WO2021230253A1 - ポリマー粒子の製造方法、ポリマー粒子および有機テルル化合物を含む混合液を得る方法、テルル回収方法、並びにポリマー粒子の分散液 - Google Patents

ポリマー粒子の製造方法、ポリマー粒子および有機テルル化合物を含む混合液を得る方法、テルル回収方法、並びにポリマー粒子の分散液 Download PDF

Info

Publication number
WO2021230253A1
WO2021230253A1 PCT/JP2021/017950 JP2021017950W WO2021230253A1 WO 2021230253 A1 WO2021230253 A1 WO 2021230253A1 JP 2021017950 W JP2021017950 W JP 2021017950W WO 2021230253 A1 WO2021230253 A1 WO 2021230253A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
group
polymer particles
polymer
tellurium
solvent
Prior art date
Application number
PCT/JP2021/017950
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
茂 山子
雅聡 登阪
Original Assignee
国立大学法人京都大学
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 国立大学法人京都大学 filed Critical 国立大学法人京都大学
Priority to US17/998,439 priority Critical patent/US20230295384A1/en
Priority to JP2022521938A priority patent/JPWO2021230253A1/ja
Publication of WO2021230253A1 publication Critical patent/WO2021230253A1/ja

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J5/00Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
    • C08J5/02Direct processing of dispersions, e.g. latex, to articles
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F2/00Processes of polymerisation
    • C08F2/12Polymerisation in non-solvents
    • C08F2/16Aqueous medium
    • C08F2/22Emulsion polymerisation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F2/00Processes of polymerisation
    • C08F2/38Polymerisation using regulators, e.g. chain terminating agents, e.g. telomerisation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F8/00Chemical modification by after-treatment
    • C08F8/04Reduction, e.g. hydrogenation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F12/00Homopolymers and copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by an aromatic carbocyclic ring
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2325/00Characterised by the use of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by an aromatic carbocyclic ring; Derivatives of such polymers
    • C08J2325/02Homopolymers or copolymers of hydrocarbons
    • C08J2325/04Homopolymers or copolymers of styrene
    • C08J2325/06Polystyrene
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2333/00Characterised by the use of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof; Derivatives of such polymers
    • C08J2333/04Characterised by the use of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof; Derivatives of such polymers esters
    • C08J2333/06Characterised by the use of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof; Derivatives of such polymers esters of esters containing only carbon, hydrogen, and oxygen, the oxygen atom being present only as part of the carboxyl radical
    • C08J2333/08Homopolymers or copolymers of acrylic acid esters

Definitions

  • the present invention relates to a method for producing polymer particles composed of a polymer having a controlled structure, a method for obtaining a mixed solution containing polymer particles and an organotellurium compound, a method for recovering tellurium, and a dispersion liquid for polymer particles.
  • the living radical polymerization method which is also called reversible inactivated radical polymerization, controls the structure such as the high versatility that is a feature of the radical polymerization method and the molecular weight and molecular weight distribution of the polymer to be synthesized, which is a feature of the living polymerization method. It is an excellent polymerization method that has both what can be done and what can be done. Therefore, in recent years, the living radical polymerization method has attracted a great deal of attention, and various living radical polymerization methods have been proposed.
  • the TERP (organotellurium-mediated living radical polymerization) method which is a living radical polymerization method using an organic tellurium compound as a polymerization control agent, has a very high versatility that it can be applied to various monomers, and the polymer. It is a particularly useful polymerization method among living radical polymerization methods in that the molecular weight and the molecular weight distribution can be highly controlled.
  • Emulsion polymerization is widely used in conventional radical polymerization as a method for easily obtaining polymer particles having a controlled particle size, and the obtained polymer particles and dispersions of the polymer particles have many applications as polymer materials. It is usefully used in the field. However, it has been difficult to control the structure of the polymer chains that make up the polymer particles. In recent years, in addition to a high degree of control of the molecular weight and molecular weight distribution of the polymer synthesized by a polymerization method that develops the TERP method into emulsion polymerization in water, that is, by heterogeneous synthesis, the particle size of the polymer particles synthesized Very useful methods that can be controlled have been proposed (Non-Patent Documents 1 and 2).
  • the polymer synthesized by the TERP method has an organic tellurium group bonded to its growth end.
  • tellurium compounds require an effective method for removing and separating organotellurium groups from polymers due to potential concerns about their toxicity.
  • the tellurium element is a rare element and its utility value has been increasing in recent years, for example, as a material for solar cells, it is possible not only to separate and remove the organic tellurium group from the polymer but also to recover the organic tellurium group. Is desired.
  • Patent Documents 1 and 2 For polymers synthesized in a uniform solution system by the TERP method, a method of removing the organic tellurium group bonded to the growth end has been proposed (Patent Documents 1 and 2).
  • an organic telluryl group is removed from the polymer by using an organic tellrol compound as a reducing agent and separating the diterlide compound produced by the reduction of the synthesized polymer by a liquid-liquid extraction method.
  • the structure-controlled polymer has a molecular weight dispersion of 1 or more and 2 or less, more preferably 1 or more and 1.5 or less in a linear polymer, and a molecular weight dispersion of 1 or more in a branched polymer. It refers to a polymer having 4 or less, more preferably 1 or more and 2 or less.
  • the organic tellurium group is separated from the polymer particle made of the polymer having the organic tellurium group bonded to the growth end while maintaining the shape of the particle, and the organic tellurium group is sufficiently reduced. It is an object of the present invention to provide a method for producing a polymer particle capable of obtaining the above. It is also an object of the present invention to provide a method for obtaining a mixed solution containing polymer particles and an organotellurium compound in order to enable a method for producing such polymer particles. It is also an object of the present invention to propose a tellurium recovery method capable of recovering tellurium from polymer particles made of a polymer having an organic tellurium group bonded to a growth end. It is also an object of the present invention to provide a dispersion liquid of polymer particles having a reduced tellurium concentration and a controlled particle shape, which can be obtained by the above-mentioned method for producing polymer particles.
  • the method for producing polymer particles according to the first aspect of the present invention is as follows.
  • the reactant is obtained by mixing the dispersion A of the polymer particles A containing one solvent with the reactant soluble in the first solvent and removing the organic tellurium group from the growth end of the polymer.
  • the "second organotellurium compound” includes all organotellurium compounds that may be present in the mixed solution after the reaction between the reactant and the organotellurium group. Therefore, for example, the organic tellurium compound present in the mixed solution by further reacting the organic tellurium compound produced by the reaction between the reactant and the organic tellurium group is also included in the second organic tellurium compound.
  • the method for producing polymer particles according to the second aspect of the present invention is as follows. (I) Soluble in the dispersion liquid A of the polymer particles A containing the polymer particles A made of a controlled polymer having an organic tellurium group at the growth end and the solvent for dispersing the polymer particles A, and the solvent. By mixing the above reactants and removing the organic tellurium group from the growth end of the polymer, the organic tellurium compound produced by the reaction between the reactant and the organic tellurium group is more organic than the polymer particles A. A step of obtaining a mixed solution containing the polymer particles B having a reduced tellurium group, and (ii) separating the mixed solution into the polymer particles B and a solution in which the organic tellurium compound is dissolved. including.
  • an organic tellurium group synthesized by emulsion polymerization using the first organic tellurium compound as a polymerization control agent is provided at the growth terminal.
  • the dispersion liquid A of the polymer particles A containing the polymer particles A made of a polymer having a controlled structure containing the polymer particles A and the solvent for dispersing the polymer particles A, and the reactant soluble in the solvent are mixed and described.
  • a mixed solution containing the particles B is obtained.
  • the tellurium recovery method is (I) A polymer particle A composed of a polymer having a controlled structure containing an organic tellurium group at the growth end, which is synthesized by emulsion polymerization using the first organic tellurium compound as a polymerization control agent, and a solvent for dispersing the polymer particles A.
  • a polymer particle A composed of a polymer having a controlled structure containing an organic tellurium group at the growth end, which is synthesized by emulsion polymerization using the first organic tellurium compound as a polymerization control agent, and a solvent for dispersing the polymer particles A.
  • the dispersion liquid of polymer particles according to the fifth aspect of the present invention is Among the polymers constituting the polymer particles, when the polymer is a linear polymer, the dispersity of the molecular weight is 1 or more and 2 or less, and when the polymer is a branched polymer, the dispersity of the molecular weight is 1 or more. 4 or less,
  • the tellurium concentration in the polymer particles is more than 0 mass ppm and 1000 mass ppm or less.
  • the polydispersity index of the particle size of the polymer particles is 0.7 or less.
  • the shape of the particles is obtained from the polymer particles made of a controlled polymer having a structure in which an organic tellurium group is bonded to the growth end.
  • the organic tellurium group can be separated while maintaining the polymer particles having the reduced organic tellurium group.
  • the method for producing polymer particles according to the first aspect and the second aspect is possible.
  • a mixed solution containing polymer particles and an organotellurium compound can be obtained.
  • tellurium can be recovered from polymer particles made of a polymer having an organic tellurium group bonded to a growth end.
  • the dispersion liquid of polymer particles according to the fifth aspect of the present invention it is possible to provide a dispersion liquid of polymer particles in which the tellurium concentration is reduced and the shape of the particles is controlled.
  • a schematic diagram illustrating an embodiment of the method for producing polymer particles of the present invention is shown. Shows 1 H NMR chart of the product obtained in Experimental Example 4 with 2-aminoethanethiol as a reactant.
  • the method for producing polymer particles of this embodiment is (I) A polymer particle A composed of a controlled polymer having an organic tellurium group at the growth end, which is synthesized by emulsion polymerization using the first organic tellurium compound as a polymerization control agent, and the polymer particles A are dispersed.
  • the reactant is obtained by mixing the dispersion A of the polymer particles A containing one solvent with the reactant soluble in the first solvent and removing the organic tellurium group from the growth end of the polymer.
  • the shape of the polymer particles A which is composed of a controlled polymer having an organic tellurium group bonded to the growth end, synthesized by emulsion polymerization, is maintained.
  • the polymer particles B having less organic tellurium groups than the polymer particles A can be obtained.
  • the polymer particles B are obtained by removing organic tellurium groups from the growth ends of the polymer constituting the polymer particles A while maintaining the particle size and particle size distribution of the polymer particles A.
  • the shape of the particle group indicated by the particle size and the polydispersity index of the particle size is highly controlled.
  • the organic tellurium group is separated from the growth end of the polymer constituting the polymer particle A while substantially maintaining the highly controlled shape of the particle group of the polymer particle A, and the polymer particle is formed. It is possible to obtain polymer particles B having fewer organic tellurium groups than A.
  • the polymer particles B can be obtained as a particle group having extremely high particle size uniformity.
  • the fact that the polymer particles B substantially maintain the shape of the polymer particles A means that, for example, the rate of change of the average particle size of the finally obtained polymer particles B with respect to the average particle size of the polymer particles A is ⁇ .
  • the rate of change of the finally obtained polydisperse index of the polymer particles B with respect to the polydisperse index of the particle size of the polymer particles A within 30%, preferably within ⁇ 20%, more preferably within ⁇ 15%.
  • FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a method for producing polymer particles of the present embodiment.
  • a dispersion liquid 5 (dispersion liquid A) containing a polymer particle 3 (polymer particle A) made of a polymer 2 containing an organic tellurium group 1 at a growth end and a first solvent 4 for dispersing the polymer particle 3 ) Is prepared.
  • a reactant soluble in the first solvent 4 is mixed with the dispersion liquid 5. Even after mixing the reactants, the polymer particles 3 are dispersed in the state of particles.
  • the reactant and the organic tellurium group 1 contained in the polymer particles 3 react with each other to produce an organic tellurium compound 6 (second organic tellurium compound) which is a reaction product.
  • the organic tellurium group 1 is separated to become polymer particles 7 (polymer particles B).
  • a mixed solution 8 containing the organic tellurium compound 6 and the polymer particles 7 is obtained.
  • the mixed solution 8 is separated into the polymer particles 7 and the solution 9 in which the organic tellurium compound 6 is dissolved.
  • the polymer particles 7 obtained through the separation step may be in the state of a dispersion liquid dispersed in a solvent. Further, FIG.
  • the method for producing polymer particles of the present embodiment further comprises a step (iii) of washing the polymer particles B (polymer particles 7 shown in FIG. 1) obtained in step (ii) with a second solvent.
  • the second organic tellurium compound may be further separated from the polymer particles B. Since the method for producing polymer particles of the present embodiment includes the cleaning step of step (iii), the second organic tellurium compound mixed in a small amount in the polymer particles B obtained by the separation of step (ii) is a step. It is separated from the polymer particles B by the washing in (iii). This makes it possible to obtain higher-purity polymer particles B in which the amount of organic tellurium compounds to be mixed is further reduced.
  • the tellurium concentration in the polymer particle B is, for example, 1000 mass ppm or less, preferably 500 mass ppm or less, more preferably 100 mass ppm or less, further preferably 50 mass ppm or less, or relative to the initial contained tellurium concentration in the polymer particle A.
  • the tellurium concentration is 70% by mass or less, preferably 60% by mass or less, more preferably 50% by mass or less, further preferably 20% by mass or less, and even more preferably 5% by mass or less.
  • Step (i) A dispersion liquid A containing the polymer particles A and the first solvent for dispersing the polymer particles A is prepared.
  • the polymer particles A typically consist of a controlled polymer having a structure synthesized by emulsion polymerization using the first organotellurium compound as a polymerization controlling agent. Therefore, the first solvent may be the solvent used in the emulsion polymerization. That is, as the dispersion liquid A, the dispersion liquid of the polymer particles A obtained by emulsion polymerization can be used as it is.
  • the first organotellurium compound is not particularly limited as long as it can be used as a polymerization control agent in emulsion polymerization.
  • an organic tellurium compound represented by the following general formula (1) can be used as the first organic tellurium compound.
  • R 1 is an alkyl group which may have a branch having 1 to 12 carbon atoms (hereinafter, the alkyl group which may have a branch is simply referred to as an "alkyl group"). Represents an aryl group or an aromatic heterocyclic group.
  • the alkyl group, aryl group, or aromatic heterocyclic group of R 1 may have at least one functional group selected from the group consisting of an ether group, a hydroxyl group, an amino group, a carboxy group, and a sulfo group. ..
  • R 2 and R 3 each independently have a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, an aryl group, an aromatic heterocyclic group, an alkoxy group, an acyl group, an amide group, and an oxycarbonyl.
  • R 4 is an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, an aryl group, an aromatic heterocyclic group, an alkoxy group, an acyl group, an amide group, an oxycarbonyl group, a cyano group, an allyl group, or a propargyl group, and each group thereof. May have at least one functional group selected from the group consisting of an ether group, a hydroxyl group, an amino group, a carboxy group, and a sulfo group.
  • R 1 is an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, an aryl group, or an aromatic heterocyclic group, and examples thereof include the following groups.
  • the alkyl group having 1 to 12 carbon atoms includes a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, an isobutyl group, a sec-butyl group, a tert-butyl group, a pentyl group, a hexyl group and a heptyl.
  • It is a linear or branched alkyl group such as a group, an octyl group, a nonyl group, a decyl group, an undecyl group or a dodecyl group, or a cyclic alkyl group such as a cyclohexyl group, and each group is an ether group, a hydroxyl group, an amino group or a carboxy group. , And may have at least one functional group selected from the group consisting of sulfo groups.
  • the alkyl group having at least one functional group selected from the group consisting of an ether group, a hydroxyl group, an amino group, a carboxy group, and a sulfo group is a group consisting of an ether group, a hydroxyl group, an amino group, a carboxy group, and a sulfo group. It suffices to have at least one functional group to be selected, and its structure is not limited.
  • the ether group and amino group contained in the alkyl group may be a polyether group and a polyamino group. An example is a polyethylene glycol group (-(CH 2 CH 2 O) n H).
  • the hydrogen atom at the terminal of the polyethylene glycol group may be substituted with an alkyl group (-(CH 2 CH 2 O) n R (R: alkyl group)).
  • NH is used instead of O of the polyethylene glycol group, and the terminal is H (-(CH 2 CH 2 NH) n H) or the terminal is an alkyl group (-(-(CH 2 CH 2 NH) n H).
  • CH 2 CH 2 NH) n R (R: alkyl group) may be used.
  • the aryl group is a phenyl group, a naphthyl group or the like, and each group may have at least one functional group selected from the group consisting of an ether group, a hydroxyl group, an amino group, a carboxy group and a sulfo group. good.
  • the aromatic heterocyclic group includes a pyridyl group, a frill group, a thienyl group and the like, and each group is at least one functional group selected from the group consisting of an ether group, a hydroxyl group, an amino group, a carboxy group and a sulfo group. May have.
  • examples of the propargyl group include the following groups.
  • the alkyl group having 1 to 12 carbon atoms includes a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, an isobutyl group, a sec-butyl group, a tert-butyl group, a pentyl group, a hexyl group and a heptyl.
  • a linear or branched alkyl group such as a group, an octyl group, a nonyl group, a decyl group, an undecyl group or a dodecyl group, a cyclic alkyl group such as a cyclohexyl group, etc., and each group is an ether group, a hydroxyl group, an amino group, a carboxy group or the like. It may have at least one functional group selected from the group consisting of a group and a sulfo group.
  • the aryl group is a phenyl group, a naphthyl group or the like, and each group may have at least one functional group selected from the group consisting of an ether group, a hydroxyl group, an amino group, a carboxy group and a sulfo group. good.
  • the aromatic heterocyclic group includes a pyridyl group, a frill group, a thienyl group and the like, and each group is at least one functional group selected from the group consisting of an ether group, a hydroxyl group, an amino group, a carboxy group and a sulfo group. May have.
  • alkoxy group a group in which an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms is bonded to an oxygen atom is preferable, and for example, a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, an isopropoxy group, an n-butoxy group, a sec-butoxy group, a tet- Butoxy group, pentyroxy group, hexyloxy group, heptyroxy group, octyloxy group, nonyloxy group, decyloxy group, undecyloxy group, dodecyloxy group, etc., and ether group, hydroxyl group, amino group, carboxy group, and sulfo on each carbon chain. It may have at least one functional group selected from the group consisting of groups.
  • acyl group examples include an acetyl group, a propionyl group, a benzoyl group and the like, and at least one functional group selected from the group consisting of an ether group, a hydroxyl group, an amino group, a carboxy group and a sulfo group on each carbon chain. May have.
  • the amide group is -CONR 41 R 42 (R 41 and R 42 are independently hydrogen atoms and alkyl or aryl groups having 1 to 8 carbon atoms, respectively), and further, an ether group and a hydroxyl group on each carbon chain.
  • Amino group, carboxy group, and sulfo group may have at least one functional group selected from the group.
  • oxycarbonyl group a group represented by -COOR 43 (R 43 is a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms or an aryl group) is preferable, and for example, a carboxy group, a methoxycarbonyl group, an ethoxycarbonyl group or a propixi.
  • the oxycarbonyl group may be a salt of the carboxy group.
  • -CR 44 R 45 -CR 46 CR 47 R 48
  • R 44 and R 45 are independently hydrogen atoms or alkyl groups having 1 to 12 carbon atoms, and R 46 , R 47 and R 48 are each.
  • R 44 and R 45 are independently hydrogen atoms or alkyl groups having 1 to 12 carbon atoms, and R 46 , R 47 and R 48 are each.
  • Amino group, carboxy group, and sulfo group may have at least one functional group selected from the group.
  • the propargyl group is -CR 49 R 50 -C ⁇ CR 51 (R 49 , R 50 is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, R 51 is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms. , Aryl group or silyl group), etc., and even if each carbon chain has at least one functional group selected from the group consisting of an ether group, a hydroxyl group, an amino group, a carboxy group, and a sulfo group. good.
  • the first organic tellurium compound used as a polymerization control agent in emulsion polymerization is not particularly limited as long as it is appropriately selected depending on the type of polymer synthesized by emulsion polymerization and the like.
  • the solvent used in the emulsion polymerization is the first solvent
  • a compound that dissolves in the first solvent is used as the first organotellurium compound.
  • the first organic tellurium compound preferably has a highly hydrophilic group, and water using an organic solvent as the first solvent.
  • it is preferable that the first organic tellurium compound has a highly hydrophobic group.
  • the first solvent may be any solvent that does not dissolve the polymer particles A and can dissolve the reactant.
  • oil-in-water emulsion polymerization using water as the first solvent water-in-oil emulsion polymerization using an organic solvent as the first solvent, and the like can be arbitrarily selected depending on the conditions.
  • the reactant is not particularly limited as long as it is a compound that is soluble in the first solvent and can efficiently react with the organic tellurium group.
  • the fact that the reactant is soluble in a solvent means that the reactant may be dissolved within a range in which the reactant can react as a solute, and it is not always necessary that the reactant is completely dissolved.
  • the reactant preferably has, for example, a first substituent that reacts with the organic tellurium group contained in the growth end of the polymer particles A, and at least one second substituent that has an affinity for the first solvent. ..
  • the second substituent preferably has a higher affinity with the first solvent.
  • the reactant is soluble in the first solvent and reacts with the organic tellurium group contained in the growth end of the polymer particle A to form the organic substance.
  • the tellurium group can be cleaved from the polymer.
  • the reactant may be, for example, a reducing agent.
  • the first substituent that reacts with tellurium include a thiol group, a selenol group, a tellurium group and the like.
  • the second substituent is at least selected from the group consisting of a carboxy group and a salt thereof, an amino group and a salt thereof, an amide group, a hydroxyl group, a sulfo group and a salt thereof, and an ether group. It is preferably one.
  • the reactant can be easily dissolved in the first solvent containing water, and can efficiently react with the organic tellurium group contained at the growth end of the polymer particles A.
  • the thiol may be represented by, for example, the following formula (2).
  • R 5 comprises at least one functional group selected from the group consisting of a carboxy group and a salt thereof, a hydroxyl group, an amino group and a salt thereof, an amide group, a sulfo group and a salt thereof, and an ether group.
  • the aryl group having at least one functional group selected from the group consisting of a carboxy group and a salt thereof, a hydroxyl group, an amino group and a salt thereof, an amide group, a sulfo group and a salt thereof, and an ether group in R 5 is a carboxy group.
  • its structure is not limited as long as it has at least one functional group selected from the group consisting of a salt thereof, a hydroxyl group, an amino group and a salt thereof, an amide group, a sulfo group and a salt thereof, and an ether group.
  • Examples of the thiol having an aryl group in R 5 include p-mercaptobenzoic acid, m-mercaptobenzoic acid, and o-mercaptobenzoic acid.
  • the alkyl group having at least one functional group selected from the group consisting of an ether group, a carboxy group and a salt thereof, a hydroxyl group, an amino group and a salt thereof, an amide group, and a sulfo group and a salt thereof in R 5 is an ether group.
  • the ether group and amino group contained in the alkyl group may be a polyether group and a polyamino group.
  • An example is a polyethylene glycol group (-(CH 2 CH 2 O) n H).
  • the hydrogen atom at the terminal of the polyethylene glycol group may be substituted with an alkyl group (-(CH 2 CH 2 O) n R (R: alkyl group)).
  • NH is used instead of O of the polyethylene glycol group, and the terminal is H (-(CH 2 CH 2 NH) n H) or the terminal is an alkyl group (-(-(CH 2 CH 2 NH) n H).
  • CH 2 CH 2 NH) n R R: alkyl group
  • This thiol is suitable when the first solvent contains water.
  • Tellroll may be expressed by the following formula (3), for example.
  • R 6 comprises at least one functional group selected from the group consisting of a carboxy group and a salt thereof, a hydroxyl group, an amino group and a salt thereof, an amide group, a sulfo group and a salt thereof, and an ether group.
  • the aryl group having at least one functional group selected from the group consisting of a carboxy group and a salt thereof, a hydroxyl group, an amino group and a salt thereof, an amide group, a sulfo group and a salt thereof, and an ether group in R 6 is a carboxy group.
  • its structure is not limited as long as it has at least one functional group selected from the group consisting of a salt thereof, a hydroxyl group, an amino group and a salt thereof, an amide group, a sulfo group and a salt thereof, and an ether group.
  • the alkyl group having at least one functional group selected from the group consisting of an ether group, a carboxy group and a salt thereof, a hydroxyl group, an amino group and a salt thereof, an amide group, and a sulfo group and a salt thereof in R 6 is an ether group.
  • a carboxy group and a salt thereof, a hydroxyl group, an amino group and a salt thereof, an amide group, and a sulfo group and a salt thereof, as long as it has at least one functional group selected from the group, and the structure thereof is not limited.
  • the ether group and amino group contained in the alkyl group may be a polyether group and a polyamino group.
  • An example is a polyethylene glycol group (-(CH 2 CH 2 O) n H).
  • the hydrogen atom at the terminal of the polyethylene glycol group may be substituted with an alkyl group (-(CH 2 CH 2 O) n R (R: alkyl group)).
  • NH is used instead of O of the polyethylene glycol group, and the terminal is H (-(CH 2 CH 2 NH) n H) or the terminal is an alkyl group (-(-(CH 2 CH 2 NH) n H).
  • CH 2 CH 2 NH) n R (R: alkyl group) may be used. This tellrol is suitable when the first solvent contains water.
  • selenol may be represented by, for example, the following formula (4).
  • R 7 comprises at least one functional group selected from the group consisting of a carboxy group and a salt thereof, a hydroxyl group, an amino group and a salt thereof, an amide group, a sulfo group and a salt thereof, and an ether group.
  • 1 to 1 carbon atoms having at least one functional group selected from the group consisting of an aryl group having an aryl group or a carboxy group and a salt thereof, a hydroxyl group, an amino group and a salt thereof, an amide group, a sulfo group and a salt thereof, and an ether group. It is an alkyl group having 12 (preferably 1 to 8 carbon atoms, more preferably 1 to 6 carbon atoms).
  • the aryl group having at least one functional group selected from the group consisting of a carboxy group and a salt thereof, a hydroxyl group, an amino group and a salt thereof, an amide group, a sulfo group and a salt thereof, and an ether group in R 7 is a carboxy group.
  • its structure is not limited as long as it has at least one functional group selected from the group consisting of a salt thereof, a hydroxyl group, an amino group and a salt thereof, an amide group, a sulfo group and a salt thereof, and an ether group.
  • the alkyl group having at least one functional group selected from the group consisting of an ether group, a carboxy group and a salt thereof, a hydroxyl group, an amino group and a salt thereof, an amide group, and a sulfo group and a salt thereof in R 7 is an ether group.
  • a carboxy group and a salt thereof, a hydroxyl group, an amino group and a salt thereof, an amide group, and a sulfo group and a salt thereof, as long as it has at least one functional group selected from the group, and the structure thereof is not limited.
  • the ether group and amino group contained in the alkyl group may be a polyether group and a polyamino group.
  • An example is a polyethylene glycol group (-(CH 2 CH 2 O) n H).
  • the hydrogen atom at the terminal of the polyethylene glycol group may be substituted with an alkyl group (-(CH 2 CH 2 O) n R (R: alkyl group)).
  • NH is used instead of O of the polyethylene glycol group, and the terminal is H (-(CH 2 CH 2 NH) n H) or the terminal is an alkyl group (-(-(CH 2 CH 2 NH) n H).
  • CH 2 CH 2 NH) n R (R: alkyl group) may be used. This selenol is suitable when the first solvent contains water.
  • the amount of the reactant to be mixed with the dispersion A of the polymer particles A can be determined in consideration of the amount of the organic tellurium group contained at the growth end of the polymer constituting the polymer particles A. For example, if the reactant is mixed so that the amount of the reactant is 1.0 to 10.0 mol with respect to 1 mol of the organic tellurium group contained in the growth end of the polymer contained in the dispersion liquid A of the polymer particles A. It is preferable to mix them so as to be 1.0 to 2.0 mol.
  • the reaction agent and the organic tellurium group 1 contained in the polymer particles 3 react with each other to form an organic tellurium compound 6 (second organic tellurium compound) which is a reaction product, and then a second substituent derived from the reactants.
  • the solubility of the organotellurium compound 6 in the first solvent may be increased by further adding an appropriate reactant that reacts with.
  • the reactant and the organotellurium group are efficiently separated.
  • the second substituent derived from the reactant is a carboxy group
  • the base such as sodium hydroxide
  • the second substituent derived from the reactant is an amino group.
  • an acid such as hydrochloric acid may be added to the mixed solution.
  • the hydrophilicity of the reactant is improved by the salt produced by the reaction with the second substituent derived from the reactant by the addition of the base or acid.
  • the reaction temperature and reaction time for reacting the organic tellul group at the growth end of the polymer with the reactant may be appropriately adjusted according to the organic tellul group and the reactant used, and are not particularly limited.
  • the reaction is carried out, for example, with the reaction temperature in the range of 0 ° C. to 100 ° C. and the reaction time in the range of 0.1 to 24 hours while stirring the mixed solution. Light irradiation may be performed to promote the reaction.
  • Step (i) in the method for producing polymer particles of the present embodiment can be regarded as "a method for obtaining a mixed solution containing polymer particles and an organotellurium compound". That is, the step (i) is, in other words, an invention of a method for obtaining a mixed solution containing polymer particles and an organic tellurium compound, which is a growth synthesized by emulsion polymerization using the first organic tellurium compound as a polymerization control agent.
  • the second organic tellurium compound produced by the reaction between the reactant and the organic tellurium group and the organic tellurium rather than the polymer particles A By mixing and removing the organic tellurium group from the growth end of the polymer, the second organic tellurium compound produced by the reaction between the reactant and the organic tellurium group and the organic tellurium rather than the polymer particles A.
  • a method for obtaining a mixed solution containing the polymer particles B having a reduced number of groups Since the details of the method for obtaining the mixed solution containing the polymer particles and the organic tellurium compound are the same as the above-mentioned detailed description of the step (i), the description thereof will be omitted here.
  • a known solid-liquid separation method can be applied to the solid-liquid separation method used in the method for producing polymer particles of the present embodiment. Therefore, an appropriate method can be appropriately selected from known solid-liquid separation methods in consideration of the particle size and the like of the polymer particles B.
  • a centrifugal sedimentation method, a filtration method, or the like can be used.
  • Filtration methods include pressure filtration, suction (decompression) filtration, centrifugal filtration, etc., which apply pressure to the liquid, and cross-flow filtration, dead-end filtration, etc., depending on the direction in which the liquid flows through the membrane. , Either method can be used.
  • the centrifugal filtration method and the cross-flow filtration method can separate the mixed solution into polymer particles or a solution in which the polymer particles are dispersed and a solution in which the second organic tellurium compound is dissolved in a short time. Therefore, it is particularly preferable.
  • the filter medium used is not particularly limited, and an appropriate filter medium can be selected from known filter media in consideration of the particle size of the polymer particles B and the like.
  • a solvent may be added to the mixed solution, for example, as a diluent.
  • the solvent used as the diluent is preferably a solvent that has an affinity with the first solvent and does not dissolve the polymer particles B.
  • the solvent used as the diluent in step (ii) is preferably a solvent that can be infinitely diluted with water and does not dissolve the polymer particles B.
  • solvents include one solvent selected from the group consisting of water, alcohols, amides, ketones, and alkylsulfoxides, or a mixed solvent of two or more.
  • the polymer particles B obtained in step (ii) are, for example, a dispersion liquid B in which the polymer B is dispersed in a first solvent or a mixed solvent containing a solvent added as a diluent in the separation step and the first solvent. It may be in the state of.
  • the method for producing polymer particles of the present embodiment may further include a step (iii) of washing the polymer particles B obtained in step (ii) with a second solvent.
  • the second solvent used in this washing step is a solvent that has an affinity with the first solvent and does not dissolve the polymer particles B.
  • the solvent that does not dissolve the polymer particles B means that when the solvent and the polymer particles B are mixed, the average particle size of the polymer particles B and the rate of change in the polydisperse index thereof are ⁇ 30% or more and ⁇ 50, respectively. Any solvent may be used as long as it does not dissolve the polymer particles B to the extent that it does not change by% or more.
  • the second solvent is preferably a solvent that can be infinitely diluted with water and does not dissolve the polymer particles B.
  • the second solvent is preferably one solvent selected from the group consisting of water, alcohols, amides, ketones, and alkyl sulfoxides, or a mixed solvent of two or more.
  • the cleaning step of step (iii) may be repeated a plurality of times.
  • the same type of solvent may be used as the second solvent each time, or a plurality of types of solvents may be used as the second solvent.
  • both washing with water as the second solvent and washing with alcohols such as methanol as the second solvent may be performed.
  • the finally obtained polymer particles B have a lower tellurium concentration than the polymer particles A, and the tellurium concentration is 70% by mass or less with respect to the initial contained tellurium concentration in the polymer particles A. It can be preferably 60% by mass or less, more preferably 50% by mass or less, further preferably 20% by mass or less, and even more preferably 5% by mass or less.
  • the tellurium concentration of the polymer particles B can be 1000 mass ppm or less, preferably 500 mass ppm or less, and more preferably 50 mass ppm or less.
  • polymer particles A composed of a polymer having a controlled structure containing an organic tellurium group at the growth end, which is synthesized by emulsion polymerization using a first organic tellurium compound as a polymerization control agent.
  • the method of separating the organic tellurium group from the above was described.
  • the method of the present invention for separating the organic tellurium group contained in the growth end of the polymer from the polymer is not a method that can be carried out only for the polymer synthesized by emulsion polymerization, and the method of growth is not limited to the polymer polymerization method. It can also be applied as a method for separating an organic tellurium group from a polymer containing an organic tellurium group at the terminal.
  • Another aspect of the method for producing polymer particles of the present invention is as follows.
  • the organic tellurium compound produced by the reaction between the reactant and the organic tellurium group is more organic than the polymer particles A.
  • the type of polymer obtained by the method for producing polymer particles of the present embodiment is typically a polymer that can be synthesized by emulsion polymerization, but the present invention is not limited to this, and is also applicable to, for example, suspension polymerization and dispersion polymerization. can.
  • the tellurium recovery method of this embodiment is (I) A polymer particle A composed of a polymer having a controlled structure containing an organic tellurium group at the growth end, which is synthesized by emulsion polymerization using the first organic tellurium compound as a polymerization control agent, and a solvent for dispersing the polymer particles A.
  • a polymer particle A composed of a polymer having a controlled structure containing an organic tellurium group at the growth end, which is synthesized by emulsion polymerization using the first organic tellurium compound as a polymerization control agent, and a solvent for dispersing the polymer particles A.
  • the above steps (I) and (II) are the same as the steps (i) and (ii) in the method for producing polymer particles described in the first embodiment, respectively. Detailed description will be omitted.
  • the tellurium recovery method of the present embodiment further includes a step (III) of recovering tellurium from the solution in which the second organic tellurium compound obtained in the step (II) is dissolved.
  • a method for recovering tellurium from a solution a known method for recovering tellurium from a solution can be appropriately selected and used.
  • a method in which an inorganic iodine compound is added to a solution in which a second organotellurium compound is dissolved, a sulfur oxide is further supplied to precipitate tellurium in the solution, and then solid-liquid separation is performed to recover tellurium. can be mentioned.
  • the dispersion liquid of the polymer particles of the present embodiment is, for example, the organic contained in the growth end of the polymer with respect to the polymer particles having a controlled structure synthesized by emulsion polymerization using an organic tellurium compound as a polymerization control agent. It is a dispersion liquid of polymer particles having a lower telluric concentration than polymer particles made of a polymer immediately after synthesis by being subjected to a treatment for separating the tellurium group.
  • the tellurium concentration of the polymer particles exceeds 0 mass ppm and is 1000 mass ppm or less, preferably 500 mass ppm or less, and more preferably 50 mass ppm or less.
  • the tellurium concentration of the polymer particles in the dispersion liquid of the present embodiment is expressed as a ratio to the tellurium concentration (initial content tellurium concentration) in the polymer particles before the treatment for separating the organic tellurium group contained in the growth end of the polymer is applied. If so, the tellurium concentration of the polymer particles in the dispersion liquid of the present embodiment is 70% by mass or less, preferably 60% by mass or less, more preferably 50% by mass or less, and more desirable with respect to the initially contained tellurium concentration of the polymer particles. Is 20% by mass or less, more preferably 5% by mass or less.
  • the polydispersity index of the particle size of the polymer particles is 0.7 or less, preferably 0.5 or less.
  • the polydispersity index of the particle size of the polymer particles is controlled to 0.7 or less, and the tellurium concentration is very low at 1000 mass ppm or less. It is considered that the dispersion liquid of the polymer particles whose particle size multi-dispersion index is controlled in such a range is usually synthesized by the production method described in the first embodiment.
  • the concentration of the organic tellurium compound is very low even though the dispersion of the particle size is narrowly controlled. Therefore, the dispersion liquid of the polymer particles of the present embodiment is extremely useful because the polydispersity index of the particle size is highly controlled and the concentration of the organic tellurium compound is very low, which cannot be realized by the conventional method. Polymer particle dispersion.
  • the average particle size of the polymer particles is, for example, 1 nm or more and 100 ⁇ m or less, preferably 1 ⁇ m or less.
  • the average particle size of the polymer particles can be set to 1 nm or more and 100 ⁇ m or less. Therefore, the dispersion liquid of the polymer particles of the present embodiment is extremely useful because the average particle size is controlled and the concentration of the organic tellurium compound is very low, which cannot be realized by the conventional method. Is.
  • the polydispersity index and the average particle size of the particle size of the polymer particles are obtained by using the photon correlation method of dynamic light scattering. This measurement can be performed using a measuring device described later.
  • the polymer constituting the dispersion liquid of the polymer particles of the present embodiment described here has a molecular weight dispersion of 1 or more and 2 or less, more preferably 1 or more and 1.5 or less in a linear polymer, and a branched polymer. Satisfies that the degree of dispersion of the molecular weight is 1 or more and 4 or less, more preferably 1 or more and 2 or less.
  • the polymer constituting the dispersion liquid of the polymer particles of the present embodiment preferably has a molecular weight dispersion degree of monodispersity. Further, the polymer constituting the dispersion liquid of the polymer particles of the present embodiment preferably has a monomodal dispersity in molecular weight.
  • the degree of dispersion of the molecular weight is a value obtained by the ratio M w / M n of the weight average molecular weight M w to the number average molecular weight M n , and represents the molecular weight distribution.
  • a polymer having a molecular weight dispersion satisfying the above range is a polymer having a very uniform molecular weight. Therefore, since the dispersion liquid of the polymer particles made of the polymer satisfying the dispersity in the above range has the same molecular weight, it may be applied to various uses and is extremely useful.
  • the polymer constituting the polymer particles of the present embodiment is not particularly limited as long as it is a polymer that can be synthesized by emulsion polymerization using the TERP method.
  • the polymer include polymers having a composition such as a homopolymer, a random copolymer, an sequence-controlled copolymer, and a block copolymer, and a polymer having a difference in structure such as a linear structure and a branched structure.
  • the molecular weight is not limited to suit the application, but it is characterized by having a monomodal molecular weight distribution.
  • an organic tellurium compound (corresponding to the first organic tellurium compound) that can be used as a polymerization control agent during polymer polymerization was used in the present invention.
  • an organic tellurium compound represented by the following formula (5) was used.
  • thiols having a carboxy group and thiols having an amino group were selected as examples of the reactants.
  • thiols having a carboxy group o-mercaptobenzoic acid represented by the following formula (6) (Experimental Example 1), m-mercaptobenzoic acid represented by the following formula (7) (Experimental Example 2), and P-mercaptobenzoic acid (Experimental Example 3) represented by the following formula (8) was used.
  • 2-Aminoethanethiol HSCH 2 CH 2 NH 2
  • Example 4 was used as the thiol having an amino group.
  • the organic tellurium compound represented by the above formula (5) and the mercaptobenzoic acid (1.3 equivalents) represented by any of the above formulas (6) to (8) are combined with dimethyl sulfoxide-D6 (DMSO-d 6). ), Then reduction was performed using a 6 W white light emitting diode (LED) lamp under light irradiation conditions at 65 ° C. until the conversion rate of the organic tellurium compound reached 100%.
  • the o-mercaptobenzoic acid of the above formula (6) was completely consumed beyond the equivalent relationship, while the other thiols (m-mercaptobenzoic acid and p-mercaptobenzoic acid) were consumed in an equivalent relationship with the organic tellurium compound.
  • DMSO-d 6 dimethyl sulfoxide-D6
  • the product that can be produced by the reaction of the above organotellurium compound with mercaptobenzoic acid or 2-aminoethanethiol is an ester compound represented by the following formula (9) (product 1) and the following formula (10). It is a reduction product (product 2) represented, a diterlide (product 3) represented by the following formula (11), and a compound (product 4) represented by the following formula (12).
  • R is a 2-carboxyphenyl group (Experimental Example 1), a 3-carboxyphenyl group (Experimental Example 2), a 4-carboxyphenyl group (Experimental Example 3), and the like. Alternatively, it is a 2-aminoethyl group (Experimental Example 4).
  • Table 1 below shows the yields of products 1 to 4 in Experimental Examples 1 to 4.
  • Example 1 [Synthesis of polymer by emulsion polymerization] A polymerization control agent (1.5 mg, 5.0 ⁇ mol) and hexadecyltrimethylammonium bromide (CTAB, 260 mg, 4.3% by mass based on water) were added to the glass tube under a nitrogen atmosphere. As the polymerization control agent, an organic tellurium compound represented by the following formula (13) was used.
  • Degassed deionized water (6.0 mL) and an aqueous sodium hydroxide solution (10 ⁇ L, 0.51 molL- 1 , 5.0 ⁇ mol) were further added to the glass tube to obtain a uniform solution.
  • This solution was mixed with styrene as a monomer (0.58 mL, 5.0 mmol) to obtain a mixture.
  • the resulting mixture was heated at 80 ° C. for 6 hours with stirring under a 6 W white light emitting diode (LED) lamp.
  • a small amount (about 100 ⁇ L) of the reaction mixture was taken out periodically, and the organic substance was extracted with deuterated chloroform from the removed reaction mixture.
  • reaction mixture was a dispersion in which the polymer particles were dispersed in water (corresponding to the first solvent).
  • a small amount (about 100 ⁇ L) of the dispersion was taken out from the above dispersion, and the polymer was extracted with chloroform from the removed reaction mixture.
  • the average particle size of the polymer particles and the polydispersity index of the particle size in this sample were measured using a light scattering device (ELSZ-1000ZSY manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd.). As a result, the polymer particles had an average particle size of 200.4 nm and a particle size polydispersity index of 0.50.
  • Table 2 shows the measurement results of each of the above physical properties of the polymer particles made of the polymer synthesized in this example.
  • This p-mercaptobenzoic acid (7.5 ⁇ mol) and an aqueous sodium hydroxide solution (15 ⁇ L , 0.51 molL -1 , 7.5 ⁇ mol) were dissolved in 2.0 mL of degassed deionized water to prepare an aqueous solution. ..
  • This aqueous solution was mixed with 6 mL of the above dispersion, and the obtained mixed solution was heated at 80 ° C. for 4 hours while stirring under a 6 W white LED lamp.
  • a treatment was performed to wash the polymer particles contained in the mixed solution concentrated to about 8 mL. Specifically, first, degassed deionized water (about 52 mL) is added to the concentrated mixed solution (8 mL) to make 60 mL, and this mixed solution is concentrated to about 8 mL by the same centrifugal filtration method as above. The procedure was repeated twice. Next, degassed methanol (about 52 mL) was added to the concentrated mixed solution (8 mL) to make 60 mL, and the obtained mixed solution was concentrated to about 8 mL by the same centrifugal filtration method as above. Repeated.
  • the aqueous solution or methanol solution separated by the nth centrifugal filtration is referred to as an aqueous solution n or a methanol solution n. That is, the aqueous solution separated by the first centrifugal filtration is referred to as aqueous solution 1.
  • the tellurium concentrations in the separated aqueous solution 1, aqueous solution 2, aqueous solution 3, methanol solution 4, and methanol solution 5 (5 samples in total) were measured by ICP-AES measurement described later, respectively. The tellurium recovery rate obtained from the results was 96.3%. Further, the finally obtained concentrated mixed solution was freeze-dried to obtain a polymer sample.
  • the residual concentration of tellurium in the obtained polymer sample was determined to be 47.4 ppm (residual rate 3.7%).
  • the residual rate of tellurium was determined using the theoretical initial concentration of tellurium of 1,280 ppm.
  • Table 3 shows the tellurium recovery rate and the residual concentration and residual rate of tellurium in the polymer sample.
  • Example 2 [Synthesis of polymer by emulsion polymerization] A polymerization control agent (1.6 mg, 5.0 ⁇ mol) and CTAB (260 mg, 4.3% by mass based on water) were added to the glass tube under a nitrogen atmosphere. As the polymerization control agent, an organic tellurium compound represented by the following formula (14) was used.
  • Degassed deionized water (6.0 mL) and an aqueous sodium hydroxide solution (10 ⁇ L, 0.51 molL- 1 , 5.0 ⁇ mol) were further added to the glass tube to obtain a uniform solution.
  • This solution was mixed with styrene as a monomer (0.58 mL, 5.0 mmol) to obtain a mixture.
  • the resulting mixture was heated at 80 ° C. for 3 hours with stirring under a 6 W white light emitting diode (LED) lamp. Then, a small amount (about 100 ⁇ L) of the reaction mixture was taken out, and the organic substance was extracted from the taken-out reaction mixture with deuterated chloroform.
  • LED white light emitting diode
  • reaction mixture was a dispersion in which the polymer particles were dispersed in water (corresponding to the first solvent).
  • Example 2 A small amount (about 100 ⁇ L) of the dispersion was taken out from the above dispersion, and the polymer was extracted with chloroform from the removed reaction mixture. The number average molecular weight M n and the degree of dispersion of the molecular weight of the obtained polymer were analyzed using SEC in the same manner as in Example 1. Further, another part (about 10 ⁇ L) of this dispersion was diluted with deionized water (about 5.0 mL) to prepare a sample for measuring polymer particles. Using this sample, the average particle size of the polymer particles and the polydispersity index of the particle size were measured using the same light scattering device as in Example 1. For the polymer synthesized in Example 2, the number average molecular weight M n , the degree of dispersion of the molecular weight, the average particle size, and the polydispersity index of the particle size are shown in Table 2.
  • Degassed deionized water (about 50 mL) was added to the heated mixed solution to make 60 mL, and the obtained mixed solution was centrifuged by the same method as in Example 1. This concentrated the mixture to about 8 mL. That is, by the above centrifugal filtration, a concentrated mixed solution containing polymer particles and an aqueous solution separated from this mixed solution were obtained.
  • a treatment was performed to wash the polymer particles contained in the mixed solution concentrated to about 8 mL. Specifically, degassed deionized water (about 50 mL) is added to the concentrated mixed solution (8 mL), and the obtained mixed solution is concentrated to about 8 mL by the same centrifugal filtration method as in Example 1. The procedure was repeated twice.
  • the aqueous solution separated by the nth centrifugal filtration is referred to as an aqueous solution n.
  • the tellurium concentrations in the separated aqueous solution 1, aqueous solution 2, and aqueous solution 3 (3 samples in total) were measured by ICP-AES measurement described later, respectively.
  • the tellurium recovery rate obtained from the measurement results of the tellurium concentration of the aqueous solution 1, the aqueous solution 2, and the aqueous solution 3 is as shown in Table 3.
  • the finally obtained concentrated mixed solution was freeze-dried to obtain a polymer sample.
  • the residual rate of tellurium in the obtained polymer sample was determined using the theoretical initial concentration of tellurium of 1,280 ppm.
  • the residual concentration and residual rate of tellurium in the polymer sample are shown in Table 3.
  • Example 2 a part (about 10 ⁇ L) of the concentrated mixed solution obtained after the treatment for washing the polymer particles by centrifugal filtration was carried out with degassed deionized water (about 5.0 mL). Diluted to prepare a sample for measuring polymer particles. Using this sample, the average particle size of the polymer particles and the polydispersity index of the particle size were measured using the same light scattering device as in Example 1. The results are shown in Table 4. Further, in Table 4, the polymer particles finally obtained after cleaning the polymer particles (polymer particles B) as opposed to the polymer particles (polymer particles A) before the separation of the organic tellurium group and the cleaning of the polymer particles were performed. The rate of change of the average particle size and the rate of change of the polydisperse index of the particle size are also shown.
  • Example 3 [Synthesis of polymer by emulsion polymerization]
  • the polymer was synthesized in the same manner as in Example 2.
  • the number average molecular weight M n the degree of dispersion of the molecular weight, the average particle size, and the polydispersity index of the particle size were measured by the same method as in Example 1. The measurement results are shown in Table 2.
  • Degassed deionized water (about 50 mL) was added to the heated mixed solution to make 60 mL, and the obtained mixed solution was centrifuged by the same method as in Example 1. This concentrated the mixture to about 8 mL. That is, by the above centrifugal filtration, a concentrated mixed solution containing polymer particles and an aqueous solution separated from this mixed solution were obtained.
  • the step of washing the polymer particles contained in the mixed solution concentrated to about 8 mL was carried out as follows. First, the procedure of adding degassed deionized water (about 50 mL) to the concentrated mixed solution (8 mL) and concentrating the obtained mixed solution to about 8 mL by the same centrifugal filtration method as in Example 1 is performed. Repeated twice.
  • the aqueous solution separated by the nth centrifugal filtration is referred to as an aqueous solution n.
  • the tellurium concentrations in the separated aqueous solution 1, aqueous solution 2, and aqueous solution 3 (3 samples in total) were measured by ICP-AES measurement described later, respectively.
  • the tellurium recovery rate obtained from the measurement results of the tellurium concentration of the aqueous solution 1, the aqueous solution 2, and the aqueous solution 3 is as shown in Table 3.
  • the finally obtained concentrated mixed solution was freeze-dried to obtain a polymer sample.
  • the residual rate of tellurium in the obtained polymer sample was determined using the theoretical initial concentration of tellurium of 1,280 ppm.
  • the residual concentration and residual rate of tellurium in the polymer sample are shown in Table 3.
  • Example 3 a part (about 10 ⁇ L) of the concentrated mixed solution obtained after the treatment for washing the polymer particles by centrifugal filtration was carried out with degassed deionized water (about 5.0 mL). Diluted to prepare a sample for measuring polymer particles. Using this sample, the average particle size of the polymer particles and the polydispersity index of the particle size were measured using the same light scattering device as in Example 1. The results are shown in Table 4. Further, in Table 4, the polymer particles finally obtained after cleaning the polymer particles (polymer particles B) as opposed to the polymer particles (polymer particles A) before the separation of the organic tellurium group and the cleaning of the polymer particles were performed. The rate of change of the average particle size and the rate of change of the polydisperse index of the particle size are also shown.
  • Example 4 [Synthesis of polymer by emulsion polymerization]
  • the polymer was synthesized in the same manner as in Example 2.
  • the number average molecular weight M n the degree of dispersion of the molecular weight, the average particle size, and the polydispersity index of the particle size were measured by the same method as in Example 1. The measurement results are shown in Table 2.
  • Degassed methanol (about 50 mL) was added to the heated mixed solution to make 60 mL, and the obtained mixed solution was centrifuged by the same method as in Example 1. This concentrated the mixture to about 8 mL. That is, by the above centrifugal filtration, a concentrated mixed solution containing polymer particles and a methanol solution separated from this mixed solution were obtained.
  • the step of washing the polymer particles contained in the mixed solution concentrated to about 8 mL was carried out as follows. First, the procedure of adding degassed methanol (about 50 mL) to the concentrated mixed solution (8 mL) and concentrating the obtained mixed solution to about 8 mL by the same centrifugal filtration method as in Example 1 is performed twice. Repeated.
  • methanol solution n the methanol solution separated by the nth centrifugal filtration is referred to as methanol solution n.
  • the tellurium concentrations in the separated methanol solution 1, methanol solution 2, and methanol solution 3 (3 samples in total) were measured by ICP-AES measurement described later, respectively.
  • the tellurium recovery rate obtained from the measurement results of the tellurium concentration of the methanol solution 1, the methanol solution 2, and the methanol solution 3 is as shown in Table 3.
  • the finally obtained concentrated mixed solution was freeze-dried to obtain a polymer sample.
  • the residual rate of tellurium in the obtained polymer sample was determined using the theoretical initial concentration of tellurium of 1,280 ppm.
  • the residual concentration and residual rate of tellurium in the polymer sample are shown in Table 3.
  • Example 5 [Synthesis of polymer by emulsion polymerization] A polymerization control agent (1.6 mg, 5.0 ⁇ mol) and CTAB (260 mg, 4.3% by mass based on water) were added to the glass tube under a nitrogen atmosphere. As the polymerization control agent, the organic tellurium compound represented by the above structural formula (14), which was used as the polymerization control agent in Example 2, was used.
  • Degassed deionized water (6.0 mL) and an aqueous sodium hydroxide solution (10 ⁇ L, 0.51 molL- 1 , 5.0 ⁇ mol) were further added to the glass tube to obtain a uniform solution.
  • This solution was mixed with styrene as a monomer (0.58 mL, 5.0 mmol) to obtain a mixture.
  • the resulting mixture was heated at 80 ° C. for 4 hours with stirring under a 6 W white light emitting diode (LED) lamp. Then, a small amount (about 100 ⁇ L) of the reaction mixture was taken out, and the organic substance was extracted from the taken-out reaction mixture with deuterated chloroform.
  • LED white light emitting diode
  • reaction mixture was a dispersion in which the polymer particles were dispersed in water (corresponding to the first solvent).
  • Example 2 shows the number average molecular weight M n , the degree of dispersion of the molecular weight, the average particle size, and the polydispersity index of the particle size for the polymer synthesized in Example 5.
  • Degassed methanol (about 50 mL) was added to the heated mixed solution to make 60 mL, and the obtained mixed solution was centrifuged by the same method as in Example 1. This concentrated the mixture to about 8 mL. That is, by the above centrifugal filtration, a concentrated mixed solution containing polymer particles and a methanol solution separated from this mixed solution were obtained.
  • the step of washing the polymer particles contained in the mixed solution concentrated to about 8 mL was carried out as follows.
  • the procedure of adding degassed methanol (about 50 mL) to the concentrated mixed solution (8 mL) and concentrating the obtained mixed solution to about 8 mL by the same centrifugal filtration method as in Example 1 was repeated twice. ..
  • Example 6 [Synthesis of polymer by emulsion polymerization] A polymerization control agent (1.5 mg, 5.0 ⁇ mol) and polyoxyethylene (20) oleyl ether (Brij98, 120 mg, 2% by mass based on water) were added to the glass tube under a nitrogen atmosphere. As the polymerization control agent, the organic tellurium compound represented by the above structural formula (13), which was used as the polymerization control agent in Example 1, was used.
  • Degassed deionized water (6.0 mL) and an aqueous sodium hydroxide solution (10 ⁇ L, 0.51 molL- 1 , 5.0 ⁇ mol) were further added to the glass tube to obtain a uniform solution.
  • This solution was mixed with butyl acrylate (0.69 mL, 5 mmol) as a monomer to obtain a mixture.
  • the resulting mixture was heated at 65 ° C. for 12 hours with stirring under a 3 W white light emitting diode (LED) lamp. Then, a small amount (about 100 ⁇ L) of the reaction mixture was taken out, and the organic substance was extracted from the taken-out reaction mixture with deuterated chloroform.
  • LED white light emitting diode
  • reaction mixture was a dispersion in which the polymer particles were dispersed in water (corresponding to the first solvent).
  • Example 2 shows the number average molecular weight M n , the degree of dispersion of the molecular weight, the average particle size, and the polydispersity index of the particle size for the polymer synthesized in Example 6.
  • Degassed deionized water (about 52 mL) was added to the heated mixed solution to make 60 mL, and the obtained mixed solution was centrifuged by the same method as in Example 1. This concentrated the mixture to about 8 mL. That is, by the above centrifugal filtration, a concentrated mixed solution containing polymer particles and an aqueous solution separated from this mixed solution were obtained.
  • the step of washing the polymer particles contained in the mixed solution concentrated to about 8 mL was carried out as follows. First, the procedure of adding degassed deionized water (about 52 mL) to the concentrated mixed solution (8 mL) and concentrating the obtained mixed solution to about 8 mL by the same centrifugal filtration method as in Example 1 is performed. Repeated twice.
  • the aqueous solution separated by the nth centrifugal filtration is referred to as an aqueous solution n.
  • the tellurium concentrations in the separated aqueous solution 1, aqueous solution 2, and aqueous solution 3 (3 samples in total) were measured by ICP-AES measurement described later, respectively.
  • the tellurium recovery rate obtained from the measurement results of the tellurium concentration of the aqueous solution 1, the aqueous solution 2, and the aqueous solution 3 is as shown in Table 3.
  • the finally obtained concentrated mixed solution was freeze-dried to obtain a polymer sample.
  • the residual rate of tellurium in the obtained polymer sample was determined using the theoretical initial concentration of tellurium of 1,280 ppm.
  • the residual concentration and residual rate of tellurium in the polymer sample are shown in Table 3.
  • Example 7 [Synthesis of polymer by emulsion polymerization] A polymerization control agent (1.6 mg, 5.0 ⁇ mol) and Brij98 (120 mg, 2% by mass based on water) were added to the glass tube under a nitrogen atmosphere. As the polymerization control agent, the organic tellurium compound represented by the above structural formula (14), which was used as the polymerization control agent in Examples 2 to 4, was used.
  • Degassed deionized water (6.0 mL) and an aqueous sodium hydroxide solution (10 ⁇ L, 0.51 molL- 1 , 5.0 mol) were further added to the glass tube to obtain a uniform solution.
  • This solution was mixed with butyl acrylate (0.69 mL, 5 mmol) as a monomer to obtain a mixture.
  • the resulting mixture was heated at 65 ° C. for 12 hours with stirring under a 3 W white light emitting diode (LED) lamp. Then, a small amount (about 100 ⁇ L) of the reaction mixture was taken out, and the organic substance was extracted from the taken-out reaction mixture with deuterated chloroform.
  • LED white light emitting diode
  • reaction mixture was a dispersion in which the polymer particles were dispersed in water (corresponding to the first solvent).
  • Example 7 A small amount (about 100 ⁇ L) of the dispersion was taken out from the above dispersion, and the polymer was extracted with chloroform from the removed reaction mixture. The number average molecular weight M n and the degree of dispersion of the molecular weight of the obtained polymer were analyzed using SEC in the same manner as in Example 1. Further, another part (about 10 ⁇ L) of this dispersion was diluted with deionized water (about 5.0 mL) to prepare a sample for measuring polymer particles. Using this sample, the average particle size of the polymer particles and the polydispersity index of the particle size were measured using the same light scattering device as in Example 1. Table 2 shows the number average molecular weight M n , the degree of dispersion of the molecular weight, the average particle size, and the polydispersity index of the particle size for the polymer synthesized in Example 7.
  • Degassed deionized water (about 52 mL) was added to the heated mixed solution to make 60 mL, and the obtained mixed solution was centrifuged by the same method as in Example 1. This concentrated the mixture to about 8 mL. That is, by the above centrifugal filtration, a concentrated mixed solution containing polymer particles and an aqueous solution separated from this mixed solution were obtained.
  • the step of washing the polymer particles contained in the mixed solution concentrated to about 8 mL was carried out as follows. First, the procedure of adding degassed deionized water (about 52 mL) to the concentrated mixed solution (8 mL) and concentrating the obtained mixed solution to about 8 mL by the same centrifugal filtration method as in Example 1 is performed. Repeated twice.
  • the aqueous solution separated by the nth centrifugal filtration is referred to as an aqueous solution n.
  • the tellurium concentrations in the separated aqueous solution 1, aqueous solution 2, and aqueous solution 3 (3 samples in total) were measured by ICP-AES measurement described later, respectively.
  • the tellurium recovery rate obtained from the measurement results of the tellurium concentration of the aqueous solution 1, the aqueous solution 2, and the aqueous solution 3 is as shown in Table 3.
  • the finally obtained concentrated mixed solution was freeze-dried to obtain a polymer sample.
  • the residual rate of tellurium in the obtained polymer sample was determined using the theoretical initial concentration of tellurium of 1,280 ppm.
  • the residual concentration and residual rate of tellurium in the polymer sample are shown in Table 3.
  • Example 8 [Synthesis of polymer by emulsion polymerization] A polymerization control agent (5.0 ⁇ mol) and CTAB (5% by mass with respect to water) were added to the glass tube under a nitrogen atmosphere. As the polymerization control agent, an organic tellurium compound represented by the following formula (15) was used. The organic tellurium compound represented by the following formula (15) had the most hydrophilic substituent among the polymerization control agents used in the examples.
  • Degassed deionized water (6.0 mL) and an aqueous sodium hydroxide solution (10 ⁇ L, 0.51 molL- 1 , 5.0 ⁇ mol) were further added to the glass tube to obtain a uniform solution.
  • This solution was mixed with styrene as a monomer (0.58 mL, 5.0 mmol) to obtain a mixture.
  • the resulting mixture was heated at 80 ° C. for 5 hours with stirring under a 6 W white light emitting diode (LED) lamp. Then, a small amount (about 100 ⁇ L) of the reaction mixture was taken out, and the organic substance was extracted from the taken-out reaction mixture with deuterated chloroform.
  • LED white light emitting diode
  • reaction mixture was a dispersion in which the polymer particles were dispersed in water (corresponding to the first solvent).
  • Example 2 A small amount (about 100 ⁇ L) of the dispersion was taken out from the above dispersion, and the polymer was extracted with chloroform from the removed reaction mixture. The number average molecular weight M n and the degree of dispersion of the molecular weight of the obtained polymer were analyzed using SEC in the same manner as in Example 1. Further, another part (about 10 ⁇ L) of this dispersion was diluted with deionized water (about 5.0 mL) to prepare a sample for measuring polymer particles. Using this sample, the average particle size of the polymer particles and the polydispersity index of the particle size were measured using the same light scattering device as in Example 1. For the polymer synthesized in Example 2, the number average molecular weight M n , the degree of dispersion of the molecular weight, the average particle size, and the polydispersity index of the particle size are shown in Table 2.
  • Degassed deionized water (about 52 mL) was added to the heated mixed solution to make 60 mL, and the obtained mixed solution was centrifuged by the same method as in Example 1. This concentrated the mixture to about 8 mL. That is, by the above centrifugal filtration, a concentrated mixed solution containing polymer particles and an aqueous solution separated from this mixed solution were obtained.
  • a treatment was performed to wash the polymer particles contained in the mixed solution concentrated to about 8 mL. Specifically, degassed deionized water (about 52 mL) is added to the concentrated mixed solution (8 mL), and the obtained mixed solution is concentrated to about 8 mL by the same centrifugal filtration method as in Example 1. The procedure was repeated twice.
  • the aqueous solution separated by the nth centrifugal filtration is referred to as an aqueous solution n.
  • the tellurium concentrations in the separated aqueous solution 1, aqueous solution 2, and aqueous solution 3 (3 samples in total) were measured by ICP-AES measurement described later, respectively.
  • the tellurium recovery rate obtained from the measurement results of the tellurium concentration of the aqueous solution 1, the aqueous solution 2, and the aqueous solution 3 is as shown in Table 3.
  • the finally obtained concentrated mixed solution was freeze-dried to obtain a polymer sample.
  • the residual rate of tellurium in the obtained polymer sample was determined using the theoretical initial concentration of tellurium of 1,280 ppm.
  • the residual concentration and residual rate of tellurium in the polymer sample are shown in Table 3.
  • Example 9 [Synthesis of polymer by emulsion polymerization]
  • the heat treatment time at the time of polymerization was changed from 5 hours to 3 hours, but the polymer was synthesized by the same method as in Example 8 except that.
  • the degree of conversion of styrene reached 95% after 3 hours.
  • the number average molecular weight M n the degree of dispersion of the molecular weight, the average particle size, and the polydispersity index of the particle size were measured by the same method as in Example 1. The measurement results are shown in Table 2.
  • Degassed deionized water (about 52 mL) was added to the heated mixed solution to make 60 mL, and the obtained mixed solution was centrifuged by the same method as in Example 1. This concentrated the mixture to about 8 mL. That is, by the above centrifugal filtration, a concentrated mixed solution containing polymer particles and an aqueous solution separated from this mixed solution were obtained.
  • a treatment was performed to wash the polymer particles contained in the mixed solution concentrated to about 8 mL. Specifically, degassed deionized water (about 52 mL) is added to the concentrated mixed solution (8 mL), and the obtained mixed solution is concentrated to about 8 mL by the same centrifugal filtration method as in Example 1. The procedure was repeated twice.
  • the aqueous solution separated by the nth centrifugal filtration is referred to as an aqueous solution n.
  • the tellurium concentrations in the separated aqueous solution 1, aqueous solution 2, and aqueous solution 3 (3 samples in total) were measured by ICP-AES measurement described later, respectively.
  • the tellurium recovery rate obtained from the measurement results of the tellurium concentration of the aqueous solution 1, the aqueous solution 2, and the aqueous solution 3 is as shown in Table 3.
  • the finally obtained concentrated mixed solution was freeze-dried to obtain a polymer sample.
  • the residual rate of tellurium in the obtained polymer sample was determined using the theoretical initial concentration of tellurium of 1,280 ppm.
  • the residual concentration and residual rate of tellurium in the polymer sample are shown in Table 3.
  • Example 10 [Synthesis of polymer by emulsion polymerization]
  • the polymer was synthesized in the same manner as in Example 6. That is, poly (n-butyl acrylate) was synthesized, and a dispersion liquid in which the polymer particles were dispersed in water (corresponding to the first solvent) was obtained.
  • Example 10 no subsequent washing was performed, and the tellurium concentration in the solution was measured by ICP-AES measurement described later using the concentrated mixed solution and solution containing the polymer particles obtained in this first filtration. It was measured.
  • the tellurium recovery rate was as shown in Table 3. Further, the concentrated mixed solution was freeze-dried to obtain a polymer sample. The residual rate of tellurium in the obtained polymer sample was determined using the theoretical initial concentration of tellurium of 1,280 ppm. The residual concentration and residual rate of tellurium in the polymer sample are shown in Table 3.
  • Example 11 [Synthesis of polymer by emulsion polymerization]
  • the polymer was synthesized in the same manner as in Example 6. That is, poly (n-butyl acrylate) was synthesized, and a dispersion liquid in which the polymer particles were dispersed in water (corresponding to the first solvent) was obtained.
  • solution n the solution separated by the nth centrifugal filtration
  • the tellurium concentrations in the separated solution 1, solution 2, and solution 3 (3 samples in total) were measured by ICP-AES measurement described later, respectively.
  • the tellurium recovery rate obtained from the measurement results of the tellurium concentration of the solution 1, the solution 2, and the solution 3 was as shown in Table 3.
  • the finally obtained concentrated mixed solution was freeze-dried to obtain a polymer sample.
  • the residual rate of tellurium in the obtained polymer sample was determined using the theoretical initial concentration of tellurium of 1,280 ppm.
  • the residual concentration and residual rate of tellurium in the polymer sample are shown in Table 3.
  • the target sample was heated and decomposed using nitric acid and hydrogen peroxide. Then, it was dried once and dissolved in an accurately weighed aqueous solution of nitric acid. The intensity of tellurium's characteristic emission at 214 nm and 238 nm was measured with an ICP-AES measuring device (Spectro Blue, manufactured by Spectro), and the concentration in the sample was determined by a calibration curve prepared using a tellurium standard solution.
  • ICP-AES measuring device Spectro Blue, manufactured by Spectro
  • the filtrate (aqueous solution or methanol solution) obtained by centrifuging the dispersion of polymer particles was collected in a PFA container, and its mass was precisely measured.
  • the amount of filtrate to be collected was determined by the expected tellurium concentration in the sample. For example, when a tellurium concentration of about 10 ppm was expected, 10 mL of filtrate was collected.
  • the PFA container was placed on a hot plate and the filtrate was dried at 100 ° C. for 6 hours. After cooling to room temperature, concentrated nitric acid (2.0 mL) was added and heated again at 100 ° C. for 30 minutes to completely dissolve the solid.
  • this solution was rinsed with concentrated nitric acid (3.0 mL), quantitatively transferred to a PTFE cylindrical container for decomposition, and 30% hydrogen peroxide solution (0.5 mL) was added thereto.
  • the cylindrical container was sealed and the sample was completely decomposed by heating at 200 ° C. or higher for 2 hours using a microwave heating device (manufactured by Analytic Jena, Speed Wave MWS-3). After cooling to room temperature, the sample solution was quantitatively transferred to a PFA container by rinsing with Milli-Q water and dried on a hot plate at 160 ° C. for 6 hours.
  • Example 1 to 11 a dispersion liquid in which polymer particles composed of a polymer containing an organic tellurium group at the growth end, which was synthesized by emulsion polymerization using an organic tellurium compound as a polymerization control agent, was dispersed in water as a first solvent was prepared. Used. In Examples 1 to 11, this dispersion is mixed with water-soluble thiol, the obtained mixture is heated at 80 ° C. for 4 hours, and then the dispersion is concentrated by centrifugation to contain polymer particles. And the solution which is a filtrate.
  • the organic tellurium group is separated from the polymer particle made of a polymer having an organic tellurium group bonded to the growth end while maintaining the shape of the particle. It has been found that it is possible to obtain polymer particles with reduced organic tellurium groups.
  • Examples 1 and 4 separation of the polymer particles from the solution in which the organotellurium compound produced by the reaction of the organotellurium group bonded to the growth end of the polymer forming the polymer particles with the thiol is dissolved, and. Methanol was used as the second solvent used to wash the polymer particles.
  • the recovery of tellurium in Examples 1 and 4 in which methanol was used was higher than the recovery of tellurium in Examples 2 and 3 in which only water was used. From this result, it was found that when the polymer to be synthesized is polystyrene, tellurium can be recovered with a higher recovery rate by using alcohol during separation and washing than when using water.
  • the organic tellurium compound represented by the above formula (15) used as the polymerization control agent in Examples 8 and 9 was produced from this organic tellurium compound because the hydroxyl group at the end of ethylene oxide bonded to tellurium has high water solubility. It was confirmed by UV-VIS analysis that diterlide was also water-soluble.
  • 2-aminoethanethiol HSCH 2 CH 2 NH 2
  • product 2 was almost quantitatively converted to diterlide and separated from polystyrene. rice field.
  • the ratio of tellurium transferred to the aqueous phase in each washing step was measured by ICP-AES, and the results were better than those of Examples 1 to 5 and 8. Further, in Example 9, the residual amount of tellurium in the final polymer sample was 34.6 ppm (2.7%). From this result, it was found that tellurium can be separated and recovered with high efficiency by the method used in Example 9.
  • Examples 6, 7, 10, and 11 poly (n-butyl acrylate), which is a highly polar polymer, was used as the polymer, and organic tellurium was separated and recovered from this polymer.
  • water was used as the solvent used for washing.
  • Examples 10 and 11 a mixed solvent of water and methanol was used for washing.
  • Table 3 the residual concentration of tellurium in the polymer samples in Examples 10 and 11 was lower than the residual concentration of tellurium in the polymer samples in Examples 6 and 7. From this, it was found that this method shows good versatility for various polymer samples by using a mixed solvent of water and methanol for washing.
  • the polymer particles obtained by the method for producing polymer particles of the present invention have a very low tellurium concentration, and the shape of the particles such as the particle size can be highly controlled. Therefore, the polymer particles obtained by the present invention can be applied to all uses including high value-added uses for bio-related materials and the like.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)

Abstract

本発明のポリマー粒子の製造方法は、(i)第1有機テルル化合物を重合制御剤として用いたエマルジョン重合により合成した、成長末端に有機テルル基1を含む構造の制御されたポリマーからなるポリマー粒子A3と、前記ポリマー粒子A3を分散させる第1溶媒4とを含む前記ポリマー粒子A3の分散液A5と、前記第1溶媒4に可溶な反応剤とを混合して、前記ポリマーの成長末端から前記有機テルル基1を除去することで、前記反応剤と前記有機テルル基1との反応で生成した第2有機テルル化合物6と、前記ポリマー粒子A3よりも前記有機テルル基1が低減されたポリマー粒子B7とを含む混合液8を得る工程、および(ii)前記混合液8を、前記ポリマー粒子B7と、前記第2有機テルル化合物1が溶解している溶液9とに分離する工程、を含む。

Description

ポリマー粒子の製造方法、ポリマー粒子および有機テルル化合物を含む混合液を得る方法、テルル回収方法、並びにポリマー粒子の分散液
 本発明は、構造の制御されたポリマーから構成されるポリマー粒子の製造方法、ポリマー粒子および有機テルル化合物を含む混合液を得る方法、テルル回収方法、並びにポリマー粒子の分散液に関する。
 可逆的不活性化ラジカル重合とも呼ばれるリビングラジカル重合法は、ラジカル重合法の特徴である汎用性の高さと、リビング重合法の特徴である、合成されるポリマーの分子量および分子量分布等の構造を制御できることとの両方を備えた、優れた重合法である。したがって、近年、リビングラジカル重合法に対する注目度は高く、様々なリビングラジカル重合法が提案されている。有機テルル化合物を重合制御剤として用いるリビングラジカル重合法であるTERP(organotellurium-mediated living radical polymerization)法は、様々なモノマーに対して適用可能であるという非常に高い汎用性を有する点と、ポリマーの分子量および分子量分布を高度に制御できるという点において、リビングラジカル重合法の中でも特に有用な重合法である。
 エマルジョン重合は、粒径の制御されたポリマー粒子を簡便に得る方法として、従来のラジカル重合において幅広く用いられており、得られたポリマー粒子やポリマー粒子の分散液は、高分子材料として多くの応用分野で有用に利用されている。しかし、ポリマー粒子を構成するポリマー鎖の構造の制御は困難であった。近年、TERP法を水中でのエマルジョン重合へ展開する重合法によって、すなわち不均一系合成によって、合成されるポリマーの分子量および分子量分布の高度な制御に加えて、合成されるポリマー粒子の粒径の制御が可能である、非常に有用な方法が提案されている(非特許文献1および2)。
 TERP法によって合成されたポリマーには、その成長末端に有機テルル基が結合している。一方、テルル化合物はその毒性に関する潜在的な懸念から、ポリマーから有機テルル基を除去して分離する有効な方法が必要である。また、テルル元素は希少元素であり、さらに近年、例えば太陽電池の材料等としてその利用価値も高まっていることから、有機テルル基を単にポリマーから分離除去するだけではなく、有機テルル基を回収できることが望まれている。
 TERP法によって均一溶液系で合成されたポリマーについては、その成長末端に結合している有機テルル基を除去する方法が提案されている(特許文献1および2)。この方法においては、有機テルロール化合物を還元剤として用い、合成されたポリマーの還元により生じるジテルリド化合物を液-液抽出法で分離することによって、ポリマーから有機テルル基を除去している。また、チオールなどを用いて有機テルル基をポリマーから切断し、ポリマーと親和性の低い溶媒を加えてポリマーを凝集し、有機テルル基を分離・回収するという、固液抽出法を利用する方法も提案されている(非特許文献3)。しかし、これらの方法で単離されたポリマーから、エマルジョン重合で得られるような粒径の制御されたポリマー粒子を生成することはできない。
特開2017-200882号公報 特開2017-200961号公報
 TERP法を用いたエマルジョン重合によって合成された、構造の制御されたポリマーからなるポリマー粒子においても、ポリマーの成長末端に有機テルル基が結合している。そのため、ポリマー粒子およびテルルの有効利用という観点から、TERP法を用いたエマルジョン重合によって合成されたポリマーからなるポリマー粒子から、ポリマー粒子の形状を保ったままで有機テルル基を除去する有効な方法が求められている。なお、構造の制御されたポリマーとは、直鎖状高分子においては分子量の分散度が1以上2以下、より好ましくは1以上1.5以下、分岐高分子においては分子量の分散度が1以上4以下、より好ましくは1以上2以下であるポリマーを指す。
 しかし、TERP法を用いたエマルジョン重合によって得られたポリマー粒子について、エマルジョン重合によって得られる有用な特徴を失わずに、すなわち制御されたポリマー粒子形状を失うことなく、ポリマーから有機テルル基を分離・回収できる有効な方法は、未だ存在しない。例えば、均一溶液系でTERP法を用いて合成されたポリマーに対して用いられる特許文献1および2、並びに非特許文献1および2に記載された方法を適用した場合、ポリマー粒子を溶媒に溶解させることが必要となる。一旦ポリマー粒子を溶解させてしまうと、粒子径の制御されたポリマー粒子を再形成することは困難であるため、エマルジョン重合によって得られる有用な特徴の1つであるポリマー粒子の形状の保持が不可能となる。
 そこで、本発明は、成長末端に有機テルル基が結合しているポリマーからなるポリマー粒子から、粒子の形状を保ったままで有機テルル基を分離して、有機テルル基が十分に低減されたポリマー粒子を得ることが可能な、ポリマー粒子の製造方法を提供することを目的とする。また、本発明は、そのようなポリマー粒子の製造方法を可能とするために、ポリマー粒子および有機テルル化合物を含む混合液を得る方法を提供することも目的とする。また、本発明は、成長末端に有機テルル基が結合しているポリマーからなるポリマー粒子からテルルを回収することができる、テルル回収方法を提案することも目的とする。また、本発明は、上記のポリマー粒子の製造方法によって得ることができる、テルル濃度が低減され、かつ粒子の形状が制御されたポリマー粒子の分散液を提供することも目的とする。
 本発明の第1の態様に係る、ポリマー粒子の製造方法は、
 (i)第1有機テルル化合物を重合制御剤として用いたエマルジョン重合により合成した、成長末端に有機テルル基を含む構造の制御されたポリマーからなるポリマー粒子Aと、前記ポリマー粒子Aを分散させる第1溶媒とを含む前記ポリマー粒子Aの分散液Aと、前記第1溶媒に可溶な反応剤とを混合して、前記ポリマーの成長末端から前記有機テルル基を除去することで、前記反応剤と前記有機テルル基との反応で生成した第2有機テルル化合物と、前記ポリマー粒子Aよりも前記有機テルル基が低減されたポリマー粒子Bとを含む混合液を得る工程、および
 (ii)前記混合液を、前記ポリマー粒子Bと、前記第2有機テルル化合物が溶解している溶液とに分離する工程、
を含む。
 ここで、本明細書において、「第2有機テルル化合物」は、前記反応剤と前記有機テルル基との反応後に、前記混合液に存在し得る全ての有機テルル化合物を包含する。したがって、例えば、前記反応剤と前記有機テルル基との反応によって生成した有機テルル化合物がさらに反応を起こすことによって前記混合液中に存在する有機テルル化合物も、第2有機テルル化合物に含まれる。
 本発明の第2の態様に係る、ポリマー粒子の製造方法は、
 (i)成長末端に有機テルル基を含む構造の制御されたポリマーからなるポリマー粒子Aと、前記ポリマー粒子Aを分散させる溶媒とを含む前記ポリマー粒子Aの分散液Aと、前記溶媒に可溶な反応剤とを混合し、前記ポリマーの成長末端から有機テルル基を除去することで、前記反応剤と前記有機テルル基との反応で生成した有機テルル化合物と、前記ポリマー粒子Aよりも前記有機テルル基が低減されたポリマー粒子Bとを含む混合液を得る工程、および
 (ii)前記混合液を、前記ポリマー粒子Bと、前記有機テルル化合物が溶解している溶液とに分離すること、
を含む。
 本発明の第3の態様に係る、ポリマー粒子および有機テルル化合物を含む混合液を得る方法では、第1有機テルル化合物を重合制御剤として用いたエマルジョン重合により合成した、成長末端に有機テルル基を含む構造の制御されたポリマーからなるポリマー粒子Aと、前記ポリマー粒子Aを分散させる溶媒とを含む前記ポリマー粒子Aの分散液Aと、前記溶媒に可溶な反応剤とを混合して、前記ポリマーの成長末端から有機テルル基を除去することで、前記反応剤と前記有機テルル基との反応で生成した第2有機テルル化合物と、前記ポリマー粒子Aよりも前記有機テルル基が低減されたポリマー粒子Bとを含む混合液を得る。
 本発明の第4の態様に係る、テルル回収方法は、
 (I)第1有機テルル化合物を重合制御剤として用いたエマルジョン重合により合成した、成長末端に有機テルル基を含む構造の制御されたポリマーからなるポリマー粒子Aと、前記ポリマー粒子Aを分散させる溶媒とを含む前記ポリマー粒子Aの分散液Aと、前記溶媒に可溶な反応剤とを混合して、前記ポリマーの成長末端から有機テルル基を除去することで、前記反応剤と前記有機テルル基との反応で生成した第2有機テルル化合物と、前記ポリマー粒子Aよりも前記有機テルル基が低減されたポリマー粒子Bとを含む混合液を得る工程、
 (II)前記混合液を、前記ポリマー粒子Bと、前記第2有機テルル化合物が溶解している溶液とに分離する工程、および
 (III)前記工程(II)で得られた前記第2有機テルル化合物が溶解している前記溶液から、テルルを回収する工程、
を含む。
 本発明の第5の態様に係る、ポリマー粒子の分散液は、
 前記ポリマー粒子を構成するポリマーにおいて、前記ポリマーが直鎖状高分子である場合は分子量の分散度が1以上2以下であり、前記ポリマーが分岐高分子である場合は分子量の分散度が1以上4以下であり、
 前記ポリマー粒子におけるテルル濃度が、0質量ppmを超え、かつ1000質量ppm以下であり、
 前記ポリマー粒子の粒子径の多分散指数が0.7以下である。
 本発明の第1の態様および第2の態様に係るポリマー粒子の製造方法によれば、成長末端に有機テルル基が結合している構造の制御されたポリマーからなるポリマー粒子から、粒子の形状を保ったままで有機テルル基を分離して、有機テルル基が低減されたポリマー粒子を得ることができる。
 本発明の第3の態様に係る、ポリマー粒子および有機テルル化合物を含む混合液を得る方法によれば、上記第1の態様および第2の態様に係る発明であるポリマー粒子の製造方法を可能とする、ポリマー粒子および有機テルル化合物を含む混合液を得ることができる。
 本発明の第4の態様に係る、テルル回収方法によれば、成長末端に有機テルル基が結合しているポリマーからなるポリマー粒子から、テルルを回収することができる。
 本発明の第5の態様に係る、ポリマー粒子の分散液によれば、テルル濃度が低減され、かつ粒子の形状が制御されたポリマー粒子の分散液を提供することができる。
本発明のポリマー粒子の製造方法の実施形態を説明する模式図を示す。 反応剤として2-アミノエタンチオールを用いた実験例4において得られた生成物についての1H NMRチャートを示す。
 (第1実施形態)
 以下、本発明のポリマー粒子の製造方法の実施形態について説明する。
 本実施形態のポリマー粒子の製造方法は、
 (i)第1有機テルル化合物を重合制御剤として用いたエマルジョン重合により合成した、成長末端に有機テルル基を含む構造の制御されたポリマーからなるポリマー粒子Aと、前記ポリマー粒子Aを分散させる第1溶媒とを含む前記ポリマー粒子Aの分散液Aと、前記第1溶媒に可溶な反応剤とを混合して、前記ポリマーの成長末端から前記有機テルル基を除去することで、前記反応剤と前記有機テルル基との反応で生成した第2有機テルル化合物と、前記ポリマー粒子Aよりも前記有機テルル基が低減されたポリマー粒子Bとを含む混合液を得る工程、および
 (ii)前記混合液を、前記ポリマー粒子Bと、前記第2有機テルル化合物が溶解している溶液とに分離する工程、
を含む。
 本実施形態のポリマー粒子の製造方法によれば、エマルジョン重合によって合成された、成長末端に有機テルル基が結合している構造の制御されたポリマーからなるポリマー粒子Aから、粒子の形状を保ったままで有機テルル基を分離して、ポリマー粒子Aよりも有機テルル基が低減されたポリマー粒子Bを得ることができる。
 例えば、工程(i)において、ポリマー粒子Bは、ポリマー粒子Aの粒子径と粒径分布とを維持しながら、ポリマー粒子Aを構成するポリマーの成長末端から有機テルル基を除去することによって得られることが望ましい。一般に、エマルジョン重合によって得られるポリマーからなるポリマー粒子は、その粒子径および粒子径の多分散指数等によって示される粒子群の形状が、高度に制御されている。本実施形態の製造方法では、ポリマー粒子Aの粒子群の高度に制御された形状を実質的に維持しながら、ポリマー粒子Aを構成するポリマーの成長末端から有機テルル基を分離して、ポリマー粒子Aよりも有機テルル基が低減されたポリマー粒子Bを得ることが可能である。したがって、ポリマー粒子Bは、粒子径の均一性が極めて高い粒子群として得ることができる。ここで、ポリマー粒子Bがポリマー粒子Aの形状を実質的に維持した、とは、例えば、ポリマー粒子Aの平均粒子径に対する、最終的に得られるポリマー粒子Bの平均粒子径の変化率が±30%以内、望ましくは±20%以内、より望ましくは±15%以内であって、かつポリマー粒子Aの粒子径の多分散指数に対する、最終的に得られるポリマー粒子Bの多分散指数の変化率が±50%以内、望ましくは±30%以内であることを意味する。
 図1は、本実施形態のポリマー粒子の製造方法を説明する模式図である。図1に示すように、成長末端に有機テルル基1を含むポリマー2からなるポリマー粒子3(ポリマー粒子A)と、ポリマー粒子3を分散させる第1溶媒4とを含む分散液5(分散液A)が準備される。この分散液5に、第1溶媒4に溶解可能な反応剤を混合する。反応剤の混合後もポリマー粒子3は粒子の状態で分散している。反応剤とポリマー粒子3に含まれる有機テルル基1とが反応して、反応生成物である有機テルル化合物6(第2有機テルル化合物)が生成される。ポリマー粒子3は、有機テルル基1が分離されてポリマー粒子7(ポリマー粒子B)となる。これにより、有機テルル化合物6およびポリマー粒子7を含む混合液8が得られる。次に、混合液8を、ポリマー粒子7と、有機テルル化合物6が溶解している溶液9とに分離する。なお、図1では、最終的に得られるポリマー粒子7が固体状態で示されているが、分離工程を経て得られるポリマー粒子7は、溶媒に分散された分散液の状態であってもよい。また、図1では、ポリマー粒子3からすべての有機テルル基1が除去され、ポリマー粒子7が有機テルル基1を有しない形態を示したが、ポリマー粒子7には、有機テルル基1が微量に残存し、或いは分離された有機テルル基1から生成した有機テルル化合物が微量に混入していても構わない。
 本実施形態のポリマー粒子の製造方法は、工程(ii)において得られたポリマー粒子B(図1に示すポリマー粒子7)を、第2溶媒を用いて洗浄する工程(iii)をさらに含み、工程(iii)において、ポリマー粒子Bから第2有機テルル化合物をさらに分離してもよい。本実施形態のポリマー粒子の製造方法が工程(iii)の洗浄工程を含むことにより、工程(ii)の分離によって得られたポリマー粒子Bに微量に混入している第2有機テルル化合物が、工程(iii)における洗浄によってポリマー粒子Bから分離される。これにより、混入する有機テルル化合物がさらに低減された、より純度の高いポリマー粒子Bを得ることができる。ポリマー粒子Bにおけるテルル濃度は、例えば1000質量ppm以下、望ましくは500質量ppm以下、より望ましくは100質量ppm以下、さらに望ましくは50質量ppm以下、あるいはポリマー粒子Aにおける当初の含有テルル濃度に対してテルル濃度は70質量%以下、望ましくは60質量%以下、より望ましくは50質量%以下、さらに望ましくは20質量%以下、より一層望ましくは5質量%以下である。
 以下、工程(i)~(iii)の各工程についてより詳しく説明する。
 [工程(i)]
 ポリマー粒子Aと、ポリマー粒子Aを分散させる第1溶媒とを含む分散液Aが準備される。ポリマー粒子Aは、典型的には第1有機テルル化合物を重合制御剤として用いたエマルジョン重合によって合成された構造の制御されたポリマーからなる。したがって、第1溶媒は、エマルジョン重合の際に用いられた溶媒であってもよい。すなわち、分散液Aとして、エマルジョン重合によって得られたポリマー粒子Aの分散液を、そのまま用いることも可能である。
 第1有機テルル化合物は、エマルジョン重合において重合制御剤として用いることができるものであれば、特に限定されない。例えば、第1有機テルル化合物として、下記一般式(1)で表される有機テルル化合物を用いることができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
 上記式(1)において、R1は、炭素数1~12の分岐を有していてもよいアルキル基(以下、分岐を有していてもよいアルキル基を単に「アルキル基」と称する)、アリール基、又は芳香族ヘテロ環基を表す。R1のアルキル基、アリール基、又は芳香族ヘテロ環基は、エーテル基、水酸基、アミノ基、カルボキシ基、およびスルホ基からなる群より選択される少なくとも1つの官能基を有していてもよい。
 上記式(1)において、R2およびR3は、それぞれ独立に、水素原子、炭素数1~12のアルキル基、アリール基、芳香族ヘテロ環基、アルコキシ基、アシル基、アミド基、オキシカルボニル基、シアノ基、アリル基、又はプロパルギル基であり、それぞれの基はエーテル基、水酸基、アミノ基、カルボキシ基、およびスルホ基からなる群より選択される少なくとも1つの官能基を有していてもよい。
 R4は、炭素数1~12のアルキル基、アリール基、芳香族ヘテロ環基、アルコキシ基、アシル基、アミド基、オキシカルボニル基、シアノ基、アリル基、又はプロパルギル基であり、それぞれの基はエーテル基、水酸基、アミノ基、カルボキシ基、およびスルホ基からなる群より選択される少なくとも1つの官能基を有していてもよい。
 上述のとおり、R1で表される基は、炭素数1~12のアルキル基、アリール基、又は芳香族ヘテロ環基であり、例えば以下の基が挙げられる。
 炭素数1~12のアルキル基としては、メチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、イソブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基等の直鎖又は分岐鎖アルキル基、シクロヘキシル基等の環状アルキル基であり、それぞれの基はエーテル基、水酸基、アミノ基、カルボキシ基、およびスルホ基からなる群より選択される少なくとも1つの官能基を有していてもよい。エーテル基、水酸基、アミノ基、カルボキシ基、およびスルホ基からなる群より選択される少なくとも1つの官能基を有するアルキル基は、エーテル基、水酸基、アミノ基、カルボキシ基、およびスルホ基からなる群より選択される少なくとも1つの官能基を有していればよく、その構造は限定されない。アルキル基が有するエーテル基およびアミノ基は、ポリエーテル基およびポリアミノ基であってもよい。一例として、ポリエチレングリコール基(-(CH2CH2O)nH)が挙げられる。さらに、ポリエチレングリコール基の末端の水素原子がアルキル基で置換されているもの(-(CH2CH2O)nR(R:アルキル基))であってもよい。また、ポリエチレングリコール基のOの代わりにNHが用いられているものであって、末端がHであるもの(-(CH2CH2NH)nH)または末端がアルキル基であるもの(-(CH2CH2NH)nR(R:アルキル基))が用いられてもよい。
 アリール基としては、フェニル基、ナフチル基等であり、それぞれの基はエーテル基、水酸基、アミノ基、カルボキシ基、およびスルホ基からなる群より選択される少なくとも1つの官能基を有していてもよい。
 芳香族ヘテロ環基としては、ピリジル基、フリル基、チエニル基等であり、それぞれの基はエーテル基、水酸基、アミノ基、カルボキシ基、およびスルホ基からなる群より選択される少なくとも1つの官能基を有していてもよい。
 R2~R4で表される炭素数1~12のアルキル基、アリール基、置換アリール基、芳香族ヘテロ環基、アルコキシ基、アシル基、アミド基、オキシカルボニル基、シアノ基、アリル基、又はプロパルギル基は、例えば以下の基が挙げられる。
 炭素数1~12のアルキル基としては、メチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、イソブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基等の直鎖又は分岐鎖アルキル基、シクロヘキシル基等の環状アルキル基等であり、それぞれの基はエーテル基、水酸基、アミノ基、カルボキシ基、およびスルホ基からなる群より選択される少なくとも1つの官能基を有していてもよい。
 アリール基としては、フェニル基、ナフチル基等であり、それぞれの基はエーテル基、水酸基、アミノ基、カルボキシ基、およびスルホ基からなる群より選択される少なくとも1つの官能基を有していてもよい。
 芳香族ヘテロ環基としては、ピリジル基、フリル基、チエニル基等であり、それぞれの基はエーテル基、水酸基、アミノ基、カルボキシ基、およびスルホ基からなる群より選択される少なくとも1つの官能基を有していてもよい。
 アルコキシ基としては、炭素数1~12のアルキル基が酸素原子に結合した基が好ましく、例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、イソプロポキシ基、n-ブトキシ基、sec-ブトキシ基、tet-ブトキシ基、ペンチロキシ基、ヘキシロキシ基、ヘプチロキシ基、オクチロキシ基、ノニロキシ基、デシロキシ基、ウンデシロキシ基、ドデシロキシ基等であり、さらにそれぞれの炭素鎖上にエーテル基、水酸基、アミノ基、カルボキシ基、およびスルホ基からなる群より選択される少なくとも1つの官能基を有していてもよい。
 アシル基としては、アセチル基、プロピオニル基、ベンゾイル基等であり、さらにそれぞれの炭素鎖上にエーテル基、水酸基、アミノ基、カルボキシ基、およびスルホ基からなる群より選択される少なくとも1つの官能基を有していてもよい。
 アミド基としては、-CONR4142(R41、R42は、それぞれ独立に水素原子、炭素数1~8のアルキル基又はアリール基)であり、さらにそれぞれの炭素鎖上にエーテル基、水酸基、アミノ基、カルボキシ基、およびスルホ基からなる群より選択される少なくとも1つの官能基を有していてもよい。
 オキシカルボニル基としては、-COOR43(R43は水素原子、炭素数1~12のアルキル基又はアリール基)で表される基が好ましく、例えばカルボキシ基、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、プロピキシカルボニル基、n-ブトキシカルボニル基、sec-ブトキシカルボニル基、ter-ブトキシカルボニル基、n-ペントキシカルボニル基、フェノキシカルボニル基等であり、さらにそれぞれの炭素鎖上にエーテル基、水酸基、アミノ基、カルボキシ基、およびスルホ基からなる群より選択される少なくとも1つの官能基を有していてもよい。オキシカルボニル基は、カルボキシ基の塩であってもよい。
 アリル基としては、-CR4445-CR46=CR4748(R44、R45は、それぞれ独立に水素原子又は炭素数1~12のアルキル基、R46、R47、R48は、それぞれ独立に水素原子、炭素数1~12のアルキル基又はアリール基であり、それぞれの置換基が環状構造で繋がっていてもよい)等であり、さらにそれぞれの炭素鎖上にエーテル基、水酸基、アミノ基、カルボキシ基、およびスルホ基からなる群より選択される少なくとも1つの官能基を有していてもよい。
 プロパルギル基としては、-CR4950-C≡CR51(R49、R50は、水素原子又は炭素数1~12のアルキル基、R51は、水素原子、炭素数1~12のアルキル基、アリール基又はシリル基)等であり、さらにそれぞれの炭素鎖上にエーテル基、水酸基、アミノ基、カルボキシ基、およびスルホ基からなる群より選択される少なくとも1つの官能基を有していてもよい。
 エマルジョン重合において重合制御剤として用いられる第1有機テルル化合物は、エマルジョン重合によって合成されるポリマーの種類等に応じて適宜好ましいものが選択されればよく、特に限定されない。エマルジョン重合の際に用いられる溶媒が第1溶媒である場合、第1有機テルル化合物として、第1溶媒に溶解する化合物が用いられる。この際、第1溶媒として水を用いるオイル-イン-水エマルジョン重合の場合、第1有機テルル化合物は、親水性の高い基を有している方が好ましく、第1溶媒として有機溶媒を用いる水-イン-オイルエマルジョン重合の場合、第1有機テルル化合物は、疎水性の高い基を有している方が好ましい。
 第1溶媒は、ポリマー粒子Aを溶解させず、かつ反応剤を溶解させることができる溶媒であればよい。例えば、第1溶媒として水を用いるオイル-イン-水エマルジョン重合、および、第1溶媒として有機溶媒を用いる水-イン-オイルエマルジョン重合等、条件に応じて任意に選ぶことができる。
 反応剤は、第1溶媒に可溶であって、かつ有機テルル基と効率よく反応し得る化合物であればよく、特には限定されない。ここで、本明細書において、反応剤が溶媒に可溶とは、反応剤が溶質として反応することが可能な範囲で溶解すれば良く、必ずしも完全に溶解している必要は無い。反応剤は、例えば、ポリマー粒子Aの成長末端に含まれる有機テルル基と反応する第1置換基と、第1溶媒との親和性を有する少なくとも1つの第2置換基と、を有することが好ましい。第2置換基は、第1溶媒とより高い親和性を有することが好ましい。このような第1置換基および第2置換基を有することにより、反応剤は、第1溶媒に可溶であると共に、ポリマー粒子Aの成長末端に含まれる有機テルル基と反応して、当該有機テルル基をポリマーから切断することができる。
 反応剤は、例えば還元剤であってもよい。テルルと反応する第1置換基として、例えばチオール基、セレノール基、テルロール基等が挙げられる。
 例えば第1溶媒が水を含む場合、第2置換基は、カルボキシ基およびその塩、アミノ基およびその塩、アミド基、水酸基、スルホ基およびその塩、並びにエーテル基からなる群より選択される少なくとも1つであることが好ましい。このような第2置換基を含むことにより、反応剤は水を含む第1溶媒に溶解しやすく、ポリマー粒子Aの成長末端に含まれる有機テルル基と効率良く反応することができる。
 チオールは、例えば、以下の式(2)で表されてもよい。
 R5-S-H  …(2)
 上記式(2)中、R5は、カルボキシ基およびその塩、水酸基、アミノ基およびその塩、アミド基、スルホ基およびその塩、並びにエーテル基からなる群より選択される少なくとも1つの官能基を有するアリール基、または、カルボキシ基およびその塩、水酸基、アミノ基およびその塩、アミド基、スルホ基およびその塩、並びにエーテル基からなる群より選択される少なくとも1つの官能基を有する炭素数1~12(好ましくは炭素数1~8、より好ましくは炭素数1~6)のアルキル基である。R5における、カルボキシ基およびその塩、水酸基、アミノ基およびその塩、アミド基、スルホ基およびその塩、並びにエーテル基からなる群より選択される少なくとも1つの官能基を有するアリール基は、カルボキシ基およびその塩、水酸基、アミノ基およびその塩、アミド基、スルホ基およびその塩、並びにエーテル基からなる群より選択される少なくとも1つの官能基を有していればよく、その構造は限定されない。R5にアリール基を有するチオールとしては、p-メルカプト安息香酸、m-メルカプト安息香酸、o-メルカプト安息香酸などが挙げられる。R5における、エーテル基、カルボキシ基およびその塩、水酸基、アミノ基およびその塩、アミド基、並びにスルホ基およびその塩からなる群より選択される少なくとも1つの官能基を有するアルキル基は、エーテル基、カルボキシ基およびその塩、水酸基、アミノ基およびその塩、アミド基、並びにスルホ基およびその塩からなる群より選択される少なくとも1つの官能基を有していればよく、その構造は限定されない。アルキル基が有するエーテル基およびアミノ基は、ポリエーテル基およびポリアミノ基であってもよい。一例として、ポリエチレングリコール基(-(CH2CH2O)nH)が挙げられる。さらに、ポリエチレングリコール基の末端の水素原子がアルキル基で置換されているもの(-(CH2CH2O)nR(R:アルキル基))であってもよい。また、ポリエチレングリコール基のOの代わりにNHが用いられているものであって、末端がHであるもの(-(CH2CH2NH)nH)または末端がアルキル基であるもの(-(CH2CH2NH)nR(R:アルキル基))が用いられてもよい。このチオールは、第1溶媒が水を含む場合に適している。
 テルロールは、例えば、以下の式(3)で表されてもよい。
 R6-Te-H  …(3)
 上記式(3)中、R6は、カルボキシ基およびその塩、水酸基、アミノ基およびその塩、アミド基、スルホ基およびその塩、並びにエーテル基からなる群より選択される少なくとも1つの官能基を有するアリール基、または、カルボキシ基およびその塩、水酸基、アミノ基およびその塩、アミド基、スルホ基およびその塩、並びにエーテル基からなる群より選択される少なくとも1つの官能基を有する炭素数1~12(好ましくは炭素数1~8、より好ましくは炭素数1~6)のアルキル基である。R6における、カルボキシ基およびその塩、水酸基、アミノ基およびその塩、アミド基、スルホ基およびその塩、並びにエーテル基からなる群より選択される少なくとも1つの官能基を有するアリール基は、カルボキシ基およびその塩、水酸基、アミノ基およびその塩、アミド基、スルホ基およびその塩、並びにエーテル基からなる群より選択される少なくとも1つの官能基を有していればよく、その構造は限定されない。R6における、エーテル基、カルボキシ基およびその塩、水酸基、アミノ基およびその塩、アミド基、並びにスルホ基およびその塩からなる群より選択される少なくとも1つの官能基を有するアルキル基は、エーテル基、カルボキシ基およびその塩、水酸基、アミノ基およびその塩、アミド基、並びにスルホ基およびその塩からなる群より選択される少なくとも1つの官能基を有していればよく、その構造は限定されない。アルキル基が有するエーテル基およびアミノ基は、ポリエーテル基およびポリアミノ基であってもよい。一例として、ポリエチレングリコール基(-(CH2CH2O)nH)が挙げられる。さらに、ポリエチレングリコール基の末端の水素原子がアルキル基で置換されているもの(-(CH2CH2O)nR(R:アルキル基))であってもよい。また、ポリエチレングリコール基のOの代わりにNHが用いられているものであって、末端がHであるもの(-(CH2CH2NH)nH)または末端がアルキル基であるもの(-(CH2CH2NH)nR(R:アルキル基))が用いられてもよい。このテルロールは、第1溶媒が水を含む場合に適している。
 第1溶媒が水を含む場合、セレノールは、例えば、以下の式(4)で表されてもよい。
 R7-Se-H  …(4)
 上記式(4)中、R7は、カルボキシ基およびその塩、水酸基、アミノ基およびその塩、アミド基、スルホ基およびその塩、並びにエーテル基からなる群より選択される少なくとも1つの官能基を有するアリール基、または、カルボキシ基およびその塩、水酸基、アミノ基およびその塩、アミド基、スルホ基およびその塩、並びにエーテル基からなる群より選択される少なくとも1つの官能基を有する炭素数1~12(好ましくは炭素数1~8、より好ましくは炭素数1~6)のアルキル基である。R7における、カルボキシ基およびその塩、水酸基、アミノ基およびその塩、アミド基、スルホ基およびその塩、並びにエーテル基からなる群より選択される少なくとも1つの官能基を有するアリール基は、カルボキシ基およびその塩、水酸基、アミノ基およびその塩、アミド基、スルホ基およびその塩、並びにエーテル基からなる群より選択される少なくとも1つの官能基を有していればよく、その構造は限定されない。R7における、エーテル基、カルボキシ基およびその塩、水酸基、アミノ基およびその塩、アミド基、並びにスルホ基およびその塩からなる群より選択される少なくとも1つの官能基を有するアルキル基は、エーテル基、カルボキシ基およびその塩、水酸基、アミノ基およびその塩、アミド基、並びにスルホ基およびその塩からなる群より選択される少なくとも1つの官能基を有していればよく、その構造は限定されない。アルキル基が有するエーテル基およびアミノ基は、ポリエーテル基およびポリアミノ基であってもよい。一例として、ポリエチレングリコール基(-(CH2CH2O)nH)が挙げられる。さらに、ポリエチレングリコール基の末端の水素原子がアルキル基で置換されているもの(-(CH2CH2O)nR(R:アルキル基))であってもよい。また、ポリエチレングリコール基のOの代わりにNHが用いられているものであって、末端がHであるもの(-(CH2CH2NH)nH)または末端がアルキル基であるもの(-(CH2CH2NH)nR(R:アルキル基))が用いられてもよい。このセレノールは、第1溶媒が水を含む場合に適している。
 ポリマー粒子Aの分散液Aと混合される反応剤の量は、ポリマー粒子Aを構成するポリマーの成長末端に含まれている有機テルル基の量を考慮して、決定され得る。例えば、ポリマー粒子Aの分散液Aに含まれる、ポリマーの成長末端に含まれる有機テルル基1molに対して、反応剤が1.0~10.0molとなるように、反応剤が混合されればよく、1.0~2.0molとなるように混合されることが好ましい。
 反応剤とポリマー粒子3に含まれる有機テルル基1とが反応して、反応生成物である有機テルル化合物6(第2有機テルル化合物)が生成された後に、反応剤に由来する第2置換基と反応する適切な反応剤をさらに添加することで、第1溶媒に対する有機テルル化合物6の溶解性を増大させてもよい。これにより、反応剤と有機テルル基との分離が効率よく行われる。例えば、第1溶媒として水を用いる場合、反応剤に由来する第2置換基がカルボキシ基である場合は、水酸化ナトリウム等の塩基が、反応剤に由来する第2置換基がアミノ基である場合は、混合液に塩酸などの酸が添加されてもよい。この例では、塩基や酸の添加により反応剤に由来する第2置換基との反応によって生成される塩により、反応剤の親水性が向上する。
 ポリマーの成長末端の有機テルル基と反応剤とを反応させるための反応温度および反応時間は、有機テルル基および用いられる反応剤に応じて適宜調整すればよいため、特には限定されない。一例とし、反応は、例えば、反応温度が0℃~100℃の範囲内、反応時間が0.1~24時間の範囲内で、混合液を攪拌しながら行われる。反応の促進のために光照射を行ってもよい。
 本実施形態のポリマー粒子の製造方法における工程(i)は、「ポリマー粒子および有機テルル化合物を含む混合液を得る方法」とみなすことができる。すなわち、工程(i)は、言い換えると、「ポリマー粒子および有機テルル化合物を含む混合液を得る方法の発明であって、第1有機テルル化合物を重合制御剤として用いたエマルジョン重合により合成した、成長末端に有機テルル基を含む構造の制御されたポリマーからなるポリマー粒子Aと、前記ポリマー粒子Aを分散させる溶媒とを含む前記ポリマー粒子Aの分散液Aと、前記溶媒に可溶な反応剤とを混合して、前記ポリマーの成長末端から有機テルル基を除去することで、前記反応剤と前記有機テルル基との反応で生成した第2有機テルル化合物と、前記ポリマー粒子Aよりも前記有機テルル基が低減されたポリマー粒子Bとを含む混合液を得る方法」とできる。なお、この、ポリマー粒子および有機テルル化合物を含む混合液を得る方法についての詳細は、工程(i)の上記の詳細な説明と同じであるため、ここではその説明を省略する。
 [工程(ii)]
 工程(i)で得られた、反応剤と有機テルル基との反応で生成した第2有機テルル化合物と、ポリマー粒子Aよりも有機テルル基が低減されたポリマー粒子Bとを含む混合液を、ポリマー粒子Bと、第2有機テルル化合物が溶解している溶液とに分離する。この工程(ii)において、混合液をポリマー粒子Bと第2有機テルル化合物が溶解している溶液とに分離することができれば特に方法は問わないが、例えば固液分離法を用いて分離することができる。
 本実施形態のポリマー粒子の製造方法において用いられる固液分離法には、公知の固-液分離方法が適用可能である。したがって、ポリマー粒子Bの粒子径等を考慮して、公知の固液分離方法から適切な方法を適宜選択することができる。例えば、遠心沈降分離法、又はろ過法等を用いることができる。ろ過法には液に圧力をかける加圧ろ過法、吸引(減圧)ろ過法、遠心ろ過法等が、また、膜に対して液が流れる方向によってクロスフローろ過法、デッドエンドろ過法等があり、いずれの方法も用いることができる。これらの中でも、遠心ろ過法やクロスフローろ過法は、短時間で混合液をポリマー粒子、あるいはポリマー粒子が分散した溶液と第2有機テルル化合物が溶解している溶液とに分離することが可能であることから、特に好ましい。用いられるろ材は、特に限定されず、ポリマー粒子Bの粒子径等を考慮して、公知のろ材の中から適切なものを選択できる。
 工程(ii)において、ポリマー粒子Bと、第2有機テルル化合物が溶解している溶液とを分離する際に、例えば希釈剤として、混合液に溶媒を添加してもよい。希釈剤として用いられる溶媒は、第1溶媒と親和性を有し、かつ、ポリマー粒子Bを溶解しない溶媒であることが好ましい。例えば、第1溶媒が水を含む場合、工程(ii)において希釈剤として用いられる溶媒は、水に対して無限希釈可能であって、かつ、ポリマー粒子Bを溶解しない溶媒であることが好ましい。このような溶媒の例として、例えば、水、アルコール類、アミド類、ケトン類、およびアルキルスルホキシドからなる群より選択される1つの溶媒、または、2つ以上の混合溶媒が挙げられる。
 工程(ii)において得られるポリマー粒子Bは、例えば、第1溶媒、または、分離工程で希釈剤として添加された溶媒と第1溶媒とを含む混合溶媒に、ポリマーBが分散された分散液Bの状態であってもよい。
 [工程(iii)]
 上述のとおり、本実施形態のポリマー粒子の製造方法は、工程(ii)において得られたポリマー粒子Bを、第2溶媒を用いて洗浄する工程(iii)をさらに含んでいてもよい。この洗浄工程で用いられる第2溶媒は、第1溶媒と親和性を有し、かつ、ポリマー粒子Bを溶解しない溶媒である。なお、ポリマー粒子Bを溶解しない溶媒とは、当該溶媒とポリマー粒子Bとが混合された場合に、ポリマー粒子Bの平均粒子径とその多分散指数の変化率がそれぞれ±30%以上、±50%以上変化しない程度にポリマー粒子Bを溶解しない溶媒であればよい。
 第1溶媒が水を含む場合、第2溶媒は、水に対して無限希釈可能であって、かつ、ポリマー粒子Bを溶解しない溶媒であることが好ましい。この場合、第2溶媒は、水、アルコール類、アミド類、ケトン類、およびアルキルスルホキシドからなる群より選択される1つの溶媒、または、2つ以上の混合溶媒からなることが好ましい。このような第2溶媒を用いてポリマー粒子Bを洗浄することにより、ポリマー粒子B分散溶液中の有機テルル化合物をより低減できる。
 工程(iii)の洗浄工程は、複数回繰り返し行われてもよい。この場合、毎回同種の溶媒を第2溶媒として用いてもよいし、複数種の溶媒を第2溶媒として用いてもよい。例えば、第2溶媒として水を用いた洗浄と、第2溶媒としてメタノール等のアルコール類を用いた洗浄との両方を行ってもよい。このように、異なる種類の第2溶媒を用いてポリマー粒子Bを洗浄することにより、ポリマー粒子分散溶液から有機テルル化合物をより低減することができ、得られるポリマー粒子Bの純度をより向上させることができる場合がある。
 本実施形態のポリマー粒子の製造方法によって、最終的に得られるポリマー粒子Bはポリマー粒子Aよりもテルル濃度が低減し、ポリマー粒子Aにおける当初の含有テルル濃度に対してテルル濃度を70質量%以下、望ましくは60質量%以下、より望ましくは50質量%以下、さらに望ましくは20質量%以下、より一層望ましくは5質量%以下とすることが可能である。これにより、ポリマー粒子Bのテルル濃度を1000質量ppm以下、望ましくは500質量ppm以下、より望ましくは50質量ppm以下とすることができる。
 本実施形態においては、ポリマー粒子の製造方法として、第1有機テルル化合物を重合制御剤として用いたエマルジョン重合により合成した、成長末端に有機テルル基を含む構造の制御されたポリマーからなるポリマー粒子Aから有機テルル基を分離する方法について説明した。しかし、本発明の、ポリマーの成長末端に含まれる有機テルル基をポリマーから分離する方法は、エマルジョン重合により合成されたポリマー対してのみ実施され得る方法ではなく、ポリマーの重合方法に関わらず、成長末端に有機テルル基を含むポリマーから有機テルル基を分離する方法としても適用できる。
 すなわち、本発明のポリマー粒子の製造方法は、別の態様として、
 (i)成長末端に有機テルル基を含む構造の制御されたポリマーからなるポリマー粒子Aと、前記ポリマー粒子Aを分散させる溶媒とを含む前記ポリマー粒子Aの分散液Aと、前記溶媒に可溶な反応剤とを混合し、前記ポリマーの成長末端から有機テルル基を除去することで、前記反応剤と前記有機テルル基との反応で生成した有機テルル化合物と、前記ポリマー粒子Aよりも前記有機テルル基が低減されたポリマー粒子Bとを含む混合液を得る工程、および
 (ii)前記混合液を、前記ポリマー粒子Bと、前記有機テルル化合物が溶解している溶液とに分離する工程、
を含む、ポリマー粒子の製造方法であってもよい。
 本実施形態のポリマー粒子の製造方法によって得られるポリマーの種類は、典型的にはエマルジョン重合によって合成され得るポリマーであるがこれに限定されるわけではなく、例えば懸濁重合や分散重合にも適応できる。
 (第2実施形態)
 以下、本発明のテルル回収方法の実施形態について説明する。
 本実施形態のテルル回収方法は、
 (I)第1有機テルル化合物を重合制御剤として用いたエマルジョン重合により合成した、成長末端に有機テルル基を含む構造の制御されたポリマーからなるポリマー粒子Aと、前記ポリマー粒子Aを分散させる溶媒とを含む前記ポリマー粒子Aの分散液Aと、前記溶媒に可溶な反応剤とを混合して、前記ポリマーの成長末端から有機テルル基を除去することで、前記反応剤と前記有機テルル基との反応で生成した第2有機テルル化合物と、前記ポリマー粒子Aよりも前記有機テルル基が低減されたポリマー粒子Bとを含む混合液を得る工程、
 (II)前記混合液を、前記ポリマー粒子Bと、前記第2有機テルル化合物が溶解している溶液とに分離する工程、および
 (III)前記工程(II)で得られた前記第2有機テルル化合物が溶解している前記溶液から、テルルを回収する工程、
を含む。
 本実施形態のテルル回収方法において、上記工程(I)および(II)は、第1実施形態で説明したポリマー粒子の製造方法における工程(i)および(ii)とそれぞれ同じであるため、ここでは詳細な説明を省略する。
 本実施形態のテルル回収方法は、工程(II)で得られた第2有機テルル化合物が溶解している溶液から、テルルを回収する工程(III)をさらに含む。溶液からテルルを回収する方法として、溶液からテルルを回収する公知の方法を適宜選択して用いることができる。一例として、第2有機テルル化合物が溶解している溶液に無機ヨウ素化合物を添加し、さらに硫黄酸化物を供給して溶液中のテルルを沈殿させ、その後固液分離を行ってテルルを回収する方法が挙げられる。
 (第3実施形態)
 以下、本発明のポリマー粒子の分散液の実施形態について説明する。
 本実施形態のポリマー粒子の分散液は、例えば、有機テルル化合物を重合制御剤として用いたエマルジョン重合により合成された構造の制御されたポリマーからなるポリマー粒子に対し、ポリマーの成長末端に含まれる有機テルル基を分離する処理が施されることによって、合成直後のポリマーからなるポリマー粒子よりもテルル濃度が低減されたポリマー粒子の分散液である。本実施形態のポリマー粒子の分散液において、ポリマー粒子のテルル濃度が0質量ppmを超え、かつ1000質量ppm以下、望ましくは500質量ppm以下、より望ましくは50質量ppm以下である。本実施形態においては、テルル濃度が10質量ppm以下まで低減されたポリマー粒子を実現することも可能である。本実施形態の分散液におけるポリマー粒子のテルル濃度を、ポリマーの成長末端に含まれる有機テルル基を分離する処理が施される前のポリマー粒子におけるテルル濃度(当初の含有テルル濃度)に対する割合で表した場合、本実施形態の分散液におけるポリマー粒子のテルル濃度は、ポリマー粒子の当初の含有テルル濃度に対して70質量%以下、望ましくは60質量%以下、より望ましくは50質量%以下、より望ましくは20質量%以下、より一層望ましくは5質量%以下である。
 本実施形態のポリマー粒子の分散液において、ポリマー粒子の粒子径の多分散指数は0.7以下、望ましくは0.5以下である。
 本実施形態で最終的に得られるポリマー粒子の分散液では、ポリマー粒子の粒子径の多分散指数が0.7以下に制御されており、かつテルル濃度が1000質量ppm以下と非常に低い。このような範囲に粒子径の多分散指数が制御されているポリマー粒子の分散液は、通常、第1実施形態で説明した製造方法により合成されたものであると考えられる。本実施形態で最終的に得られるポリマー粒子の分散液では、粒子径の分散が狭く制御されているにも関わらず、有機テルル化合物の濃度が非常に低い。したがって、本実施形態のポリマー粒子の分散液は、従来の方法では実現できなかった、粒子径の多分散指数が高度に制御されており、かつ有機テルル化合物の濃度が非常に低いという、極めて有用なポリマー粒子分散液である。
 本実施形態で最終的に得られるポリマー粒子の分散液において、ポリマー粒子の平均粒子径は例えば1nm以上100μm以下であり、望ましくは1μm以下である。このように本実施形態で最終的に得られるポリマー粒子の分散液では、ポリマー粒子の平均粒子径を1nm以上100μm以下とすることができる。したがって、本実施形態のポリマー粒子の分散液は、従来の方法では実現できなかった、平均粒子径が制御されており、かつ有機テルル化合物の濃度が非常に低いという、極めて有用なポリマー粒子分散液である。
 本明細書において、ポリマー粒子の粒子径の多分散指数および平均粒子径は、動的光散乱の光子相関法を用いて求められる。この測定は、後述する測定機器を用いて実施することができる。
 ここで説明した本実施形態のポリマー粒子の分散液を構成するポリマーは、直鎖状高分子においては分子量の分散度が1以上2以下、より好ましくは1以上1.5以下、分岐高分子においては分子量の分散度が1以上4以下、より好ましくは1以上2以下を満たす。なお、本実施形態のポリマー粒子の分散液を構成するポリマーは、分子量の分散度が単分散性を示すものが好ましい。また、本実施形態のポリマー粒子の分散液を構成するポリマーは、分子量の分散度が単峰性を示すものが好ましい。ここで、分子量の分散度は、数平均分子量Mnに対する重量平均分子量Mwの比Mw/Mnによって求められる値であり、分子量分布を表す。分子量の分散度が上記範囲を満たすポリマーは、分子量が非常に揃っているポリマーである。したがって、上記範囲の分散度を満たすポリマーからなるポリマー粒子の分散液は、分子量が揃っているので、様々な用途への適用の可能性があり、極めて有用である。
 本実施形態のポリマー粒子を構成するポリマーは、TERP法を用いたエマルジョン重合で合成できるポリマーであればよく、特に限定されない。その重合体としては、例えばホモ重合体、ランダム共重合体、配列制御共重合体、ブロック共重合体といった組成や、直鎖構造、分岐構造といった構造の違いの有無があるポリマーが挙げられる。分子量も用途に応じるために限られるものではないが、分子量分布が単峰性を持つことに特徴を持つ。
 以下、本発明について実施例を用いてさらに詳細に説明する。ただし、本発明は、以下の実施例に限定されるものではない。
 <反応剤の検討>
 まず、ポリマーの成長末端から有機テルル基を分離する際に用いられる反応剤について、検討を行った。具体的には、上記式(2)で表されるチオールについて、ポリマーの成長末端の還元に用いられるチオールの構造が反応性とどの様に関係するかを明らかにすると共に、還元によって生成する有機テルル化合物(第2有機テルル化合物に相当)の分子を水に可溶化できるかを、以下のモデル実験によって調べた。
 アクリレートラジカルを生成するモデル小分子として、本発明においてポリマー重合時に重合制御剤として使用し得る有機テルル化合物(第1有機テルル化合物に相当)を利用した。具体例として、以下の式(5)で表される有機テルル化合物を用いた。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
 生成物である有機テルル化合物の水溶性を向上させるため、反応剤の例として、カルボキシ基を持つチオール、および、アミノ基を持つチオールを選んだ。カルボキシ基を持つチオールとして、以下の式(6)で表されるo-メルカプト安息香酸(実験例1)、以下の式(7)で表されるm-メルカプト安息香酸(実験例2)、および以下の式(8)で表されるp-メルカプト安息香酸(実験例3)が用いられた。アミノ基を持つチオールとして、2-アミノエタンチオール(HSCH2CH2NH2)(実験例4)が用いられた。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
 上記式(5)で表される有機テルル化合物と上記式(6)~(8)のいずれかで表されるメルカプト安息香酸(1.3当量)とを、ジメチルスルホキシド-D6(DMSO-d6)に溶解した後、6Wの白色発光ダイオード(LED)ランプを用いて65℃の光照射条件下で、有機テルル化合物の変換率が100%になるまで還元を行った。上記式(6)のo-メルカプト安息香酸は当量関係を超えて完全に消費されたが、それ以外のチオール(m-メルカプト安息香酸およびp-メルカプト安息香酸)は有機テルル化合物と当量関係で消費された。
 上記の有機テルル化合物とメルカプト安息香酸又は2-アミノエタンチオールとの反応によって生じ得る生成物は、以下の式(9)で表されるエステル化合物(生成物1)、以下の式(10)で表される還元生成物(生成物2)、以下の式(11)で表されるジテルリド(生成物3)、以下の式(12)で表される化合物(生成物4)である。
 (CH32CHCOOC25…(9)
 RS-TeCH3 …(10)
 (TeCH32 …(11)
 RSSR …(12)
 ここで、上記式(10)および(12)において、Rは、2-カルボキシフェニル基(実験例1)、3-カルボキシフェニル基(実験例2)、4-カルボキシフェニル基(実験例3)、または2-アミノエチル基(実験例4)である。
 以下の表1は、実験例1~4における生成物1~4の収率を示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000006
 反応剤としてo-メルカプト安息香酸およびm-メルカプト安息香酸をそれぞれ用いた実験例1および2では、生成したエステル化合物(生成物1)の収率は85%程度であり、これらの反応剤は高い還元効率を持つことが示された。ここで生成したジテルリド(生成物3)は、非水溶性であった。ジテルリド(生成物3)の生成は、還元生成物(生成物2)が不安定であり、徐々にジテルリド(生成物3)と式(12)で表される化合物(生成物4)に分解することを示している。カルボキシ基がパラ位にあるp-メルカプト安息香酸を用いた実験例3では、エステル化合物(生成物1)が高い収率で得られたと共に、還元生成物(生成物2)の収率も90%以上となった。この結果は、還元生成物(生成物2)が安定であることを示している。したがって、反応剤としてp-メルカプト安息香酸を用いることは、還元反応によってポリマーから分離したテルル化合物の回収に有利であると考えられる。
 反応剤として、アミノ基を持つ2-アミノエタンチオールを用いた場合は(実験例4)、上記式(5)で表される有機テルル化合物と共に溶媒へ混合した直後に反応が完結することが、1H NMRにおけるTeMe基のピークより確認された。エステル化合物(生成物1)の収率は95%であった。一方で、還元生成物(生成物2)のピークは10分足らずで消失し、ジテルリド(生成物3)と式(12)で表される化合物(生成物4)のピークが観察された。なお、これら2つの化合物は、それぞれ後処理で抽出し、CDCl3を溶媒とした1H NMR(図2参照)により構造を決定した。この結果はアミノ基を持つチオールから生成した還元生成物(生成物2)は不安定であり、自発的に分解してジテルリド(生成物3)を生成することを意味する。上記式(5)で表される有機テルル化合物を用いた場合は疎水性のジテルリドとなるが、テルルに親水性の置換基が結合した有機テルル化合物を用いれば、水溶性化合物として分離回収可能なジテルリドを直接得ることができ、テルルのリサイクルに有効な手法となることが期待できる。
 <実施例>
 (実施例1)
 [エマルジョン重合によるポリマーの合成]
 窒素雰囲気下、ガラス管に、重合制御剤(1.5mg、5.0μmol)と、ヘキサデシルトリメチルアンモニウムブロミド(CTAB、260mg、水に対して4.3質量%)とを添加した。重合制御剤として、以下の式(13)で表される有機テルル化合物を用いた。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
 上記ガラス管に、脱気した脱イオン水(6.0mL)と、水酸化ナトリウム水溶液(10μL、0.51molL-1、5.0μmol)とをさらに加え、均一な溶液を得た。この溶液と、モノマーとしてのスチレン(0.58mL、5.0mmol)とを混合し、混合物を得た。得られた混合物を6Wの白色発光ダイオード(LED)ランプの下で攪拌しながら、80℃で6時間加熱した。反応混合物の少量(約100μL)を定期的に取り出し、取り出された反応混合物から有機物を重水素化クロロホルムで抽出した。重水素化クロロホルム相を分離および乾燥した後、1H NMRによりモノマー転化度を測定した。スチレンの転化度は、6時間後に90%に達した。最終的に得られた反応混合物は、ポリマー粒子が水(第1溶媒に相当)に分散した分散液であった。
 上記分散液から、少量(約100μL)の分散液を取り出し、取り出された反応混合物からクロロホルムによってポリマーを抽出した。得られたポリマーを、サイズ排除クロマトグラフィー(SEC)を用いて分析した。その結果、数平均分子量Mn=91,200、分子量の分散度=1.26のポリスチレンの生成が示された。また、この分散液の別の一部(約10μL)を脱イオン水(約5.0mL)で希釈して、ポリマー粒子を測定するための試料を作製した。この試料におけるポリマー粒子の平均粒子径および粒子径の多分散指数を、光散乱装置(大塚電子(株)製、ELSZ-1000ZSY)を用いて測定した。その結果、ポリマー粒子は、平均粒子径=200.4nmであり、粒子径の多分散指数=0.50であった。
 表2に、本実施例で合成されたポリマーからなるポリマー粒子の上記各物性の測定結果を示す。
 [ポリマーの成長末端からの有機テルル基の分離]
 第1溶媒である水に可溶な反応剤として、上記式(8)で表されるp-メルカプト安息香酸を用いた。
 このp-メルカプト安息香酸(7.5μmol)と、水酸化ナトリウム水溶液(15μL、0.51molL-1、7.5μmol)とを、脱気した脱イオン水2.0mLに溶解して水溶液を調製した。この水溶液と、上記分散液6mLとを混合して、得られた混合液を6Wの白色LEDランプの下で攪拌しながら、80℃で4時間加熱した。
 加熱後の上記混合液に、脱気した脱イオン水(約52mL)を加えて60mLとし、得られた混合液を、遠心ろ過用のメンブレンフィルター(Pall社製、 Membrane Inserts 300K)を備えたプラスチック製容器(Pall社製、Jumbosep)に移した。この容器を遠心分離機(アズワン製、ビオラモ 444315-100)にセットし、混合液をG=1,500で遠心ろ過した。これにより、混合液が約8mLに濃縮された。すなわち、上記の遠心ろ過によって、ポリマー粒子を含む濃縮された混合液と、この混合液から分離された水溶液とが得られた。
 次に、約8mLに濃縮された混合液に含まれるポリマー粒子を洗浄する処理を行った。具体的には、まず、濃縮された混合液(8mL)に脱気した脱イオン水(約52mL)を加えて60mLとし、この混合液を上記と同様の遠心ろ過法で約8mLに濃縮する、という手順を2回繰り返した。次に、濃縮された混合液(8mL)に脱気メタノール(約52mL)を加えて60mLとし、得られた混合液を上記と同様の遠心ろ過法で約8mLに濃縮する、という手順を2回繰り返した。
 n回目の遠心ろ過によって分離された水溶液またはメタノール溶液を、水溶液nまたはメタノール溶液nと記載する。すなわち、1回目の遠心ろ過によって分離された水溶液は、水溶液1と表記される。分離された水溶液1、水溶液2、水溶液3、メタノール溶液4、およびメタノール溶液5(計5試料)中のテルル濃度を、それぞれ、後述のICP-AES測定により測定した。その結果から求められたテルル回収率は96.3%であった。また、最終的に得られた濃縮された混合液を凍結乾燥して、ポリマー試料を得た。得られたポリマー試料中のテルルの残留濃度は、47.4ppm(残留率3.7%)と決定された。なお、テルルの残留率は、テルルの理論初期濃度1,280ppmを用いて求められた。表3に、テルル回収率と、ポリマー試料中のテルルの残留濃度と残留率を示す。
 (実施例2)
 [エマルジョン重合によるポリマーの合成]
 窒素雰囲気下、ガラス管に、重合制御剤(1.6mg、5.0μmol)と、CTAB(260mg、水に対して4.3質量%)とを添加した。重合制御剤として、以下の式(14)で表される有機テルル化合物を用いた。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008
 上記ガラス管に、脱気した脱イオン水(6.0mL)と、水酸化ナトリウム水溶液(10μL、0.51molL-1、5.0μmol)とをさらに加え、均一な溶液を得た。この溶液と、モノマーとしてのスチレン(0.58mL、5.0mmol)とを混合し、混合物を得た。得られた混合物を6Wの白色発光ダイオード(LED)ランプの下で攪拌しながら、80℃で3時間加熱した。その後、反応混合物の少量(約100μL)を取り出し、取り出された反応混合物から有機物を重水素化クロロホルムで抽出した。重水素化クロロホルム相を分離および乾燥した後、1H NMRによりモノマー転化度を測定した。スチレンの転化度は、3時間後に95%に達した。最終的に得られた反応混合物は、ポリマー粒子が水(第1溶媒に相当)に分散した分散液であった。
 上記分散液から、少量(約100μL)の分散液を取り出し、取り出された反応混合物からクロロホルムによってポリマーを抽出した。得られたポリマーの数平均分子量Mnおよび分子量の分散度を、実施例1と同様に、SECを用いて分析した。また、この分散液の別の一部(約10μL)を脱イオン水(約5.0mL)で希釈して、ポリマー粒子を測定するための試料を作製した。この試料を用いて、実施例1と同様の光散乱装置を用いて、ポリマー粒子の平均粒子径および粒子径の多分散指数を測定した。実施例2で合成されたポリマーについて、数平均分子量Mn、分子量の分散度、平均粒子径、および粒子径の多分散指数を、表2に示す。
 [ポリマーの成長末端からの有機テルル基の分離]
 第1溶媒である水に可溶な反応剤として、実施例1で用いられたp-メルカプト安息香酸が用いられた。このチオール(7.5μmol)を脱気した脱イオン水2.0mLに溶解して得られた水溶液を、上記分散液6mLに添加して混合液を得た。次に、この混合液に、水酸化ナトリウム水溶液(15μL、0.51molL-1、7.5μmol)を添加した。得られた混合液を6Wの白色LEDランプの下で攪拌しながら、80℃で4時間加熱した。
 加熱後の上記混合液に、脱気した脱イオン水(約50mL)を加えて60mLとし、得られた混合液を実施例1と同様の方法で遠心ろ過した。これにより、混合液が約8mLに濃縮された。すなわち、上記の遠心ろ過によって、ポリマー粒子を含む濃縮された混合液と、この混合液から分離された水溶液とが得られた。
 次に、約8mLに濃縮された混合液に含まれるポリマー粒子を洗浄する処理を行った。具体的には、濃縮された混合液(8mL)に脱気した脱イオン水(約50mL)を加えて、得られた混合液を実施例1と同様の遠心ろ過法で約8mLに濃縮する、という手順を2回繰り返した。
 実施例1と同様に、n回目の遠心ろ過によって分離された水溶液を、水溶液nと記載する。分離された水溶液1、水溶液2、および水溶液3(計3試料)中のテルル濃度を、それぞれ、後述のICP-AES測定により測定した。水溶液1、水溶液2、および水溶液3のテルル濃度の測定結果から求められたテルル回収率は、表3に示すとおりであった。また、最終的に得られた濃縮された混合液を凍結乾燥して、ポリマー試料を得た。得られたポリマー試料中のテルルの残留率は、テルルの理論初期濃度1,280ppmを用いて求められた。ポリマー試料中のテルルの残留濃度と残留率は、表3に示されている。
 実施例2では、遠心ろ過によってポリマー粒子を洗浄する処理が行われた後に得られた、濃縮された混合液の一部(約10μL)を、脱気した脱イオン水(約5.0mL)で希釈して、ポリマー粒子を測定するための試料を作製した。この試料を用いて、実施例1と同様の光散乱装置を用いて、ポリマー粒子の平均粒子径および粒子径の多分散指数を測定した。結果は、表4に示されている。さらに、表4に、有機テルル基の分離およびポリマー粒子の洗浄が実施される前のポリマー粒子(ポリマー粒子A)に対する、ポリマー粒子の洗浄後の最終的に得られたポリマー粒子(ポリマー粒子B)の、平均粒子径の変化率および粒子径の多分散指数の変化率も示す。
 (実施例3)
 [エマルジョン重合によるポリマーの合成]
 実施例3では、実施例2と同様の方法でポリマーが合成された。実施例3で合成されたポリマーについて、実施例1と同様の方法で、数平均分子量Mn、分子量の分散度、平均粒子径、および粒子径の多分散指数を測定した。測定結果が、表2に示されている。
 [ポリマーの成長末端からの有機テルル基の分離]
 第1溶媒である水に可溶な反応剤として、実施例1で用いられたp-メルカプト安息香酸が用いられた。このチオール(7.5μmol)と、水酸化ナトリウム水溶液(15μL、0.51molL-1、7.5μmol)とを、脱気した脱イオン水2.0mLに溶解して水溶液を調製した。この水溶液と、上記分散液6mLとを混合して、得られた混合液を6Wの白色LEDランプの下で攪拌しながら、80℃で4時間加熱した。
 加熱後の上記混合液に、脱気した脱イオン水(約50mL)を加えて60mLとし、得られた混合液を実施例1と同様の方法で遠心ろ過した。これにより、混合液が約8mLに濃縮された。すなわち、上記の遠心ろ過によって、ポリマー粒子を含む濃縮された混合液と、この混合液から分離された水溶液とが得られた。
 次に、約8mLに濃縮された混合液に含まれるポリマー粒子を洗浄する工程が、次のように実施された。まず、濃縮された混合液(8mL)に脱気した脱イオン水(約50mL)を加えて、得られた混合液を実施例1と同様の遠心ろ過法で約8mLに濃縮する、という手順を2回繰り返した。
 実施例1と同様に、n回目の遠心ろ過によって分離された水溶液を、水溶液nと記載する。分離された水溶液1、水溶液2、および水溶液3(計3試料)中のテルル濃度を、それぞれ、後述のICP-AES測定により測定した。水溶液1、水溶液2、および水溶液3のテルル濃度の測定結果から求められたテルル回収率は、表3に示すとおりであった。また、最終的に得られた濃縮された混合液を凍結乾燥して、ポリマー試料を得た。得られたポリマー試料中のテルルの残留率は、テルルの理論初期濃度1,280ppmを用いて求められた。ポリマー試料中のテルルの残留濃度と残留率は、表3に示されている。
 実施例3では、遠心ろ過によってポリマー粒子を洗浄する処理が行われた後に得られた、濃縮された混合液の一部(約10μL)を、脱気した脱イオン水(約5.0mL)で希釈して、ポリマー粒子を測定するための試料を作製した。この試料を用いて、実施例1と同様の光散乱装置を用いて、ポリマー粒子の平均粒子径および粒子径の多分散指数を測定した。結果は、表4に示されている。さらに、表4に、有機テルル基の分離およびポリマー粒子の洗浄が実施される前のポリマー粒子(ポリマー粒子A)に対する、ポリマー粒子の洗浄後の最終的に得られたポリマー粒子(ポリマー粒子B)の、平均粒子径の変化率および粒子径の多分散指数の変化率も示す。
 (実施例4)
 [エマルジョン重合によるポリマーの合成]
 実施例4では、実施例2と同様の方法でポリマーが合成された。実施例4で合成されたポリマーについて、実施例1と同様の方法で、数平均分子量Mn、分子量の分散度、平均粒子径、および粒子径の多分散指数を測定した。測定結果が、表2に示されている。
 [ポリマーの成長末端からの有機テルル基の分離]
 第1溶媒である水に可溶な反応剤として、実施例1で用いられたp-メルカプト安息香酸が用いられた。このチオール(7.5μmol)と、水酸化ナトリウム水溶液(15μL、0.51molL-1、7.5μmol)とを、脱気した脱イオン水2.0mLに溶解して水溶液を調製した。この水溶液と、上記分散液6mLとを混合して、得られた混合液を6Wの白色LEDランプの下で攪拌しながら、80℃で4時間加熱した。
 加熱後の上記混合液に、脱気したメタノール(約50mL)を加えて60mLとし、得られた混合液を実施例1と同様の方法で遠心ろ過した。これにより、混合液が約8mLに濃縮された。すなわち、上記の遠心ろ過によって、ポリマー粒子を含む濃縮された混合液と、この混合液から分離されたメタノール溶液とが得られた。
 次に、約8mLに濃縮された混合液に含まれるポリマー粒子を洗浄する工程が、次のように実施された。まず、濃縮された混合液(8mL)に脱気したメタノール(約50mL)を加えて、得られた混合液を実施例1と同様の遠心ろ過法で約8mLに濃縮する、という手順を2回繰り返した。
 実施例1と同様に、n回目の遠心ろ過によって分離されたメタノール液を、メタノール溶液nと記載する。分離されたメタノール溶液1、メタノール溶液2、およびメタノール溶液3(計3試料)中のテルル濃度を、それぞれ、後述のICP-AES測定により測定した。メタノール溶液1、メタノール溶液2、およびメタノール溶液3のテルル濃度の測定結果から求められたテルル回収率は、表3に示すとおりであった。また、最終的に得られた濃縮された混合液を凍結乾燥して、ポリマー試料を得た。得られたポリマー試料中のテルルの残留率は、テルルの理論初期濃度1,280ppmを用いて求められた。ポリマー試料中のテルルの残留濃度と残留率は、表3に示されている。
 (実施例5)
 [エマルジョン重合によるポリマーの合成]
 窒素雰囲気下、ガラス管に、重合制御剤(1.6mg、5.0μmol)と、CTAB(260mg、水に対して4.3質量%)とを添加した。重合制御剤としては、実施例2において重合制御剤として用いられた、上記構造式(14)で表される有機テルル化合物が用いられた。
 上記ガラス管に、脱気した脱イオン水(6.0mL)と、水酸化ナトリウム水溶液(10μL、0.51molL-1、5.0μmol)とをさらに加え、均一な溶液を得た。この溶液と、モノマーとしてのスチレン(0.58mL、5.0mmol)とを混合し、混合物を得た。得られた混合物を6Wの白色発光ダイオード(LED)ランプの下で攪拌しながら、80℃で4時間加熱した。その後、反応混合物の少量(約100μL)を取り出し、取り出された反応混合物から有機物を重水素化クロロホルムで抽出した。重水素化クロロホルム相を分離および乾燥した後、1H NMRによりモノマー転化度を測定した。スチレンの転化度は、4時間後に93%に達した。最終的に得られた反応混合物は、ポリマー粒子が水(第1溶媒に相当)に分散した分散液であった。
 上記分散液から、少量(約100μL)の分散液を取り出し、取り出された反応混合物からクロロホルムによってポリマーを抽出した。得られたポリマーの数平均分子量Mnおよび分子量の分散度を、実施例1と同様に、SECを用いて分析した。また、この分散液の別の一部(約10μL)を脱イオン水(約5.0mL)で希釈して、ポリマー粒子を測定するための試料を作製した。この試料を用いて、実施例1と同様の光散乱装置を用いて、ポリマー粒子の平均粒子径および粒子径の多分散指数を測定した。実施例5で合成されたポリマーについて、数平均分子量Mn、分子量の分散度、平均粒子径、および粒子径の多分散指数を、表2に示す。
 [ポリマーの成長末端からの有機テルル基の分離]
 第1溶媒である水に可溶な反応剤として、2-アミノエタンチオール(HSCH2CH2NH2)が用いられた。この2-アミノエタンチオール(7.5μmol)を、脱気した脱イオン水2.0mLに溶解して水溶液を調製した。この水溶液と、上記分散液6mLとを混合して、得られた混合液を6Wの白色LEDランプの下で攪拌しながら、80℃で4時間加熱した。
 加熱後の上記混合液に、脱気したメタノール(約50mL)を加えて60mLとし、得られた混合液を実施例1と同様の方法で遠心ろ過した。これにより、混合液が約8mLに濃縮された。すなわち、上記の遠心ろ過によって、ポリマー粒子を含む濃縮された混合液と、この混合液から分離されたメタノール溶液とが得られた。
 次に、約8mLに濃縮された混合液に含まれるポリマー粒子を洗浄する工程が、次のように実施された。濃縮された混合液(8mL)に脱気したメタノール(約50mL)を加えて、得られた混合液を実施例1と同様の遠心ろ過法で約8mLに濃縮する、という手順を2回繰り返した。
 (実施例6)
 [エマルジョン重合によるポリマーの合成]
 窒素雰囲気下、ガラス管に、重合制御剤(1.5mg、5.0μmol)と、ポリオキシエチレン(20)オレイルエーテル(Brij98、120mg、水に対して2質量%)とを添加した。重合制御剤としては、実施例1において重合制御剤として用いられた、上記構造式(13)で表される有機テルル化合物が用いられた。
 上記ガラス管に、脱気した脱イオン水(6.0mL)と、水酸化ナトリウム水溶液(10μL、0.51molL-1、5.0μmol)とをさらに加え、均一な溶液を得た。この溶液と、モノマーとしてのブチルアクリレート(0.69mL、5mmol)とを混合し、混合物を得た。得られた混合物を3Wの白色発光ダイオード(LED)ランプの下で攪拌しながら、65℃で12時間加熱した。その後、反応混合物の少量(約100μL)を取り出し、取り出された反応混合物から有機物を重水素化クロロホルムで抽出した。重水素化クロロホルム相を分離および乾燥した後、1H NMRによりモノマー転化度を測定した。ブチルアクリレートの転化度は、12時間後に81%に達した。最終的に得られた反応混合物は、ポリマー粒子が水(第1溶媒に相当)に分散した分散液であった。
 上記分散液から、少量(約100μL)の分散液を取り出し、取り出された反応混合物からクロロホルムによってポリマーを抽出した。得られたポリマーの数平均分子量Mnおよび分子量の分散度を、実施例1と同様にSECを用いて分析した。また、この分散液の別の一部(約10μL)を脱イオン水(約5.0mL)で希釈して、ポリマー粒子を測定するための試料を作製した。この試料を用いて、実施例1と同様の光散乱装置を用いて、ポリマー粒子の平均粒子径および粒子径の多分散指数を測定した。実施例6で合成されたポリマーについて、数平均分子量Mn、分子量の分散度、平均粒子径、および粒子径の多分散指数を、表2に示す。
 [ポリマーの成長末端からの有機テルル基の分離]
 第1溶媒である水に可溶な反応剤として、実施例1で用いられたp-メルカプト安息香酸が用いられた。このチオール(7.5μmol)を脱気した脱イオン水2.0mLに溶解して得られた水溶液を、上記分散液6mLに添加して混合液を得た。次に、この混合液に、水酸化ナトリウム水溶液(15μL、0.51molL-1、7.5μmol)を添加した。得られた混合液を6Wの白色LEDランプの下で攪拌しながら、80℃で4時間加熱した。
 加熱後の上記混合液に、脱気した脱イオン水(約52mL)を加えて60mLとし、得られた混合液を実施例1と同様の方法で遠心ろ過した。これにより、混合液が約8mLに濃縮された。すなわち、上記の遠心ろ過によって、ポリマー粒子を含む濃縮された混合液と、この混合液から分離された水溶液とが得られた。
 次に、約8mLに濃縮された混合液に含まれるポリマー粒子を洗浄する工程が、次のように実施された。まず、濃縮された混合液(8mL)に脱気した脱イオン水(約52mL)を加えて、得られた混合液を実施例1と同様の遠心ろ過法で約8mLに濃縮する、という手順を2回繰り返した。
 実施例1と同様に、n回目の遠心ろ過によって分離された水溶液を、水溶液nと記載する。分離された水溶液1、水溶液2、および水溶液3(計3試料)中のテルル濃度を、それぞれ、後述のICP-AES測定により測定した。水溶液1、水溶液2、および水溶液3のテルル濃度の測定結果から求められたテルル回収率は、表3に示すとおりであった。また、最終的に得られた濃縮された混合液を凍結乾燥して、ポリマー試料を得た。得られたポリマー試料中のテルルの残留率は、テルルの理論初期濃度1,280ppmを用いて求められた。ポリマー試料中のテルルの残留濃度と残留率は、表3に示されている。
 (実施例7)
 [エマルジョン重合によるポリマーの合成]
 窒素雰囲気下、ガラス管に、重合制御剤(1.6mg、5.0μmol)と、Brij98(120mg、水に対して2質量%)とを添加した。重合制御剤としては、実施例2~4において重合制御剤として用いられた、上記構造式(14)で表される有機テルル化合物が用いられた。
 上記ガラス管に、脱気した脱イオン水(6.0mL)と、水酸化ナトリウム水溶液(10μL、0.51molL-1、5.0mol)とをさらに加え、均一な溶液を得た。この溶液と、モノマーとしてのブチルアクリレート(0.69mL、5mmol)とを混合し、混合物を得た。得られた混合物を3Wの白色発光ダイオード(LED)ランプの下で攪拌しながら、65℃で12時間加熱した。その後、反応混合物の少量(約100μL)を取り出し、取り出された反応混合物から有機物を重水素化クロロホルムで抽出した。重水素化クロロホルム相を分離および乾燥した後、1H NMRによりモノマー転化度を測定した。ブチルアクリレートの転化率は、12時間後に91%に達した。最終的に得られた反応混合物は、ポリマー粒子が水(第1溶媒に相当)に分散した分散液であった。
 上記分散液から、少量(約100μL)の分散液を取り出し、取り出された反応混合物からクロロホルムによってポリマーを抽出した。得られたポリマーの数平均分子量Mnおよび分子量の分散度を、実施例1と同様にSECを用いて分析した。また、この分散液の別の一部(約10μL)を脱イオン水(約5.0mL)で希釈して、ポリマー粒子を測定するための試料を作製した。この試料を用いて、実施例1と同様の光散乱装置を用いて、ポリマー粒子の平均粒子径および粒子径の多分散指数を測定した。実施例7で合成されたポリマーについて、数平均分子量Mn、分子量の分散度、平均粒子径、および粒子径の多分散指数を、表2に示す。
 [ポリマーの成長末端からの有機テルル基の分離]
 第1溶媒である水に可溶な反応剤として、実施例1で用いられたp-メルカプト安息香酸が用いられた。このチオール(7.5μmol)と、水酸化ナトリウム水溶液(15μL、0.51molL-1、7.5μmol)とを、脱気した脱イオン水2.0mLに溶解して水溶液を調製した。この水溶液と、上記分散液6mLとを混合して、得られた混合液を6Wの白色LEDランプの下で攪拌しながら、80℃で4時間加熱した。
 加熱後の上記混合液に、脱気した脱イオン水(約52mL)を加えて60mLとし、得られた混合液を実施例1と同様の方法で遠心ろ過した。これにより、混合液が約8mLに濃縮された。すなわち、上記の遠心ろ過によって、ポリマー粒子を含む濃縮された混合液と、この混合液から分離された水溶液とが得られた。
 次に、約8mLに濃縮された混合液に含まれるポリマー粒子を洗浄する工程が、次のように実施された。まず、濃縮された混合液(8mL)に脱気した脱イオン水(約52mL)を加えて、得られた混合液を実施例1と同様の遠心ろ過法で約8mLに濃縮する、という手順を2回繰り返した。
 実施例1と同様に、n回目の遠心ろ過によって分離された水溶液を、水溶液nと記載する。分離された水溶液1、水溶液2、および水溶液3(計3試料)中のテルル濃度を、それぞれ、後述のICP-AES測定により測定した。水溶液1、水溶液2、および水溶液3のテルル濃度の測定結果から求められたテルル回収率は、表3に示すとおりであった。また、最終的に得られた濃縮された混合液を凍結乾燥して、ポリマー試料を得た。得られたポリマー試料中のテルルの残留率は、テルルの理論初期濃度1,280ppmを用いて求められた。ポリマー試料中のテルルの残留濃度と残留率は、表3に示されている。
 (実施例8)
 [エマルジョン重合によるポリマーの合成]
 窒素雰囲気下、ガラス管に、重合制御剤(5.0μmol)と、CTAB(水に対して5質量%)とを添加した。重合制御剤として、以下の式(15)で表される有機テルル化合物を用いた。以下の式(15)で表される有機テルル化合物は、実施例で用いた重合制御剤の中で最も親水性の高い置換基を有するものであった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009
 上記ガラス管に、脱気した脱イオン水(6.0mL)と、水酸化ナトリウム水溶液(10μL、0.51molL-1、5.0μmol)とをさらに加え、均一な溶液を得た。この溶液と、モノマーとしてのスチレン(0.58mL、5.0mmol)とを混合し、混合物を得た。得られた混合物を6Wの白色発光ダイオード(LED)ランプの下で攪拌しながら、80℃で5時間加熱した。その後、反応混合物の少量(約100μL)を取り出し、取り出された反応混合物から有機物を重水素化クロロホルムで抽出した。重水素化クロロホルム相を分離および乾燥した後、1H NMRによりモノマー転化度を測定した。スチレンの転化度は、5時間後に98%に達した。最終的に得られた反応混合物は、ポリマー粒子が水(第1溶媒に相当)に分散した分散液であった。
 上記分散液から、少量(約100μL)の分散液を取り出し、取り出された反応混合物からクロロホルムによってポリマーを抽出した。得られたポリマーの数平均分子量Mnおよび分子量の分散度を、実施例1と同様に、SECを用いて分析した。また、この分散液の別の一部(約10μL)を脱イオン水(約5.0mL)で希釈して、ポリマー粒子を測定するための試料を作製した。この試料を用いて、実施例1と同様の光散乱装置を用いて、ポリマー粒子の平均粒子径および粒子径の多分散指数を測定した。実施例2で合成されたポリマーについて、数平均分子量Mn、分子量の分散度、平均粒子径、および粒子径の多分散指数を、表2に示す。
 [ポリマーの成長末端からの有機テルル基の分離]
 第1溶媒である水に可溶な反応剤として、実施例1で用いられたp-メルカプト安息香酸が用いられた。このチオール(7.5μmol)と、水酸化ナトリウム水溶液(15μL、0.51molL-1、7.5μmol)とを、脱気した脱イオン水2.0mLに溶解して水溶液を調製した。この水溶液と、上記分散液6mLとを混合して、得られた混合液を6Wの白色LEDランプの下で攪拌しながら、80℃で4時間加熱した。
 加熱後の上記混合液に、脱気した脱イオン水(約52mL)を加えて60mLとし、得られた混合液を実施例1と同様の方法で遠心ろ過した。これにより、混合液が約8mLに濃縮された。すなわち、上記の遠心ろ過によって、ポリマー粒子を含む濃縮された混合液と、この混合液から分離された水溶液とが得られた。
 次に、約8mLに濃縮された混合液に含まれるポリマー粒子を洗浄する処理を行った。具体的には、濃縮された混合液(8mL)に脱気した脱イオン水(約52mL)を加えて、得られた混合液を実施例1と同様の遠心ろ過法で約8mLに濃縮する、という手順を2回繰り返した。
 実施例1と同様に、n回目の遠心ろ過によって分離された水溶液を、水溶液nと記載する。分離された水溶液1、水溶液2、および水溶液3(計3試料)中のテルル濃度を、それぞれ、後述のICP-AES測定により測定した。水溶液1、水溶液2、および水溶液3のテルル濃度の測定結果から求められたテルル回収率は、表3に示すとおりであった。また、最終的に得られた濃縮された混合液を凍結乾燥して、ポリマー試料を得た。得られたポリマー試料中のテルルの残留率は、テルルの理論初期濃度1,280ppmを用いて求められた。ポリマー試料中のテルルの残留濃度と残留率は、表3に示されている。
 (実施例9)
 [エマルジョン重合によるポリマーの合成]
 実施例9では、重合時の熱処理時間が5時間から3時間に変更されたが、それ以外は実施例8と同様の方法でポリマーが合成された。スチレンの転化度は、3時間後に95%に達した。実施例9で合成されたポリマーについて、実施例1と同様の方法で、数平均分子量Mn、分子量の分散度、平均粒子径、および粒子径の多分散指数を測定した。測定結果が、表2に示されている。
 [ポリマーの成長末端からの有機テルル基の分離]
 第1溶媒である水に可溶な反応剤として、2-アミノエタンチオール(HSCH2CH2NH2)が用いられた。この2-アミノエタンチオール(7.5μmol)を、脱気した脱イオン水2.0mLに溶解して水溶液を調製した。この水溶液と、上記分散液6mLとを混合して、得られた混合液を6Wの白色LEDランプの下で攪拌しながら、80℃で4時間加熱した。
 加熱後の上記混合液に、脱気した脱イオン水(約52mL)を加えて60mLとし、得られた混合液を実施例1と同様の方法で遠心ろ過した。これにより、混合液が約8mLに濃縮された。すなわち、上記の遠心ろ過によって、ポリマー粒子を含む濃縮された混合液と、この混合液から分離された水溶液とが得られた。
 次に、約8mLに濃縮された混合液に含まれるポリマー粒子を洗浄する処理を行った。具体的には、濃縮された混合液(8mL)に脱気した脱イオン水(約52mL)を加えて、得られた混合液を実施例1と同様の遠心ろ過法で約8mLに濃縮する、という手順を2回繰り返した。
 実施例1と同様に、n回目の遠心ろ過によって分離された水溶液を、水溶液nと記載する。分離された水溶液1、水溶液2、および水溶液3(計3試料)中のテルル濃度を、それぞれ、後述のICP-AES測定により測定した。水溶液1、水溶液2、および水溶液3のテルル濃度の測定結果から求められたテルル回収率は、表3に示すとおりであった。また、最終的に得られた濃縮された混合液を凍結乾燥して、ポリマー試料を得た。得られたポリマー試料中のテルルの残留率は、テルルの理論初期濃度1,280ppmを用いて求められた。ポリマー試料中のテルルの残留濃度と残留率は、表3に示されている。
 (実施例10)
 [エマルジョン重合によるポリマーの合成]
 実施例10では、実施例6と同様の方法でポリマーが合成された。すなわち、ポリ(n-ブチルアクリレート)が合成され、このポリマー粒子が水(第1溶媒に相当)に分散した分散液を得た。
 [ポリマーの成長末端からの有機テルル基の分離]
 第1溶媒である水に可溶な反応剤として、実施例6と同様に、p-メルカプト安息香酸が用いられた。このチオール(7.5μmol)を脱気した脱イオン水2.0mLに溶解して得られた水溶液を、上記分散液6mLに添加して混合液を得た。次に、この混合液に、水酸化ナトリウム水溶液(15μL、0.51molL-1、7.5μmol)を添加した。得られた混合液を6Wの白色LEDランプの下で攪拌しながら、80℃で4時間加熱した。
 加熱後の上記混合液に、脱気した脱イオン水とメタノールとを水:メタノール=1:1(体積比)で混合した混合溶媒(約52mL)を加えて60mLとし、得られた混合液を実施例1と同様の方法で遠心ろ過した。これにより、混合液が約8mLに濃縮された。すなわち、上記の遠心ろ過によって、ポリマー粒子を含む濃縮された混合液と、この混合液から分離された溶液とが得られた。なお、この1回目のろ過で、遠心ろ過用のフィルターが閉塞した。これはポリ(n-ブチルアクリレート)がメタノールに溶けたためと考えられる。したがって、実施例10ではその後の洗浄は行わず、この1回目のろ過で得られたポリマー粒子を含む濃縮された混合液および溶液を用いて、溶液中のテルル濃度を後述のICP-AES測定により測定した。テルル回収率は、表3に示すとおりであった。また、濃縮された混合液を凍結乾燥して、ポリマー試料を得た。得られたポリマー試料中のテルルの残留率は、テルルの理論初期濃度1,280ppmを用いて求められた。ポリマー試料中のテルルの残留濃度と残留率は、表3に示されている。
 (実施例11)
 [エマルジョン重合によるポリマーの合成]
 実施例11では、実施例6と同様の方法でポリマーが合成された。すなわち、ポリ(n-ブチルアクリレート)が合成され、このポリマー粒子が水(第1溶媒に相当)に分散した分散液を得た。
 [ポリマーの成長末端からの有機テルル基の分離]
 第1溶媒である水に可溶な反応剤として、実施例6と同様に、p-メルカプト安息香酸が用いられた。このチオール(7.5μmol)を脱気した脱イオン水2.0mLに溶解して得られた水溶液を、上記分散液6mLに添加して混合液を得た。次に、この混合液に、水酸化ナトリウム水溶液(15μL、0.51molL-1、7.5μmol)を添加した。得られた混合液を6Wの白色LEDランプの下で攪拌しながら、80℃で4時間加熱した。
 加熱後の上記混合液に、脱気した脱イオン水とメタノールとを水:メタノール=9:1(体積比)で混合した混合溶媒(約52mL)を加えて60mLとし、得られた混合液を実施例1と同様の方法で遠心ろ過した。これにより、混合液が約8mLに濃縮された。すなわち、上記の遠心ろ過によって、ポリマー粒子を含む濃縮された混合液と、この混合液から分離された溶液とが得られた。
 次に、約8mLに濃縮された混合液に含まれるポリマー粒子を洗浄する工程が、次のように実施された。まず、濃縮された混合液(8mL)に、上記の、水:メタノール=9:1(体積比)の混合溶媒(約52mL)を加えて、得られた混合液を実施例1と同様の遠心ろ過法で約8mLに濃縮する、という手順を2回繰り返した。
 実施例1と同様に、n回目の遠心ろ過によって分離された溶液を、溶液nと記載する。分離された溶液1、溶液2、および溶液3(計3試料)中のテルル濃度を、それぞれ、後述のICP-AES測定により測定した。溶液1、溶液2、および溶液3のテルル濃度の測定結果から求められたテルル回収率は、表3に示すとおりであった。また、最終的に得られた濃縮された混合液を凍結乾燥して、ポリマー試料を得た。得られたポリマー試料中のテルルの残留率は、テルルの理論初期濃度1,280ppmを用いて求められた。ポリマー試料中のテルルの残留濃度と残留率は、表3に示されている。
 (ICP-AESによるテルルの測定)
 [サンプル容器の洗浄]
 ICP-AES分析の試料調製には、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)又はパーフルオロビニルプロピルエーテルとの共重合体と(PFA)でできた容器を使用した。これらの容器は、事前に液体洗浄剤スキャット(登録商標)水溶液と3molL-1塩酸水溶液にそれぞれ1日ずつ浸漬した後、最後にMilli-Q水で洗浄し、密封可能なビニール袋に入れて保管しておいた。
 テルル濃度測定用試料の調製のため、対象試料を硝酸と過酸化水素を用いて加熱、分解した。その後、いったん乾燥して、正確に秤量した硝酸水溶液に溶解した。ICP-AES測定装置(Spectro社製 、Spectro Blue)により214nmと238nmにおけるテルルの特性発光の強度を測定し、テルル標準溶液を用いて作成した検量線により試料中の濃度を決定した。
 [ろ液からのテルル濃度測定用試料の調製]
 ポリマー粒子の分散液を遠心ろ過して得られたろ液(水溶液又はメタノール溶液)をPFA容器に採取し、その質量を精密に測定した。採取するろ液の量は、予想される試料中のテルル濃度によって決めた。例えば、10ppm程度のテルル濃度が予想される場合は、10mLのろ液を採取した。PFA容器をホットプレートの上に置き、100℃で6時間ろ液を乾燥させた。室温まで冷却した後、濃硝酸(2.0mL)を加え、再び100℃で30分間加熱し、固体を完全に溶解させた。続いて、この溶液を濃硝酸(3.0mL)でリンスして、分解用のPTFE製円筒容器に定量的に移し、そこに30%過酸化水素水(0.5mL)を加えた。円筒容器を密閉し、マイクロ波加熱装置(Analytik Jena製、 Speed Wave MWS-3)を用いて200℃以上で2時間加熱することにより試料を完全に分解した。室温まで冷却した後、試料溶液をMilli-Q水でリンスすることによりPFA容器に定量的に移し、ホットプレート上で160℃で6時間乾燥させた。固体に正確に秤量した硝酸水溶液(3%溶液、10mL)を加え、80℃で一晩加熱することで完全に溶解させた。固体が残留した場合は、再び硝酸と過酸化水素水によるマイクロ波加熱処理を行った。溶液を室温まで冷却し、ICP-AES分析を行った。
 [ポリマー試料からのテルル濃度測定用試料の調製]
 乾燥したポリマー試料を直接PTFE円筒容器に取り、質量を測定した。採取するポリマーの量は、予想される試料中のテルル濃度によって決めた。例えば、約10ppmのテルル濃度が予想される場合、約0.1gのポリマーを採取した。濃硝酸(5.0mL)と30質量%過酸化水素水(0.5mL)をそこに添加し、円筒容器を密閉した。上述と同様の処理で加熱時間を4時間とすることにより完全に分解溶解した。
 [ICP-AESの測定によるテルル濃度の算出]
 ICP-AES測定装置(Spectro社製 、Spectro Blue)により214nmと238nmにおけるテルルの特性発光の強度を測定し、テルル標準溶液を用いて作成した検量線を用いて試料中の濃度を決定した。
 [実施例1~11の結果]
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000010
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000011
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000012
 実施例1~11では、有機テルル化合物を重合制御剤として用いたエマルジョン重合により合成した、成長末端に有機テルル基を含むポリマーからなるポリマー粒子が、第1溶媒である水に分散した分散液が用いられた。実施例1~11では、この分散液と水に可溶なチオールとを混合して、得られた混合液を80℃で4時間加熱した後に、遠心ろ過によってポリマー粒子を含む濃縮された分散液と、ろ液である溶液とに分離した。表3に示されているように、実施例1~11では、遠心ろ過によって得られたろ液中にテルルが含まれており、このテルルはポリマーの成長末端に含まれていた有機テルル基に由来すると考えられる。すなわち、実施例1~11で実施された方法によって、エマルジョン重合により合成した、成長末端に有機テルル基を含むポリマーからなるポリマー粒子から、有機テルル基が分離できたと考えられる。さらに、実施例2および3で確認されているように、有機テルル基が分離された後でも、ポリマーは粒子の形状を保持していた。これらの結果から、本発明のポリマー粒子の製造方法によれば、成長末端に有機テルル基が結合しているポリマーからなるポリマー粒子から、粒子の形状を保ったままで有機テルル基を分離して、有機テルル基が低減されたポリマー粒子を得ることが可能であることがわかった。
 実施例1および4では、ポリマー粒子と、ポリマー粒子を形成するポリマーの成長末端に結合していた有機テルル基とチオールとの反応によって生成した有機テルル化合物が溶解している溶液との分離、およびポリマー粒子の洗浄に用いられた第2溶媒に、メタノールが用いられた。メタノールが使用された実施例1および4におけるテルルの回収率は、水のみが使用された実施例2および3におけるテルルの回収率よりも高かった。この結果から、合成されるポリマーがポリスチレンの場合は、分離および洗浄時にアルコールを用いることにより、水を用いる場合よりも高い回収率でテルルを回収できることが分かった。
 実施例8および9で重合制御剤として用いた上記式(15)で表される有機テルル化合物は、テルルに結合したエチレンオキシド末端の水酸基が高い水溶性を有するため、この有機テルル化合物から生成されたジテルリドも水溶性であることを、UV-VIS分析法により確認した。実施例9では、反応剤として2-アミノエタンチオール(HSCH2CH2NH2)が用いられたことで、還元生成物(生成物2)はほぼ定量的にジテルリドに変化し、ポリスチレンから分離された。水を溶媒とした場合、各洗浄工程においてテルルが水相に移行した割合をICP-AESにより測定したところ、実施例1~5、および8よりも良好な結果であった。また、実施例9では、最終的なポリマー試料中のテルルの残存量は34.6ppm(2.7%)であった。この結果から、実施例9で用いた方法によれば、テルルを高い効率で分離回収できることが分かった。
 実施例6、7、10、および11は、ポリマーとして高極性ポリマーであるポリ(n-ブチルアクリレート)が用いられ、このポリマーから有機テルルが分離および回収された。実施例6および7では、洗浄に用いられる溶媒として水が用いられた。これに対し、実施例10および11では、水とメタノールとの混合溶媒が洗浄に用いられた。表3に示された結果からわかるように、実施例10および11におけるポリマー試料中のテルルの残留濃度は、実施例6および7におけるポリマー試料中のテルルの残留濃度よりも低かった。このことから、洗浄に水とメタノールとの混合溶媒を用いることで、様々なポリマー試料に対して本法が良好な汎用性を示すことがわかった。
 本発明のポリマー粒子の製造方法によって得られるポリマー粒子は、テルル濃度が非常に低く、かつ粒子径等の粒子の形状が高度に制御されることができる。したがって、本発明によって得られるポリマー粒子は、生体関連材料等への付加価値の高い用途を含め、あらゆる用途への適用が可能である。

Claims (17)

  1.  (i)第1有機テルル化合物を重合制御剤として用いたエマルジョン重合により合成した、成長末端に有機テルル基を含む構造の制御されたポリマーからなるポリマー粒子Aと、前記ポリマー粒子Aを分散させる第1溶媒とを含む前記ポリマー粒子Aの分散液Aと、前記第1溶媒に可溶な反応剤とを混合して、前記ポリマーの成長末端から前記有機テルル基を除去することで、前記反応剤と前記有機テルル基との反応で生成した第2有機テルル化合物と、前記ポリマー粒子Aよりも前記有機テルル基が低減されたポリマー粒子Bとを含む混合液を得る工程、および
     (ii)前記混合液を、前記ポリマー粒子Bと、前記第2有機テルル化合物が溶解している溶液とに分離する工程、
    を含む、
    ポリマー粒子の製造方法。
  2.  前記工程(i)において、前記ポリマー粒子Bは、前記ポリマー粒子Aの形状を実質的に維持しながら、前記ポリマー粒子Aを構成する前記ポリマーの成長末端から前記有機テルル基を除去することによって得られる、
    請求項1に記載のポリマー粒子の製造方法。
  3.  前記反応剤は、還元剤である、
    請求項1または2に記載のポリマー粒子の製造方法。
  4.  前記反応剤は、
     前記有機テルル基と反応する第1置換基と、
     前記第1溶媒との親和性を有する少なくとも1つの第2置換基と、
    を有する、
    請求項1~3のいずれか1項に記載のポリマー粒子の製造方法。
  5.  前記第1溶媒は、水を含み、
     前記第2置換基は、カルボキシ基およびその塩、アミノ基およびその塩、アミド基、水酸基、スルホ基およびその塩、並びにエーテル基からなる群より選択される少なくとも1つである、
    請求項4に記載のポリマー粒子の製造方法。
  6.  前記第1置換基は、チオール基、テルロール基、およびセレノール基からなる群より選択される少なくとも1つである、
    請求項4または5に記載のポリマー粒子の製造方法。
  7.  前記ポリマー粒子Bのテルル濃度が1000質量ppm以下、および/または、
     前記ポリマー粒子Bのテルル濃度が、前記ポリマー粒子Aのテルル濃度に対して70質量%以下である、
    請求項1~6のいずれか1項に記載のポリマー粒子の製造方法。
  8.  前記工程(ii)において得られた前記ポリマー粒子Bを、第2溶媒を用いて洗浄する工程(iii)をさらに含み、
     前記工程(iii)において、前記ポリマー粒子Bから前記第2有機テルル化合物をさらに分離する、
    請求項1~7のいずれか1項に記載のポリマー粒子の製造方法。
  9.  前記第2溶媒は、前記第1溶媒と親和性を有し、かつ、前記ポリマー粒子Bを溶解しない溶媒である、
    請求項8に記載のポリマー粒子の製造方法。
  10.  前記第1溶媒は、水を含み、
     前記第2溶媒は、水に対して無限希釈可能であって、かつ、前記ポリマー粒子Bを溶解しない溶媒である、
    請求項8又は9に記載のポリマー粒子の製造方法。
  11.  前記第2溶媒は、水、アルコール類、アミド類、ケトン類、およびアルキルスルホキシドからなる群より選択される1つの溶媒、または、2つ以上の混合溶媒からなる、
    請求項10に記載のポリマー粒子の製造方法。
  12.  前記工程(ii)において、前記混合液を、前記ポリマー粒子Bと、前記第2有機テルル化合物が溶解している溶液とに、固液分離法を用いて分離する、
    請求項1~11のいずれか1項に記載のポリマー粒子の製造方法。
  13.  (i)成長末端に有機テルル基を含む構造の制御されたポリマーからなるポリマー粒子Aと、前記ポリマー粒子Aを分散させる溶媒とを含む前記ポリマー粒子Aの分散液Aと、前記溶媒に可溶な反応剤とを混合し、前記ポリマーの成長末端から有機テルル基を除去することで、前記反応剤と前記有機テルル基との反応で生成した有機テルル化合物と、前記ポリマー粒子Aよりも前記有機テルル基が低減されたポリマー粒子Bとを含む混合液を得る工程、および
     (ii)前記混合液を、前記ポリマー粒子Bと、前記有機テルル化合物が溶解している溶液とに分離する工程、
    を含む、
    ポリマー粒子の製造方法。
  14.  第1有機テルル化合物を重合制御剤として用いたエマルジョン重合により合成した、成長末端に有機テルル基を含む構造の制御されたポリマーからなるポリマー粒子Aと、前記ポリマー粒子Aを分散させる溶媒とを含む前記ポリマー粒子Aの分散液Aと、前記溶媒に可溶な反応剤とを混合して、前記ポリマーの成長末端から有機テルル基を除去することで、前記反応剤と前記有機テルル基との反応で生成した第2有機テルル化合物と、前記ポリマー粒子Aよりも前記有機テルル基が低減されたポリマー粒子Bとを含む混合液を得る、ポリマー粒子および有機テルル化合物を含む混合液を得る方法。
  15.  (I)第1有機テルル化合物を重合制御剤として用いたエマルジョン重合により合成した、成長末端に有機テルル基を含む構造の制御されたポリマーからなるポリマー粒子Aと、前記ポリマー粒子Aを分散させる溶媒とを含む前記ポリマー粒子Aの分散液Aと、前記溶媒に可溶な反応剤とを混合して、前記ポリマーの成長末端から有機テルル基を除去することで、前記反応剤と前記有機テルル基との反応で生成した第2有機テルル化合物と、前記ポリマー粒子Aよりも前記有機テルル基が低減されたポリマー粒子Bとを含む混合液を得る工程、
     (II)前記混合液を、前記ポリマー粒子Bと、前記第2有機テルル化合物が溶解している溶液とに分離する工程、および
     (III)前記工程(II)で得られた前記第2有機テルル化合物が溶解している前記溶液から、テルルを回収する工程、
    を含む、
    テルル回収方法。
  16.  ポリマー粒子の分散液であって、
     前記ポリマー粒子を構成するポリマーにおいて、前記ポリマーが直鎖状高分子である場合は分子量の分散度が1以上2以下であり、前記ポリマーが分岐高分子である場合は分子量の分散度が1以上4以下であり、
     前記ポリマー粒子におけるテルル濃度が、0質量ppmを超え、かつ1000質量ppm以下であり、
     前記ポリマー粒子の粒子径の多分散指数が、0.7以下である、
    ポリマー粒子の分散液。
  17.  前記ポリマー粒子の平均粒子径が、1nm以上100μm以下である、
    請求項16に記載のポリマー粒子の分散液。
PCT/JP2021/017950 2020-05-11 2021-05-11 ポリマー粒子の製造方法、ポリマー粒子および有機テルル化合物を含む混合液を得る方法、テルル回収方法、並びにポリマー粒子の分散液 WO2021230253A1 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US17/998,439 US20230295384A1 (en) 2020-05-11 2021-05-11 Polymer particle manufacturing method, method of obtaining liquid mixture including polymer particles and organotellurium compound, tellurium recovery method, and dispersion of polymer particles
JP2022521938A JPWO2021230253A1 (ja) 2020-05-11 2021-05-11

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020083509 2020-05-11
JP2020-083509 2020-05-11

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2021230253A1 true WO2021230253A1 (ja) 2021-11-18

Family

ID=78524536

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2021/017950 WO2021230253A1 (ja) 2020-05-11 2021-05-11 ポリマー粒子の製造方法、ポリマー粒子および有機テルル化合物を含む混合液を得る方法、テルル回収方法、並びにポリマー粒子の分散液

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20230295384A1 (ja)
JP (1) JPWO2021230253A1 (ja)
WO (1) WO2021230253A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115322383A (zh) * 2022-07-01 2022-11-11 清华大学 聚碲氧烷及其制备方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006225524A (ja) * 2005-02-17 2006-08-31 Kobe Univ 有機テルル化合物を用いた水性液の製造方法
JP2009019165A (ja) * 2007-07-13 2009-01-29 Otsuka Chemical Co Ltd ビニル系重合体の製造方法
WO2018199000A1 (ja) * 2017-04-28 2018-11-01 国立大学法人京都大学 有機テルル化合物及びその製造方法、リビングラジカル重合開始剤、ビニル重合体の製造方法、並びにビニル重合体

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006225524A (ja) * 2005-02-17 2006-08-31 Kobe Univ 有機テルル化合物を用いた水性液の製造方法
JP2009019165A (ja) * 2007-07-13 2009-01-29 Otsuka Chemical Co Ltd ビニル系重合体の製造方法
WO2018199000A1 (ja) * 2017-04-28 2018-11-01 国立大学法人京都大学 有機テルル化合物及びその製造方法、リビングラジカル重合開始剤、ビニル重合体の製造方法、並びにビニル重合体

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
FAN, WEIJIA ET AL.: "Aqueous organotellurium chain transfer agents and tellurols for living radical polymerization in water and recovery of tellurium", POLYMER PREPRINTS, JAPAN, vol. 66, no. 2, 2017 *
FAN, WEIJIA ET AL.: "Living emulsion polymerization of methacrylic acid methyl using Aqueous organotellurium", LECTURE ABSTRACTS OF THE SYMPOSIUM ON MAIN GROUP ELEMENT CHEMISTRY, 2017, pages 40 *
SUGIHARA YUSUKE, YAMAGO SHIGERU, ZETTERLUND PER B.: "An Innovative Approach to Implementation of Organotellurium-Mediated Radical Polymerization (TERP) in Emulsion Polymerization", MACROMOLECULES, AMERICAN CHEMICAL SOCIETY, US, vol. 48, no. 13, 14 July 2015 (2015-07-14), US , pages 4312 - 4318, XP055872924, ISSN: 0024-9297, DOI: 10.1021/acs.macromol.5b00995 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115322383A (zh) * 2022-07-01 2022-11-11 清华大学 聚碲氧烷及其制备方法
CN115322383B (zh) * 2022-07-01 2023-07-25 清华大学 聚碲氧烷及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
JPWO2021230253A1 (ja) 2021-11-18
US20230295384A1 (en) 2023-09-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Gospodinova et al. Stable aqueous dispersions of polyaniline
CN108034054B (zh) 一种两亲性聚合物荧光材料及其合成方法
Fleury et al. Synthesis and characterization of high molecular weight polyrotaxanes: towards the control over a wide range of threaded α-cyclodextrins
WO2021230253A1 (ja) ポリマー粒子の製造方法、ポリマー粒子および有機テルル化合物を含む混合液を得る方法、テルル回収方法、並びにポリマー粒子の分散液
CN107815310B (zh) 一种氮、氯双掺杂的荧光碳量子点的制备方法
CN106832158B (zh) 一种pH响应性动态壳交联聚合物纳米粒子及其制备方法
Grazon et al. A versatile and accessible polymer coating for functionalizable zwitterionic quantum dots with high DNA grafting efficiency
CN111234096A (zh) 一种葡萄糖响应性聚合物及其制备方法
Qian et al. A new visible light and temperature responsive diblock copolymer
Mao et al. OEGylated cyclodextrin-based thermoresponsive polymers and their switchable inclusion complexation with fluorescent dyes
CN113086970B (zh) 一种简单制备耐温耐盐碳点的方法
Deguchi et al. Novel approach for the synthesis of hydrophobe modified polyacrylamide. Direct N-alkylation of polyacrylamide in dimethyl sulfoxide
CN110698618A (zh) 水溶性共聚物固载l-脯氨酸催化剂及其制备方法和应用
Iqbal et al. Metal-free, visible light-mediated atom transfer radical polymerization of hydroxypropyl cellulose-graft-poly (methyl methacrylate) s: effect of polymer side chains on thermo-responsive behavior of hydroxypropyl cellulose
Harada et al. Macromolecular Recognition Formation of Inclusion Complexes of Polymers with Cyclodextrins
JPH06501976A (ja) 自己ドープした導電性ポリアニリン及びその製造方法
KR101751817B1 (ko) 폴리설파이드 공중합체 나노입자 및 그의 제조 방법
CN109134769A (zh) 一种苝酰亚胺荧光染料的高分子化方法
Vainerman et al. Study of cryostructurization of polymer systems: I. Structure formation in solutions of thiol-containing polymers under freezing-thawing
EP0336468B1 (fr) Procédé de préparation d'un latex à base de polypyrrole et utilisation de ce latex pour former un film conducteur
Hao et al. The green preparation of poly N-vinylpyrrole nanoparticles
CN113214440B (zh) 一种ucst型非离子水溶性聚合物及其制备方法和应用
AU612694B2 (en) Polymeric surfactants
CN108250353B (zh) 一种大量制备多种聚合物单链纳米颗粒的可扩展的通用方法
RU2301262C1 (ru) Способ получения оптически активного полианилина

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 21803653

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2022521938

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 21803653

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1