連結する上記第1流路の数が、第1合流部に連結する上記第2流路の数のよりも多い、〔19〕に記載のフロー式反応システム。
That is, the subject of this invention was solved by the following means.
[1]
A method for producing a polymer that performs an anionic polymerization reaction by a flow-type reaction,
Liquid A containing an anionic polymerizable monomer, liquid B containing an anionic polymerization initiator, and a polymerization terminator are introduced into different flow paths, and the liquids are circulated in the flow paths. The anionic polymerizable monomer is anionically polymerized while the combined liquid flows downstream in the reaction flow path, and the polymerization reaction liquid flowing in the reaction flow path and the polymerization terminator are merged to form a polymerization reaction. Including stopping the
The equivalent diameter of the flow path into which the liquid A is introduced and the flow path into which the liquid B is introduced is 1 to 10 mm,
The equivalent diameter of the flow path at the junction of the liquid A and the liquid B is 0.2 to 10 mm,
The flow rate for introducing the liquid A is 10 to 2000 mL / min,
The flow rate for introducing the liquid B is more than 10 mL / min and 500 mL / min or less,
A method for producing a polymer, wherein the anionic polymerization initiator is alkyl lithium.
However, when the anionic polymerization initiator is butyllithium, the butyllithium is n-butyllithium.
[2]
The production method according to [1], wherein the length of the reaction channel is 3 to 50 m.
[3]
The total of the number of flow paths through which the liquid A flows and the number of flow paths through which the liquid B flows, which are connected to the junction of the liquid A and the liquid B, is 3 to 10, [1] [2] The production method according to [2].
[4]
The manufacturing method according to any one of [1] to [3], wherein the number of flow paths through which the liquid A flows is greater than the number of flow paths through which the liquid B flows.
[5]
The production method according to any one of [1] to [4], wherein an equivalent diameter of a flow path at a junction of the liquid A and the liquid B is 1 to 10 mm .
[6 ]
The production method according to any one of [1] to [ 5 ], wherein n-butyllithium is used as the anionic polymerization initiator.
[ 7 ]
The production method according to any one of [1] to [ 6 ], wherein the liquid B contains an aromatic hydrocarbon.
[ 8 ]
A method for producing a block copolymer that performs an anionic polymerization reaction by a flow-type reaction,
The liquid A1 containing the first anionic polymerizable monomer, the liquid B containing the anionic polymerization initiator, the liquid A2 containing the second anionic polymerizable monomer, and the polymerization terminator are introduced into different flow paths, respectively. The liquid A1 and the liquid B are circulated in the flow path, and the combined liquid anionically polymerizes the first anionic polymerizable monomer while flowing downstream in the first reaction flow path,
The polymerization reaction liquid flowing in the first reaction channel and the liquid A2 are merged, and the combined liquid anionically polymerizes the second anionic polymerizable monomer while flowing downstream in the second reaction channel, 2 merging a polymerization reaction liquid and a polymerization terminator flowing in the reaction flow path to stop the polymerization reaction,
The equivalent diameter of the flow path into which the liquid A1 is introduced and the flow path into which the liquid B is introduced is 1 to 10 mm,
The equivalent diameter of the flow path at the junction of the liquid A1 and the liquid B is 0.2 to 10 mm,
The flow rate for introducing the liquid A1 is 10 to 2000 mL / min,
The flow rate for introducing the liquid B is more than 10 mL / min and 500 mL / min or less,
A method for producing a block copolymer, wherein the anionic polymerization initiator is alkyl lithium.
However, when the anionic polymerization initiator is butyllithium, the butyllithium is n-butyllithium.
[ 9 ]
[ 8 ] The production method according to [ 8 ], wherein the length of the first reaction channel is 3 m or more and 50 m or less.
[ 10 ]
[ 8 ] or [ 9 ] The production method according to [ 9 ].
[ 11 ]
The manufacturing method according to any one of [ 8 ] to [ 10 ], wherein the number of flow paths through which the liquid A1 flows is greater than the number of flow paths through which the liquid B flows .
[12 ]
The production method according to any one of [ 8 ] to [ 11 ], wherein n-butyllithium is used as the anionic polymerization initiator.
[ 13 ]
The production method according to any one of [ 8 ] to [ 12 ], wherein the liquid B contains an aromatic hydrocarbon.
[ 14 ]
After the liquid A1 and the liquid B are merged, and the merged liquid is anionically polymerized with the first anionic polymerizable monomer while flowing downstream in the first reaction channel, the first reaction channel before merging the polymerization reaction solution and the solution A2 that flows comprises merging the polymerization liquid flowing through the first reaction channel, and a liquid C containing polymerization control agent, [8] - [ 13 ] The production method according to any one of [ 13 ].
[ 15 ]
A flow reaction system for producing a polymer by an anionic polymerization reaction,
The first flow path through which the anionic polymerizable monomer flows, the second flow path through which the anionic polymerization initiator flows, the third flow path through which the polymerization terminator flows, and the first flow path and the second flow path merge. A first merging portion, a reaction tube connected downstream of the first merging portion, a second merging portion where the reaction tube and the third flow path merge, and a pipe connected downstream of the second merging portion; Have
The equivalent diameters of the first channel and the second channel are both 1 to 10 mm,
The total of the number of the first flow paths and the number of the second flow paths connected to the first merge portion is 3 to 10,
A flow reaction system, wherein the anionic polymerization initiator is alkyllithium.
However, when the anionic polymerization initiator is butyllithium, the butyllithium is n-butyllithium.
[ 16 ]
The flow reaction system according to [ 15 ], wherein the number of the first flow paths connected to the first merge part is larger than the number of the second flow paths connected to the first merge part.
[ 17 ]
A flow reaction system for producing a block copolymer by an anionic polymerization reaction,
A first flow path through which the first anionic polymerizable monomer flows, a second flow path through which the anionic polymerization initiator flows, a third flow path through which the second anionic polymerizable monomer flows, and a polymerization stopper flow. A fourth flow path, a first merge section where the first flow path and the second flow path merge, a first reaction tube connected downstream of the first merge section, a first reaction tube, and a third flow path Of the second merging portion, the second reaction tube connected downstream of the second merging portion, the third merging portion where the second reaction tube and the fourth flow path merge, and the third merging portion A pipe connected downstream,
The equivalent diameters of the first channel and the second channel are both 1 to 10 mm,
The total of the number of the first flow paths and the number of the second flow paths connected to the first merge portion is 3 to 10,
A flow reaction system, wherein the anionic polymerization initiator is alkyllithium.
However, when the anionic polymerization initiator is butyllithium, the butyllithium is n-butyllithium.
[ 18 ]
The flow reaction system according to [ 17 ], wherein the number of the first flow paths connected to the first merge part is larger than the number of the second flow paths connected to the first merge part.
[ 19 ]
A flow reaction system for producing a block copolymer by an anionic polymerization reaction,
A first flow path through which the first anionic polymerizable monomer flows, a second flow path through which the anionic polymerization initiator flows, a third flow path through which the polymerization control agent flows, and a second anionic polymerizable monomer flow through. A fourth flow path, a fifth flow path through which the polymerization terminator circulates, a first merge section where the first flow path and the second flow path merge, and a first reaction connected downstream of the first merge section. A pipe, a second merging portion where the first reaction tube and the third flow path merge, a second reaction pipe connected downstream of the second merging section, and the second reaction pipe and the fourth flow path merge. Connected to the third merging portion, the third reaction tube connected downstream of the third merging portion, the fourth merging portion where the third reaction tube and the fifth flow path merge, and the downstream of the fourth merging portion. Pipes, and
The equivalent diameters of the first channel and the second channel are both 1 to 10 mm,
The total of the number of the first flow paths and the number of the second flow paths connected to the first merge portion is 3 to 10,
A flow reaction system, wherein the anionic polymerization initiator is alkyllithium.
However, when the anionic polymerization initiator is butyllithium, the butyllithium is n-butyllithium.
[ 20 ]
The flow reaction system according to [ 19 ], wherein the number of the first flow paths connected to the first merge part is larger than the number of the second flow paths connected to the first merge part.

本明細書において化合物(ポリマーを含む)の表示については、化合物そのもののほか、その塩、そのイオンを含む意味に用いる。また、目的の効果を奏する範囲で、構造の一部を変化させたものを含む意味である。   In this specification, about the display of a compound (a polymer is included), it uses for the meaning containing its salt and its ion besides the compound itself. In addition, it means that a part of the structure is changed as long as the desired effect is achieved.

本明細書において「〜」を用いて表される数値範囲は、「〜」の前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む範囲を意味する。   In the present specification, a numerical range represented by using “to” means a range including numerical values described before and after “to” as a lower limit value and an upper limit value.

本発明の製造方法によれば、分子量が高度に単分散化された重合体を、高い生産性で、連続的に、且つ安定して得ることができる。また本発明のフロー式反応システムは、これを用いて上記製造方法を実施することにより、分子量が高度に単分散化された重合体を、高い生産性で、連続的に、且つ安定して得ることを可能とする。   According to the production method of the present invention, a polymer having a highly monodispersed molecular weight can be obtained continuously and stably with high productivity. In addition, the flow reaction system of the present invention is used to carry out the above-described production method, thereby obtaining a polymer having a highly monodispersed molecular weight continuously with high productivity. Make it possible.

本発明のフロー式反応システムの一実施形態の概略を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the outline of one Embodiment of the flow type reaction system of this invention. 本発明のフロー式反応システムの別の実施形態の概略を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the outline of another embodiment of the flow type reaction system of this invention. 本発明のフロー式反応システムのさらに別の実施形態の概略を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the outline of another embodiment of the flow type reaction system of this invention. 本発明のフロー式反応システムのさらに別の実施形態の概略を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the outline of another embodiment of the flow type reaction system of this invention. 本発明のフロー式反応システムのさらに別の実施形態の概略を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the outline of another embodiment of the flow type reaction system of this invention.

[フロー式反応システム]
本発明の重合体の製造方法(以下、「本発明の製造方法」ともいう。)に用いるフロー式反応システムの一実施形態を、図面を用いて説明する。なお、本発明は、本発明で規定する事項以外は、図面に示された形態に何ら限定されるものではない。
図1は、本発明の製造方法に用いるフロー式反応システムの一例を示す概略図である。図1に示すフロー式反応システム(100)は、アニオン重合性モノマーを含む液(以下、「液A」ともいう。)を導入する導入口(I)を備えたアニオン重合性モノマー供給流路(1)、アニオン重合開始剤を含む液(以下、「液B」ともいう。)を導入する導入口(II)を備えたアニオン重合開始剤供給流路(2)、重合停止剤を導入する導入口(III)を備えた重合停止剤供給流路(3)、上記アニオン重合性モノマー供給流路(1)と上記アニオン重合開始剤供給流路(2)とが合流する合流部(C1)、この合流部(C1)の下流側端部に連結する反応管(4)、この反応管(4)と上記重合停止剤供給流路(3)とが合流する合流部(C2)、この合流部(C2)の下流側端部に連結する配管(5)を備える。
[Flow reaction system]
One embodiment of a flow reaction system used in a method for producing a polymer of the present invention (hereinafter also referred to as “production method of the present invention”) will be described with reference to the drawings. In addition, this invention is not limited to the form shown by drawing except the matter prescribed | regulated by this invention.
FIG. 1 is a schematic view showing an example of a flow reaction system used in the production method of the present invention. The flow reaction system (100) shown in FIG. 1 has an anionic polymerizable monomer supply channel (I) having an inlet (I) for introducing a liquid containing an anionic polymerizable monomer (hereinafter also referred to as “liquid A”). 1) An anionic polymerization initiator supply channel (2) having an inlet (II) for introducing a liquid containing an anionic polymerization initiator (hereinafter also referred to as “liquid B”), an introduction for introducing a polymerization terminator A polymerization terminator supply channel (3) provided with a port (III), a junction (C1) where the anion polymerizable monomer supply channel (1) and the anion polymerization initiator supply channel (2) merge, A reaction tube (4) connected to the downstream end of the merging portion (C1), a merging portion (C2) where the reaction tube (4) and the polymerization terminator supply channel (3) merge, and this merging portion A pipe (5) connected to the downstream end of (C2) is provided.

図1の実施形態において、少なくとも合流部(C1)、この合流部(C1)から合流部(C2)までの間、合流部(C2)、合流部(C2)に続く配管(5)の一部は、恒温槽(R1)内に配設され、アニオン重合反応、と重合停止反応における液温が−100℃〜40℃(好ましくは−80℃〜20℃、より好ましくは−50℃〜10℃)となるように制御されていることが好ましい。
また、導入口(I)、(II)及び(III)にはそれぞれ、通常はシリンジポンプ等の送液ポンプ(図示していない)が接続され、このポンプを作動することにより、液A、液B及び重合停止剤が各流路内を流通する形態とすることができる。
In the embodiment of FIG. 1, at least the merging portion (C1), a portion from the merging portion (C1) to the merging portion (C2), a part of the pipe (5) following the merging portion (C2) and the merging portion (C2). Is arranged in a thermostat (R1), and the liquid temperature in the anionic polymerization reaction and the polymerization termination reaction is -100 ° C to 40 ° C (preferably -80 ° C to 20 ° C, more preferably -50 ° C to 10 ° C). It is preferable to be controlled so that
In addition, a liquid feed pump (not shown) such as a syringe pump is usually connected to each of the inlets (I), (II), and (III). By operating this pump, liquid A, liquid B and the polymerization terminator can be circulated in each flow path.

本明細書において「上流」及び「下流」とは、液体が流れる方向に対して用いられ、液体が導入される側(図1においては導入口(I)、(II)、(III)側)が上流であり、その逆側が下流となる。
図1の実施形態の各構成についてより詳細に説明する。
In this specification, “upstream” and “downstream” are used in the direction in which the liquid flows, and the side where the liquid is introduced (inlet (I), (II), (III) side in FIG. 1). Is upstream and the opposite side is downstream.
Each configuration of the embodiment of FIG. 1 will be described in more detail.

<アニオン重合性モノマー供給流路(1)>
アニオン重合性モノマー供給流路(1)は、導入口(I)から導入された液Aを、上記合流部(C1)へと供給する流路である。アニオン重合性モノマー供給流路(1)は、その等価直径を1〜10mmとする。アニオン重合性モノマー供給流路(1)の等価直径を1mm以上とすることにより、流速をある程度上げても系内圧力の過度な上昇を抑えることができ、重合体の生産性をより高めることができる。また、アニオン重合性モノマー供給流路(1)の等価直径を10mm以下とすることにより、合流部(C1)導入時の液温を、正確に制御することができる。アニオン重合性モノマー供給流路(1)の等価直径は、1〜8mmがより好ましく、1〜6mmがさらに好ましく、1〜4mmがさらに好ましい。
上記「等価直径」(equivalent diameter)は、相当(直)径とも呼ばれ、機械工学の分野で用いられる用語である。任意の管内断面形状の配管ないし流路に対し等価な円管を想定するとき、その等価円管の管内断面の直径を等価直径という。等価直径(deq)は、A:配管の管内断面積、p:配管のぬれぶち長さ(内周長)を用いて、deq=4A/pと定義される。円管に適用した場合、この等価直径は円管の管内断面の直径に一致する。等価直径は等価円管のデータを基に、その配管の流動あるいは熱伝達特性を推定するのに用いられ、現象の空間的スケール(代表的長さ)を表す。等価直径は、管内断面が一辺aの正四角形管ではdeq=4a/4a=a、一辺aの正三角形管ではdeq=a/31/2、流路高さhの平行平板間の流れではdeq=2hとなる(例えば、(社)日本機械学会編「機械工学事典」1997年、丸善(株)参照)。
<Anion polymerizable monomer supply channel (1)>
The anionic polymerizable monomer supply channel (1) is a channel for supplying the liquid A introduced from the inlet (I) to the junction (C1). The anionic polymerizable monomer supply channel (1) has an equivalent diameter of 1 to 10 mm. By setting the equivalent diameter of the anionic polymerizable monomer supply channel (1) to 1 mm or more, an excessive increase in the internal pressure can be suppressed even if the flow rate is increased to some extent, and the productivity of the polymer can be further increased. it can. Further, by setting the equivalent diameter of the anionic polymerizable monomer supply channel (1) to 10 mm or less, the liquid temperature at the time of introducing the junction (C1) can be accurately controlled. The equivalent diameter of the anionic polymerizable monomer supply channel (1) is more preferably 1 to 8 mm, further preferably 1 to 6 mm, and further preferably 1 to 4 mm.
The “equivalent diameter” is also called an equivalent diameter and is a term used in the field of mechanical engineering. When an equivalent circular pipe is assumed for a pipe or flow passage having an arbitrary cross-sectional shape in the pipe, the diameter of the cross-section in the pipe of the equivalent circular pipe is called an equivalent diameter. The equivalent diameter (deq) is defined as deq = 4 A / p, using A: cross-sectional area of the pipe in the pipe and p: wetted length (inner circumference) of the pipe. When applied to a circular pipe, this equivalent diameter corresponds to the diameter of the cross-section of the circular pipe. The equivalent diameter is used to estimate the flow or heat transfer characteristics of the pipe based on the data of the equivalent circular pipe, and represents the spatial scale (typical length) of the phenomenon. The equivalent diameter is deq = 4a 2 / 4a = a for a regular square tube with one side a in the tube cross section, deq = a / 3 1/2 for a regular triangle tube with one side a, and flow between parallel flat plates with a channel height h. Then, deq = 2h (for example, see “Mechanical Engineering Encyclopedia” edited by Japan Society of Mechanical Engineers, 1997, Maruzen Co., Ltd.).

アニオン重合性モノマー供給流路(1)の長さに特に制限はなく、例えば、長さが10cm〜10m程度(好ましくは、30cm〜5m)のチューブにより構成することができる。
チューブの材質に特に制限はなく、例えば、パーフルオロアルコキシアルカン(PFA)、テフロン(登録商標)、芳香族ポリエーテルケトン系樹脂、ステンレス、銅(又はその合金)、ニッケル(又はその合金)、チタン(又はその合金)、石英ガラス、ライムソーダガラスなどが挙げられる。可撓性、耐薬品性の観点から、チューブの材質は、PFA、テフロン(登録商標)、ステンレス、ニッケル合金(ハステロイ)又はチタンが好ましい。
There is no restriction | limiting in particular in the length of an anion polymerizable monomer supply flow path (1), For example, it can comprise with a tube about 10 cm-10 m in length (preferably 30 cm-5 m).
The material of the tube is not particularly limited. For example, perfluoroalkoxyalkane (PFA), Teflon (registered trademark), aromatic polyether ketone resin, stainless steel, copper (or an alloy thereof), nickel (or an alloy thereof), titanium (Or an alloy thereof), quartz glass, lime soda glass, and the like. From the viewpoint of flexibility and chemical resistance, the material of the tube is preferably PFA, Teflon (registered trademark), stainless steel, nickel alloy (Hastelloy), or titanium.

上記導入口(I)から液Aを導入する流速に特に制限はなく、流路の等価直径、液Bの濃度、液Bの導入流量等を考慮し、目的に応じて適宜選択することができる。例えば、1〜2000mL/minが好ましく、5〜500mL/minがより好ましく、10〜200mL/minがさらに好ましく、10〜100mL/minがさらに好ましい。液Aの導入流量を上記範囲内とすることにより、合流部における混合効率が高まり得られる重合体をより単分散化でき、かつ、圧力損失の懸念も低下する。   The flow rate at which the liquid A is introduced from the introduction port (I) is not particularly limited, and can be appropriately selected according to the purpose in consideration of the equivalent diameter of the flow path, the concentration of the liquid B, the introduction flow rate of the liquid B, and the like. . For example, 1 to 2000 mL / min is preferable, 5 to 500 mL / min is more preferable, 10 to 200 mL / min is further preferable, and 10 to 100 mL / min is further preferable. By setting the introduction flow rate of the liquid A within the above range, the polymer that can increase the mixing efficiency in the joining portion can be more monodispersed, and the risk of pressure loss is also reduced.

−アニオン重合性モノマーを含む液A−
アニオン重合性モノマー供給流路(1)内を流通させる液Aは、アニオン重合性モノマーそのものであってもよいが、融点、粘度、反応熱の除熱の観点から、通常は、溶媒中にアニオン重合性モノマーを溶解してなる溶液である。液Aに含まれる溶媒は、用いるモノマーの種類に応じて適宜に選択すればよく、例えば、直鎖、分岐鎖、環状のエーテル溶媒、炭化水素溶媒などが挙げられる。より具体的には、エーテル溶媒としてはテトラヒドロフラン、ジオキサン、トリオキサン、メチルターシャリーブチルエーテル、シクロペンチルメチルエーテル、エチレングリコールジブチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテル、これらの誘導体などを用いることができる。炭化水素溶媒としては、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、ベンゼン、トルエン、キシレン、デカリン、テトラリン、これらの誘導体などを用いることができる。なかでもモノマーの溶解性や重合速度の観点から、テトラヒドロフランを用いることが好ましい。
-Liquid A containing an anionic polymerizable monomer-
The liquid A flowing through the anion polymerizable monomer supply flow path (1) may be the anion polymerizable monomer itself. However, from the viewpoint of removal of melting point, viscosity, and heat of reaction, the anion is usually contained in the solvent. It is a solution obtained by dissolving a polymerizable monomer. The solvent contained in the liquid A may be appropriately selected according to the type of monomer used, and examples thereof include linear, branched, and cyclic ether solvents, hydrocarbon solvents, and the like. More specifically, as the ether solvent, tetrahydrofuran, dioxane, trioxane, methyl tertiary butyl ether, cyclopentyl methyl ether, ethylene glycol dibutyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol diethyl ether, diethylene glycol dibutyl ether, and derivatives thereof can be used. . As the hydrocarbon solvent, hexane, heptane, octane, cyclohexane, methylcyclohexane, benzene, toluene, xylene, decalin, tetralin, and derivatives thereof can be used. Of these, tetrahydrofuran is preferably used from the viewpoints of monomer solubility and polymerization rate.

液A中のアニオン重合性モノマーに特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。例えば、ビニル芳香族炭化水素、アクリルモノマー、メタクリルモノマー、共役ジエンなどが挙げられる。   There is no restriction | limiting in particular in the anion polymerizable monomer in the liquid A, According to the objective, it can select suitably. For example, vinyl aromatic hydrocarbons, acrylic monomers, methacrylic monomers, conjugated dienes and the like can be mentioned.

上記ビニル芳香族炭化水素としては、例えば、スチレン、スチレン誘導体(p−ジメチルシリルスチレン、(p−ビニルフェニル)メチルスルフィド、p−ヘキシニルスチレン、p−メトキシスチレン、p−tert−ブチルジメチルシロキシスチレン、o−メチルスチレン、p−メチルスチレン、p−tert−ブチルスチレン、α−メチルスチレンなど)、ビニルナフタレン、ビニルアントラセン、1,1−ジフェニルエチレン、などが挙げられる。   Examples of the vinyl aromatic hydrocarbon include styrene, styrene derivatives (p-dimethylsilylstyrene, (p-vinylphenyl) methyl sulfide, p-hexynylstyrene, p-methoxystyrene, p-tert-butyldimethylsiloxystyrene. , O-methylstyrene, p-methylstyrene, p-tert-butylstyrene, α-methylstyrene, etc.), vinylnaphthalene, vinylanthracene, 1,1-diphenylethylene, and the like.

上記アクリルモノマーとしては、例えば、メチルアクリレート、エチルアクリレート、イソプロピルアクリレート、イソブチルアクリレート、エポキシアクリレート、エチレングリコールジアクリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、テトラメチレングリコールテトラアクリレート、2−ヒドロキシ−1,3−ジアクリロキシプロパン、2,2−ビス[4−(アクリロキシメトキシ)フェニル]プロパン、2,2−ビス[4−(アクリロキシエトキシ)フェニル]プロパン、ジシクロペンテニルアクリレートトリシクロデカニルアクリレート、トリス(アクリロキシエチル)イソシアヌレート、ウレタンアクリレートなどが挙げられる。
また、上記メタクリルモノマーとしては、上記のアクリルモノマーとして例示したモノマーのアクリロイル基を、メタクリロイル基にした形態のモノマーを挙げることができる。
Examples of the acrylic monomer include methyl acrylate, ethyl acrylate, isopropyl acrylate, isobutyl acrylate, epoxy acrylate, ethylene glycol diacrylate, diethylene glycol diacrylate, trimethylolpropane triacrylate, tetramethylene glycol tetraacrylate, 2-hydroxy-1, 3-Diacryloxypropane, 2,2-bis [4- (acryloxymethoxy) phenyl] propane, 2,2-bis [4- (acryloxyethoxy) phenyl] propane, dicyclopentenyl acrylate tricyclodecanyl acrylate , Tris (acryloxyethyl) isocyanurate, urethane acrylate and the like.
Moreover, as said methacryl monomer, the monomer of the form which made the acryloyl group of the monomer illustrated as said acrylic monomer into the methacryloyl group can be mentioned.

上記共役ジエンとしては、例えば、1,3−ブタジエン、2−メチル−1,3−ブタジエン、2,3−ジメチル−1,3−ブタジエン、1,3−ペンタジエン、1,3−ヘキサジエン、1,3−シクロヘキサジエンなどが挙げられる。
上記モノマーは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
Examples of the conjugated diene include 1,3-butadiene, 2-methyl-1,3-butadiene, 2,3-dimethyl-1,3-butadiene, 1,3-pentadiene, 1,3-hexadiene, 1, Examples include 3-cyclohexadiene.
The said monomer may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.

液A中のアニオン重合性モノマーの含有量に特に制限はなく、液B中の開始剤濃度、液Bの導入流量等を考慮し、目的に応じて適宜に調整されるものである。液A中のアニオン重合性モノマーの含有量は、1〜100質量%とすることが好ましく、3〜70質量%がより好ましく、5〜50質量%がさらに好ましく、10〜40質量%がさらに好ましい。
また、粘度、反応熱の除熱の観点から、液A中のアニオン重合性モノマーのモル濃度は、0.5〜10Mが好ましく、0.5〜5Mがより好ましい。
There is no restriction | limiting in particular in content of the anion polymerizable monomer in the liquid A, In consideration of the initiator density | concentration in the liquid B, the introduction | transduction flow rate of the liquid B, etc., it adjusts suitably according to the objective. The content of the anionic polymerizable monomer in the liquid A is preferably 1 to 100% by mass, more preferably 3 to 70% by mass, further preferably 5 to 50% by mass, and further preferably 10 to 40% by mass. .
Further, from the viewpoint of removing the viscosity and heat of reaction, the molar concentration of the anionic polymerizable monomer in the liquid A is preferably 0.5 to 10M, and more preferably 0.5 to 5M.

<アニオン重合開始剤供給流路(2)>
アニオン重合開始剤供給流路(2)は、導入口(II)から導入された液Bを、上記合流部(C1)へと供給する流路である。アニオン重合開始剤供給流路(2)は、その等価直径を1〜10mmとする。アニオン重合開始剤供給流路(2)の等価直径を1mm以上とすることにより、流速をある程度上げても系内圧力の過度な上昇を抑えることができ、重合体の生産性をより高めることができる。また、アニオン重合開始剤供給流路(2)の等価直径を10mm以下とすることにより、合流部(C1)導入時の液温を、適切に制御することができる。アニオン重合開始剤供給流路(2)の等価直径は、1〜8mmがより好ましく、1〜6mmがさらに好ましく、1〜4mmがさらに好ましい。
<Anionic polymerization initiator supply channel (2)>
The anionic polymerization initiator supply channel (2) is a channel for supplying the liquid B introduced from the inlet (II) to the junction (C1). The anionic polymerization initiator supply channel (2) has an equivalent diameter of 1 to 10 mm. By setting the equivalent diameter of the anionic polymerization initiator supply channel (2) to 1 mm or more, an excessive increase in the system pressure can be suppressed even if the flow rate is increased to some extent, and the productivity of the polymer can be further increased. it can. Further, by setting the equivalent diameter of the anionic polymerization initiator supply channel (2) to 10 mm or less, the liquid temperature at the time of introducing the junction (C1) can be appropriately controlled. The equivalent diameter of the anionic polymerization initiator supply channel (2) is more preferably 1 to 8 mm, further preferably 1 to 6 mm, and further preferably 1 to 4 mm.

アニオン重合開始剤供給流路(2)の長さに特に制限はなく、例えば、長さが10cm〜10m程度(好ましくは、30cm〜5m)のチューブにより構成することができる。
チューブの材質に特に制限はなく、上記アニオン重合性モノマー供給流路(1)で例示した材質のチューブを用いることができる。
There is no restriction | limiting in particular in the length of an anionic polymerization initiator supply flow path (2), For example, it can comprise with a tube about 10 cm-10 m in length (preferably 30 cm-5 m).
There is no restriction | limiting in particular in the material of a tube, The tube of the material illustrated by the said anion polymerizable monomer supply flow path (1) can be used.

上記導入口(II)から液Bを導入する流速は、10mL/minよりも速く且つ500mL/min以下(すなわち10mL/min超500mL/min以下)とする。液Bの流速を上記範囲内とすることにより、合流部における混合効率が高まり得られる重合体をより単分散化することができ、かつ、圧力損失の懸念も低下する。液Bの導入流量は11〜200mL/minとすることが好ましく、12〜100mL/minとすることがより好ましく、12〜50mL/minとすることがさらに好ましい。
また、導入口(II)から液Bを導入する流速Bは、ポリマーの分子量制御の観点から、導入口(I)から液Aを導入する流速Aよりも遅いことが好ましい。流速Aと流速Bの比は、[流速A]/[流速B]=20/1〜1.2/1が好ましく、[流速A]/[流速B]=10/1〜1.3/1がより好ましい。なお、本明細書において流速の単位はmL/minである。
The flow rate at which the liquid B is introduced from the introduction port (II) is faster than 10 mL / min and 500 mL / min or less (that is, more than 10 mL / min and 500 mL / min or less). By setting the flow rate of the liquid B within the above range, the polymer that can increase the mixing efficiency in the joining portion can be monodispersed, and the concern about pressure loss is also reduced. The introduction flow rate of the liquid B is preferably 11 to 200 mL / min, more preferably 12 to 100 mL / min, and further preferably 12 to 50 mL / min.
The flow rate B for introducing the liquid B from the inlet (II) is preferably slower than the flow rate A for introducing the liquid A from the inlet (I) from the viewpoint of controlling the molecular weight of the polymer. The ratio between the flow velocity A and the flow velocity B is preferably [flow velocity A] / [flow velocity B] = 20/1 to 1.2 / 1, and [flow velocity A] / [flow velocity B] = 10/1 to 1.3 / 1. Is more preferable. In this specification, the unit of the flow rate is mL / min.

−アニオン重合開始剤を含む液B−
アニオン重合開始剤供給流路(2)内を流通させる液Bは、アニオン重合開始剤そのものであっても良いが、粘度、安全性の観点から、通常は溶媒中にアニオン重合開始剤を溶解してなる溶液である。液Bに含まれる溶媒は、用いる開始剤の種類に応じて適宜に選択すればよく、例えば、直鎖、分岐鎖、環状炭化水素溶媒などが挙げられる。より具体的には、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、ベンゼン、トルエン、キシレン、デカリン、テトラリン、これらの誘導体などが挙げられる。
なかでも液Bに用いる溶媒は芳香族炭化水素を含むことが好ましい。この芳香族炭化水素の好ましい例としては、トルエン、キシレンを挙げることができ、なかでもトルエンを用いることが好ましい。溶媒として芳香族炭化水素を用いることにより、モノマー転化率が高まり重合速度をより速めることができる。なかでもトルエンを用いることにより、モノマー転化率を高度に高めることができ、特に高分子量の重合体を製造する際に有利である。
-Liquid B containing an anionic polymerization initiator-
The liquid B flowing through the anionic polymerization initiator supply channel (2) may be the anionic polymerization initiator itself, but from the viewpoint of viscosity and safety, the anionic polymerization initiator is usually dissolved in a solvent. This is a solution. The solvent contained in the liquid B may be appropriately selected according to the type of initiator used, and examples thereof include linear, branched, and cyclic hydrocarbon solvents. More specifically, hexane, heptane, octane, cyclohexane, methylcyclohexane, benzene, toluene, xylene, decalin, tetralin, derivatives thereof, and the like can be given.
Especially, it is preferable that the solvent used for the liquid B contains an aromatic hydrocarbon. Preferable examples of the aromatic hydrocarbon include toluene and xylene. Among them, it is preferable to use toluene. By using an aromatic hydrocarbon as the solvent, the monomer conversion rate increases and the polymerization rate can be further increased. Among these, by using toluene, the monomer conversion rate can be increased to a high degree, which is particularly advantageous when a high molecular weight polymer is produced.

−アニオン重合開始剤−
液Bに用いるアニオン重合開始剤に特に制限はなく、通常のアニオン重合に用いられる開始剤を広く用いることができ、使用するモノマーの種類に応じて適宜に選択される。
上記重合方式が、リビング重合方式のアニオン重合である場合の重合開始剤としては、例えば、有機リチウム化合物又は有機マグネシウム化合物が挙げられる。
-Anionic polymerization initiator-
There is no restriction | limiting in particular in the anion polymerization initiator used for the liquid B, The initiator used for normal anion polymerization can be widely used, and it selects suitably according to the kind of monomer to be used.
Examples of the polymerization initiator when the polymerization method is an anionic polymerization of a living polymerization method include an organic lithium compound or an organic magnesium compound.

上記有機リチウム化合物としては、特に制限は無く、従来公知の有機リチウム化合物から適宜選択することができ、例えば、メチルリチウム、エチルリチウム、プロピルリチウム、ブチルリチウム(n−ブチルリチウム、sec−ブチルリチウム、iso−ブチルリチウム、tert−ブチルリチウムなど)、ペンチルリチウム、ヘキシルリチウム、メトキシメチルリチウム、エトキシメチルリチウム等のアルキルリチウム;α−メチルスチリルリチウム、1,1−ジフェニル3−メチルペントリルリチウム、3−メチル−1,1−ジフェニルペンチルリチウム等のベンジルリチウム;ビニルリチウム、アリルリチウム、プロペニルリチウム、ブテニルリチウム等のアルケニルリチウム;エチニルリチウム、ブチニルリチウム、ペンチニルリチウム、ヘキシニルリチウム等のアルキニルリチウム;ベンジルリチウム、フェニルエチルリチウム等のアラルキルリチウム;フェニルリチウム、ナフチルリチウム等のアリールリチウム;2−チエニルリチウム、4−ピリジルリチウム、2−キノリルリチウム等のヘテロ環リチウム;トリ(n−ブチル)マグネシウムリチウム、トリメチルマグネシウムリチウム等のアルキルリチウムマグネシウム錯体等が挙げられる。中でも、反応性が高く開始反応を高速化できる点で、アルキルリチウムがより好ましく、n−ブチルリチウムが特に好ましい。ブチルリチウムの中でもn−ブチルリチウムが好ましい理由として、溶液状態における安定性が高いことが挙げられる。例えばsec−ブチルリチウムを用いた場合、溶液に溶解せず、懸濁液の状態で徐々に沈殿が生じてしまい、重合体の工業的生産における品質安定性の点で問題が生じるおそれがある。また、t−ブチルリチウムは引火性、発火性が非常に高く、工業的生産にはあまり適さない。上記有機リチウム化合物は、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。   The organolithium compound is not particularly limited and can be appropriately selected from conventionally known organolithium compounds. For example, methyllithium, ethyllithium, propyllithium, butyllithium (n-butyllithium, sec-butyllithium, iso-butyllithium, tert-butyllithium, etc.), alkyllithium such as pentyllithium, hexyllithium, methoxymethyllithium, ethoxymethyllithium; α-methylstyryllithium, 1,1-diphenyl-3-methylpentryllithium, 3- Benzyl lithium such as methyl-1,1-diphenylpentyl lithium; alkenyl lithium such as vinyl lithium, allyl lithium, propenyl lithium, butenyl lithium; ethynyl lithium, butynyl lithium, pentynyl lithium Alkynyl lithium such as um lithium and hexynyl lithium; Aralkyl lithium such as benzyl lithium and phenylethyl lithium; Aryl lithium such as phenyl lithium and naphthyl lithium; Heterocycle such as 2-thienyl lithium, 4-pyridyl lithium and 2-quinolyl lithium Examples of the lithium include alkyl lithium magnesium complexes such as tri (n-butyl) magnesium lithium and trimethyl magnesium lithium. Among these, alkyllithium is more preferable, and n-butyllithium is particularly preferable because it has high reactivity and can accelerate the initiation reaction. Among butyllithiums, n-butyllithium is preferable because of its high stability in a solution state. For example, when sec-butyllithium is used, it does not dissolve in the solution and gradually precipitates in the suspension state, which may cause a problem in terms of quality stability in industrial production of the polymer. Moreover, t-butyllithium is very flammable and ignitable, and is not very suitable for industrial production. The said organolithium compound may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.

有機マグネシウム化合物としては、ジ−n−ブチルマグネシウム、ジ−t−ブチルマグネシウム、ジ−s−ブチルマグネシウム、n−ブチル−s−ブチルマグネシウム、n−ブチル−エチルマグネシウム、ジ−n−アミルマグネシウム、ジベンジルマグネシウム、ジフェニルマグネシウム等が挙げられる。   Examples of the organic magnesium compound include di-n-butylmagnesium, di-t-butylmagnesium, di-s-butylmagnesium, n-butyl-s-butylmagnesium, n-butyl-ethylmagnesium, di-n-amylmagnesium, Examples thereof include dibenzylmagnesium and diphenylmagnesium.

液B中のアニオン重合開始剤の含有量に特に制限はなく、液Aのモノマー濃度、液Aの導入流量等を考慮し、目的に応じて適宜に調整されるものである。液B中のアニオン重合開始剤の含有量は、通常は0.01〜20質量%であり、0.01〜15質量%がより好ましく、0.01〜10質量%がさらに好ましく、0.05〜10質量%がさらに好ましい。
また、ポリマーの分子量制御の観点から、液B中のアニオン重合開始剤のモル濃度は、0.008〜1.6Mが好ましく、0.01〜1.6Mがより好ましく、0.01〜0.8Mがより好ましい。
There is no restriction | limiting in particular in content of the anionic polymerization initiator in the liquid B, The monomer concentration of the liquid A, the introduction | transduction flow rate of the liquid A, etc. are considered, and it adjusts suitably according to the objective. The content of the anionic polymerization initiator in the liquid B is usually 0.01 to 20% by mass, more preferably 0.01 to 15% by mass, further preferably 0.01 to 10% by mass, and 0.05 More preferably, it is 10 mass%.
Further, from the viewpoint of controlling the molecular weight of the polymer, the molar concentration of the anionic polymerization initiator in the liquid B is preferably 0.008 to 1.6M, more preferably 0.01 to 1.6M, and 0.01 to 0.00. 8M is more preferable.

液Aと液Bの導入量は、合流部(C1)において両液が均質に混じり合ったと仮定した場合に、かかる混合液中において、アニオン重合性モノマーとアニオン重合開始剤の当量比が、開始剤1当量に対して、モノマーが5〜5000当量が好ましく、10〜5000当量がより好ましく、10〜1000当量が特に好ましい。なかでも当量比を上記特に好ましい範囲内とすることにより、理論値と事実上等しい分子量のポリマーを得ることができる点で有利である。すなわち、モノマーが重合性官能基を1つ有する化合物である場合、開始剤1モルに対して、モノマーの使用量が5〜5000モルが好ましく、10〜5000モルがより好ましく、10〜1000モルが特に好ましい。   The introduction amount of liquid A and liquid B is based on the assumption that the equivalent ratio of the anionic polymerizable monomer and the anionic polymerization initiator in the mixed liquid starts when it is assumed that both liquids are homogeneously mixed in the junction (C1). The monomer is preferably 5 to 5000 equivalents, more preferably 10 to 5000 equivalents, and particularly preferably 10 to 1000 equivalents relative to 1 equivalent of the agent. In particular, it is advantageous in that a polymer having a molecular weight substantially equal to the theoretical value can be obtained by setting the equivalent ratio within the above-mentioned particularly preferable range. That is, when the monomer is a compound having one polymerizable functional group, the amount of the monomer used is preferably 5 to 5000 mol, more preferably 10 to 5000 mol, and more preferably 10 to 1000 mol with respect to 1 mol of the initiator. Particularly preferred.

<合流部(C1)>
アニオン重合性モノマー供給流路(1)内を流通する液Aと、アニオン重合開始剤供給流路(2)内を流通する液Bは、合流部(C1)で合流する。合流部(C1)はミキサーの役割を有し、アニオン重合性モノマー供給流路(1)とアニオン重合開始剤供給流路(2)とを1本の流路に合流し、合流部(C1)の下流側端部に連結する反応管(4)へと合流した溶液を送り出すことができれば特に制限されない。図1の実施形態においては、合流部(C1)としてT字型のコネクターを用いている。
合流部(C1)内の流路の等価直径は、混合性能をより良好とする観点から、0.2〜10mmが好ましく、圧損をより抑制する観点から1〜5mmがより好ましい。
<Merging section (C1)>
The liquid A flowing through the anionic polymerizable monomer supply flow path (1) and the liquid B flowing through the anionic polymerization initiator supply flow path (2) are merged at the merge section (C1). The merge part (C1) has a role of a mixer, and the anion polymerizable monomer supply flow path (1) and the anion polymerization initiator supply flow path (2) are merged into one flow path, and the merge part (C1) If the solution which joined the reaction pipe | tube (4) connected with the downstream edge part of this can be sent out, it will not restrict | limit in particular. In the embodiment of FIG. 1, a T-shaped connector is used as the junction (C1).
The equivalent diameter of the flow path in the merge part (C1) is preferably 0.2 to 10 mm from the viewpoint of improving the mixing performance, and more preferably 1 to 5 mm from the viewpoint of further suppressing the pressure loss.

合流部(C1)の材質に特に制限はなく、例えば、パーフルオロアルコキシアルカン(PFA)、テフロン(登録商標)、芳香族ポリエーテルケトン系樹脂、ステンレス、銅(又はその合金)、ニッケル(又はその合金)、チタン(又はその合金)、石英ガラス、ライムソーダガラスなどの材質からなるものを用いることができる。
合流部(C1)には、市販されているマイクロミキサーを用いることができる。例えばミクログラス社製ミクログラスリアクター;CPCシステムス社製サイトス;山武社製YM−1、YM−2型ミキサー;島津GLC社製ミキシングティー及びティー(T字コネクタ);GLサイエンス社製ミキシングティー及びティー(T字コネクタ);Upchurch社製ミキシングティー及びティー(T字コネクタ);;Upchurch社製ミキシングティー及びティー(T字コネクタ);Valco社製ミキシングティー及びティー(T字コネクタ);swagelok社製T字コネクタ等が挙げられ、いずれも本発明の製造方法に使用することができる。
There are no particular restrictions on the material of the junction (C1). For example, perfluoroalkoxyalkane (PFA), Teflon (registered trademark), aromatic polyetherketone resin, stainless steel, copper (or its alloy), nickel (or its) Alloys), titanium (or alloys thereof), quartz glass, lime soda glass, and other materials can be used.
A commercially available micromixer can be used for the junction (C1). For example, Micrograss Reactor manufactured by Microglass; Cytos manufactured by CPC Systems; YM-1 and YM-2 mixers manufactured by Yamatake Corporation; Mixing tee and tee (T-shaped connector) manufactured by Shimadzu GLC; Tee (T-shaped connector); Upchurch mixing tee and tee (T-shaped connector); Upchurch mixing tee and tee (T-shaped connector); Valco mixing tee and tee (T-shaped connector); Swagelok T-shaped connectors and the like can be mentioned, and any of them can be used in the production method of the present invention.

<反応管(4)>
液Aと液Bは、合流部(C1)で合流、混合された後、反応流路である反応管(4)内へと流れ、反応管(4)内を下流へ流通中に、アニオン重合性モノマーがアニオン重合する。
反応管(4)の形態に特に制限はなく、通常はチューブを用いる。反応管(4)の好ましい材質は、上述したアニオン重合性モノマー供給流路(1)の好ましい材質と同じである。また、反応管(4)の等価直径と長さ、送液ポンプの流量設定等によって、アニオン重合の反応時間を調整することができる。反応管(4)内を流通する反応液の滞留時間は、所望する重合体の分子量に応じて適宜調節すればよい。通常は、反応管(4)の等価直径は0.1〜50mmであり、より好ましくは0.2〜20mmであり、さらに好ましくは0.4〜15mmであり、さらに好ましくは0.7〜10mmであり、さらに好ましくは1〜5mmである。また、反応管(4)の長さは0.05〜50mが好ましく、0.5〜30mがより好ましく、1〜30mがさらに好ましく、2〜30mがさらに好ましい。
<Reaction tube (4)>
Liquid A and Liquid B are merged and mixed at the merge section (C1), then flow into the reaction tube (4), which is the reaction channel, and anion polymerization while flowing through the reaction tube (4) downstream Monomer is anionically polymerized.
There is no restriction | limiting in particular in the form of reaction tube (4), and a tube is used normally. The preferable material of the reaction tube (4) is the same as the preferable material of the anionic polymerizable monomer supply channel (1) described above. Moreover, the reaction time of anion polymerization can be adjusted by the equivalent diameter and length of the reaction tube (4), the flow rate setting of the liquid feed pump, and the like. What is necessary is just to adjust suitably the residence time of the reaction liquid which distribute | circulates the inside of a reaction tube (4) according to the molecular weight of the polymer desired. Usually, the equivalent diameter of the reaction tube (4) is 0.1 to 50 mm, more preferably 0.2 to 20 mm, still more preferably 0.4 to 15 mm, still more preferably 0.7 to 10 mm. More preferably, it is 1-5 mm. Further, the length of the reaction tube (4) is preferably 0.05 to 50 m, more preferably 0.5 to 30 m, further preferably 1 to 30 m, and further preferably 2 to 30 m.

<重合停止剤供給流路(3)>
重合停止剤供給流路(3)は、導入口(III)から導入された重合停止剤を、上記合流部(C2)へと供給する流路である。重合停止剤供給流路(3)の等価直径は、1〜8mmとすることが好ましく、1〜8mmがより好ましく、1〜6mmがさらに好ましく、1〜4mmがさらに好ましい。また、重合停止剤供給流路(3)の長さに特に制限はなく、例えば、長さが10cm〜10m程度(好ましくは、30cm〜5m)のチューブにより構成することができる。重合停止剤供給流路(3)の好ましい材質は、上述したアニオン重合性モノマー供給流路(1)の好ましい材質と同じである。
<Polymerization terminator supply channel (3)>
The polymerization terminator supply channel (3) is a channel for supplying the polymerization terminator introduced from the introduction port (III) to the junction (C2). The equivalent diameter of the polymerization terminator supply channel (3) is preferably 1 to 8 mm, more preferably 1 to 8 mm, further preferably 1 to 6 mm, and further preferably 1 to 4 mm. Moreover, there is no restriction | limiting in particular in the length of a polymerization terminator supply flow path (3), For example, it can comprise with a tube about 10 cm-10 m in length (preferably 30 cm-5 m). A preferred material for the polymerization terminator supply channel (3) is the same as the preferred material for the anionic polymerizable monomer supply channel (1) described above.

−重合停止剤−
重合停止剤としては、活性種であるアニオンを失活させる成分(重合停止成分)を含む液であれば特に制限はなく、重合停止成分としてアルコール及び/又は酸性物質を含む、水溶液や有機溶液(例えば、テトラヒドロフラン(THF)、メチルターシャリーブチルエーテル、ジオキサン、シクロペンチルメチルエーテル、トルエン等を溶媒とする溶液)が挙げられる。また、重合停止成分としてハロゲン化アルキルやクロロシラン等の求電子剤を含む液を重合停止剤として用いることもできる。
重合停止成分としてのアルコールとしては、例えば、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロピルアルコール等が挙げられる。
-Polymerization terminator-
The polymerization terminator is not particularly limited as long as it is a liquid containing a component that deactivates an anion that is an active species (polymerization termination component). An aqueous solution or an organic solution containing alcohol and / or an acidic substance as a polymerization termination component ( For example, tetrahydrofuran (THF), methyl tertiary butyl ether, dioxane, cyclopentyl methyl ether, toluene and the like are used as a solvent. In addition, a liquid containing an electrophilic agent such as an alkyl halide or chlorosilane as a polymerization termination component can be used as the polymerization termination agent.
Examples of the alcohol as the polymerization termination component include methanol, ethanol, propanol, isopropyl alcohol, and the like.

重合停止成分としての酸性物質としては、例えば、酢酸、塩酸等が挙げられる。
重合停止成分としてのハロゲン化アルキルとしては、例えば、アルキルブロマイド、アルキルヨージド等が挙げられる。
重合停止剤中に含まれるアルコール、酸性物質、求電子剤等の重合停止成分の量は、重合体溶液と合流した混合液中において、重合開始剤1モルに対して、1モル〜100モルとするのが好ましい。
Examples of the acidic substance as the polymerization termination component include acetic acid and hydrochloric acid.
Examples of the alkyl halide as the polymerization termination component include alkyl bromide and alkyl iodide.
The amount of the polymerization termination component such as alcohol, acidic substance, electrophile and the like contained in the polymerization terminator is 1 mol to 100 mol with respect to 1 mol of the polymerization initiator in the mixed solution combined with the polymer solution. It is preferable to do this.

導入口(III)から重合停止剤を導入する際の流速は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。例えば、1〜1000mL/minとすることができ、2〜500mL/minがより好ましく、4〜200mL/minがさらに好ましい。流速が上記範囲内であれば、迅速な混合が可能となり、かつ、圧力損失の懸念も低下する。   The flow rate at which the polymerization terminator is introduced from the introduction port (III) is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose. For example, it can be set to 1-1000 mL / min, 2-500 mL / min is more preferable, and 4-200 mL / min is further more preferable. If the flow rate is within the above range, rapid mixing is possible, and the risk of pressure loss is reduced.

<合流部(C2)>
反応管(4)内を流通しながらアニオン重合反応が進行している重合反応液と、重合停止剤供給流路(3)内を流通する重合停止剤とは、合流部(C2)で合流する。合流部(C2)はミキサーの役割を有し、反応管(4)と重合停止剤供給流路(3)とを一本の流路に合流し、下流の配管(5)へと合流した溶液を送り出すことができれば特に制限されない。図1の実施形態において、合流部(C2)はT字型のコネクターを用いている。
合流部(C2)内の流路の等価直径は、混合性能をより良好とする観点から、0.2〜10mmが好ましく、圧損をより抑制する観点から1〜10mmがより好ましい。
合流部(C2)の材質に特に制限はなく、上述した合流部(C1)で説明したのと同じ材質からなるものを用いることができる。また、合流部(C2)として採用しうるマイクロミキサーの具体例も、上記合流部(C1)として採用しうるマイクロミキサーの具体例と同じである。
<Merging section (C2)>
The polymerization reaction liquid in which the anionic polymerization reaction proceeds while flowing in the reaction tube (4) and the polymerization stopper flowing in the polymerization stopper supply channel (3) join at the junction (C2). . The junction (C2) has the role of a mixer, and the reaction tube (4) and the polymerization terminator supply channel (3) are merged into one channel and the solution is merged into the downstream pipe (5). If it can send out, it will not be restrict | limited in particular. In the embodiment of FIG. 1, the junction (C2) uses a T-shaped connector.
The equivalent diameter of the flow path in the junction (C2) is preferably 0.2 to 10 mm from the viewpoint of improving the mixing performance, and more preferably 1 to 10 mm from the viewpoint of further suppressing the pressure loss.
There is no restriction | limiting in particular in the material of a junction part (C2), What consists of the same material as what was demonstrated by the junction part (C1) mentioned above can be used. In addition, a specific example of the micromixer that can be used as the junction (C2) is the same as the specific example of the micromixer that can be used as the junction (C1).

<配管(5)>
重合反応液と重合停止剤を含む混合溶液は、配管(5)内を流通しながら反応し、アニオンが失活して重合が停止する。
配管(5)はチューブにより構成することができ、その等価直径は、流通する液の液温をより精密に制御する観点から、1〜50mmが好ましく、1〜10mmがより好ましい。配管(5)の長さは、等価直径、流量、所望する重合体の分子量に合わせて適宜調整すればよく、1〜10mとするのが好ましく、1〜5mがより好ましい。配管(5)の好ましい材質は、上述したアニオン重合性モノマー供給流路(1)の好ましい材質と同じである。
配管(5)内を流通する液の液温は特に限定されないが、図1に示すように、少なくとも上流側を、反応管(4)内を流通する液の液温と同じにすることが好ましい。
配管(5)内を流通する液の流速は、重合停止剤供給流路(3)内を流通する液の流速と、反応管(4)内を流通する液の流速の合計値となる。
配管(5)の下流において液を採取することにより、目的の重合体を得ることができる。
<Piping (5)>
The mixed solution containing the polymerization reaction solution and the polymerization terminator reacts while flowing through the pipe (5), the anion is deactivated, and the polymerization is stopped.
The pipe (5) can be constituted by a tube, and the equivalent diameter thereof is preferably 1 to 50 mm, more preferably 1 to 10 mm, from the viewpoint of controlling the liquid temperature of the flowing liquid more precisely. The length of the pipe (5) may be appropriately adjusted according to the equivalent diameter, the flow rate, and the desired molecular weight of the polymer, and is preferably 1 to 10 m, and more preferably 1 to 5 m. The preferable material of the pipe (5) is the same as the preferable material of the anionic polymerizable monomer supply channel (1) described above.
The liquid temperature of the liquid flowing through the pipe (5) is not particularly limited, but it is preferable that at least the upstream side is the same as the liquid temperature of the liquid flowing through the reaction tube (4) as shown in FIG. .
The flow rate of the liquid flowing through the pipe (5) is the sum of the flow rate of the liquid flowing through the polymerization terminator supply channel (3) and the flow rate of the liquid flowing through the reaction tube (4).
The target polymer can be obtained by collecting the liquid downstream of the pipe (5).

本発明の製造方法を実施するためのフロー式反応システムの別の実施形態を、図2を用いて説明する。図2の実施形態は、アニオン重合性モノマー供給流路(1)が途中で2つの流路に分岐していること以外は、図1の実施形態と同じである。図2の実施形態においては、アニオン重合性モノマー供給流路(1)は途中で2つの流路に分岐し、この分岐した2つの流路は、十字型のコネクターである合流部(C3)において、互いに対向する接続口から導入され、合流する。この実施形態において、液Bが流通するアニオン重合開始剤供給流路(2)は、合流部(C3)の、反応管(4)の連結部位と対向する接続口に連結されている。このようにアニオン重合性モノマー供給流路(1)を分岐させることにより、合流部(C3)において、モノマーと開始剤とがより素早く、より均質に混合され、得られる重合体の分子量分布をより狭めることができ、高度に単分散化した重合体を得ることが可能となる。かかる十字コネクターは、その内径が1〜10mmであることが好ましい。
上記十字コネクターとして市販品を広く用いることができ、市販品として例えば、Upchurch社製クロスコネクター;swagelok社製ユニオン・クロス;EYELA社製4方ジョイント等を用いることができる。
Another embodiment of the flow reaction system for carrying out the production method of the present invention will be described with reference to FIG. The embodiment of FIG. 2 is the same as the embodiment of FIG. 1 except that the anionically polymerizable monomer supply channel (1) is branched into two channels in the middle. In the embodiment of FIG. 2, the anionic polymerizable monomer supply channel (1) is branched into two channels on the way, and these two branched channels are at the junction (C3) which is a cross-shaped connector. , Are introduced from the connection ports facing each other and merge. In this embodiment, the anion polymerization initiator supply channel (2) through which the liquid B flows is connected to a connection port of the junction (C3) facing the connection site of the reaction tube (4). By branching the anionic polymerizable monomer supply channel (1) in this way, the monomer and initiator are mixed more quickly and more homogeneously in the junction (C3), and the molecular weight distribution of the resulting polymer is further increased. The polymer can be narrowed and a highly monodispersed polymer can be obtained. The cross connector preferably has an inner diameter of 1 to 10 mm.
Commercially available products can be widely used as the cross connector. Examples of commercially available products include a cross connector manufactured by Upchurch; a union cross manufactured by swagelok; a four-way joint manufactured by EYELA, and the like.

図2の実施形態において、アニオン重合性モノマー供給流路(1)は2つの流路に分岐されているが、3以上の流路に分岐させてもよく、かかる実施形態も本発明の実施形態として好ましい。また、アニオン重合性モノマー供給流路(1)を分岐させるとともに、あるいはアニオン重合性モノマー供給流路(1)を分岐させずに、アニオン重合開始剤供給流路(2)を分岐させ、合流部で合流させる形態としてもよく、かかる形態も本発明の実施形態に含まれる。なかでも、アニオン重合性モノマー供給流路(1)を2以上に分岐させ、且つ、アニオン重合開始剤供給流路(2)を分岐させずに、あるいはアニオン重合開始剤供給流路(2)を2以上に分岐させた形態を採用することが好ましい。アニオン重合性モノマー供給流路(1)の分岐数と、アニオン重合開始剤供給流路(2)の分岐数の関係は下記i)又はii)のように設計することがより好ましい。
i)アニオン重合性モノマー供給流路(1)の分岐数が2で、アニオン重合開始剤供給流路(2)が分岐を有しない形態。
ii)アニオン重合性モノマー供給流路(1)の分岐数が3以上で、アニオン重合開始剤供給流路(2)の分岐数が2以上であり、且つ、アニオン重合性モノマー供給流路(1)の分岐数がアニオン重合開始剤供給流路(2)の分岐数よりも多い形態。
In the embodiment of FIG. 2, the anionic polymerizable monomer supply channel (1) is branched into two channels, but it may be branched into three or more channels, and this embodiment is also an embodiment of the present invention. As preferred. Further, the anionic polymerization monomer supply flow path (1) is branched, or the anionic polymerization initiator supply flow path (1) is branched without branching the anionic polymerization monomer supply flow path (1), and the junction It is good also as a form made to join, and such a form is also contained in embodiment of this invention. Among them, the anionic polymerizable monomer supply flow path (1) is branched into two or more and the anionic polymerization initiator supply flow path (2) is not branched, or the anionic polymerization initiator supply flow path (2) is formed. It is preferable to adopt a form branched into two or more. The relationship between the number of branches in the anionic polymerizable monomer supply channel (1) and the number of branches in the anion polymerization initiator supply channel (2) is more preferably designed as shown in i) or ii) below.
i) A mode in which the number of branches of the anionic polymerizable monomer supply channel (1) is 2, and the anion polymerization initiator supply channel (2) has no branches.
ii) The number of branches in the anion polymerizable monomer supply channel (1) is 3 or more, the number of branches in the anion polymerization initiator supply channel (2) is 2 or more, and the anion polymerizable monomer supply channel (1 ) Has a larger number of branches than the number of branches in the anionic polymerization initiator supply channel (2).

液Aと液Bとの合流部に連結する、液Aが流通する流路の数と液Bが流通する流路の数の合計は、3〜10本であることが好ましく、3〜8本であることがより好ましく、3〜6本であることがさらに好ましく、3〜5本であることがさらに好ましい。この場合において、アニオン重合性モノマー供給流路(1)の分岐数がアニオン重合開始剤供給流路(2)の分岐数よりも多いことが好ましい。
かかる本数の流路を接続可能な合流部は、接続する流路の数に応じた数の接続口を有するコネクターで構成することができる。例えば6方コネクターを用いれば、液Aが流通する流路の数と液Bが流通する流路の数の合計を5本とすることができ、残る1つの接続口を排出口とし、この排出口に反応管を接続することができる。
本発明に用いうる、5方以上の接続口を有するコネクターとして、市販品を広く用いることができる。これら市販品の例として、EYELA社製6方ジョイント、杉山商事製六方ジョイント、Upchurch社製6−ポートマニホールド等を挙げることができる。
5方以上の接続口を有するコネクターは、その内径が1〜10mmであることが好ましい。
The total of the number of channels through which liquid A circulates and the number of channels through which liquid B circulates connected to the junction of liquid A and liquid B is preferably 3-10, and 3-8 It is more preferable that it is 3-6, it is further more preferable, and it is further more preferable that it is 3-5. In this case, it is preferable that the number of branches of the anionic polymerizable monomer supply channel (1) is larger than the number of branches of the anionic polymerization initiator supply channel (2).
The junction part to which such a number of flow paths can be connected can be constituted by a connector having a number of connection ports corresponding to the number of connected flow paths. For example, if a 6-way connector is used, the total number of channels through which liquid A flows and the number of channels through which liquid B flows can be five, and the remaining one connection port can be used as a discharge port. A reaction tube can be connected to the outlet.
Commercially available products can be widely used as connectors having five or more connection ports that can be used in the present invention. Examples of these commercially available products include a 6-way joint manufactured by EYELA, a 6-way joint manufactured by Sugiyama Corporation, and a 6-port manifold manufactured by Upchurch.
A connector having five or more connection ports preferably has an inner diameter of 1 to 10 mm.

なお、上記では分岐を有する流路が有する導入口が1つであり、途中で流路が分岐する形態を説明したが、一の溶液に対する導入口を複数設けた形態としてもよく、かかる実施形態も本発明の実施形態に包含される。例えば、アニオン重合性モノマー供給流路(1)を複数本用意し、これら複数のアニオン重合性モノマー供給流路(1)を合流部で合流する形態とすることもできる。このことは、アニオン重合開始剤供給流路(2)についても同様である。   In the above description, the flow path having a branch has one introduction port and the flow path is branched in the middle. However, a form in which a plurality of introduction ports for one solution may be provided is also possible. Are also included in the embodiments of the present invention. For example, a plurality of anion polymerizable monomer supply channels (1) may be prepared, and the plurality of anion polymerizable monomer supply channels (1) may be merged at the junction. The same applies to the anionic polymerization initiator supply channel (2).

図1及び2の実施形態において、滞留時間(反応時間)は、15秒以上とすることが好ましく、20〜1800秒とすることがより好ましく、20〜600秒とすることがさらに好ましい。図1及び2の実施形態における滞留時間(反応時間)とは、液Aと液Bの混合液が反応管(4)内に導入されてから配管(5)出口から排出されるまでの時間を意味する。   1 and 2, the residence time (reaction time) is preferably 15 seconds or longer, more preferably 20 to 1800 seconds, and even more preferably 20 to 600 seconds. The residence time (reaction time) in the embodiment of FIGS. 1 and 2 is the time from when the liquid mixture of liquid A and liquid B is introduced into the reaction tube (4) until it is discharged from the outlet of the pipe (5). means.

続いて本発明の製造方法に用いるフロー式反応システムのさらに別の実施形態について説明する。図3は、アニオン重合反応によるブロック共重合体の製造方法に用いるフロー式反応システムの一例を示す概略図である。
図3に示す実施形態において、導入口(I)を備えたアニオン重合性モノマー供給流路(1)、導入口(II)を備えたアニオン重合開始剤供給流路(2)、導入口(III)を備えた重合停止剤供給流路(3)、上記アニオン重合性モノマー供給流路(1)と上記アニオン重合開始剤供給流路(2)とが合流する合流部(C1)、この合流部(C1)の下流側端部に連結する反応管(4)、及び配管(5)は、それぞれ上述した図1の実施形態における、導入口(I)を備えたアニオン重合性モノマー供給流路(1)、導入口(II)を備えたアニオン重合開始剤供給流路(2)、導入口(III)を備えた重合停止剤供給流路(3)、上記アニオン重合性モノマー供給流路(1)と上記アニオン重合開始剤供給流路(2)とが合流する合流部(C1)、この合流部(C1)の下流側端部に連結する反応管(4)、及び配管(5)と同義であり、好ましい形態も同じであるため説明を省略する。
Next, still another embodiment of the flow reaction system used in the production method of the present invention will be described. FIG. 3 is a schematic view showing an example of a flow reaction system used in a method for producing a block copolymer by an anionic polymerization reaction.
In the embodiment shown in FIG. 3, an anion polymerizable monomer supply channel (1) having an inlet (I), an anionic polymerization initiator supply channel (2) having an inlet (II), and an inlet (III ) Having a polymerization terminator supply channel (3), the junction (C1) where the anion polymerizable monomer supply channel (1) and the anion polymerization initiator supply channel (2) are merged, and this junction The reaction tube (4) and the pipe (5) connected to the downstream end of (C1) are each an anion polymerizable monomer supply channel (I) having an introduction port (I) in the embodiment of FIG. 1) an anionic polymerization initiator supply channel (2) provided with an inlet (II), a polymerization terminator supply channel (3) provided with an inlet (III), the anionic polymerizable monomer supply channel (1) ) And the anionic polymerization initiator supply channel (2) join together (C1), This is synonymous with the reaction pipe (4) and the pipe (5) connected to the downstream end of the merging section (C1), and the preferred form is also the same.

図3の実施形態は、上述した図1の実施形態におけるアニオン重合性モノマー供給流路(1)に加えて、アニオン重合性モノマー供給流路(6)を有する。図3の実施形態において、導入口(I)から導入されてアニオン重合性モノマー供給流路(1)内を流通するアニオン重合性モノマー(以下、「第1のアニオン重合性モノマー」という。)と、導入口(IV)から導入されてアニオン重合性モノマー供給流路(6)内を流通するアニオン重合性モノマー(以下、「第2のアニオン重合性モノマー」という。)とは、互いに異なる種類のモノマーとする。こうすることで、2種類の異なるブロックから構成されたブロック共重合体を得ることができる。第1のアニオン重合性モノマー及び第2のアニオン重合性モノマーの種類は、図1の実施形態において説明した好ましいアニオン重合性モノマーから選択されることが好ましい。
第1のアニオン重合性モノマーと第2のアニオン重合性モノマーは、そのまま流路内を流通させてもよいが、通常は溶液の状態で流通管内を流通させる(以下、アニオン重合性モノマー供給流路(1)内を流通する、第1のアニオン重合性モノマーを含む液を「液A1」と称し、アニオン重合性モノマー供給流路(6)内を流通する、第2のアニオン重合性モノマーを含む液を「液A2」と称す。)。液A1及び液A2に用いる溶媒としては、上記液Aに用いうる溶媒として説明したものを好適に用いることができる。液A1に用いる溶媒と液A2に用いる溶媒は、互いに同一でも異なっていてもよい。
液A1中のアニオン重合性モノマーの含有量と、液A2中のアニオン重合性モノマーの含有量は、それぞれ独立に、通常は1〜100質量%であり、3〜70質量%がより好ましく、5〜50質量%がさらに好ましく、10〜40質量%がさらに好ましい。
また、液A1中のアニオン重合性モノマーのモル濃度と、液A2中のアニオン重合性モノマーのモル濃度は、それぞれ独立に、0.5〜10Mが好ましく、0.5〜5Mがより好ましい。
The embodiment of FIG. 3 has an anion polymerizable monomer supply channel (6) in addition to the anion polymerizable monomer supply channel (1) in the embodiment of FIG. 1 described above. In the embodiment of FIG. 3, an anion polymerizable monomer (hereinafter referred to as “first anion polymerizable monomer”) introduced from the inlet (I) and flowing through the anion polymerizable monomer supply channel (1). The anion polymerizable monomer (hereinafter referred to as “second anion polymerizable monomer”) introduced from the introduction port (IV) and flowing through the anion polymerizable monomer supply channel (6) is of a kind different from each other. Monomer. By carrying out like this, the block copolymer comprised from two types of different blocks can be obtained. The types of the first anionic polymerizable monomer and the second anionic polymerizable monomer are preferably selected from the preferred anionic polymerizable monomers described in the embodiment of FIG.
The first anionic polymerizable monomer and the second anionic polymerizable monomer may be circulated in the flow path as they are, but are normally circulated in the flow pipe in a solution state (hereinafter, anionic polymerizable monomer supply flow path). (1) The liquid containing the first anionic polymerizable monomer that circulates in the interior is referred to as “liquid A1”, and includes the second anionic polymerizable monomer that circulates in the anionic polymerizable monomer supply channel (6). The liquid is referred to as “Liquid A2.”) As the solvent used for the liquid A1 and the liquid A2, those described as the solvent that can be used for the liquid A can be preferably used. The solvent used for the liquid A1 and the solvent used for the liquid A2 may be the same as or different from each other.
The content of the anionic polymerizable monomer in the liquid A1 and the content of the anionic polymerizable monomer in the liquid A2 are each independently usually 1 to 100% by mass, more preferably 3 to 70% by mass. -50 mass% is more preferable, and 10-40 mass% is further more preferable.
In addition, the molar concentration of the anionic polymerizable monomer in the liquid A1 and the molar concentration of the anionic polymerizable monomer in the liquid A2 are each independently preferably 0.5 to 10M, and more preferably 0.5 to 5M.

図3の実施形態において、反応管(4)内を流通する重合体溶液は、その生長末端にアニオン活性種を有する状態で合流部(C4)に到達し、合流部(C4)において、液A2と合流する。合流部(C4)はミキサーの役割を有し、反応管(4)とアニオン重合性モノマー供給流路(6)とを1本の流路に合流し、反応流路である下流の反応管(7)へと合流した溶液を送り出すことができれば特に制限されない。合流部(C4)の形態は、図1の形態において説明した合流部(C2)と同じである。   In the embodiment of FIG. 3, the polymer solution flowing through the reaction tube (4) reaches the joining part (C4) in a state having an anion active species at its growth end, and in the joining part (C4), the liquid A2 To join. The junction (C4) has a role of a mixer, and joins the reaction tube (4) and the anion polymerizable monomer supply channel (6) into one channel, and a downstream reaction tube ( It will not be restrict | limited especially if the solution which merged to 7) can be sent out. The form of the joining part (C4) is the same as the joining part (C2) described in the form of FIG.

反応管(7)内においてブロック共重合体が生成される。すなわち、反応管(4)内を流通してきた重合体の生長末端に、第2のアニオン重合性モノマーが付加重合する。反応管(7)の好ましい形態は図1の形態において説明した反応管(4)の好ましい形態を同じである。   A block copolymer is produced in the reaction tube (7). That is, the second anionic polymerizable monomer undergoes addition polymerization at the growing end of the polymer that has flowed through the reaction tube (4). The preferred form of the reaction tube (7) is the same as the preferred form of the reaction tube (4) described in the form of FIG.

図3の実施形態において、反応管(7)内を流通する、ブロック共重合体を含む重合反応液は、重合停止剤供給流路(3)と合流部(C2)内で合流する。合流部(C2)の形態は、図1の実施形態における合流部(C2)と同じであり、好ましい形態も同じである。
ブロック共重合体を含む重合反応液は、合流部(C2)内で重合停止剤と混合され、配管(5)内を流通中に重合反応が完全に停止する。
In the embodiment of FIG. 3, the polymerization reaction liquid containing the block copolymer that circulates in the reaction tube (7) joins in the polymerization terminator supply flow path (3) and the merging section (C2). The form of the joining part (C2) is the same as the joining part (C2) in the embodiment of FIG. 1, and the preferred form is also the same.
The polymerization reaction liquid containing the block copolymer is mixed with the polymerization terminator in the junction (C2), and the polymerization reaction is completely stopped while circulating in the pipe (5).

図3の実施形態において、導入口(I)から液A1を導入する流速は、流路の等価直径、液Bの濃度、液Bの導入流量等を考慮し、目的に応じて適宜選択することができる。例えば、1〜2000mL/minが好ましく、5〜500mL/minがより好ましく、10〜200mL/minがさらに好ましく、10〜100mL/minがさらに好ましい。
また、導入口(IV)から液A2を導入する際の流速も同様に1〜2000mL/minが好ましく、5〜500mL/minがより好ましく、10〜200mL/minがさらに好ましく、10〜100mL/minがさらに好ましい。
また、図3の実施形態において、導入口(II)からアニオン重合開始剤の液Bを導入する際の流速は、10mL/minよりも速く且つ500mL/min以下(すなわち10mL/min超500mL/min以下)とする。液Bの流速を上記範囲内とすることにより、合流部における混合効率が高まり得られる重合体をより単分散化でき、かつ、圧力損失の懸念も低下する。液Bを導入する際の流速は11〜200mL/minとすることが好ましく、12〜100mL/minとすることがより好ましく、12〜50mL/minとすることがさらに好ましい。
また、図3の実施形態において、導入口(II)から導入される液Bの流速Bは、ポリマーの分子量制御の観点から、導入口(I)から導入される液A1の流速A1よりも遅いことが好ましい。流速A1と流速Bの比は、[流速A1]/[流速B]=20/1〜1.5/1が好ましく、[流速A1]/[流速B]=10/1〜2/1がより好ましい。
In the embodiment of FIG. 3, the flow rate for introducing the liquid A1 from the inlet (I) is appropriately selected according to the purpose in consideration of the equivalent diameter of the flow path, the concentration of the liquid B, the introduction flow rate of the liquid B, and the like. Can do. For example, 1 to 2000 mL / min is preferable, 5 to 500 mL / min is more preferable, 10 to 200 mL / min is further preferable, and 10 to 100 mL / min is further preferable.
Similarly, the flow rate when introducing the liquid A2 from the inlet (IV) is preferably 1 to 2000 mL / min, more preferably 5 to 500 mL / min, further preferably 10 to 200 mL / min, and 10 to 100 mL / min. Is more preferable.
In the embodiment of FIG. 3, the flow rate when introducing the liquid B of the anionic polymerization initiator from the inlet (II) is faster than 10 mL / min and not more than 500 mL / min (that is, more than 10 mL / min and 500 mL / min). The following. By setting the flow rate of the liquid B within the above range, the polymer that can increase the mixing efficiency in the joining portion can be monodispersed, and the concern about pressure loss is also reduced. The flow rate when introducing the liquid B is preferably 11 to 200 mL / min, more preferably 12 to 100 mL / min, and still more preferably 12 to 50 mL / min.
In the embodiment of FIG. 3, the flow rate B of the liquid B introduced from the introduction port (II) is slower than the flow rate A1 of the liquid A1 introduced from the introduction port (I) from the viewpoint of controlling the molecular weight of the polymer. It is preferable. The ratio between the flow velocity A1 and the flow velocity B is preferably [flow velocity A1] / [flow velocity B] = 20/1 to 1.5 / 1, and more preferably [flow velocity A1] / [flow velocity B] = 10/1 to 2/1. preferable.

液A1と液Bの導入量は、合流部(C1)において液A1と液Bが均質に混じり合ったと仮定した場合に、かかる混合液中において、アニオン重合性モノマーとアニオン重合開始剤の当量比が、開始剤1当量に対して、モノマーが5〜5000当量が好ましく、10〜5000当量がより好ましく、10〜1000当量が特に好ましい。なかでも当量比を上記特に好ましい範囲内とすることにより、理論値と事実上等しい分子量のポリマーを得ることができる点で有利である。すなわち、モノマーが重合性官能基を1つ有する化合物である場合、開始剤1モルに対して、モノマーの使用量が5〜5000モルが好ましく、10〜5000モルがより好ましく、10〜1000モルが特に好ましい。   The introduction amount of the liquid A1 and the liquid B is the equivalent ratio of the anionic polymerizable monomer and the anionic polymerization initiator in the mixed liquid, assuming that the liquid A1 and the liquid B are homogeneously mixed in the merging portion (C1). However, the monomer is preferably 5 to 5000 equivalents, more preferably 10 to 5000 equivalents, and particularly preferably 10 to 1000 equivalents with respect to 1 equivalent of the initiator. In particular, it is advantageous in that a polymer having a molecular weight substantially equal to the theoretical value can be obtained by setting the equivalent ratio within the above-mentioned particularly preferable range. That is, when the monomer is a compound having one polymerizable functional group, the amount of the monomer used is preferably 5 to 5000 mol, more preferably 10 to 5000 mol, and more preferably 10 to 1000 mol with respect to 1 mol of the initiator. Particularly preferred.

図3の実施形態において、導入口(III)から導入する重合停止剤の導入流量は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。例えば、1〜1000mL/minとすることができ、2〜500mL/minがより好ましく、4〜200mL/minがさらに好ましく、4〜100mL/minがさらに好ましい。流速が上記範囲内であれば、迅速な混合が可能となり、かつ、圧力損失の懸念も低下する。   In the embodiment of FIG. 3, the introduction flow rate of the polymerization terminator introduced from the introduction port (III) is not particularly limited and can be appropriately selected according to the purpose. For example, it can be set to 1-1000 mL / min, 2-500 mL / min is more preferable, 4-200 mL / min is further more preferable, and 4-100 mL / min is further more preferable. If the flow rate is within the above range, rapid mixing is possible, and the risk of pressure loss is reduced.

図3の実施形態において、R2及びR3で表されるエリアは、恒温槽内に配設されていることを意味する。R2内の温度は、液温が−100℃〜40℃(好ましくは−80℃〜20℃、より好ましくは−50℃〜10℃)となるように制御されていることが好ましい。またR3内の温度は、液温が−100℃〜0℃(好ましくは−80℃〜−10℃、より好ましくは−70℃〜−20℃)となるように制御されていることが好ましい。特に第2のアニオン重合性モノマーがアクリルモノマー、メタクリレートモノマーの場合、R3内の温度を上記好まし温度範囲内とすることにより、副反応が抑制され、より低分散度のポリマーを得ることができる。   In the embodiment of FIG. 3, the areas represented by R2 and R3 mean that they are arranged in a thermostatic bath. The temperature in R2 is preferably controlled so that the liquid temperature becomes −100 ° C. to 40 ° C. (preferably −80 ° C. to 20 ° C., more preferably −50 ° C. to 10 ° C.). Moreover, it is preferable that the temperature in R3 is controlled so that the liquid temperature becomes −100 ° C. to 0 ° C. (preferably −80 ° C. to −10 ° C., more preferably −70 ° C. to −20 ° C.). In particular, when the second anionic polymerizable monomer is an acrylic monomer or a methacrylate monomer, by setting the temperature in R3 within the above preferred temperature range, side reactions can be suppressed and a polymer with a lower degree of dispersion can be obtained. .

本発明の製造方法でブロック共重合体を得るためのフロー式反応システムの別の実施形態を、図4を用いて説明する。図4の実施形態は、第1のアニオン重合性モノマー供給流路(1)が途中で2つの流路に分岐していること以外は、図3の実施形態と同じである。
図4の実施形態においては、第1のアニオン重合性モノマー供給流路(1)は途中で2つの流路に分岐し、この分岐した2つの流路は、十字型の構造体(十字コネクター)である合流部(C3)において、互いに対向する接続口から導入され、合流する。この実施形態において、液Bが流通するアニオン重合開始剤供給流路(2)は、合流部(C3)の、反応管(4)の連結部位と対向する接続口に連結されている。このように、第1のアニオン重合性モノマー供給流路(1)を分岐させることにより、合流部(C3)において、モノマーと開始剤とがより素早く、より均質に混合され、得られる重合体の分子量分布をより狭めることができ、高度に単分散化したブロック共重合体を合成することが可能となる。
図4の実施形態において、第1のアニオン重合性モノマー供給流路(1)は2つの流路に分岐されているが、3以上の流路に分岐させてもよく、かかる実施形態も本発明の実施形態として好ましい。また、第1のアニオン重合性モノマー供給流路(1)を分岐させるとともに、あるいは第1のアニオン重合性モノマー供給流路(1)を分岐させずに、アニオン重合開始剤供給流路(2)を分岐させ、合流部で合流してもよく、かかる実施形態も本発明の実施形態に含まれる。なかでも、第1のアニオン重合性モノマー供給流路(1)を2以上に分岐させ、且つ、アニオン重合開始剤供給流路(2)を分岐させずに、あるいはアニオン重合開始剤供給流路(2)を2以上に分岐させた形態を採用することが好ましい。第1のアニオン重合性モノマー供給流路(1)の分岐数と、アニオン重合開始剤供給流路(2)の分岐数の関係は下記iii)又はiv)のように設計することがより好ましい。
Another embodiment of a flow reaction system for obtaining a block copolymer by the production method of the present invention will be described with reference to FIG. The embodiment of FIG. 4 is the same as the embodiment of FIG. 3 except that the first anionically polymerizable monomer supply channel (1) is branched into two channels on the way.
In the embodiment of FIG. 4, the first anionically polymerizable monomer supply channel (1) is branched into two channels on the way, and the two branched channels are cross-shaped structures (cross connectors). In the joining portion (C3), the two are introduced from the connecting ports facing each other and join together. In this embodiment, the anion polymerization initiator supply channel (2) through which the liquid B flows is connected to a connection port of the junction (C3) facing the connection site of the reaction tube (4). Thus, by branching the first anionic polymerizable monomer supply channel (1), the monomer and the initiator are mixed more quickly and more homogeneously in the junction (C3). The molecular weight distribution can be further narrowed, and a highly monodispersed block copolymer can be synthesized.
In the embodiment of FIG. 4, the first anionic polymerizable monomer supply channel (1) is branched into two channels, but it may be branched into three or more channels, and such an embodiment is also the present invention. It is preferable as an embodiment. In addition, the anion polymerization initiator supply channel (2) is branched without branching the first anion polymerizable monomer supply channel (1) or without branching the first anion polymerizable monomer supply channel (1). May be branched and merged at the junction, and such an embodiment is also included in the embodiment of the present invention. Among them, the first anionic polymerizable monomer supply channel (1) is branched into two or more and the anionic polymerization initiator supply channel (2) is not branched, or the anion polymerization initiator supply channel ( It is preferable to adopt a form in which 2) is branched into two or more. The relationship between the number of branches in the first anionic polymerizable monomer supply channel (1) and the number of branches in the anion polymerization initiator supply channel (2) is more preferably designed as in the following iii) or iv).

iii)第1のアニオン重合性モノマー供給流路(1)の分岐数が2で、アニオン重合開始剤供給流路(2)が分岐を有しない形態。
iv)第1のアニオン重合性モノマー供給流路(1)の分岐数が3以上で、アニオン重合開始剤供給流路(2)の分岐数が2以上であり、且つ、アニオン重合性モノマー供給流路(1)の分岐数がアニオン重合開始剤供給流路(2)の分岐数よりも多い形態。
iii) A form in which the number of branches of the first anionic polymerizable monomer supply channel (1) is 2, and the anion polymerization initiator supply channel (2) has no branches.
iv) The number of branches in the first anionic polymerizable monomer supply channel (1) is 3 or more, the number of branches in the anionic polymerization initiator supply channel (2) is 2 or more, and the anionic polymerizable monomer supply flow A mode in which the number of branches in the channel (1) is greater than the number of branches in the anionic polymerization initiator supply channel (2).

液A1と液Bとの合流部に連結する、液A1が流通する流路の数と液Bが流通する流路の数の合計は、3〜10本であることが好ましく、3〜8本であることがより好ましく、3〜6本であることがさらに好ましく、3〜5本であることがさらに好ましい。この場合において、第1のアニオン重合性モノマー供給流路(1)の分岐数がアニオン重合開始剤供給流路(2)の分岐数よりも多いことが好ましい。
かかる本数の流路を接続可能な合流部は、接続する流路の数に応じた数の接続口を有するコネクターで構成することができる。例えば6方コネクターを用いれば、液A1が流通する流路の数と液Bが流通する流路の数の合計を5本とすることができ、残る1つの接続口を排出口とし、この排出口に反応管を接続することができる。
The total of the number of flow paths through which liquid A1 circulates and the number of flow paths through which liquid B circulates, connected to the junction of liquid A1 and liquid B, is preferably 3-10, and 3-8 It is more preferable that it is 3-6, it is further more preferable, and it is further more preferable that it is 3-5. In this case, it is preferable that the number of branches in the first anionic polymerizable monomer supply channel (1) is larger than the number of branches in the anion polymerization initiator supply channel (2).
The junction part to which such a number of flow paths can be connected can be constituted by a connector having a number of connection ports corresponding to the number of connected flow paths. For example, if a 6-way connector is used, the total of the number of channels through which the liquid A1 flows and the number of channels through which the liquid B flows can be five. A reaction tube can be connected to the outlet.

なお、上記では分岐を有する流路が有する導入口が1つであり、途中で流路が分岐する形態を説明したが、一の溶液に対する導入口を複数設けた形態としてもよく、かかる実施形態も本発明の実施形態に包含される。例えば、第1のアニオン重合性モノマー供給流路(1)を複数本用意し、これら複数のアニオン重合性モノマー供給流路(1)を合流部で合流する形態とすることもできる。このことは、アニオン重合開始剤供給流路(2)についても同様である。   In the above description, the flow path having a branch has one introduction port and the flow path is branched in the middle. However, a form in which a plurality of introduction ports for one solution may be provided is also possible. Are also included in the embodiments of the present invention. For example, a plurality of first anion polymerizable monomer supply channels (1) may be prepared, and the plurality of anion polymerizable monomer supply channels (1) may be merged at a junction. The same applies to the anionic polymerization initiator supply channel (2).

図5は、本発明の製造方法を実施するためのさらに別の実施形態を示す概略図である。図5の実施形態は、図4の実施形態において、第1のアニオン重合性モノマーを重合した重合体を含む重合反応液と、第2のアニオン重合性モノマーを含む液A2とを合流する前に、上記重合反応液と、重合制御剤を含む液Cとを合流部(C5)で合流し、反応管(9)内を下流へ流通中に反応させる工程を含む。図5の実施形態において、液Cは導入口(V)から導入され、重合制御剤供給流路(8)内を合流部(C5)に向けて流通する。
重合制御剤は、得られるブロック共重合体の分散度をより高めるために用いられる。例えば重合制御剤として、アルカリ金属アルコキシド、アルカリ金属塩及びアルカリ土類金属塩の少なくとも1種を用いることにより、第1のアニオン重合性モノマーが重合した重合体が生長末端に有するリビングアニオンが安定化され、この生長末端への第2のアニオン重合性モノマーの付加反応を安定的に行わせることができる。
FIG. 5 is a schematic view showing still another embodiment for carrying out the production method of the present invention. The embodiment of FIG. 5 is different from the embodiment of FIG. 4 in that the polymerization reaction liquid containing the polymer obtained by polymerizing the first anionic polymerizable monomer and the liquid A2 containing the second anionic polymerizable monomer are merged. And a step of joining the polymerization reaction solution and the liquid C containing the polymerization control agent at the joining portion (C5) and reacting the inside of the reaction tube (9) in the downstream. In the embodiment of FIG. 5, the liquid C is introduced from the introduction port (V) and circulates in the polymerization control agent supply flow path (8) toward the junction (C5).
The polymerization control agent is used to further increase the degree of dispersion of the resulting block copolymer. For example, by using at least one of an alkali metal alkoxide, an alkali metal salt and an alkaline earth metal salt as a polymerization controller, the living anion at the growth terminal of the polymer obtained by polymerizing the first anionic polymerizable monomer is stabilized. Thus, the addition reaction of the second anionic polymerizable monomer to the growth terminal can be stably performed.

重合制御剤として用いる上記アルカリ金属アルコキシドとしては、リチウムアルコキシドが好ましく、具体的には、メタノール、エタノール、イソプロパノール、2-ブタノール、オクタノール、ベンジルアルコール、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、シクロヘキサノール等のC1〜C24のアルコールのリチウム塩を挙げることができ、これらは1種単独で、又は2種以上を組み合わせて用いることができる。   The alkali metal alkoxide used as the polymerization controller is preferably a lithium alkoxide, specifically, a C1-C24 alcohol such as methanol, ethanol, isopropanol, 2-butanol, octanol, benzyl alcohol, diethylene glycol monomethyl ether, cyclohexanol, or the like. These lithium salts can be used, and these can be used alone or in combination of two or more.

重合制御剤として用いる上記アルカリ金属塩及びアルカリ土類金属塩としては、具体的には、ナトリウム、カリウム、バリウム、マグネシウムの硫酸塩、硝酸塩、ホウ酸塩等の鉱酸塩やハロゲン化物を例示することができる。より具体的には、リチウムやバリウムの塩化物、臭化物、ヨウ化物や、ホウ酸リチウム、硝酸マグネシウム、塩化ナトリウム、塩化カリウム等を挙げることができる。これらの中でも、リチウムのハロゲン化物、例えば塩化リチウム、臭化リチウム、ヨウ化リチウム又はフッ化リチウムが好ましく、特に塩化リチウムが好ましい。これらは1種単独で、又は2種以上を組み合わせて用いることができる。   Specific examples of the alkali metal salt and alkaline earth metal salt used as the polymerization controller include mineral salts and halides such as sodium, potassium, barium, magnesium sulfate, nitrate, borate. be able to. More specifically, lithium, barium chloride, bromide, iodide, lithium borate, magnesium nitrate, sodium chloride, potassium chloride and the like can be mentioned. Among these, lithium halides such as lithium chloride, lithium bromide, lithium iodide or lithium fluoride are preferable, and lithium chloride is particularly preferable. These can be used alone or in combination of two or more.

アルカリ金属アルコキシド、アルカリ金属塩及びアルカリ土類金属塩の合計使用量は、重合に影響しない範囲で任意の量で使用できる。例えば、アニオン重合開始剤の使用量に対して、1/10〜100倍モルで使用することができ、1/2〜20倍モルで使用することが好ましい。1/2〜20倍モルで使用することにより、分子量や分子量分布が制御された重合体をより安定的に再現性よく製造することができる。   The total amount of the alkali metal alkoxide, alkali metal salt and alkaline earth metal salt can be used in any amount as long as the polymerization is not affected. For example, it can be used at 1/10 to 100 times mol, preferably 1/2 to 20 times mol, of the amount of anionic polymerization initiator used. By using it at 1/2 to 20 times mol, a polymer with controlled molecular weight and molecular weight distribution can be produced more stably and with good reproducibility.

液C中、アルカリ金属アルコキシド、アルカリ金属塩及びアルカリ土類金属塩の含有量は合計で、通常は0.01〜10質量%であり、0.1〜5質量%が好ましい。
また、液C中のアルカリ金属アルコキシド、アルカリ金属塩及びアルカリ土類金属塩のモル濃度は合計で、0.01〜5Mが好ましく、0.02〜1Mがより好ましい。
液Cに用いる溶媒は、重合制御剤を溶解できれば特に制限はなく、テトラヒドロフラン、ジオキサン、トリオキサン、メチルターシャリーブチルエーテル、シクロペンチルメチルエーテル、エチレングリコールジブチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテル、これらの誘導体などを挙げることができる。
In the liquid C, the total content of alkali metal alkoxide, alkali metal salt and alkaline earth metal salt is generally 0.01 to 10% by mass, preferably 0.1 to 5% by mass.
Further, the molar concentration of the alkali metal alkoxide, alkali metal salt and alkaline earth metal salt in the liquid C is preferably 0.01 to 5M, more preferably 0.02 to 1M.
The solvent used in the liquid C is not particularly limited as long as the polymerization control agent can be dissolved. Tetrahydrofuran, dioxane, trioxane, methyl tertiary butyl ether, cyclopentyl methyl ether, ethylene glycol dibutyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol diethyl ether, diethylene glycol dibutyl ether, and these And derivatives thereof.

また、第2のアニオン重合性モノマー供給流路(6)に導入する第2のアニオン重合性モノマーが(メタ)アクリル酸エステルの場合、重合制御剤として、単独でのアニオン重合活性が低いエチレン誘導体を添加することが好ましい。これにより重合の副反応を抑制することができる。この様なエチレン誘導体として、1,1−ジフェニルエチレン(DPE)、1,1−ジ(p−トリル)エチレン、1,1−ジ(o−トリル)エチレン、アルファメチルスチレン等を挙げることができる。
液Cがエチレン誘導体を含有する場合、その量は、含有量は0.1〜20質量%とすることが好ましく、0.5〜10質量%とすることがより好ましい。また、液C中のエチレン誘導体のモル濃度は、0.01〜5Mが好ましく、0.05〜1Mがより好ましい。
Further, when the second anionic polymerizable monomer introduced into the second anionic polymerizable monomer supply channel (6) is a (meth) acrylic acid ester, an ethylene derivative having a low anionic polymerization activity alone as a polymerization control agent Is preferably added. Thereby, the side reaction of superposition | polymerization can be suppressed. Examples of such ethylene derivatives include 1,1-diphenylethylene (DPE), 1,1-di (p-tolyl) ethylene, 1,1-di (o-tolyl) ethylene, and alphamethylstyrene. .
When the liquid C contains an ethylene derivative, the content is preferably 0.1 to 20% by mass, and more preferably 0.5 to 10% by mass. Moreover, 0.01-5M is preferable and, as for the molar concentration of the ethylene derivative in the liquid C, 0.05-1M is more preferable.

図4及び5の実施形態において、R2及びR3で表されるエリアは、恒温槽内に配設されていることを意味する。R2内の温度は、液温が−100℃〜40℃(好ましくは−80℃〜20℃、より好ましくは−50℃〜10℃)となるように制御されていることが好ましい。またR3内の温度は、特に第2のアニオン重合性モノマーがアクリル系モノマー、メタクリレート系モノマーの場合、液温が−100℃〜0℃(好ましくは−80℃〜−10℃、より好ましくは−70℃〜−20℃)となるように制御されていることが好ましい。   In the embodiment of FIGS. 4 and 5, the areas represented by R <b> 2 and R <b> 3 mean that they are arranged in the thermostat. The temperature in R2 is preferably controlled so that the liquid temperature becomes −100 ° C. to 40 ° C. (preferably −80 ° C. to 20 ° C., more preferably −50 ° C. to 10 ° C.). The temperature in R3 is such that the liquid temperature is −100 ° C. to 0 ° C. (preferably −80 ° C. to −10 ° C., more preferably −2 ° C.), particularly when the second anionic polymerizable monomer is an acrylic monomer or a methacrylate monomer. It is preferable that the temperature is controlled to be 70 ° C to -20 ° C.

本発明の製造方法で得られるブロック共重合体の組成は、第1のアニオン重合性モノマーと第2のアニオン重合性モノマーの供給比を調整したり、各反応管での反応液の滞留時間を調整したりすることで制御できる。   The composition of the block copolymer obtained by the production method of the present invention is such that the supply ratio of the first anionic polymerizable monomer and the second anionic polymerizable monomer is adjusted, or the residence time of the reaction liquid in each reaction tube is adjusted. It can be controlled by adjusting.

図3〜5の実施形態において、滞留時間(反応時間)は、20秒以上とすることが好ましく、20〜1800秒とすることがより好ましく、20〜600秒とすることがさらに好ましい。図3〜5の実施形態における滞留時間(反応時間)とは、液Aと液Bの混合液が反応管(4)内に導入されてからと配管(5)出口から排出されるまでの時間を意味する。   3 to 5, the residence time (reaction time) is preferably 20 seconds or more, more preferably 20 to 1800 seconds, and even more preferably 20 to 600 seconds. The residence time (reaction time) in the embodiment of FIGS. 3 to 5 is the time from when the liquid mixture of liquid A and liquid B is introduced into the reaction tube (4) until it is discharged from the outlet of the pipe (5). Means.

本発明の重合体の製造方法(ブロック共重合体の製造方法を含む)によれば、製造する重合体の分子量が大きい場合であっても、その分子量分布を高度に単分散化することできる。例えば、数平均分子量が5万を超えるような重合体であっても、その分散度(重量平均分子量(Mw)/数平均分子量(Mn))を1.1未満に抑えることが可能となる。
本発明の製造方法により得られる重合体ないしブロック共重合体の分散度は好ましくは1.1未満であり、より好ましくは1.09以下であり、さらに好ましくは1.08以下であり、さらに好ましくは1.07以下である。
According to the method for producing a polymer of the present invention (including the method for producing a block copolymer), even if the polymer to be produced has a large molecular weight, the molecular weight distribution can be highly monodispersed. For example, even if the polymer has a number average molecular weight exceeding 50,000, the dispersity (weight average molecular weight (Mw) / number average molecular weight (Mn)) can be suppressed to less than 1.1.
The degree of dispersion of the polymer or block copolymer obtained by the production method of the present invention is preferably less than 1.1, more preferably 1.09 or less, still more preferably 1.08 or less, and still more preferably Is 1.07 or less.

以上、本発明をその好ましい実施形態と共に説明したが、本発明は、本発明で規定する事項以外は、上記実施形態に何ら限定されるものではない。例えば、反応管(4、7)、第2のアニオン重合性モノマー供給流路(6)、重合制御剤供給流路(8)、反応管(9)は、図2のアニオン重合性モノマー供給流路で説明したような分岐構造を有し、下流で合流する形態としてもよい。また、第2のアニオン重合性モノマー供給流路(6)や重合制御剤供給流路(8)をそれぞれ複数本有する形態とし、下流で合流する形態としてもよい。   As mentioned above, although this invention was demonstrated with the preferable embodiment, this invention is not limited to the said embodiment at all except the matter prescribed | regulated by this invention. For example, the reaction tubes (4, 7), the second anion polymerizable monomer supply channel (6), the polymerization control agent supply channel (8), and the reaction tube (9) are the anion polymerizable monomer supply flow of FIG. It is good also as a form which has a branched structure which was demonstrated with the path, and merges downstream. Moreover, it is good also as a form which has multiple 2nd anion polymerizable monomer supply flow paths (6) and polymerization control agent supply flow paths (8), respectively, and merges downstream.

以下に実施例に基づき本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例により限定されるものではない。   The present invention will be described below in more detail based on examples, but the present invention is not limited to these examples.

[実施例1]
図2に示す構成のフロー式反応システムを用いてアニオン重合反応により重合体を合成した。各部の詳細を下記に示す。
[Example 1]
A polymer was synthesized by an anionic polymerization reaction using the flow reaction system having the configuration shown in FIG. Details of each part are shown below.

送液ポンプ(図示せず):
すべて株式会社GLサイエンス製PU716Bを用い、流量出口側にパルスダンパーHPD−1、テスコム社製背圧弁(44−2361−24)、株式会社IBS社製リリーフバルブRHA(4MPa)を順次設置した。
Liquid feed pump (not shown):
All used PU716B manufactured by GL Sciences Inc., and a pulse damper HPD-1, a back pressure valve manufactured by Tescom (44-2361-24), and a relief valve RHA manufactured by IBS (4 MPa) were sequentially installed on the flow outlet side.

低温恒温槽(R1):
アズワン製卓上小型低温水槽CBi−270Aを使用し、0℃に設定した。
Low temperature bath (R1):
A tabletop small-sized cryogenic water tank CBi-270A was used and set to 0 ° C.

アニオン重合性モノマー供給流路(1):
一本のSUSチューブをT字コネクターで2分割した構造とした。
より詳細には、外径1/16インチ、内径1.0mm、長さ50cmのSUS316チューブにアップチャーチ社製T−コネクター(U−429、内径1.0mm)を接続し、さらにこのT−コネクターに、外径1/16インチ、内径1.0mm、長さ3cmのSUS316チューブを2本、互いに対向するように接続したものをアニオン重合性モノマー供給流路(1)とした。
Anion polymerizable monomer supply channel (1):
One SUS tube was divided into two by a T-shaped connector.
More specifically, an upchurch T-connector (U-429, 1.0 mm inner diameter) is connected to a SUS316 tube having an outer diameter of 1/16 inch, an inner diameter of 1.0 mm, and a length of 50 cm. The anion polymerizable monomer supply flow path (1) was formed by connecting two SUS316 tubes each having an outer diameter of 1/16 inch, an inner diameter of 1.0 mm, and a length of 3 cm so as to face each other.

アニオン重合開始剤供給流路(2):
外径1/16インチ、内径1.0mm、長さ50cmのSUS316チューブを用いた。
Anionic polymerization initiator supply channel (2):
A SUS316 tube having an outer diameter of 1/16 inch, an inner diameter of 1.0 mm, and a length of 50 cm was used.

合流部(C3)(十字コネクター):
アップチャーチ社製クロスコネクター(U−431、内径1.0mm)を用いた。
上記アニオン重合性モノマー供給流路(1)を構成する上記T字コネクターに互いに対向するように接続したSUS316チューブ2本を、上記クロスコネクターの4つの接続口のうち、互いに対向する2つの接続口にそれぞれ連結した。残り2つの接続口のうち1つに、上記アニオン重合開始剤供給流路(2)を連結し、さらに残りの接続口を、液を送り出す排出口として用いた。
Junction (C3) (cross connector):
A cross connector (U-431, inner diameter 1.0 mm) manufactured by Upchurch was used.
Two SUS316 tubes connected to the T-shaped connector constituting the anionic polymerizable monomer supply channel (1) so as to face each other are connected to two connection ports facing each other among the four connection ports of the cross connector. Respectively. The anion polymerization initiator supply channel (2) was connected to one of the remaining two connection ports, and the remaining connection port was used as a discharge port for sending out the liquid.

反応管(4):
外径1/16インチ、内径1.0mm、長さ50cmのSUS316チューブに、外径3mm、内径2mm、長さ8mのSUS316チューブ、および外径1/16インチ、内径1.0mm、長さ50cmのSUS316チューブを順次SUS316ユニオンで連結し、反応管(4)として用いた。
Reaction tube (4):
SUS316 tube with outer diameter 1/16 inch, inner diameter 1.0 mm, length 50 cm, outer diameter 3 mm, inner diameter 2 mm, length 8 m SUS316 tube, and outer diameter 1/16 inch, inner diameter 1.0 mm, length 50 cm SUS316 tubes were sequentially connected by a SUS316 union and used as a reaction tube (4).

重合停止剤供給流路(3):
外径1/16インチ、内径1.0mm、長さ50cmのSUS316チューブを用いた。
Polymerization terminator supply channel (3):
A SUS316 tube having an outer diameter of 1/16 inch, an inner diameter of 1.0 mm, and a length of 50 cm was used.

合流部(C2)(T字コネクター):
アップチャーチ社製T−コネクター(U−429、内径1.0mm)を用いた。
上記反応管(4)と上記重合停止剤供給流路(3)を、上記T−コネクターの3つの接続口のうち、互いに対向する2つの接続口にそれぞれ連結した。残りの接続口を、液を送り出す排出口として用いた。
Junction (C2) (T-shaped connector):
An upchurch T-connector (U-429, inner diameter 1.0 mm) was used.
The reaction tube (4) and the polymerization terminator supply channel (3) were respectively connected to two connection ports facing each other among the three connection ports of the T-connector. The remaining connection port was used as a discharge port for feeding out the liquid.

配管(5):
外径1/16インチ、内径1.0mm、長さ1mのSUS316チューブを用いた。
Piping (5):
A SUS316 tube having an outer diameter of 1/16 inch, an inner diameter of 1.0 mm, and a length of 1 m was used.

アニオン重合性モノマー供給流路(1)に導入する、モノマーを含む液A:
<スチレン/テトラヒドロフラン(THF)>
5LSUSタンクに和光純薬製THF(脱酸素グレード)と和光純薬製スチレン(特級グレード)を加え、2M−スチレン/THF溶液4Lを調整した。この溶液をモレキュラーシーブ3Aにより脱水し、液Aとした。
なお、本実施例において、「xM−y/z」との記載は、yを溶媒zに溶解した溶液であって、この溶液中のy濃度がxMであることを意味する。
Liquid A containing a monomer introduced into the anionically polymerizable monomer supply channel (1):
<Styrene / Tetrahydrofuran (THF)>
Wako Pure Chemicals THF (deoxygenated grade) and Wako Pure Chemicals styrene (special grade) were added to a 5 LSUS tank to prepare 4 L of 2M-styrene / THF solution. This solution was dehydrated with molecular sieve 3A to obtain liquid A.
In this example, the description “xM−y / z” means a solution in which y is dissolved in the solvent z, and the y concentration in this solution is xM.

アニオン重合開始剤供給流路(2)に導入する、開始剤を含む液B:
<n−ブチルリチウム(nBuLi)/トルエン>
5LSUSタンクに和光純薬製トルエン(脱酸素グレード)を加え0℃に冷却した。関東化学製nBuLi(1.6M−nBuLi/ヘキサン溶液)を加え、メントール/ビピリジンで滴定して、0.018M−nBuLi/トルエン溶液4Lを調製し、液Bとした。
Liquid B containing an initiator introduced into the anionic polymerization initiator supply channel (2):
<N-Butyllithium (nBuLi) / Toluene>
Toluene (deoxygenated grade) made by Wako Pure Chemical Industries was added to a 5 LSUS tank and cooled to 0 ° C. NBuLi (1.6M-nBuLi / hexane solution) manufactured by Kanto Kagaku was added and titrated with menthol / bipyridine to prepare 4L of 0.018M-nBuLi / toluene solution.

重合停止剤供給流路(3)に導入する重合停止剤:
<メタノール(MeOH)/THF>
3LSUSタンクに和光純薬製THF(脱酸素グレード)と和光純薬製MeOH(脱酸素グレード)を加え、0.5M−MeOH/THF溶液4Lを調製し、重合停止剤とした。
Polymerization terminator introduced into the polymerization terminator supply channel (3):
<Methanol (MeOH) / THF>
Wako Pure Chemicals THF (deoxygenated grade) and Wako Pure Chemicals MeOH (deoxygenated grade) were added to a 3 LSUS tank to prepare 4 L of a 0.5 M MeOH / THF solution, which was used as a polymerization terminator.

送液条件:
液A(2M−スチレン/THF):40.0mL/min
液B(0.018M−nBuLi/トルエン):19.1mL/min
重合停止剤(MeOH/THF):10.0mL/min
Liquid feeding conditions:
Liquid A (2M-styrene / THF): 40.0 mL / min
Liquid B (0.018M-nBuLi / toluene): 19.1 mL / min
Polymerization terminator (MeOH / THF): 10.0 mL / min

流路流通時間:
反応管(4):約26秒
配管(5):約1秒
滞留時間:約27秒
Flow path time:
Reaction tube (4): about 26 seconds Pipe (5): about 1 second Residence time: about 27 seconds

取り出し:
配管(5)出口から重合体(ポリスチレン)を含む溶液100mLを採取し(86秒間)、この溶液の10倍容量のメタノール1000mL中に滴下し、析出した白色沈殿を濾取した。採取した白色沈殿を真空下80℃で乾燥して11.8gのポリスチレンを得た(製造能力:494g/h)。得られたポリスチレンの一部をTHFに溶解させ、分子量と分子量分布をゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)にて測定した。その結果、数平均分子量(Mn)は25200、分子量分布(分散度、Mw/Mn)は1.03であった。
本明細書においてGPCは下記の条件で測定した。
装置:HLC−8220GPC(東ソー(株)製)
検出器:示差屈折計(RI(Refractive Index)検出器)
プレカラム:TSKGUARDCOLUMN HXL−L 6mm×40mm(東ソー(株)製)
サンプル側カラム:以下3本を順に直結(全て東ソー(株)製)
・TSK−GEL GMHXL 7.8mm×300mm
・TSK−GEL G4000HXL 7.8mm×300mm
・TSK−GEL G2000HXL 7.8mm×300mm
リファレンス側カラム:TSK−GEL G1000HXL 7.8mm×300mm
恒温槽温度:40℃
移動層:THF
サンプル側移動層流量:1.0mL/分
リファレンス側移動層流量:1.0mL/分
試料濃度:0.1質量%
試料注入量:100μL
データ採取時間:試料注入後5分〜45分
サンプリングピッチ:300msec
take out:
100 mL of a solution containing the polymer (polystyrene) was collected from the outlet of the pipe (5) (86 seconds), dropped into 1000 mL of 10 times the volume of this solution, and the precipitated white precipitate was collected by filtration. The collected white precipitate was dried at 80 ° C. under vacuum to obtain 11.8 g of polystyrene (production capacity: 494 g / h). A part of the obtained polystyrene was dissolved in THF, and the molecular weight and molecular weight distribution were measured by gel permeation chromatography (GPC). As a result, the number average molecular weight (Mn) was 25200, and the molecular weight distribution (dispersion degree, Mw / Mn) was 1.03.
In this specification, GPC was measured under the following conditions.
Apparatus: HLC-8220GPC (manufactured by Tosoh Corporation)
Detector: Differential refractometer (RI (Refractive Index) detector)
Precolumn: TSKGUARDCOLUMN HXL-L 6mm x 40mm (manufactured by Tosoh Corporation)
Sample side column: The following three columns are directly connected (all manufactured by Tosoh Corporation).
・ TSK-GEL GMHXL 7.8mm x 300mm
・ TSK-GEL G4000HXL 7.8mm x 300mm
・ TSK-GEL G2000HXL 7.8mm x 300mm
Reference side column: TSK-GEL G1000HXL 7.8 mm x 300 mm
Thermostatic bath temperature: 40 ° C
Moving bed: THF
Sample-side moving bed flow rate: 1.0 mL / min Reference-side moving bed flow rate: 1.0 mL / min Sample concentration: 0.1% by mass
Sample injection volume: 100 μL
Data collection time: 5 to 45 minutes after sample injection Sampling pitch: 300 msec

[実施例2]
実施例1において、液Bを0.25M−nBuLi/トルエン溶液に変更した以外は、実施例1と同様にして重合体を製造した。得られたポリスチレンの数平均分子量(Mn)は1800、分子量分布(分散度、Mw/Mn)は1.08であった。
[Example 2]
In Example 1, a polymer was produced in the same manner as in Example 1 except that the liquid B was changed to a 0.25M-nBuLi / toluene solution. The number average molecular weight (Mn) of the obtained polystyrene was 1800, and the molecular weight distribution (dispersion degree, Mw / Mn) was 1.08.

[実施例3]
実施例1において、液Bを0.13M−nBuLi/トルエン溶液に変更した以外は、実施例1と同様にして重合体を製造した。得られたポリスチレンの数平均分子量(Mn)は3530、分子量分布(分散度、Mw/Mn)は1.05であった。
[Example 3]
In Example 1, a polymer was produced in the same manner as in Example 1 except that the liquid B was changed to a 0.13M-nBuLi / toluene solution. The number average molecular weight (Mn) of the obtained polystyrene was 3530, and the molecular weight distribution (dispersion degree, Mw / Mn) was 1.05.

[実施例4]
実施例1において、液Bを0.03M−nBuLi/トルエン溶液に変更した以外は、実施例1と同様にして重合体を製造した。得られたポリスチレンの数平均分子量(Mn)は14100、分子量分布(分散度、Mw/Mn)は1.03であった。
[Example 4]
In Example 1, a polymer was produced in the same manner as in Example 1 except that the liquid B was changed to a 0.03M-nBuLi / toluene solution. The number average molecular weight (Mn) of the obtained polystyrene was 14100, and the molecular weight distribution (dispersion degree, Mw / Mn) was 1.03.

[実施例5]
実施例1において、液Aを導入する流速を50mL/minに変更し、液Bを0.008M−nBuLi/トルエン溶液に変更した以外は、実施例1と同様にして重合体を製造した。得られたポリスチレンの数平均分子量(Mn)は67000、分子量分布(分散度、Mw/Mn)は1.09であった。
[Example 5]
In Example 1, a polymer was produced in the same manner as in Example 1 except that the flow rate for introducing the liquid A was changed to 50 mL / min and the liquid B was changed to a 0.008 M-nBuLi / toluene solution. The number average molecular weight (Mn) of the obtained polystyrene was 67000, and the molecular weight distribution (dispersion degree, Mw / Mn) was 1.09.

[実施例6]
実施例1において、アニオン重合開始剤供給流路(2)を、外径3mm、内径2mm、長さ50cmのSUS316チューブに変更した以外は、実施例1と同様にして重合体を製造した。得られたポリスチレンの数平均分子量(Mn)は25100、分子量分布(分散度、Mw/Mn)は1.04であった。
[Example 6]
A polymer was produced in the same manner as in Example 1 except that the anionic polymerization initiator supply channel (2) in Example 1 was changed to a SUS316 tube having an outer diameter of 3 mm, an inner diameter of 2 mm, and a length of 50 cm. The number average molecular weight (Mn) of the obtained polystyrene was 25100, and the molecular weight distribution (dispersion degree, Mw / Mn) was 1.04.

[実施例7]
実施例1において、アニオン重合開始剤供給流路(2)を、外径6mm、内径5mm、長さ50cmのSUS316チューブに変更した以外は、実施例1と同様にして重合体を製造した。得られたポリスチレンの数平均分子量(Mn)は24900、分子量分布(分散度、Mw/Mn)は1.03であった。
[Example 7]
A polymer was produced in the same manner as in Example 1, except that the anionic polymerization initiator supply channel (2) in Example 1 was changed to a SUS316 tube having an outer diameter of 6 mm, an inner diameter of 5 mm, and a length of 50 cm. The number average molecular weight (Mn) of the obtained polystyrene was 24900, and the molecular weight distribution (dispersion degree, Mw / Mn) was 1.03.

[実施例8]
実施例1において、アニオン重合開始剤供給流路(2)を、外径10mm、内径8mm、長さ150cmのSUS316チューブに変更した以外は、実施例1と同様にして重合体を製造した。得られたポリスチレンの数平均分子量(Mn)は24700、分子量分布(分散度、Mw/Mn)は1.04であった。
[Example 8]
A polymer was produced in the same manner as in Example 1 except that the anionic polymerization initiator supply channel (2) in Example 1 was changed to a SUS316 tube having an outer diameter of 10 mm, an inner diameter of 8 mm, and a length of 150 cm. The number average molecular weight (Mn) of the obtained polystyrene was 24700, and the molecular weight distribution (dispersion degree, Mw / Mn) was 1.04.

[比較例1]
実施例1のアニオン重合性モノマー供給流路(1)及びアニオン重合開始剤供給流路(2)を、いずれも外径1/16インチ、内径0.25mm、長さ50cmのSUS316チューブに変更した以外は、実施例1と同様にして重合体の製造を試みた。しかし、系内圧力が4MPaを超え、送液不可能となり、重合体を連続して安定的に得ることができなかった。
[Comparative Example 1]
The anion polymerizable monomer supply channel (1) and the anion polymerization initiator supply channel (2) of Example 1 were both changed to SUS316 tubes having an outer diameter of 1/16 inch, an inner diameter of 0.25 mm, and a length of 50 cm. Except for the above, production of a polymer was attempted in the same manner as in Example 1. However, the pressure inside the system exceeded 4 MPa, so that the liquid could not be fed, and the polymer could not be obtained continuously and stably.

[実施例9]
実施例1において、液Aを導入する流速を15.5mL/minに、液Bを導入する流速を12mL/minに変更したこと以外は、実施例1と同様にして重合体を製造した。得られたポリスチレンの数平均分子量(Mn)は15400、分子量分布(分散度、Mw/Mn)は1.04であった。
[Example 9]
In Example 1, a polymer was produced in the same manner as in Example 1 except that the flow rate for introducing the liquid A was changed to 15.5 mL / min and the flow rate for introducing the liquid B was changed to 12 mL / min. The number average molecular weight (Mn) of the obtained polystyrene was 15400, and the molecular weight distribution (dispersion degree, Mw / Mn) was 1.04.

[実施例10]
実施例1において、液Aを導入する流速を80mL/minに変更し、液Bを導入する流速を38mL/minに変更し、さらに重合停止剤を導入する流速を20mL/minに変更した以外は、実施例1と同様にして重合体を製造した。得られたポリスチレンの数平均分子量(Mn)は25100、分子量分布(分散度、Mw/Mn)は1.03であった。
[Example 10]
In Example 1, the flow rate for introducing the liquid A was changed to 80 mL / min, the flow rate for introducing the liquid B was changed to 38 mL / min, and the flow rate for introducing the polymerization terminator was further changed to 20 mL / min. A polymer was produced in the same manner as in Example 1. The number average molecular weight (Mn) of the obtained polystyrene was 25100, and the molecular weight distribution (dispersion degree, Mw / Mn) was 1.03.

[比較例2]
実施例1において、液Aを導入する流速を4mL/minに変更し、液Bを導入する流速を1.9mL/minに変更し、さらに重合停止剤を導入する流速を1mL/minに変更した以外は、実施例1と同様にして重合体を製造した。得られたポリスチレンの数平均分子量(Mn)は26700、分子量分布(分散度、Mw/Mn)は1.13であった。
また、この比較例2の反応系のポリスチレン製造能力は46g/時間であった。
[Comparative Example 2]
In Example 1, the flow rate for introducing the liquid A was changed to 4 mL / min, the flow rate for introducing the liquid B was changed to 1.9 mL / min, and the flow rate for introducing the polymerization terminator was further changed to 1 mL / min. Except for the above, a polymer was produced in the same manner as in Example 1. The number average molecular weight (Mn) of the obtained polystyrene was 26700, and the molecular weight distribution (dispersion degree, Mw / Mn) was 1.13.
The polystyrene production capacity of the reaction system of Comparative Example 2 was 46 g / hour.

[比較例3]
実施例1において、液Aを導入する流速を8mL/minに変更し、液Bを導入する流速を3.8mL/minに変更し、さらに重合停止剤を導入する流速を2mL/minに変更した以外は、実施例1と同様にして重合体を製造した。得られたポリスチレンの数平均分子量(Mn)は26200、分子量分布(分散度、Mw/Mn)は1.11であった。
また、この比較例3の反応系のポリスチレン製造能力は91g/時間であった。
[Comparative Example 3]
In Example 1, the flow rate for introducing the liquid A was changed to 8 mL / min, the flow rate for introducing the liquid B was changed to 3.8 mL / min, and the flow rate for introducing the polymerization terminator was further changed to 2 mL / min. Except for the above, a polymer was produced in the same manner as in Example 1. The number average molecular weight (Mn) of the obtained polystyrene was 26200, and the molecular weight distribution (dispersion degree, Mw / Mn) was 1.11.
Moreover, the polystyrene production capacity of the reaction system of Comparative Example 3 was 91 g / hour.

[実施例11]
実施例1を下記の通り変更した以外は、実施例1と同様にして重合体を製造した。
<アニオン重合性モノマー供給流路(1)>
一本のSUSチューブを十字コネクターで3分割した構造とした。より詳細には、外径1/16インチ、内径1.0mm、長さ50cmのSUS316チューブにアップチャーチ社製クロスコネクター(U−431、内径1.0mm)を接続し、このクロスコネクターの残り3つの接続口に、外径1/16インチ、内径1.0mm、長さ3cmのSUS316チューブを3本接続した構成とした。
<アニオン重合開始剤供給流路(2)>
外径1/16インチ、内径1.0mm、長さ50cmのSUS316チューブにアップチャーチ社製T−コネクター(U−429、内径1.0mm)を接続し、T−コネクターには外径1/16インチ、内径1.0mm、長さ3cmのSUS316チューブを2本接続した構成とした。
<合流部(C3)>
合流部(C3)として用いられた十字コネクターを6方コネクターに変更した。アニオン重合性モノマー供給流路(1)を構成する、十字コネクターに接続された3本のSUS316チューブ(長さ3cm)と、アニオン重合開始剤供給流路(2)を構成する、T−コネクターに接続された2本のSUS316チューブ(長さ3cm)を、アニオン重合性モノマー供給流路(1)とアニオン重合開始剤供給流路(2)の接続口が互いに交互になるように、杉山商事社製六方ジョイント(6−1/8F−1.0、内径1.0mm)に接続した。
得られたポリスチレンの数平均分子量(Mn)は24900、分子量分布(分散度、Mw/Mn)は1.03であった。
[Example 11]
A polymer was produced in the same manner as in Example 1 except that Example 1 was changed as follows.
<Anion polymerizable monomer supply channel (1)>
One SUS tube was divided into three by a cross connector. More specifically, an upchurch cross connector (U-431, 1.0 mm inner diameter) is connected to a SUS316 tube having an outer diameter of 1/16 inch, an inner diameter of 1.0 mm, and a length of 50 cm. Three SUS316 tubes each having an outer diameter of 1/16 inch, an inner diameter of 1.0 mm, and a length of 3 cm were connected to one connection port.
<Anionic polymerization initiator supply channel (2)>
An upchurch T-connector (U-429, 1.0 mm inner diameter) is connected to a SUS316 tube having an outer diameter of 1/16 inch, an inner diameter of 1.0 mm, and a length of 50 cm. The outer diameter of the T-connector is 1/16. Two SUS316 tubes having an inch, an inner diameter of 1.0 mm, and a length of 3 cm were connected.
<Merging section (C3)>
The cross connector used as the junction (C3) was changed to a 6-way connector. Three SUS316 tubes (length 3 cm) connected to the cross connector constituting the anionic polymerizable monomer supply flow path (1) and the T-connector constituting the anionic polymerization initiator supply flow path (2) Sugiyama Shoji Co., Ltd. connected two SUS316 tubes (length: 3 cm) so that the connection ports of the anionic polymerizable monomer supply flow path (1) and the anionic polymerization initiator supply flow path (2) alternate. It was connected to a hexagonal joint (6-1 / 8F-1.0, inner diameter 1.0 mm).
The number average molecular weight (Mn) of the obtained polystyrene was 24900, and the molecular weight distribution (dispersion degree, Mw / Mn) was 1.03.

[実施例12]
実施例1において、合流部(C3)として用いられた十字コネクターをT字コネクターに変更した(すなわち、図1の実施形態で重合体を製造した)。T字コネクターとしては、アップチャーチ社製T−コネクター(U−429、内径1.0mm)を用いた。また、アニオン重合性モノマー供給流路(1)としては、外径1/16インチ、内径1.0mm、長さ50cmのSUS316チューブを用いた。その他は実施例1と同様にして重合体を製造した。
得られたポリスチレンの数平均分子量(Mn)は24000、分子量分布(分散度、Mw/Mn)は1.07であった。
[Example 12]
In Example 1, the cross connector used as the junction (C3) was changed to a T-shaped connector (that is, a polymer was produced in the embodiment of FIG. 1). As the T-shaped connector, an upchurch T-connector (U-429, inner diameter 1.0 mm) was used. As the anionic polymerizable monomer supply channel (1), an SUS316 tube having an outer diameter of 1/16 inch, an inner diameter of 1.0 mm, and a length of 50 cm was used. Other than that, a polymer was produced in the same manner as in Example 1.
The number average molecular weight (Mn) of the obtained polystyrene was 24000, and the molecular weight distribution (dispersion degree, Mw / Mn) was 1.07.

[実施例13]
実施例1において、液Bの溶媒をトルエンからヘキサンに変更した以外は、実施例1と同様にして重合体を製造した。得られたポリスチレンの数平均分子量(Mn)は21300、分子量分布(分散度、Mw/Mn)は1.04であった。
液Bの溶媒としてヘキサンを用いた場合、トルエンを用いた場合と同様に分子量分布を高度に単分散化することができる。一方、モノマー転化率についてはトルエンを用いた場合に比べて小さく、得られる重合体の分子量がやや小さく、収率も低くなった。
[Example 13]
In Example 1, a polymer was produced in the same manner as in Example 1 except that the solvent of the liquid B was changed from toluene to hexane. The number average molecular weight (Mn) of the obtained polystyrene was 21300, and the molecular weight distribution (dispersion degree, Mw / Mn) was 1.04.
When hexane is used as the solvent of the liquid B, the molecular weight distribution can be highly monodispersed as in the case of using toluene. On the other hand, the monomer conversion was smaller than when toluene was used, the molecular weight of the polymer obtained was slightly smaller, and the yield was lower.

[実施例14]
図5に示す構成のフロー式反応システムを用いてアニオン重合反応によりブロック共重合体を合成した。各部の詳細を下記に示す。
[Example 14]
A block copolymer was synthesized by an anionic polymerization reaction using a flow reaction system having the configuration shown in FIG. Details of each part are shown below.

送液ポンプ(図示せず):
すべて株式会社GLサイエンス製PU716Bを用い、流量出口側にパルスダンパーHPD−1、テスコム社製背圧弁(44−2361−24)、株式会社IBS社製リリーフバルブRHA(4MPa)を順次設置した。
Liquid feed pump (not shown):
All used PU716B manufactured by GL Sciences Inc., and a pulse damper HPD-1, a back pressure valve manufactured by Tescom (44-2361-24), and a relief valve RHA manufactured by IBS (4 MPa) were sequentially installed on the flow outlet side.

低温恒温槽(R2):
アズワン製卓上小型低温水槽CBi−270Aを使用し、0℃に設定した。
Low temperature bath (R2):
A tabletop small-sized cryogenic water tank CBi-270A was used and set to 0 ° C.

低温恒温槽(R3):
低温恒温槽としてEYELA製PSL−2000を使用し、−50℃に設定した。
Low temperature bath (R3):
A PSL-2000 made by EYELA was used as a low temperature thermostat and set to −50 ° C.

アニオン重合性モノマー供給流路(1):
一本のSUSチューブをT字コネクターで2分割した構造とした。
より詳細には、外径1/16インチ、内径1.0mm、長さ50cmのSUS316チューブにアップチャーチ社製T−コネクター(U−429、内径1.0mm)を接続し、さらにこのT−コネクターに、外径1/16インチ、内径1.0mm、長さ3cmのSUS316チューブを2本、互いに対向するように接続したものをアニオン重合性モノマー供給流路(1)とした。
Anion polymerizable monomer supply channel (1):
One SUS tube was divided into two by a T-shaped connector.
More specifically, an upchurch T-connector (U-429, 1.0 mm inner diameter) is connected to a SUS316 tube having an outer diameter of 1/16 inch, an inner diameter of 1.0 mm, and a length of 50 cm. The anion polymerizable monomer supply flow path (1) was formed by connecting two SUS316 tubes each having an outer diameter of 1/16 inch, an inner diameter of 1.0 mm, and a length of 3 cm so as to face each other.

アニオン重合開始剤供給流路(2):
外径1/16インチ、内径1.0mm、長さ50cmのSUS316チューブを用いた。
Anionic polymerization initiator supply channel (2):
A SUS316 tube having an outer diameter of 1/16 inch, an inner diameter of 1.0 mm, and a length of 50 cm was used.

合流部(C3)(十字コネクター):
アップチャーチ社製クロスコネクター(U−431、内径1.0mm)を用いた。
上記アニオン重合性モノマー供給流路(1)を構成する上記T字コネクターに互いに対向するように接続したSUS316チューブ2本を、上記クロスコネクターの4つの接続口のうち、互いに対向する2つの接続口にそれぞれ連結した。残り2つの接続口のうち1つに、上記アニオン重合開始剤供給流路(2)を連結し、さらに残りの接続口を、液を送り出す排出口として用いた。
Junction (C3) (cross connector):
A cross connector (U-431, inner diameter 1.0 mm) manufactured by Upchurch was used.
Two SUS316 tubes connected to the T-shaped connector constituting the anionic polymerizable monomer supply channel (1) so as to face each other are connected to two connection ports facing each other among the four connection ports of the cross connector. Respectively. The anion polymerization initiator supply channel (2) was connected to one of the remaining two connection ports, and the remaining connection port was used as a discharge port for sending out the liquid.

反応管(4):
外径1/16インチ、内径1.0mm、長さ50cmのSUS316チューブに、外径3mm、内径2mm、長さ8mのSUS316チューブ、および外径1/16インチ、内径1.0mm、長さ50cmのSUS316チューブを順次SUS316ユニオンで連結し、反応管(4)として用いた。
Reaction tube (4):
SUS316 tube with outer diameter 1/16 inch, inner diameter 1.0 mm, length 50 cm, outer diameter 3 mm, inner diameter 2 mm, length 8 m SUS316 tube, and outer diameter 1/16 inch, inner diameter 1.0 mm, length 50 cm SUS316 tubes were sequentially connected by a SUS316 union and used as a reaction tube (4).

重合制御剤供給流路(8):
外径1/16インチ、内径1.0mm、長さ50cmのSUS316チューブを用いた。
Polymerization control agent supply flow path (8):
A SUS316 tube having an outer diameter of 1/16 inch, an inner diameter of 1.0 mm, and a length of 50 cm was used.

合流部(C5)(T字コネクター):
アップチャーチ社製T−コネクター(U−429、内径1.0mm)を用いた。
上記反応管(4)と上記重合制御剤供給流路(8)を、上記T−コネクターの3つの接続口のうち、互いに対向する2つの接続口にそれぞれ連結した。残りの接続口を、液を送り出す排出口として用いた。
Junction (C5) (T-shaped connector):
An upchurch T-connector (U-429, inner diameter 1.0 mm) was used.
The reaction tube (4) and the polymerization control agent supply channel (8) were respectively connected to two connection ports facing each other among the three connection ports of the T-connector. The remaining connection port was used as a discharge port for feeding out the liquid.

反応管(9):
外径1/16インチ、内径1.0mm、長さ5cmのSUS316チューブに、外径3mm、内径2mm、長さ3mのSUS316チューブ、および外径1/16インチ、内径1.0mm、長さ4mのSUS316チューブを順次SUS316ユニオンで連結し、反応管(9)として用いた。
Reaction tube (9):
SUS316 tube with outer diameter 1/16 inch, inner diameter 1.0 mm, length 5 cm, outer diameter 3 mm, inner diameter 2 mm, length 3 m SUS316 tube, and outer diameter 1/16 inch, inner diameter 1.0 mm, length 4 m SUS316 tubes were sequentially connected with a SUS316 union and used as a reaction tube (9).

アニオン重合性モノマー供給流路(6):
外径1/16インチ、内径1.0mm、長さ50cmのSUS316チューブを用いた。
Anion polymerizable monomer supply channel (6):
A SUS316 tube having an outer diameter of 1/16 inch, an inner diameter of 1.0 mm, and a length of 50 cm was used.

合流部(C4)(T字コネクター):
スウェージロック社製T型ユニオンティー(SS−3M0−3、内径2.4mm)を用いた。
上記反応管(9)と上記アニオン重合性モノマー供給流路(6)を、上記T−コネクターの3つの接続口のうち、互いに対向する2つの接続口にそれぞれ連結した。残りの接続口を、液を送り出す排出口として用いた。
Junction (C4) (T-shaped connector):
T-type union tee (SS-3M0-3, inner diameter 2.4 mm) manufactured by Swagelok was used.
The reaction tube (9) and the anion polymerizable monomer supply channel (6) were respectively connected to two connection ports facing each other among the three connection ports of the T-connector. The remaining connection port was used as a discharge port for feeding out the liquid.

反応管(7):
外径1/16インチ、内径1.0mm、長さ5cmのSUS316チューブに、外径4mm、内径3mm、長さ2mのSUS316チューブ、および外径3mm、内径2mm、長さ1.1mのSUS316チューブを順次SUS316ユニオンで連結し、反応管(7)として用いた。
Reaction tube (7):
SUS316 tube with outer diameter 1/16 inch, inner diameter 1.0 mm, length 5 cm, SUS316 tube with outer diameter 4 mm, inner diameter 3 mm, length 2 m, and SUS316 tube with outer diameter 3 mm, inner diameter 2 mm, length 1.1 m Were sequentially connected by SUS316 union and used as a reaction tube (7).

重合停止剤供給流路(3):
外径1/16インチ、内径1.0mm、長さ50cmのSUS316チューブを用いた。
Polymerization terminator supply channel (3):
A SUS316 tube having an outer diameter of 1/16 inch, an inner diameter of 1.0 mm, and a length of 50 cm was used.

合流部(C2)(T字コネクター):
アップチャーチ社製T−コネクター(U−429、内径1.0mm)を用いた。
上記反応管(7)と上記重合停止剤供給流路(3)を、上記T−コネクターの3つの接続口のうち、互いに対向する2つの接続口にそれぞれ連結した。残りの接続口を、液を送り出す排出口として用いた。
Junction (C2) (T-shaped connector):
An upchurch T-connector (U-429, inner diameter 1.0 mm) was used.
The reaction tube (7) and the polymerization terminator supply channel (3) were respectively connected to two connection ports facing each other among the three connection ports of the T-connector. The remaining connection port was used as a discharge port for feeding out the liquid.

配管(5):
外径1/16インチ、内径1.0mm、長さ1mのSUS316チューブを用いた。
Piping (5):
A SUS316 tube having an outer diameter of 1/16 inch, an inner diameter of 1.0 mm, and a length of 1 m was used.

アニオン重合性モノマー供給流路(1)に導入する、第1のモノマーを含む液A1:
<スチレン/THF>
5LSUSタンクに和光純薬製THF(脱酸素グレード)と和光純薬製スチレン(特級グレード)を加え、2M−スチレン/THF溶液4Lを調整した。この溶液をモレキュラーシーブ3Aにより脱水し、液A1とした。
Liquid A1: containing the first monomer introduced into the anionic polymerizable monomer supply channel (1)
<Styrene / THF>
Wako Pure Chemicals THF (deoxygenated grade) and Wako Pure Chemicals styrene (special grade) were added to a 5 LSUS tank to prepare 4 L of 2M-styrene / THF solution. This solution was dehydrated with molecular sieve 3A to obtain liquid A1.

アニオン重合開始剤供給流路(2)に導入する、開始剤を含む液B:
<nBuLi/トルエン>
5LSUSタンクに和光純薬製トルエン(脱酸素グレード)を加え0℃に冷却した。関東化学製nBuLi(1.6M−nBuLi/ヘキサン溶液)を加え、メントール/ビピリジンで滴定して、0.018M−nBuLi/トルエン溶液4Lを調製し、液Bとした。
Liquid B containing an initiator introduced into the anionic polymerization initiator supply channel (2):
<NBuLi / Toluene>
Toluene (deoxygenated grade) made by Wako Pure Chemical Industries was added to a 5 LSUS tank and cooled to 0 ° C. NBuLi (1.6M-nBuLi / hexane solution) manufactured by Kanto Kagaku was added and titrated with menthol / bipyridine to prepare 4L of 0.018M-nBuLi / toluene solution.

重合制御剤供給流路(8)に導入する、重合制御剤を含む液C:
<1,1−ジフェニルエチレン(DPE)&LiCl/THF>
5Lナスフラスコに和光純薬社製THF(脱酸素グレード)と和光純薬社製塩化リチウム(純度99%)を加え、Macromolecules,2009,vol.42,p.8835に記載された方法で化学的脱水処理を実施し、0.09M−LiCl/THFを3L調整した。この溶液にn−ブチルリチウムから蒸留したDPEを濃度0.15Mになるように加え、液Cとした。
Liquid C containing a polymerization control agent introduced into the polymerization control agent supply channel (8):
<1,1-diphenylethylene (DPE) & LiCl / THF>
To a 5 L eggplant flask, THF (deoxygenated grade) manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd. and lithium chloride (purity 99%) manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd. were added. Macromolecules, 2009, vol. 42, p. Chemical dehydration was performed by the method described in 8835, and 3 L of 0.09M-LiCl / THF was prepared. To this solution, DPE distilled from n-butyllithium was added so as to have a concentration of 0.15 M to obtain liquid C.

アニオン重合性モノマー供給流路(6)に導入する、第2のモノマーを含む液A2:
<メチルメタクリレート(MMA)/THF>
5LSUSタンクに和光純薬製THF(脱酸素グレード)と和光純薬製メチルメタクリレート(特級グレード)を加え、2M−MMA/THF溶液4Lを調整した。この溶液をモレキュラーシーブ3Aにより脱水し、液A2とした。
Liquid A2 containing the second monomer introduced into the anionically polymerizable monomer supply channel (6):
<Methyl methacrylate (MMA) / THF>
Wako Pure Chemicals THF (deoxygenated grade) and Wako Pure Chemicals methyl methacrylate (special grade) were added to a 5 LSUS tank to prepare 4 L of 2M-MMA / THF solution. This solution was dehydrated with molecular sieve 3A to obtain liquid A2.

重合停止剤供給流路(3)に導入する重合停止剤:
<MeOH/THF>
3LSUSタンクに和光純薬製THF(脱酸素グレード)と和光純薬製MeOH(脱酸素グレード)を加え、0.5M−MeOH/THF溶液4Lを調製し、重合停止剤とした。
Polymerization terminator introduced into the polymerization terminator supply channel (3):
<MeOH / THF>
Wako Pure Chemicals THF (deoxygenated grade) and Wako Pure Chemicals MeOH (deoxygenated grade) were added to a 3 LSUS tank to prepare 4 L of a 0.5 M MeOH / THF solution, which was used as a polymerization terminator.

送液条件:
液A1(2M−スチレン/THF):40.1mL/min
液B(0.018M−nBuLi/トルエン):18.2mL/min
液C(DPE&LiCl/THF):11.1mL/min
液A2(2M−MMA/THF):42.1mL/min
重合停止剤(0.5M−MeOH/THF):10.0mL/min
Liquid feeding conditions:
Liquid A1 (2M-styrene / THF): 40.1 mL / min
Liquid B (0.018M-nBuLi / toluene): 18.2 mL / min
Liquid C (DPE & LiCl / THF): 11.1 mL / min
Liquid A2 (2M-MMA / THF): 42.1 mL / min
Polymerization terminator (0.5M-MeOH / THF): 10.0 mL / min

流路流通時間:
反応管(4):約26秒
反応管(9):約11秒
反応管(7):約40秒
配管(5):約9秒
滞留時間:約86秒
Flow path time:
Reaction tube (4): about 26 seconds Reaction tube (9): about 11 seconds Reaction tube (7): about 40 seconds Pipe (5): about 9 seconds Residence time: about 86 seconds

取り出し:
配管(5)出口から重合体を含む溶液1L採取し(8分間)、この溶液の10倍容量のメタノール10L中に滴下し、析出した白色沈殿を濾取した。採取した白色沈殿を真空下80℃で乾燥して110gのポリスチレン−b−ポリメチルメタクリレートのブロック共重合体を得た(製造能力:825g/h)。得られたブロック共重合体の一部をTHFに溶解させ、分子量と分子量分布をゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)にて測定した。その結果、数平均分子量(Mn)が43800、分子量分布(分散度、Mw/Mn)が1.06であった。重アセトンを測定溶媒として、1H−NMRスペクトルを測定したところ、構成成分組成比(モル比:スチレン/MMA)は51/49であった。
take out:
1 L of the solution containing the polymer was collected from the outlet of the pipe (5) (for 8 minutes), dropped into 10 L of 10 times the volume of this solution, and the precipitated white precipitate was collected by filtration. The collected white precipitate was dried at 80 ° C. under vacuum to obtain 110 g of a polystyrene-b-polymethylmethacrylate block copolymer (manufacturing capacity: 825 g / h). A part of the obtained block copolymer was dissolved in THF, and the molecular weight and molecular weight distribution were measured by gel permeation chromatography (GPC). As a result, the number average molecular weight (Mn) was 43800, and the molecular weight distribution (dispersion degree, Mw / Mn) was 1.06. When 1H-NMR spectrum was measured using heavy acetone as a measurement solvent, the component composition ratio (molar ratio: styrene / MMA) was 51/49.

[実施例15]
実施例14において、送液条件を下記の通りに変更した以外は、実施例14と同様にして、ブロック共重合体を製造した。
送液条件:
液A1(2M−スチレン/THF):25.0mL/min
液B(0.018M−nBuLi/トルエン):17.8mL/min
液C(DPE&LiCl/THF):11.1mL/min
液A2(2M−MMA/THF):35.0mL/min
重合停止剤(0.5M−MeOH/THF):10.0mL/min
得られたブロック共重合体は、数平均分子量(Mn)が27400、分子量分布(分散度、Mw/Mn)が1.04、構成成分組成比(モル比:スチレン/MMA)が48/52であった。
[Example 15]
In Example 14, a block copolymer was produced in the same manner as in Example 14 except that the liquid feeding conditions were changed as follows.
Liquid feeding conditions:
Liquid A1 (2M-styrene / THF): 25.0 mL / min
Liquid B (0.018M-nBuLi / toluene): 17.8 mL / min
Liquid C (DPE & LiCl / THF): 11.1 mL / min
Liquid A2 (2M-MMA / THF): 35.0 mL / min
Polymerization terminator (0.5M-MeOH / THF): 10.0 mL / min
The resulting block copolymer has a number average molecular weight (Mn) of 27400, a molecular weight distribution (dispersity, Mw / Mn) of 1.04, and a component composition ratio (molar ratio: styrene / MMA) of 48/52. there were.

[実施例16]
実施例14において、アニオン重合開始剤供給流路(2)を外径3mm、内径2mm、長さ50cmのSUS316チューブに変更した以外は、実施例14と同様にしてブロック重合体を製造した。得られたブロック共重合体の数平均分子量(Mn)は44000、分子量分布(分散度、Mw/Mn)は1.05、構成成分組成比(モル比:スチレン/MMA)は50/50であった。
[Example 16]
A block polymer was produced in the same manner as in Example 14 except that the anionic polymerization initiator supply channel (2) in Example 14 was changed to a SUS316 tube having an outer diameter of 3 mm, an inner diameter of 2 mm, and a length of 50 cm. The number average molecular weight (Mn) of the obtained block copolymer was 44000, the molecular weight distribution (dispersion degree, Mw / Mn) was 1.05, and the component composition ratio (molar ratio: styrene / MMA) was 50/50. It was.

[比較例4]
実施例14のアニオン重合性モノマー供給流路(1)及びアニオン重合開始剤供給流路(2)を、いずれも外径1/16インチ、内径0.5mm、長さ50cmのSUS316チューブに変更した以外は、実施例14と同様にしてブロック共重合体の製造を試みた。しかし、系内圧力が4MPaを超え、送液不可能となり、重合体を連続して安定的に得ることができなかった。
[Comparative Example 4]
The anionic polymerizable monomer supply channel (1) and the anionic polymerization initiator supply channel (2) of Example 14 were both changed to SUS316 tubes having an outer diameter of 1/16 inch, an inner diameter of 0.5 mm, and a length of 50 cm. Except for the above, an attempt was made to produce a block copolymer in the same manner as in Example 14. However, the pressure inside the system exceeded 4 MPa, so that the liquid could not be fed, and the polymer could not be obtained continuously and stably.

[実施例17]
実施例14において、送液条件を下記の通りに変更した以外は、実施例14と同様にして、ブロック共重合体を製造した。
送液条件:
液A1(2M−スチレン/THF):19.0mL/min
液B(0.04M−nBuLi/トルエン):12.2mL/min
液C(DPE&LiCl/THF):22.2mL/min
液A2(2M−MMA/THF):35.0mL/min
重合停止剤(0.5M−MeOH/THF):10.0mL/min
得られたブロック共重合体は、数平均分子量(Mn)が13000、分子量分布(分散度、Mw/Mn)が1.05、構成成分組成比(モル比:スチレン/MMA)が49/51であった。
[Example 17]
In Example 14, a block copolymer was produced in the same manner as in Example 14 except that the liquid feeding conditions were changed as follows.
Liquid feeding conditions:
Liquid A1 (2M-styrene / THF): 19.0 mL / min
Liquid B (0.04M-nBuLi / toluene): 12.2 mL / min
Liquid C (DPE & LiCl / THF): 22.2 mL / min
Liquid A2 (2M-MMA / THF): 35.0 mL / min
Polymerization terminator (0.5M-MeOH / THF): 10.0 mL / min
The resulting block copolymer has a number average molecular weight (Mn) of 13,000, a molecular weight distribution (dispersity, Mw / Mn) of 1.05, and a component composition ratio (molar ratio: styrene / MMA) of 49/51. there were.

[比較例5]
実施例14において、送液条件を下記の通りに変更した以外は、実施例14と同様にして、ブロック共重合体を製造した。
送液条件:
液A1(2M−スチレン/THF):2.5mL/min
液B(0.018M−nBuLi/トルエン溶液):1.8mL/min
液C(DPE&LiCl/THF):1.1mL/min
液A2(2M−MMA/THF):3.5mL/min
重合停止剤(0.5M−MeOH/THF):1.0mL/min
得られたブロック共重合体は、数平均分子量(Mn)が46400、分子量分布(分散度、Mw/Mn)が1.11、構成成分組成比(モル比:スチレン/MMA)が53/47であった。
[Comparative Example 5]
In Example 14, a block copolymer was produced in the same manner as in Example 14 except that the liquid feeding conditions were changed as follows.
Liquid feeding conditions:
Liquid A1 (2M-styrene / THF): 2.5 mL / min
Liquid B (0.018M-nBuLi / toluene solution): 1.8 mL / min
Liquid C (DPE & LiCl / THF): 1.1 mL / min
Liquid A2 (2M-MMA / THF): 3.5 mL / min
Polymerization terminator (0.5M-MeOH / THF): 1.0 mL / min
The obtained block copolymer has a number average molecular weight (Mn) of 46400, a molecular weight distribution (dispersion degree, Mw / Mn) of 1.11, and a component composition ratio (molar ratio: styrene / MMA) of 53/47. there were.

[実施例18]
実施例14において、導入する液と流速を下記の通りとし、またブロック共重合体の取り出しを下記の通りとした以外は、実施例14と同様にしてブロック共重合体を製造した。
液A1(1.1M−4−tert−ブチルスチレン/THF):18.0mL/min
液B(0.015M−nBuLi/トルエン):12.0mL/min
液C(DPE&LiCl/THF、DPE濃度0.15M、LiCl濃度0.09M):6.0mL/min
液A2(0.53M−2−メトキシエチルメタクリレート/THF):18.0mL/min
重合停止剤(0.3M−MeOH/THF):6.0mL/min
[Example 18]
In Example 14, a block copolymer was produced in the same manner as in Example 14 except that the liquid to be introduced and the flow rate were as follows, and that the block copolymer was taken out as follows.
Liquid A1 (1.1M-4-tert-butylstyrene / THF): 18.0 mL / min
Liquid B (0.015M-nBuLi / toluene): 12.0 mL / min
Liquid C (DPE & LiCl / THF, DPE concentration 0.15M, LiCl concentration 0.09M): 6.0 mL / min
Liquid A2 (0.53M-2-methoxyethyl methacrylate / THF): 18.0 mL / min
Polymerization terminator (0.3M-MeOH / THF): 6.0 mL / min

取り出し:
配管(5)出口からブロック共重合体を含む溶液1.2Lを採取した(20分間)。この溶液に酢酸エチル2.4Lを加え、0.1M−塩酸1L(2回)、純水1L(4回)で分液洗浄し、有機層を1Lに減圧濃縮した。これを、ヘキサン/イソプロピルアルコール(IPA)(50/50)の混合溶液5Lに滴下し、析出した白色沈殿を濾取し、真空下80℃で乾燥して87gのポリtert−ブチルスチレン−b−ポリメトキシエチルメタクリレートを得た(製造能力:261g/h)。このブロック共重合体の数平均分子量(Mn)は25100、分子量分布(Mw/Mn)は1.08であった。また、構成成分組成比(モル比:t−ブチルスチレン/2−メトキシエチルメタクリレート)は71/29であった。
take out:
From the outlet of the pipe (5), 1.2 L of a solution containing the block copolymer was collected (20 minutes). 2.4 L of ethyl acetate was added to this solution, and it was separated and washed with 1 L of 0.1 M hydrochloric acid (2 times) and 1 L of pure water (4 times), and the organic layer was concentrated under reduced pressure to 1 L. This was dropped into 5 L of a mixed solution of hexane / isopropyl alcohol (IPA) (50/50), and the precipitated white precipitate was collected by filtration, dried at 80 ° C. under vacuum, and 87 g of poly tert-butylstyrene-b— Polymethoxyethyl methacrylate was obtained (production capacity: 261 g / h). The number average molecular weight (Mn) of this block copolymer was 25100, and the molecular weight distribution (Mw / Mn) was 1.08. Moreover, the component composition ratio (molar ratio: t-butylstyrene / 2-methoxyethyl methacrylate) was 71/29.

[実施例19]
実施例14を下記の通り変更した以外は、実施例14と同様にして重合体を製造した。
<アニオン重合性モノマー供給流路(1)>
一本のSUSチューブを十字コネクターで3分割した構造(3分岐構造)とした。より詳細には、外径1/16インチ、内径1.0mm、長さ50cmのSUS316チューブにアップチャーチ社製クロスコネクター(U−431、内径1.0mm)を接続し、このクロスコネクターの残り3つの接続口に、外径1/16インチ、内径1.0mm、長さ3cmのSUS316チューブを3本接続した構成とした。
<アニオン重合開始剤供給流路(2)>
外径1/16インチ、内径1.0mm、長さ50cmのSUS316チューブにアップチャーチ社製T−コネクター(U−429、内径1.0mm)を接続し、T−コネクターには外径1/16インチ、内径1.0mm、長さ3cmのSUS316チューブを2本接続した構成とした。
<合流部(C3)>
合流部(C3)として用いられた十字コネクターを6方コネクターに変更した。アニオン重合性モノマー供給流路(1)を構成する、十字コネクターに接続された3本のSUS316チューブ(長さ3cm)と、アニオン重合開始剤供給流路(2)を構成する、T−コネクターに接続された2本のSUS316チューブ(長さ3cm)を、アニオン重合性モノマー供給流路(1)とアニオン重合開始剤供給流路(2)の接続口が互いに交互になるように、杉山商事社製六方ジョイント(6−1/8F−1.0、内径1.0mm)に接続した。
得られたポリスチレンの数平均分子量(Mn)は44000、分子量分布(分散度、Mw/Mn)は1.06、構成成分組成比(モル比:スチレン/MMA)が51/49であった。
[Example 19]
A polymer was produced in the same manner as in Example 14 except that Example 14 was changed as follows.
<Anion polymerizable monomer supply channel (1)>
A single SUS tube was divided into three by a cross connector (three-branch structure). More specifically, an upchurch cross connector (U-431, 1.0 mm inner diameter) is connected to a SUS316 tube having an outer diameter of 1/16 inch, an inner diameter of 1.0 mm, and a length of 50 cm. Three SUS316 tubes each having an outer diameter of 1/16 inch, an inner diameter of 1.0 mm, and a length of 3 cm were connected to one connection port.
<Anionic polymerization initiator supply channel (2)>
An upchurch T-connector (U-429, 1.0 mm inner diameter) is connected to a SUS316 tube having an outer diameter of 1/16 inch, an inner diameter of 1.0 mm, and a length of 50 cm. The outer diameter of the T-connector is 1/16. Two SUS316 tubes having an inch, an inner diameter of 1.0 mm, and a length of 3 cm were connected.
<Merging section (C3)>
The cross connector used as the junction (C3) was changed to a 6-way connector. Three SUS316 tubes (length 3 cm) connected to the cross connector constituting the anionic polymerizable monomer supply flow path (1) and the T-connector constituting the anionic polymerization initiator supply flow path (2) Sugiyama Shoji Co., Ltd. connected two SUS316 tubes (length: 3 cm) so that the connection ports of the anionic polymerizable monomer supply flow path (1) and the anionic polymerization initiator supply flow path (2) alternate. It was connected to a hexagonal joint (6-1 / 8F-1.0, inner diameter 1.0 mm).
The number average molecular weight (Mn) of the obtained polystyrene was 44000, the molecular weight distribution (dispersion degree, Mw / Mn) was 1.06, and the component composition ratio (molar ratio: styrene / MMA) was 51/49.

上記各実施例に示される通り、本発明の重合体の製造方法により、分子量分布が高度に単分散化された重合体を、高い生産性で、連続的に、且つ安定して得ることができることがわかった。   As shown in each of the above Examples, the polymer production method of the present invention can obtain a polymer with a highly monodispersed molecular weight distribution continuously and stably with high productivity. I understood.

100、200、300、400、500 フロー式反応システム
I、II、III、IV、V 導入口
1、6 アニオン重合性モノマー供給流路
2 アニオン重合開始剤供給流路
3 重合停止剤供給流路
4、7、9 反応管
5 配管
8 重合制御剤供給流路
C1、C2、C3,C4、C5 合流部
R1、R2、R3 低温恒温槽
100, 200, 300, 400, 500 Flow type reaction system I, II, III, IV, V Inlet 1, 6 Anion polymerizable monomer supply flow path 2 Anion polymerization initiator supply flow path 3 Polymerization stopper supply flow path 4 , 7, 9 Reaction tube 5 Piping 8 Polymerization control agent supply flow path C1, C2, C3, C4, C5 Merging section R1, R2, R3 Low temperature constant temperature bath

Claims (20)

フロー式反応によりアニオン重合反応を行う重合体の製造方法であって、
アニオン重合性モノマーを含む液Aとアニオン重合開始剤を含む液Bと重合停止剤とをそれぞれ異なる流路に導入して各液を各流路内に流通させ、前記液Aと前記液Bとを合流し、合流した液が反応流路内を下流へ流通中に前記アニオン重合性モノマーをアニオン重合し、該反応流路内を流通する重合反応液と重合停止剤とを合流して重合反応を停止することを含み、
前記液Aが導入される流路と前記液Bが導入される流路の等価直径をいずれも1〜10mmとし、
前記液Aと前記液Bとの合流部の流路の等価直径を0.2〜10mmとし、
前記液Aを導入する流速を10〜2000mL/minとし、
前記液Bを導入する流速を10mL/min超500mL/min以下とし、
前記アニオン重合開始剤がアルキルリチウムである、重合体の製造方法。
ただし、前記アニオン重合開始剤がブチルリチウムである場合、当該ブチルリチウムは、n−ブチルリチウムである。
A method for producing a polymer that performs an anionic polymerization reaction by a flow-type reaction,
The liquid A containing an anionic polymerizable monomer, the liquid B containing an anionic polymerization initiator, and a polymerization terminator are introduced into different flow paths, and the respective liquids are circulated in the respective flow paths. The anionic polymerizable monomer is anionically polymerized while the combined liquid flows downstream in the reaction flow path, and the polymerization reaction liquid flowing in the reaction flow path and the polymerization terminator are merged. Including stopping the
The equivalent diameter of the flow path into which the liquid A is introduced and the flow path into which the liquid B is introduced is 1 to 10 mm,
The equivalent diameter of the flow path at the junction of the liquid A and the liquid B is 0.2 to 10 mm,
The flow rate for introducing the liquid A is 10 to 2000 mL / min,
The flow rate for introducing the liquid B is more than 10 mL / min and 500 mL / min or less,
A method for producing a polymer, wherein the anionic polymerization initiator is alkyl lithium.
However, when the anionic polymerization initiator is butyl lithium, the butyl lithium is n-butyl lithium.
前記反応経路の長さを3〜50mとする、請求項1記載の製造方法。   The production method according to claim 1, wherein the length of the reaction path is 3 to 50 m. 前記液Aと前記液Bとの合流部に連結する、前記液Aが流通する流路の数と前記液Bが流通する流路の数の合計を3〜10本とする、請求項1又は2記載の製造方法。   The sum of the number of flow paths through which the liquid A circulates and the number of flow paths through which the liquid B circulates is 3 to 10 connected to the confluence portion of the liquid A and the liquid B. 2. The production method according to 2. 前記液Aが流通する流路の数が、前記液Bが流通する流路の数よりも多い、請求項1〜3のいずれか1項記載の製造方法。   The manufacturing method according to claim 1, wherein the number of flow paths through which the liquid A flows is greater than the number of flow paths through which the liquid B flows. 前記液Aと前記液Bとの合流部の流路の等価直径を1〜10mmとする、請求項1〜4のいずれか1項記載の製造方法。   The manufacturing method of any one of Claims 1-4 which makes the equivalent diameter of the flow path of the confluence | merging part of the said liquid A and the said liquid B 1-10 mm. 前記アニオン重合開始剤としてn−ブチルリチウムを用いる、請求項1〜のいずれか1項記載の製造方法。 The production method according to any one of claims 1 to 5 , wherein n-butyllithium is used as the anionic polymerization initiator. 前記液Bが芳香族炭化水素を含む、請求項1〜のいずれか1項記載の製造方法。 The liquid B contains an aromatic hydrocarbon, a manufacturing method of any one of claims 1-6. フロー式反応によりアニオン重合反応を行うブロック共重合体の製造方法であって、
第1のアニオン重合性モノマーを含む液A1とアニオン重合開始剤を含む液Bと第2のアニオン重合性モノマーを含む液A2と重合停止剤とをそれぞれ異なる流路に導入して各液を各流路内に流通させ、前記液A1と前記液Bとを合流し、合流した液が第1反応流路内を下流へ流通中に第1のアニオン重合性モノマーをアニオン重合し、
第1反応流路内を流通する重合反応液と前記液A2とを合流し、合流した液が第2反応流路内を下流へ流通中に第2のアニオン重合性モノマーをアニオン重合し、第2反応流路内を流通する重合反応液と重合停止剤とを合流して重合反応を停止することを含み、
前記液A1が導入される流路と前記液Bが導入される流路の等価直径をいずれも1〜10mmとし、
前記液A1と前記液Bとの合流部の流路の等価直径を0.2〜10mmとし、
前記液A1を導入する流速を10〜2000mL/minとし、
前記液Bを導入する流速を10mL/min超500mL/min以下とし、
前記アニオン重合開始剤がアルキルリチウムである、ブロック共重合体の製造方法。
ただし、前記アニオン重合開始剤がブチルリチウムである場合、当該ブチルリチウムは、n−ブチルリチウムである。
A method for producing a block copolymer that performs an anionic polymerization reaction by a flow-type reaction,
The liquid A1 containing the first anionic polymerizable monomer, the liquid B containing the anionic polymerization initiator, the liquid A2 containing the second anionic polymerizable monomer, and the polymerization terminator are introduced into different flow paths, respectively. The liquid A1 and the liquid B are circulated in the flow path, and the combined liquid anionically polymerizes the first anionic polymerizable monomer while flowing downstream in the first reaction flow path,
The polymerization reaction liquid flowing in the first reaction channel and the liquid A2 are merged, and the merged liquid anionically polymerizes the second anionic polymerizable monomer while flowing downstream in the second reaction channel, 2 merging a polymerization reaction liquid and a polymerization terminator flowing in the reaction flow path to stop the polymerization reaction,
The equivalent diameter of the flow path into which the liquid A1 is introduced and the flow path into which the liquid B is introduced is 1 to 10 mm,
The equivalent diameter of the flow path at the junction of the liquid A1 and the liquid B is 0.2 to 10 mm,
The flow rate for introducing the liquid A1 is 10 to 2000 mL / min,
The flow rate for introducing the liquid B is more than 10 mL / min and 500 mL / min or less,
A method for producing a block copolymer, wherein the anionic polymerization initiator is alkyl lithium.
However, when the anionic polymerization initiator is butyl lithium, the butyl lithium is n-butyl lithium.
第1反応流路の長さを3m以上50m以下とする、請求項記載の製造方法。 The manufacturing method of Claim 8 which makes the length of a 1st reaction flow path 3 m or more and 50 m or less. 前記液A1と前記液Bとの合流部に連結する、前記液A1が流通する流路の数と前記液Bが流通する流路の数の合計を3〜10本とする、請求項又は記載の製造方法。 Connecting to the junction portion between the liquid B and the liquid A1, the liquid A1 is the number of channels and said solution B to 3-10 present the total number of channels to be distributed to the distribution, according to claim 8 or 9. The production method according to 9 . 前記液A1が流通する流路の数が、前記液Bが流通する流路の数よりも多い、請求項10のいずれか1項記載の製造方法。 The manufacturing method according to any one of claims 8 to 10 , wherein the number of flow paths through which the liquid A1 flows is greater than the number of flow paths through which the liquid B flows. 前記アニオン重合開始剤としてn−ブチルリチウムを用いる、請求項11のいずれか1項記載の製造方法。 The anionic polymerization initiator used n- butyl lithium as, any one method according to claim 8-11. 前記液Bが芳香族炭化水素を含む、請求項12のいずれか1項記載の製造方法。 The liquid B contains an aromatic hydrocarbon, a manufacturing method of any one of claims 8-12. 前記液A1と前記液Bとを合流し、合流した液が第1反応流路内を下流へ流通中に第1のアニオン重合性モノマーをアニオン重合した後であって、第1反応流路内を流通する重合反応液と前記液A2とを合流する前に、第1反応流路内を流通する重合反応液と、重合制御剤を含む液Cとを合流することを含む、請求項13のいずれか1項に記載の製造方法。 The liquid A1 and the liquid B are merged, and after the merged liquid anionically polymerizes the first anionic polymerizable monomer while flowing downstream in the first reaction channel, the first reaction channel before merging the polymerization reaction liquid flowing through said liquid A2 and a polymerization reaction liquid flowing through the first reaction channel comprises merging a liquid C containing polymerization control agents, claims 8 to 14. The manufacturing method according to any one of items 13 . アニオン重合反応により重合体を製造するフロー式反応システムであって、
アニオン重合性モノマーが流通する第1流路と、アニオン重合開始剤が流通する第2流路と、重合停止剤が流通する第3流路と、第1流路と第2流路が合流する第1合流部と、第1合流部の下流に接続された反応管と、前記反応管と第3流路とが合流する第2合流部と、第2合流部の下流に接続された配管とを有し、
第1流路と第2流路の等価直径がいずれも1〜10mmであり、
第1合流部に連結する第1流路の数と第2流路の数の合計が3〜10本であり、
前記アニオン重合開始剤がアルキルリチウムである、フロー式反応システム。
ただし、前記アニオン重合開始剤がブチルリチウムである場合、当該ブチルリチウムは、n−ブチルリチウムである。
A flow reaction system for producing a polymer by an anionic polymerization reaction,
The first flow path through which the anionic polymerizable monomer flows, the second flow path through which the anionic polymerization initiator flows, the third flow path through which the polymerization terminator flows, and the first flow path and the second flow path merge. A first junction, a reaction tube connected downstream of the first junction, a second junction where the reaction tube and the third flow path merge, and a pipe connected downstream of the second junction Have
The equivalent diameters of the first channel and the second channel are both 1 to 10 mm,
The total of the number of the first flow paths and the number of the second flow paths connected to the first merge portion is 3 to 10,
A flow reaction system in which the anionic polymerization initiator is alkyllithium.
However, when the anionic polymerization initiator is butyl lithium, the butyl lithium is n-butyl lithium.
第1合流部に連結する前記第1流路の数が、第1合流部に連結する前記第2流路の数のよりも多い、請求項15に記載のフロー式反応システム。 The flow type reaction system according to claim 15 , wherein the number of the first flow paths connected to the first merge part is larger than the number of the second flow paths connected to the first merge part. アニオン重合反応によりブロック共重合体を製造するフロー式反応システムであって、
第1のアニオン重合性モノマーが流通する第1流路と、アニオン重合開始剤が流通する第2流路と、第2のアニオン重合性モノマーが流通する第3流路と、重合停止剤が流通する第4流路と、第1流路と第2流路が合流する第1合流部と、第1合流部の下流に接続された第1反応管と、第1反応管と第3流路とが合流する第2合流部と、第2合流部の下流に接続された第2反応管と、第2反応管と第4流路とが合流する第3合流部と、第3合流部の下流に接続された配管とを有し、
第1流路と第2流路の等価直径がいずれも1〜10mmであり、
第1合流部に連結する第1流路の数と第2流路の数の合計が3〜10本であり、
前記アニオン重合開始剤がアルキルリチウムである、フロー式反応システム。
ただし、前記アニオン重合開始剤がブチルリチウムである場合、当該ブチルリチウムは、n−ブチルリチウムである。
A flow reaction system for producing a block copolymer by an anionic polymerization reaction,
A first flow path through which the first anionic polymerizable monomer flows, a second flow path through which the anionic polymerization initiator flows, a third flow path through which the second anionic polymerizable monomer flows, and a polymerization stopper flow. A fourth flow path, a first merge section where the first flow path and the second flow path merge, a first reaction tube connected downstream of the first merge section, a first reaction tube, and a third flow path Of the second merging portion, the second reaction tube connected downstream of the second merging portion, the third merging portion where the second reaction tube and the fourth flow path merge, and the third merging portion A pipe connected downstream,
The equivalent diameters of the first channel and the second channel are both 1 to 10 mm,
The total of the number of the first flow paths and the number of the second flow paths connected to the first merge portion is 3 to 10,
A flow reaction system in which the anionic polymerization initiator is alkyllithium.
However, when the anionic polymerization initiator is butyl lithium, the butyl lithium is n-butyl lithium.
第1合流部に連結する前記第1流路の数が、第1合流部に連結する前記第2流路の数のよりも多い、請求項17に記載のフロー式反応システム。 The flow type reaction system according to claim 17 , wherein the number of the first flow paths connected to the first merge part is larger than the number of the second flow paths connected to the first merge part. アニオン重合反応によりブロック共重合体を製造するフロー式反応システムであって、
第1のアニオン重合性モノマーが流通する第1流路と、アニオン重合開始剤が流通する第2流路と、重合制御剤が流通する第3流路と、第2のアニオン重合性モノマーが流通する第4流路と、重合停止剤が流通する第5流路と、第1流路と第2流路が合流する第1合流部と、第1合流部の下流に接続された第1反応管と、第1反応管と第3流路とが合流する第2合流部と、第2合流部の下流に接続された第2反応管と、第2反応管と第4流路とが合流する第3合流部と、第3合流部の下流に接続された第3反応管と、第3反応管と第5流路とが合流する第4合流部と、第4合流部の下流に接続された配管とを有し、
第1流路と第2流路の等価直径がいずれも1〜10mmであり、
第1合流部に連結する第1流路の数と第2流路の数の合計が3〜10本であり、
前記アニオン重合開始剤がアルキルリチウムである、フロー式反応システム。
ただし、前記アニオン重合開始剤がブチルリチウムである場合、当該ブチルリチウムは、n−ブチルリチウムである。
A flow reaction system for producing a block copolymer by an anionic polymerization reaction,
A first flow path through which the first anionic polymerizable monomer flows, a second flow path through which the anionic polymerization initiator flows, a third flow path through which the polymerization control agent flows, and a second anionic polymerizable monomer flow through. A fourth flow path, a fifth flow path through which the polymerization terminator circulates, a first merge section where the first flow path and the second flow path merge, and a first reaction connected downstream of the first merge section. A pipe, a second merging portion where the first reaction tube and the third flow path merge, a second reaction pipe connected downstream of the second merging section, and the second reaction pipe and the fourth flow path merge. Connected to the third merging portion, the third reaction tube connected downstream of the third merging portion, the fourth merging portion where the third reaction tube and the fifth flow path merge, and the downstream of the fourth merging portion. Pipes, and
The equivalent diameters of the first channel and the second channel are both 1 to 10 mm,
The total of the number of the first flow paths and the number of the second flow paths connected to the first merge portion is 3 to 10,
A flow reaction system in which the anionic polymerization initiator is alkyllithium.
However, when the anionic polymerization initiator is butyl lithium, the butyl lithium is n-butyl lithium.
第1合流部に連結する前記第1流路の数が、第1合流部に連結する前記第2流路の数のよりも多い、請求項19に記載のフロー式反応システム。
The flow type reaction system according to claim 19 , wherein the number of the first flow paths connected to the first merge part is larger than the number of the second flow paths connected to the first merge part.
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