(57)【要約】  複数の液体を混合可能な流路を備えるフローリアクターを用いて、モノマーを開始剤の存在下でアニオン重合させるポリマーの製造方法であって、前記フローリアクターが、内部に二重管を有するジョイント部材又はスタティックミキサー部材を備える２液混合用ミキサーを備えるものである、ポリマーの製造方法を提供する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の液体を混合可能な流路を備えるフローリアクターを用いて、モノマーを開始剤の存在下でアニオン重合させるポリマーの製造方法であって、
前記フローリアクターが、内部に二重管を有するジョイント部材又はスタティックミキサー部材を備える２液混合用ミキサーを備えることを特徴とするポリマーの製造方法。
【請求項２】
前記スタティックミキサー部材が、筒状体とその内部に挿入されたエレメント体とを備えるものである請求項１記載のポリマーの製造方法。
【請求項３】
前記２液混合用ミキサーが、内部に二重管を有するジョイント部材及びスタティックミキサー部材を備えるものである請求項１又は２記載のポリマーの製造方法。
【請求項４】
前記２液混合用ミキサーが、内部に二重管を有するジョイント部材及びスタティックミキサー部材を備え、
前記スタティックミキサー部材が、筒状体とその内部に挿入されたエレメント体とを備え、
前記筒状体の前記二重管側の端面が前記二重管のスタティックミキサー部材側の端面と当接するように、前記ジョイント部材と前記スタティックミキサー部材とが接続されている
ものである請求項３記載のポリマーの製造方法。
【請求項５】
前記二重管のスタティックミキサー部材側の端部が、前記ジョイント部材の内部にある請求項４記載のポリマーの製造方法。
【請求項６】
前記ジョイント部材が、開始剤溶液が流れる内管を挿入するための挿入孔を有し、前記内管が挿入された状態で、少なくとも前記内管の先端近傍において、前記内管内側と、前記内管外壁及び前記挿入孔の内壁で構築される空間とで、前記二重管が形成される請求項１〜５のいずれか１項記載のポリマーの製造方法。
【請求項７】
前記ジョイント部材が、モノマー溶液を導入するための導入孔を有するとともに、前記導入孔が前記挿入孔と連結している請求項６記載のポリマーの製造方法。
【請求項８】
前記挿入孔が、前記導入孔との接続部近傍において、前記内管の外径と略同一の孔径となるように形成されるとともに、前記接続部から前記内管の先端までは前記内管の外径よりも大きな孔径となるように形成されている請求項７記載のポリマーの製造方法。
【請求項９】
前記ジョイント部材が、スタティックミキサー部材接続用孔を有し、前記挿入孔が前記接続用孔と接続されている請求項６〜８のいずれか１項記載のポリマーの製造方法。
【請求項１０】
前記エレメント体が、前記筒状体内部に、その一端が前記筒状体の前記二重管側の端面と略面一になるように挿入されている請求項２〜９のいずれか１項記載のポリマーの製造方法。
【請求項１１】
前記エレメント体が、右ねじり羽根と左ねじり羽根とがねじり軸方向に交互に複数連なった形状を有するものである請求項２〜１０のいずれか１項記載のポリマーの製造方法。
【請求項１２】
前記モノマーが、芳香族ビニル化合物である請求項１〜１１のいずれか１項記載のポリマーの製造方法。
【請求項１３】
前記開始剤が、アルキルリチウムである請求項１〜１２のいずれか１項記載のポリマーの製造方法。
【請求項１４】
前記ポリマーの分散度が１.５以下である請求項１〜１３のいずれか１項記載のポリマーの製造方法。
【請求項１５】
下記式（１）で表される構造単位を含むポリマーであって、末端が、開始剤残基に由来するｎ−ブチル基であり、重量平均分子量が、１,０００〜５０,０００であり、分散度が、１.５以下であるポリマー。
【化１】
2017135398.tif 000008
（式中、Ｒ1は、水素原子又はメチル基を表し、Ｒ2〜Ｒ6は、それぞれ独立に、水素原子、炭素数１〜５のアルコキシ基、ハロゲン原子で置換されていてもよい炭素数１〜１０のアルキル基、−ＯＳｉＲ73又は−ＳｉＲ73を表し、Ｒ7は、それぞれ独立に、炭素数１〜１０のアルキル基、フェニル基、炭素数１〜５のアルコキシ基、炭素数１〜５のアルキルシリル基を表す。）
【請求項１６】
Ｒ4が、炭素数１〜５のアルコキシ基又は−ＳｉＲ73である請求項１４記載のポリマー。
【請求項１７】
Ｒ4が、メトキシ基又は−Ｓｉ(ＣＨ3)3である請求項１５記載のポリマー。
【請求項１８】
下記式（２）で表される構造単位を含む第１の重合体ブロックと、下記式（３）で表される構造単位を含む第２の重合体ブロックとを含むブロックコポリマーであって、式（２）で表される構造単位と式（３）で表される構造単位とは、互いに異なる構造単位であり、末端が、開始剤残基に由来するｎ−ブチル基であり、重量平均分子量（Ｍｗ）が、１,０００〜５０,０００であり、分散度が、１.５以下であるブロックコポリマー。
【化２】
2017135398.tif 000009
（式中、Ｒ11及びＲ21は、それぞれ独立に、水素原子又はメチル基を表し、Ｒ12〜Ｒ16は、それぞれ独立に、水素原子、炭素数１〜５のアルコキシ基、又はハロゲン原子で置換されていてもよい炭素数１〜１０のアルキル基を表し、Ｒ22〜Ｒ26は、それぞれ独立に、水素原子、−ＯＳｉＲ273又は−ＳｉＲ273を表し、Ｒ27は、それぞれ独立に、炭素数１〜１０のアルキル基、フェニル基、炭素数１〜５のアルコキシ基、炭素数１〜５のアルキルシリル基を表し、ｍ及びｎは、それぞれ独立に、１〜４８０の整数を表す。）
【請求項１９】
Ｒ14が、炭素数１〜５のアルコキシ基であり、Ｒ24が、−ＳｉＲ273である請求項１８記載のブロックコポリマー。
【請求項２０】
Ｒ14が、メトキシ基であり、Ｒ24が、−Ｓｉ(ＣＨ3)3である請求項１９記載のブロックコポリマー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポリマーの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、フローリアクターやマイクロリアクターと呼ばれる反応装置を用いて、溶液を流しながら連続的に化学合成を行うフローケミストリーが注目されている。フローケミストリーは、従来実施されているバッチ方式と比べて、小さな反応容器を用いて反応を行うため精密な温度制御が可能であり、混合効率も良いという利点を有する。【０００３】
二液混合式のフロー合成では、しばしば、混合部分（ミキサー）で不溶物が析出し、流路を閉塞して圧力変動が起こり、長時間連続運転ができなかったり、得られる合成物の品質が安定しなかったりすることが問題となる。特に、ポリマーのアニオン重合のように有機リチウム試剤を用いる反応系でこの問題が顕著であり、安定的な長時間連続運転と高効率な混合を両立することは容易なことではない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−０６７９９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、前記事情に鑑みなされたもので、安定的に長時間に亘ってポリマーを製造することができる方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者らは、前記目的を達成するため鋭意検討を重ねた結果、所定のフローリアクターを用いることで、安定的に長時間に亘ってポリマーを製造することができることを見出し、本発明を完成させた。【０００７】
したがって、本発明は、下記ポリマーの製造方法を提供する。
１．複数の液体を混合可能な流路を備えるフローリアクターを用いて、モノマーを開始剤の存在下でアニオン重合させるポリマーの製造方法であって、
前記フローリアクターが、内部に二重管を有するジョイント部材又はスタティックミキサー部材を備える２液混合用ミキサーを備えることを特徴とするポリマーの製造方法。
２．前記スタティックミキサー部材が、筒状体とその内部に挿入されたエレメント体とを備えるものである１のポリマーの製造方法。
３．前記２液混合用ミキサーが、内部に二重管を有するジョイント部材及びスタティックミキサー部材を備えるものである１又は２のポリマーの製造方法。
４．前記２液混合用ミキサーが、内部に二重管を有するジョイント部材及びスタティックミキサー部材を備え、
前記スタティックミキサー部材が、筒状体とその内部に挿入されたエレメント体とを備え、
前記筒状体の前記二重管側の端面が前記二重管のスタティックミキサー部材側の端面と当接するように、前記ジョイント部材と前記スタティックミキサー部材とが接続されている
ものである３のポリマーの製造方法。
５．前記二重管のスタティックミキサー部材側の端部が、前記ジョイント部材の内部にある４のポリマーの製造方法。
６．前記ジョイント部材が、開始剤溶液が流れる内管を挿入するための挿入孔を有し、前記内管が挿入された状態で、少なくとも前記内管の先端近傍において、前記内管内側と、前記内管外壁及び前記挿入孔の内壁で構築される空間とで、前記二重管が形成される１〜５のいずれかのポリマーの製造方法。
７．前記ジョイント部材が、モノマー溶液を導入するための導入孔を有するとともに、前記導入孔が前記挿入孔と連結している６のポリマーの製造方法。
８．前記挿入孔が、前記導入孔との接続部近傍において、前記内管の外径と略同一の孔径となるように形成されるとともに、前記接続部から前記内管の先端までは前記内管の外径よりも大きな孔径となるように形成されている７のポリマーの製造方法。
９．前記ジョイント部材が、スタティックミキサー部材接続用孔を有し、前記挿入孔が前記接続用孔と接続されている６〜８のいずれかのポリマーの製造方法。
１０．前記エレメント体が、前記筒状体内部に、その一端が前記筒状体の前記二重管側の端面と略面一になるように挿入されている２〜９のいずれかのポリマーの製造方法。
１１．前記エレメント体が、右ねじり羽根と左ねじり羽根とがねじり軸方向に交互に複数連なった形状を有するものである２〜１０のいずれかのポリマーの製造方法。
１２．前記モノマーが、芳香族ビニル化合物である１〜１１のいずれかのポリマーの製造方法。
１３．前記開始剤が、アルキルリチウムである１〜１２のいずれかのポリマーの製造方法。
１４．前記ポリマーの分散度が１.５以下である１〜１３のいずれかのポリマーの製造方法。
１５．下記式（１）で表される構造単位を含むポリマーであって、末端が、開始剤残基に由来するｎ−ブチル基であり、重量平均分子量が、１,０００〜５０,０００であり、分散度が、１.５以下であるポリマー。
【化１】
2017135398.tif 000002
（式中、Ｒ1は、水素原子又はメチル基を表し、Ｒ2〜Ｒ6は、それぞれ独立に、水素原子、炭素数１〜５のアルコキシ基、ハロゲン原子で置換されていてもよい炭素数１〜１０のアルキル基、−ＯＳｉＲ73又は−ＳｉＲ73を表し、Ｒ7は、それぞれ独立に、炭素数１〜１０のアルキル基、フェニル基、炭素数１〜５のアルコキシ基、炭素数１〜５のアルキルシリル基を表す。）
１６．Ｒ4が、炭素数１〜５のアルコキシ基又は−ＳｉＲ73である１４のポリマー。
１７．Ｒ4が、メトキシ基又は−Ｓｉ(ＣＨ3)3である１５のポリマー。
１８．下記式（２）で表される構造単位を含む第１の重合体ブロックと、下記式（３）で表される構造単位を含む第２の重合体ブロックとを含むブロックコポリマーであって、式（２）で表される構造単位と式（３）で表される構造単位とは、互いに異なる構造単位であり、末端が、開始剤残基に由来するｎ−ブチル基であり、重量平均分子量（Ｍｗ）が、１,０００〜５０,０００であり、分散度が、１.５以下であるブロックコポリマー。
【化２】
2017135398.tif 000003
（式中、Ｒ11及びＲ21は、それぞれ独立に、水素原子又はメチル基を表し、Ｒ12〜Ｒ16は、それぞれ独立に、水素原子、炭素数１〜５のアルコキシ基、又はハロゲン原子で置換されていてもよい炭素数１〜１０のアルキル基を表し、Ｒ22〜Ｒ26は、それぞれ独立に、水素原子、−ＯＳｉＲ273又は−ＳｉＲ273を表し、Ｒ27は、それぞれ独立に、炭素数１〜１０のアルキル基、フェニル基、炭素数１〜５のアルコキシ基、炭素数１〜５のアルキルシリル基を表し、ｍ及びｎは、それぞれ独立に、１〜４８０の整数を表す。）
１９．Ｒ14が、炭素数１〜５のアルコキシ基であり、Ｒ24が、−ＳｉＲ273である１８のブロックコポリマー。
２０．Ｒ14が、メトキシ基であり、Ｒ24が、−Ｓｉ(ＣＨ3)3である１９のブロックコポリマー。
【発明の効果】
【０００８】
前記フローリアクターに用いる２液混合用ミキサーは、閉塞しにくく、混合効率もよいため、これを用いる本発明のポリマーの製造方法によれば、安定的に長時間に亘ってポリマーを製造することができる。特に、本発明の製造方法により得られるブロックコポリマーは、分散度（Ｍｗ／Ｍｎ）が小さく（分子量分布が狭く）、構造が高次に制御されており、誘導自己組織化による半導体リソグラフィ―技術やその他ナノパターニング技術への適用、あるいは高機能エラストマー等の製造に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明で用いた２液混合用ミキサーの形態に係る斜視図である。
【図２】図１の２液混合用ミキサーの分解斜視図である。
【図３】図２のIII−III線に沿う本体の断面図である。
【図４】図１のIV−IV線に沿う断面図である。
【図５】図４の二重管部の拡大断面図である。
【図６】内管を挿入した状態における本体の底面図である。
【図７】スタティックミキサー部材のエレメント体を、そのねじり軸方向に対する直交方向から見た図である。
【図８】本発明で用いた２液混合用ミキサーの形態を示す斜視図である。
【図９】本発明で用いたフローリアクターの形態を示す模式図である。
【図１０】実施例において用いたフローリアクターの構成を示す模式図である。
【図１１】実施例１における、反応中の圧力トレンドを示すグラフである。
【図１２】実施例２における、反応中の圧力トレンドを示すグラフである。
【図１３】実施例３における、反応中の圧力トレンドを示すグラフである。
【図１４】実施例４における、反応中の圧力トレンドを示すグラフである。
【図１５】実施例５における、反応中の圧力トレンドを示すグラフである。
【図１６】実施例５で作製したポリマーの1Ｈ−ＮＭＲチャートである。
【図１７】実施例６における、反応中の圧力トレンドを示すグラフである。
【図１８】比較例１における、反応中の圧力トレンドを示すグラフである。
【図１９】比較例２における、反応中の圧力トレンドを示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明のポリマーの製造方法は、複数の液体を混合可能な流路を備えるフローリアクターを用いて、モノマーを開始剤の存在下でアニオン重合させるものである。前記フローリアクターは、内部に二重管を有する２液混合用ミキサーを備えるものである。
【００１１】
［モノマー］
本発明のポリマーの製造方法において用いるモノマーは、アニオン重合が可能なものであれば特に限定されない。このようなモノマーとしては、例えば、芳香族ビニル化合物、共役ジエン、(メタ)アクリル化合物等が挙げられる。
【００１２】
前記芳香族ビニル化合物としては、例えば、下記式で表されるスチレン誘導体が挙げられる。
【化３】
2017135398.tif 000004
【００１３】
式中、Ｒ1は、水素原子又はメチル基を表す。Ｒ2〜Ｒ6は、それぞれ独立に、水素原子、炭素数１〜５のアルコキシ基、ハロゲン原子で置換されていてもよい炭素数１〜１０のアルキル基、−ＯＳｉＲ73又は−ＳｉＲ73を表す。Ｒ7は、それぞれ独立に、炭素数１〜１０のアルキル基、フェニル基、炭素数１〜５のアルコキシ基、炭素数１〜５のアルキルシリル基を表す。
【００１４】
前記アルキル基としては、直鎖状、分岐状、環状のいずれでもよく、具体的には、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、シクロプロピル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、シクロブチル基、１−メチル−シクロプロピル基、２−メチル−シクロプロピル基、ｎ−ペンチル基、ｎ−ヘキシル基、ｎ−ヘプチル基、ｎ−オクチル基、ｎ−ノニル基、ｎ−デシル基、ｎ−ウンデシル基、ｎ−ドデシル基、ｎ−トリデシル基、ｎ−テトラデシル基、ｎ−ペンタデシル基、１−メチル−ｎ−ブチル基、２−メチル−ｎ−ブチル基、３−メチル−ｎ−ブチル基、１,１−ジメチル−ｎ−プロピル基、１,２−ジメチル−ｎ−プロピル基、２,２−ジメチル−ｎ−プロピル基、１−エチル−ｎ−プロピル基、シクロペンチル基、１−メチル−シクロブチル基、２−メチル−シクロブチル基、３−メチル−シクロブチル基、１,２−ジメチル−シクロプロピル基、２,３−ジメチル−シクロプロピル基、１−エチル−シクロプロピル基、２−エチル−シクロプロピル基、ｎ−ヘキシル基、１−メチル−ｎ−ペンチル基、２−メチル−ｎ−ペンチル基、３−メチル−ｎ−ペンチル基、４−メチル−ｎ−ペンチル基、１,１−ジメチル−ｎ−ブチル基、１,２−ジメチル−ｎ−ブチル基、１,３−ジメチル−ｎ−ブチル基、２,２−ジメチル−ｎ−ブチル基、２,３−ジメチル−ｎ−ブチル基、３,３−ジメチル−ｎ−ブチル基、１−エチル−ｎ−ブチル基、２−エチル−ｎ−ブチル基、１,１,２−トリメチル−ｎ−プロピル基、１,２,２−トリメチル−ｎ−プロピル基、１−エチル−１−メチル−ｎ−プロピル基、１−エチル−２−メチル−ｎ−プロピル基、シクロヘキシル基、１−メチル−シクロペンチル基、２−メチル−シクロペンチル基、３−メチル−シクロペンチル基、１−エチル−シクロブチル基、２−エチル−シクロブチル基、３−エチル−シクロブチル基、１,２−ジメチル−シクロブチル基、１,３−ジメチル−シクロブチル基、２,２−ジメチル−シクロブチル基、２,３−ジメチル−シクロブチル基、２,４−ジメチル−シクロブチル基、３,３−ジメチル−シクロブチル基、１−ｎ−プロピル−シクロプロピル基、２−ｎ−プロピル−シクロプロピル基、１−イソプロピル−シクロプロピル基、２−イソプロピル−シクロプロピル基、１,２,２−トリメチル−シクロプロピル基、１,２,３−トリメチル−シクロプロピル基、２,２,３−トリメチル−シクロプロピル基、１−エチル−２−メチル−シクロプロピル基、２−エチル−１−メチル−シクロプロピル基、２−エチル−２−メチル−シクロプロピル基、２−エチル−３−メチル−シクロプロピル基等が挙げられる。これらのうち、炭素数１〜８のものが好ましく、炭素数１〜６のものがより好ましく、炭素数１〜３のものがより一層好ましい。
【００１５】
前記アルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、ｎ−プロポキシ基、イソプロポキシ基、シクロプロポキシ基、ｎ−ブトキシ基、イソブトキシ基、ｓｅｃ−ブトキシ基、ｔｅｒｔ−ブトキシ基、シクロブトキシ基、１−メチル−シクロプロポキシ基、２−メチル−シクロプロポキシ基、ｎ−ペンチルオキシ基、１−メチル−ｎ−ブトキシ基、２−メチル−ｎ−ブトキシ基、３−メチル−ｎ−ブトキシ基、１,１−ジメチル−ｎ−プロポキシ基、１,２−ジメチル−ｎ−プロポキシ基、２,２−ジメチル−ｎ−プロポキシ基、１−エチル−ｎ−プロポキシ基、１,１−ジエチル−ｎ−プロポキシ基、シクロペントキシ基、１−メチル−シクロブトキシ基、２−メチル−シクロブトキシ基、３−メチル−シクロブトキシ基、１,２−ジメチル−シクロプロポキシ基、２,３−ジメチル−シクロプロポキシ基、１−エチル−シクロプロポキシ基、２−エチル−シクロプロポキシ基等が挙げられる。アルコキシ基の構造は直鎖状又は分岐鎖状が好ましい。これらのうち、炭素数１〜３のものが好ましい。
【００１６】
前記ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子及びヨウ素原子が好ましく、フッ素原子及び塩素原子等がより好ましい。
【００１７】
Ｒ4としては、炭素数１〜５のアルコキシ基又は−ＳｉＲ73が好ましく、メトキシ基又は−Ｓｉ(ＣＨ3)3がより好ましい。また、Ｒ2、Ｒ3、Ｒ5及びＲ6としては、水素原子、炭素数１〜１０のアルキル基、炭素数１〜５のアルコキシ基又は−ＳｉＲ73が好ましく、水素原子、メトキシ基又は−Ｓｉ(ＣＨ3)3がより好ましい。
【００１８】
前記スチレン誘導体として具体的には、スチレン、α−メチルスチレン、２−メチルスチレン、３−メチルスチレン、４−メチルスチレン、４−エチルスチレン、２−エチルスチレン、３−エチルスチレン、４−ｔｅｒｔ−ブチルスチレン、４−ジメチルシリルスチレン、４−トリメチルシリルスチレン、４−トリメチルシリルオキシスチレン、４−ジメチル(ｔｅｒｔ−ブチル)シリルスチレン、４−ジメチル(ｔｅｒｔ−ブチル)シリルオキシスチレン、２−メトキシスチレン、３−メトキシスチレン、４−メトキシスチレン、４−エトキシスチレン、３,４−ジメチルスチレン、２,６−ジメチルスチレン、２,４−ジメトキシスチレン、３,４−ジメトキシスチレン、３,４,５−トリメトキシスチレン等が挙げられる。
【００１９】
また、前記芳香族ビニル化合物として、ビニルナフタレン、ビニルアントラセン、２−ビニルピリジン、３−ビニルピリジン、４−ビニルピリジン等も好適に使用できる。
【００２０】
前記共役ジエンとしては、１,３−ブタジエン、イソプレン、２,３−ジメチル−１,３−ブタジエン、１,３−ペンタジエン、１,３−ヘプタジエン、１,３−ヘキサジエン、１,３−シクロヘキサジエン等が挙げられる。
【００２１】
前記(メタ)アクリル化合物としては、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、ｎ−プロピル(メタ)アクリレート、イソプロピル(メタ)アクリレート、ｎ−ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、ｓｅｃ−ブチル(メタ)アクリレート、ｔｅｒｔ−ブチル(メタ)アクリレート、ｎ−ペンチル(メタ)アクリレート、イソペンチル(メタ)アクリレート、ｎ−ヘキシル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、ｎ−オクチル(メタ)アクリレート、２−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、ｎ−デシル(メタ)アクリレート、イソデシル(メタ)アクリレート、ｎ−ドデシル(メタ)アクリレート、ｎ−ステアリル(メタ)アクリレート、イソステアリル(メタ)アクリレート、フェニル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、ナフチル(メタ)アクリレート、アントリル(メタ)アクリレート、アントリルメチル(メタ)アクリレート、２−フェニルエチル(メタ)アクリレート、２−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、２−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、２,２,２−トリフルオロエチル(メタ)アクリレート、２,２,２−トリクロロエチル(メタ)アクリレート、メトキシジエチレングリコール(メタ)アクリレート、メトキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、ｎ−ブトキシエチル(メタ)アクリレート、３−クロロ−２−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、２−メチル−２−アダマンチル(メタ)アクリレート、２−エチル−２−アダマンチル(メタ)アクリレート、２−プロピル−２−アダマンチル(メタ)アクリレート、２−メトキシブチル−２−アダマンチル(メタ)アクリレート、８−メチル−８−トリシクロデシル(メタ)アクリレート、８−エチル−８−トリシクロデシル(メタ)アクリレート、５−メタクリロイルオキシ−６−ヒドロキシノルボルネン−２−カルボキシリック−６−ラクトン、及び２,２,３,３,４,４,４−ヘプタフルオロブチル(メタ)アクリレート等が挙げられる。
【００２２】
これらのうち、比較的高い温度でも単分散高分子を得られやすいという点から、芳香族ビニル化合物、ｔｅｒｔ−ブチル(メタ)アクリレート等が好ましい。
【００２３】
［開始剤］
本発明のポリマーの製造方法において用いる開始剤は、アニオン重合で通常用いられるものであれば特に限定されないが、例えば、有機リチウム化合物等が挙げられる。
【００２４】
前記有機リチウム化合物としては、メチルリチウム、エチルリチウム、ｎ−プロピルリチウム、イソプロピルリチウム、ｎ−ブチルリチウム、イソブチルリチウム、ｓｅｃ−ブチルリチウム、ｔｅｒｔ−ブチルリチウム、ペンチルリチウム、ヘキシルリチウム、メトキシメチルリチウム、エトキシメチルリチウム、フェニルリチウム、ナフチルリチウム、ベンジルリチウム、フェニルエチルリチウム、α−メチルスチリルリチウム、１,１−ジフェニルヘキシルリチウム、１,１−ジフェニル３−メチルペントリルリチウム、３−メチル−１,１−ジフェニルペンチルリチウム、ビニルリチウム、アリルリチウム、プロペニルリチウム、ブテニルリチウム、エチニルリチウム、ブチニルリチウム、ペンチニルリチウム、ヘキシニルリチウム、２−チエニルリチウム、４−ピリジルリチウム、２−キノリルリチウム等のモノ有機リチウム化合物；１,４−ジリチオブタン、１,５−ジリチオペンタン、１,６−ジリチオヘキサン、１,１０−ジリチオデカン、１,１−ジリチオジフェニレン、ジリチオポリブタジエン、ジリチオポリイソプレン、１,４−ジリチオベンゼン、１,２−ジリチオ−１,２−ジフェニルエタン、１,４−ジリチオ−２−エチルシクロヘキサン、１,３,５−トリリチオベンゼン、１,３,５−トリリチオ−２,４,６−トリエチルベンゼン等の多官能性有機リチウム化合物が挙げられる。これらの中でも、ｎ−ブチルリチウム、ｓｅｃ−ブチルリチウム、ｔｅｒｔ−ブチルリチウム等のモノ有機リチウム化合物が好ましい。
【００２５】
［フローリアクター］
前記フローリアクターとしては、内部に二重管を有する２液混合用ミキサーを備えるものであれば特に限定されないが、以下の構成を有するものが好ましい。すなわち、前記２液混合用ミキサーは、内部に二重管を有するジョイント部材又はスタティックミキサー部材とを備えるものが好ましい。前記２液混合用ミキサーとしては、内部に二重管を有するジョイント部材及びスタティックミキサー部材の両方を備えるものがより好ましく、前記スタティックミキサー部材が、筒状体とその内部に挿入されたエレメント体とを備え、前記筒状体の前記二重管側の端面が前記二重管のスタティックミキサー部材側の端面と当接するように、前記ジョイント部材と前記スタティックミキサー部材とが接続されているものがより一層好ましい。
【００２６】
このように、筒状体の二重管側の端面が二重管のスタティックミキサー部材側の端面と当接するように、ジョイント部材とスタティックミキサー部材とが接続されていることで、前記２液混合用ミキサーは、混合効率を維持しつつも、閉塞しにくく、安定的な長時間連続運転が可能である。
【００２７】
すなわち、前記ミキサーは、二重管と、スタティックミキサー（の筒状体）とが、ジョイント内部で接続される構成であるところ、従来のマイクロリアクター構造と比べて各端面の当接がより確実に行える結果、二重管から流出した２液が、流出するとほぼ同時にスタティックミキサー内に流入することとなるため、反応開始時に２液のより確実な混合が行われる。
【００２８】
前記２液混合用ミキサーにおいて、前記二重管のスタティックミキサー部材側の端部が、前記ジョイント部材の内部にあることが好ましい。このような構成とすることで、二重管の構築が簡便となる結果、ジョイント部材の製造が容易となり、また、前記ジョイント部材とスタティックミキサー部材との接点が確認しやすくなる。
【００２９】
前記２液混合用ミキサーにおいて、前記ジョイント部材が、第１の液体が流れる内管を挿入するための挿入孔を有し、前記内管が挿入された状態で、少なくとも前記内管の終端部近傍において、前記内管内側と、前記内管外壁及び前記挿入孔の内壁で構築される空間とで、前記二重管が形成されることが好ましい。このような構成とすることで、二重管の構築が簡便となる結果、ジョイント部材の製造が容易となる。
【００３０】
この挿入孔は、切削加工や、挿入孔に対応する型を備えた金型を用いること等で形成することができる。この際、内管は、液密を保つことができる限りにおいて、ジョイント部材に形成された挿入孔に挿入された状態でジョイント部材本体に固着されていても、ジョイント部材本体から取り外し可能に固定されていてもよいが、ジョイント部材本体から取り外し可能に固定されていることが好ましい。このように内管を取り外し可能な構造とすることで、使用後の二重管部分の洗浄が簡便になるとともに、内管が破損又は閉塞したり、汚染されたりした場合に交換することが可能となるという利点がある。
【００３１】
内管の固着及び固定手段としては、前述のとおり液密を保持できる限り特に限定されないが、接着剤による固着、溶接による固着等や、ねじ締結等による取り外し可能な固定手段等が挙げられ、ねじ締結等による取り外し可能な固定手段を用いることが好ましい。
【００３２】
また、前記ジョイント部材が、第２の液体を導入するための導入孔を有するとともに、前記導入孔が前記挿入孔と接続していることが好ましい。このような構成とすることで、ジョイント部材本体の内部で二重管を構築することができる結果、二重管の長さを短くできるため、ジョイント部材の製造が容易となる。この導入孔も前記挿入孔と同様、切削加工や金型を用いた手法により形成することができる。
【００３３】
また、ジョイント部材における導入孔の形成位置は、特に限定されないが、挿入孔に直交する方向で形成することが好ましく、更に、二重管の長さを短くすることを考慮すると、挿入孔の基端部及び終端部の中央部よりも終端部に近い位置で挿入孔と接続できる位置に形成することが好ましい。
【００３４】
更に、前記挿入孔が、前記導入孔との接続部近傍において、前記内管の外径と略同一の孔径となるように形成されるとともに、前記接続部から前記内管の先端までは前記内管の外径よりも大きな孔径となるように形成されていることが好ましい。このような異径を有する孔構造とすることで、接続部において内管と挿入孔との間にほとんど空隙が形成されないことから、導入孔から流入した第２の液体の挿入孔の基端部側への漏出を防止することができ、効率的に２液を混合することができる。
【００３５】
また、前記ジョイント部材が、スタティックミキサー部材接続用孔を有し、前記挿入孔が前記接続用孔と連結していることが好ましい。このような構成とすることで、ジョイント部材とスタティックミキサー部材とを個別に設計することができるため、２液混合用ミキサーの内部構造の調整が容易となる。この接続用孔も前記挿入孔と同様、切削加工や金型を用いた手法により形成することができる。
【００３６】
このスタティックミキサー部材も、前述の内管と同様に、液密を保つことができる限りにおいて、ジョイント部材に形成された接続用孔に挿入された状態でジョイント部材本体に固着されていても、ジョイント部材本体から取り外し可能に固定されていてもよいが、ジョイント部材本体から取り外し可能に固定されていることが好ましい。取り外し可能とすることで、スタティックミキサー部材内部のエレメント体の位置調整や、使用後のミキサーの洗浄が簡便になるとともに、汚染や劣化した場合等に、各部の交換が可能になる。なお、スタティックミキサー部材の固着及び固定手段としては、内管で述べた手段と同様のものが挙げられるが、この場合も、ねじ締結等による取り外し可能な固定手段を用いることが好ましい。
【００３７】
更に、前記エレメント体が、前記筒状体内部に、その一端が前記筒状体の前記二重管側の端面と略面一になるように挿入されていることが好ましい。このように、筒状体の端面とエレメント体の端部がほぼ一致することで、二重管から流出した２つの液体が、流出するとほぼ同時にエレメント体に流入して混合されることになり、反応開始時から、より効率的な混合・攪拌が行われるようになる。
【００３８】
前記筒状体の形状は、特に限定されないが、その内部を通過する２液の流動性及び混合性等を考慮すると、円筒状が好ましい。
【００３９】
前記エレメント体の構造は、特に限定されず、スタティックミキサーのエレメント体として用いられているものから適宜選択して用いることができ、例えば、右ねじり羽根と左ねじり羽根とが長手方向（ねじり軸方向）に交互に複数連なった形状を有するもの、ねじり方向が一定の螺旋形状を有するもの、１つ又は２つ以上の孔が設けられたプレートが複数積層されたもの等が挙げられるが、右ねじり羽根と左ねじり羽根とがねじり軸方向に交互に複数連なった形状を有するものであることが好ましい。このような形状のエレメント体を用いることで、より効率的に混合することが可能となり、反応時のミキサーの閉塞もより起こりにくくなる。
【００４０】
前記エレメント体は、筒状体内部に単に挿入するだけの取り外し可能な構造としても、挿入した上で筒状体内部に固着した取り外し不可能な構造としてもよいが、単に挿入するだけの取り外し可能な構造とすることが好ましい。取り外し可能な構造とすることで、エレメント体の筒状体内部の位置調整や、エレメント体の交換が容易になる。
【００４１】
前記エレメント体の径は、筒状体内部に挿入できる限り特に限定されないが、その径（最大径）が、筒状体の内径と略同一であることが好ましい。このようにすることで、エレメント体を単に筒状体内部に挿入した場合でも、エレメント体の位置が筒状体内部長手方向及び短手方向で変動することを防止できる。なお、前記２液混合用ミキサーの用途を考慮すると、エレメント体の径は、１〜１０ｍｍ程度が好ましく、１.６〜８ｍｍ程度がより好ましく、２〜５ｍｍ程度がより一層好ましい。
【００４２】
また、前記エレメント体の長さも、前記筒状体内部に挿入できる限り特に限定されないが、前記筒状体の長さと略同一の長さとすることが好ましい。このようにすることで、エレメント体端部と、筒状体の二重管側の端面との位置合わせが容易になる。
【００４３】
本発明で用いるフローリアクターは、前記２液混合用ミキサーを備えるものである。前記フローリアクターは、前記２液混合用ミキサーを１つ備えるものでもよく、２つ以上備えるものであってもよい。前記２液混合用ミキサーを２つ以上備えるものである場合、多段階のフロー合成が可能となる。前記２液混合用ミキサーは閉塞しにくいため、フローリアクターを用いてフロー合成を行った場合の圧力損失が少なく、安定的な長時間連続運転が可能であり、大量合成に適している。
【００４４】
本発明で用いるフローリアクターは、前記２液混合用ミキサーのほかに、必要に応じて、送液用ポンプ、流路形成用のチューブ、温度調整のための温度調整装置等の反応に必要なその他の各種部材を備えていてもよい。
【００４５】
前記送液ポンプとしては、特に限定されず、プランジャーポンプ、シリンジポンプ、ロータリーポンプ等の通常使用されるポンプを使用することができる。
【００４６】
前記流路形成用のチューブの材質は、特に限定されず、ステンレス、チタン、鉄、銅、ニッケル、アルミニウム等の金属や、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、四フッ化エチレン・六フッ化プロピレンコポリマー（ＦＥＰ）、ペルフルオロアルコキシフッ素（ＰＦＡ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリプロピレン（ＰＰ）等の樹脂でもよい。
【００４７】
前記流路形成用のチューブの内径は、本発明の効果を損なわない範囲で目的に応じて適宜設定すればよいが、通常、０.５〜１０ｍｍ程度が好ましく、０.７〜４ｍｍ程度がより好ましく、１〜２ｍｍ程度がより一層好ましい。前記流路形成用のチューブの長さも、本発明の効果を損なわない範囲で目的に応じて適宜設定すればよいが、通常、０.１〜２０ｍ程度が好ましく、０.２〜１０ｍ程度がより好ましく、０.３〜５ｍ程度がより一層好ましい。
【００４８】
以下、図面に基づいて、本発明で用いた２液混合用ミキサー及びフローリアクターについて具体的に説明する。２液混合用ミキサー１は、図１に示されるように、ジョイント部材２とスタティックミキサー部材３とを備えて構成される。ジョイント部材２は、ステンレス製の本体２１と、第１の液体が流れるステンレス製の内管２２（外径１.６ｍｍ、内径１.０ｍｍ）とを備えている。
【００４９】
図２及び図３に示されるように、本体２１は、内管２２を挿入するための挿入孔２１１と、これに直交し、本体２１の内部で挿入孔２１１に接続される、第２の液体を導入するための導入孔２１２と、スタティックミキサー部材接続用孔２１３とを有する。挿入孔２１１、導入孔２１２及び接続用孔２１３の内壁には、後述する各コネクターに形成された雄ねじ部に対応した雌ねじ部２１１ａ、２１２ａ、２１３ａが形成されており、内管２２、第２の液体が流れる導入チューブ及びスタティックミキサー部材３をねじ締結で本体２１に固定できるようにされている。
【００５０】
挿入孔２１１は、基端部側から終端部側にかけて、雌ねじ部２１１ａと、これに続いて形成される、後述のコネクター先端部形状に応じて縮径した断面台形状の液密部２１１ｂと、これに続いて形成される内管通過部２１１ｃとから構成される。ここで、図５に示されるように、挿入孔２１１の内管通過部２１１ｃの内径ｂは、導入孔２１２との接続部２１４近傍において、内管２２の外径ａと略同一の孔径となるように形成されているとともに、接続部２１４から接続用孔２１３に至るまでの内管通過部２１１ｃの内径ｃは、内管２２の外径ａよりも大きくなるように形成されている。このようにして、接続部２１４において内管２２と挿入孔２１１との間にほとんど空隙が形成されない構造とし、導入孔２１２から流入した第２の液体が挿入孔２１１の基端部側に漏出することを防止するとともに、図６に示されるように、内管内側２２１と、前記内管外壁２２２及び前記挿入孔の内壁２１１ｄとで形成される空間２４によって、二重管２５を構築している。
【００５１】
また、図３に示されるように、挿入孔２１１は、その基端部で接続用孔２１３と接続されており、これにより、挿入孔２１１と接続用孔２１３とから形成される孔は、本体２１を貫通している。
【００５２】
内管２２には、図２に示されるように、その内部に内管２２が通る孔（図示省略）が形成されるとともに、ねじ止めするための略六角柱状の頭部２３２と、これに一体形成された、雄ねじ部２３１及びジョイント本体２１内部での液密を保つための逆円錐台形状のシール部２３３を有するコネクター２３が取り付けられ、この状態で、前述の雌ねじ部２１１ａを有する挿入孔２１１に挿入され、ねじ締結により、本体２１に固定されている。
【００５３】
導入孔２１２は、図３に示されるように、基端部側から終端部側にかけて、雌ねじ部２１２ａと、これに続いて形成される、後述のコネクター先端部形状に応じた断面矩形状の液密部２１２ｂと、そこから、挿入孔２１１との接続部２１４まで延びる連結部２１２ｃとから構成される。挿入孔２１１及び導入孔２１２は、挿入孔２１１の基端部及び終端部の中央よりも終端部側で接続されている。
【００５４】
スタティックミキサー接続用孔２１３は、図３に示されるように、基端部側から終端部側にかけて、雌ねじ部２１３ａと、これに続いて形成される、後述のコネクター先端部形状に応じた断面矩形状の液密部２１３ｂとから構成される。
【００５５】
スタティックミキサー部材３は、図１、２に示されるように、フッ素樹脂製又はステンレス製の円筒状の筒状体３１（内径３.０ｍｍ）と、その内部に挿入されたポリアセタール製のエレメント体３２（３ｍｍ径）と、を備えている。エレメント体３２は、図２、４に示されるように、その基端が筒状体３１の二重管２５側の端面と面一になる状態で筒状体３１内部に挿入されている。ここで、図７に示されるように、エレメント体３２は、右ねじり羽根３２１と左ねじり羽根３２２とがねじり軸（長手方向の中心軸）３２３方向に交互に複数連なった形状を有するものである。
【００５６】
図２に示されるように、筒状体３１の図中における上端部には、その内部に筒状体３１が通る孔（図示省略）が形成されるとともに、雄ねじ部３３１を有するフッ素樹脂製コネクター３３が取り付けられ、この状態で、前述の雌ねじ部２１３ａを有する接続用孔２１３に挿入され、ねじ締結により、本体２１に固定されている。
【００５７】
続いて図４〜６を参照し、以上のような構成を有する２液混合用ミキサー１の内部構造を説明する。前述したように、挿入孔２１１の孔径、具体的には導入孔２１２との接続部２１４近傍の内管通過部２１１ｃの内径ｂは、内管２２の外径ａと略同一とされている。また、挿入孔２１１と導入孔２１２との接続部２１４から内管２２のスタティックミキサー部材３側の先端２２３までの内管通過部２１１ｃの内径ｃは、内管２２の外径ａよりも大きく形成されている。これにより、内管２２の内側２２１と、内管２２の外壁２２２及び挿入孔２１１の内壁２１１ｄで構築される空間２４とで、二重管２５が形成される。
【００５８】
また、スタティックミキサー部材３の筒状体３１の二重管２５側の端面と、二重管２５のスタティックミキサー部材３側の端面とが当接しており、本実施形態では、前述のように、エレメント体３２の基端が筒状体３１の二重管２５側の端面と面一になっていることから、二重管２５のスタティックミキサー部材３側の端面及びエレメント体３２の基端（図４中上端）も当接している。
【００５９】
なお、第２の液体は導入孔２１２から導入されるが、この場合、図８に示されるように、第２の液体が流れる導入チューブ２６が、その内部に導入チューブ２６が通る孔（図示省略）が形成されるとともに、ジョイント本体２１内部での液密を保つためのシール部（図示省略）及び雄ねじ部２７１を有するコネクター２７を用いて導入孔２１２にねじ締結により固定接続される。
【００６０】
次に、図９を参照しつつ、以上のように構成される２液混合用ミキサーを用いたフローリアクターの一実施形態を説明する。
フローリアクター４は、恒温層４３の内部に配置された、第１の２液混合用ミキサー１ａ及び第２の２液混合用ミキサー１ｂが、ＰＴＦＥ製チューブ４２ｄ（内径１.５ｍｍ）によって直列に接続され構成されている。
【００６１】
第１の２液混合用ミキサー１ａの内管２２ａには、第１の液体送液用のポンプ４１ａがＰＴＦＥ製チューブ４２ａ（内径１.０ｍｍ）を介して接続されている。一方、２液混合用ミキサー１ａのジョイント部材の本体２１ａに設けられた導入孔には、第２の液体送液用のポンプ４１ｂが、その先端にコネクターが設けられた第２の液体が流れるＰＴＦＥ製チューブ４２ｂ（内径１.０ｍｍ）を介して接続されている。
【００６２】
２液混合用ミキサー１ｂの導入孔には、第３の液体送液用のポンプ４１ｃが、その先端にコネクターが設けられた第３の液体が流れるＰＴＦＥ製チューブ４２ｃ（内径１.０ｍｍ）を介して接続され、２液混合用ミキサー１ｂのスタティックミキサー部材３ｂの終端部には、ＰＴＦＥ製チューブ４２ｅ（内径１.５ｍｍ）が接続されている。
【００６３】
このような構成を有するフローリアクター４では、第１の液体送液用ポンプ４１ａ及び第２の液体送液用ポンプ４１ｂから送られた各液が、第１の２液混合用ミキサー１ａのジョイント部材本体２１ａに流入し、その内部に構築された二重管を通過した後、この二重管端部に当接しているスタティックミキサー部材３ａに流入し、その内部のエレメント体で混合・攪拌されつつ第１の反応が起こる。反応後の第１の反応液は、チューブ４２ｄを通過した後、第２の２液混合用ミキサー１ｂの内管２２ｂを通ってジョイント部材本体２１ｂに流入する。この第１の反応液は、第３の液体送液用ポンプ４１ｃから送られてジョイント部材本体２１ｂの内部に流入した第３の液体とともに、ジョイント部材本体２１ｂ内部の二重管を通過して、第１の２液混合用ミキサー１ａの場合と同様に、スタティックミキサー部材３ｂ内部に流入し、そこで第２の反応が進行する。
【００６４】
なお、本発明で用いる２液混合用ミキサー及びフローリアクターは、前述した各実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的、効果を達成できる範囲での変更や改良を行ってもよい。
【００６５】
すなわち、前述の２液混合用ミキサー１では、内管２２及びスタティックミキサー部材３が、ジョイント部材本体２１に取り外し可能にねじ締結されていたが、これらはその他の固定手段により取り外し可能に構成されていてもよく、また、取り外しできない状態で接続及び固着されていてもよい。
【００６６】
また、内管２２及び筒状体３１には、別体のコネクター２３、３３が設けられていたが、これらを設けずに、内管及び筒状体自体に適宜な固定手段を形成してもよい。
【００６７】
更に、導入孔２１２は、挿入孔２１１と直交して接続する態様でジョイント部材本体２１に形成されていたが、その他の角度で挿入孔に接続する態様でもよく、導入孔２１２の位置も、任意の場所に設定することができる。
【００６８】
本体２１、内管２２及びコネクター２３の材質はステンレスであったが、これに限定されず、チタン、鉄、銅、ニッケル、アルミニウム等の他の金属、ＰＴＦＥ、ＦＥＰ、ＰＦＡ、ＰＥＥＫ、ＰＰ等の樹脂でもよい。
【００６９】
内管２２の内径は、本発明の効果を損なわない範囲で目的に応じて適宜設定すればよいが、通常、０.１〜３ｍｍ程度が好ましく、０.５〜２ｍｍ程度がより好ましく、０.５〜１ｍｍ程度がより一層好ましい。内管２２の外径は、本発明の効果を損なわない範囲で目的に応じて適宜設定すればよいが、通常、０.８〜４ｍｍ程度が好ましく、０.８〜３ｍｍ程度がより好ましく、０.８〜１.６ｍｍ程度がより一層好ましい。
【００７０】
挿入孔２１１の孔径ｃは、本発明の効果を損なわない範囲で目的に応じて適宜設定すればよいが、通常、０.１〜５ｍｍ程度が好ましく、０.５〜４ｍｍ程度がより好ましく、０.８〜２ｍｍ程度がより一層好ましい。
【００７１】
筒状体３１の材質は、ステンレスに限定されず、チタン、鉄、銅、ニッケル、アルミニウム等の他の金属、ＰＴＦＥ、ＦＥＰ、ＰＦＡ、ＰＥＥＫ、ＰＰ等の樹脂等でもよい。
【００７２】
エレメント体３２の材質は、ポリアセタールに限定されず、ＰＴＦＥ、ＦＥＰ、ＰＦＡ、ＰＥＥＫ、ＰＰ等の他の樹脂、ステンレス、チタン、鉄、銅、ニッケル、アルミニウム等の金属、セラミックス等でもよい。
【００７３】
また、エレメント体３２の形状も、ねじり方向が一定の螺旋形状を有するもの、１つ又は２つ以上の孔が設けられたプレートが複数積層されたもの等でもよい。
【００７４】
コネクター３３の材質は、フッ素系樹脂に限定されず、ＰＥＥＫ、ＰＰ等の他の樹脂や、ステンレス、チタン、鉄、銅、ニッケル、アルミニウム等の金属等でもよい。
【００７５】
筒状体３１の内径は、本発明の効果を損なわない範囲で目的に応じて適宜設定すればよいが、通常、１〜１０ｍｍ程度が好ましく、１.６〜８ｍｍ程度がより好ましく、２〜５ｍｍ程度がより一層好ましい。また、エレメント体３２の径も、本発明の効果を損なわない範囲で目的に応じて適宜設定すればよく、通常、１〜１０ｍｍ程度が好ましく、１.６〜８ｍｍ程度がより好ましく、２〜５ｍｍ程度がより一層好ましい。
【００７６】
フローリアクター４は、２液混合用ミキサーを２個備えているため、２段階のフロー合成が可能であるが、１段階のフロー合成を行う場合は、２液混合用ミキサーが１個でもよく、ｎ段階のフロー合成を行う場合は、２液混合用ミキサーをｎ個用いて前述のようにフローリアクターを組み立てればよい。
【００７７】
また、フローリアクター４を構成するチューブ４２ａ〜４２ｅの内径は、本発明の効果を損なわない範囲で目的に応じて適宜設定すればよいが、通常、０.５〜１０ｍｍ程度が好ましく、０.７〜４ｍｍ程度がより好ましく、１〜２ｍｍ程度がより一層好ましい。また、その長さも本発明の効果を損なわない範囲で目的に応じて適宜設定すればよいが、通常、０.１〜２０ｍ程度が好ましく、０.２〜１０ｍ程度がより好ましく、０.３〜５ｍ程度がより一層好ましい。
【００７８】
［ポリマーの製造方法］
前記モノマーは、溶液の状態でフローリアクターに導入される。このとき、前記モノマーは、前記２液混合用ミキサーの導入孔から導入されることが好ましい。このように導入されることで、フローリアクターの閉塞が起こりにくく、圧力損失が抑えられ、安定的に長時間に亘ってポリマーを製造することができる。
【００７９】
前記モノマーを溶解する溶媒としては、特に限定されないが、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）、２−メチルＴＨＦ、ジエチルエーテル、テトラヒドロピラン（ＴＨＰ）、オキセパン、１,４−ジオキサン等のエーテル系溶媒、トルエン、ジクロロメタン、ジエトキシエタン等が好ましい。
【００８０】
前記モノマーの濃度は、特に限定されず、目的に応じて適宜設定することができるが、０.１〜５ｍｏｌ／Ｌが好ましく、０.１〜３ｍｏｌ／Ｌがより好ましく、０.５〜２ｍｏｌ／Ｌが特に好ましい。モノマー濃度が前記範囲であれば、フローリアクターの閉塞が起こりにくく、圧力損失が抑えられ、安定的に長時間に亘ってポリマーを製造することができる。
【００８１】
また、前記フローリアクターの流路を流れる前記モノマーの流量としては、特に限定されず、目的に応じて適宜設定することができるが、１〜３０ｍＬ／ｍｉｎが好ましく、５〜２０ｍＬ／ｍｉｎがより好ましく、１０〜２０ｍＬ／ｍｉｎが特に好ましい。前記モノマーの流量が前記範囲であれば、フローリアクターの閉塞が起こりにくく、圧力損失が抑えられ、安定的に長時間に亘ってポリマーを製造することができる。
【００８２】
前記開始剤は、溶液の状態でフローリアクターに導入される。このとき、前記開始剤は、前記２液混合用ミキサーの内管から導入されることが好ましい。このように導入されることで、フローリアクターの閉塞が起こりにくく、圧力損失が抑えられ、安定的に長時間に亘ってポリマーを製造することができる。
【００８３】
本発明のポリマーの製造方法においては、開始剤として、特にｎ−ブチルリチウムを好適に使用することができる。アニオン重合は、極性溶媒中（例えば、ＴＨＦ)で行うと、重合速度が速くなるため、通常低温で反応を行う。そのため、開始剤としてｓｅｃ−ブチルリチウムを用いないと開始反応が揃いにくいという欠点があった。一方、非極性溶媒中（例えば、トルエン）で行うと、反応速度が遅く、加熱が必要となる。この場合、開始剤として反応性の低いｎ−ブチルリチウムを用いることがある。本発明のフローリアクターを用いるポリマーの製造方法は、極性溶媒中、室温付近で反応が可能なため、低反応性のｎ−ブチルリチウムを開始剤として用いることができるという特長を有する。
【００８４】
前記開始剤を溶解する溶媒としては、特に限定されないが、ヘキサン、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）、２−メチルＴＨＦ、ジエチルエーテル、テトラヒドロピラン（ＴＨＰ）、オキセパン、１,４−ジオキサン等のエーテル系溶媒、トルエン、ジクロロメタン、ジエトキシエタン、トルエン、ジエチルエーテル等が好ましい。
【００８５】
前記開始剤の濃度は、特に限定されず、モノマーの種類に応じて適宜設定することができるが、０.０１〜０.５ｍｏｌ／Ｌが好ましく、０.０３〜０.３ｍｏｌ／Ｌがより好ましく、０.０５〜０.１ｍｏｌ／Ｌが特に好ましい。開始剤の濃度が前記範囲であれば、フローリアクターの閉塞が起こりにくく、圧力損失が抑えられ、安定的に長時間に亘ってポリマーを製造することができる。
【００８６】
また、前記フローリアクターの流路を流れる前記開始剤の流量としては、特に限定されず、目的に応じて適宜設定することができるが、０.１〜１０ｍＬ／ｍｉｎが好ましく、０.５〜５ｍＬ／ｍｉｎがより好ましく、１〜３ｍＬ／ｍｉｎが特に好ましい。開始剤の流量が前記範囲であれば、フローリアクターの閉塞が起こりにくく、圧力損失が抑えられ、安定的に長時間に亘ってポリマーを製造することができる。
【００８７】
前述したフローリアクター４のように２液混合用ミキサーを２個有するフローリアクターを用いる場合は、ブロックコポリマーを合成することができる。この場合、第２のミキサーの導入孔から第２のモノマーを導入することが好ましい。同様に、２液混合用ミキサーをｎ個有するフローリアクターを用いる場合は、最大でｎ個のモノマー単位を有するブロックコポリマーを合成することができる。モノマーの種類、濃度、フローリアクターの流路を流れるモノマーの流量は、前記と同様である。
【００８８】
本発明の製造方法における反応温度（フローリアクターの温度）は、特に限定されず、目的に応じて適宜設定することができるが、反応速度の点から、−８０℃以上が好ましく、−４０℃以上がより好ましく、−２０℃以上がより一層好ましい。また、前記反応温度は、副反応抑制及び成長末端の失活抑制の点から、１００℃以下が好ましく、５０℃以下がより好ましく、３０℃以下がより一層好ましい。
【００８９】
反応を終結させる方法としては、フローリアクターから出てきた重合反応溶液を過剰量のメタノール等の反応停止剤が入った容器で回収する方法や、フローリアクターにおいて、前記２液混合用ミキサーを２つ以上有する構成とし、最後の２液混合用ミキサーの一方からメタノール等の反応停止剤を流す方法等が挙げられる。
【００９０】
本発明の製造方法によれば、分散度（Ｍｗ／Ｍｎ）が小さい（分子量分布が狭い）ポリマーを合成することができる。前記分散度は、１.５以下が好ましく、１.３以下がより好ましく、１.２以下がより一層好ましく、１.１５以下が更に好ましい。なお、Ｍｗ及びＭｎは、それぞれ重量平均分子量及び数平均分子量を表し、これらは、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）によるポリスチレン換算測定値である。なお、本発明の製造方法によって得られるポリマーのＭｗは、特に限定されないが、１,０００〜１００,０００が好ましく、１,０００〜５０,０００がより好ましい。
【００９１】
［ポリマー］
本発明のポリマーの製造方法によって得られるポリマーとして、下記式（１）で表される構造単位を含み、末端が、開始剤残基に由来するｎ−ブチル基であり、Ｍｗが、１,０００〜５０,０００であり、分散度が、１.５以下であるポリマーが挙げられる。
【化４】
2017135398.tif 000005
（式中、Ｒ1〜Ｒ6は、前記と同じ。）
【００９２】
このようなポリマーは、前述したポリマーの製造方法において、モノマーとして前述したスチレン誘導体を用い、開始剤としてｎ−ブチルリチウムを用いることによって製造することができる。
【００９３】
本発明のポリマーの製造方法は、特に、下記式（２）で表される構造単位を含む第１の重合体ブロックと、下記式（３）で表される構造単位を含む第２の重合体ブロックとを含み、式（２）で表される構造単位と式（３）で表される構造単位とは、互いに異なる構造単位であり、末端が、開始剤残基に由来するｎ−ブチル基であり、重量平均分子量（Ｍｗ）が、１,０００〜５０,０００であり、分散度が、１.５以下であるブロックコポリマーの製造に適している。
【化５】
2017135398.tif 000006
【００９４】
式中、Ｒ11及びＲ21は、それぞれ独立に、水素原子又はメチル基を表す。Ｒ12〜Ｒ16は、それぞれ独立に、水素原子、炭素数１〜５のアルコキシ基、又はハロゲン原子で置換されていてもよい炭素数１〜１０のアルキル基を表す。Ｒ22〜Ｒ26は、それぞれ独立に、−ＯＳｉＲ273又は−ＳｉＲ273を表し、Ｒ27は、それぞれ独立に、炭素数１〜１０のアルキル基、フェニル基、炭素数１〜５のアルコキシ基、炭素数１〜５のアルキルシリル基を表す。ｍ及びｎは、各構造単位の数を表し、それぞれ独立に、１〜４８０の整数を表す。前記アルキル基、アルコキシ基及びハロゲン原子としては、前述したものと同様のものが挙げられる。
【００９５】
Ｒ14としては、炭素数１〜５のアルコキシ基が好ましく、メトキシ基がより好ましい。また、Ｒ24としては、−ＳｉＲ273が好ましく、−Ｓｉ(ＣＨ3)3がより好ましい。Ｒ12、Ｒ13、Ｒ15、Ｒ16、Ｒ22、Ｒ23、Ｒ25及びＲ26としては、水素原子、炭素数１〜１０のアルキル基、炭素数１〜５のアルコキシ基又は−ＳｉＲ73が好ましく、水素原子、メトキシ基又は−Ｓｉ(ＣＨ3)3がより好ましい。
【００９６】
前記ブロックコポリマーにおいて、第１の重合体ブロックは、式（２）で表される構造単位のみを含むものが好ましく、第２の重合体ブロックは、式（３）で表される構造単位のみを含むものが好ましい。また、前記ブロックコポリマーは、第１の重合体ブロックと、第２の重合体ブロックとのみを含むものが好ましい。
【００９７】
前記ブロックコポリマーにおいて、第１の重合体ブロック及び第２の重合体ブロックの含有率は、モル比で、１：１〜１：１０が好ましく、１：１〜１：３がより好ましい。
【００９８】
前記ブロックコポリマーは、前述したポリマーの製造方法において、モノマーとして式（１）で表される構造単位を与えるモノマー及び式（２）で表される構造単位を与えるモノマーを用い、開始剤としてｎ−ブチルリチウムを用い、２液混合用ミキサーを２個以上有するフローリアクターを用いることによって製造することができる。
【実施例】
【００９９】
以下、合成例、実施例及び比較例を示して本発明を具体的に説明するが、本発明は下記実施例に限定されない。【０１００】
下記実施例及び比較例で使用したフローリアクター（反応装置）の模式図を図１０に示す。なお、図１０中、矢印は液体の流れる方向を示す。Ａ液送液用にプランジャーポンプ（(株)フロム製KP-12又はHP-12）を用い、ＰＴＦＥ製チューブ（内径１.０ｍｍ、外径１.６ｍｍ、長さ２ｍ）を用いてプランジャーポンプとミキサー１とを接続し、Ｂ液送液用にシリンジポンプ１（(株)ワイエムシィ製Keychem-L、実施例１〜７）、ダイヤフラムポンプ１（(株)タクミナ製Smoothflow-Q、実施例８〜１０）を用い、ＰＴＦＥ製チューブ（内径１.０ｍｍ、外径１.６ｍｍ、長さ２ｍ）を用いてシリンジポンプ１とミキサー１とを接続した。ミキサー１の出口とミキサー２の入口とはＰＴＦＥ製チューブ１（内径１.５ｍｍ、外径３ｍｍ、長さ２ｍ（実施例１〜４、７）、５ｍ（実施例５、６）、１.３ｍ（比較例１）又は０.７ｍ（比較例２））、ＰＦＡ製チューブ１（内径２ｍｍ、外径３ｍｍ、長さ１ｍ（実施例８〜１０））で接続し、ミキサー２のもう一方の入口は、Ｃ液送液用シリンジポンプ(Syrris社製Asia)とＰＴＦＥ製チューブ（内径１.０ｍｍ、外径１.６ｍｍ、長さ２ｍ）で接続した。ミキサー２の出口にはＰＴＦＥ製チューブ２（内径１.５ｍｍ、外径３ｍｍ、長さ２ｍ（実施例１〜７）、１.３ｍ（比較例１）又は０.７ｍ（比較例２））、ＰＦＡ製チューブ２（内径２ｍｍ、外径３ｍｍ、長さ０.７ｍ（実施例８〜１０））を接続した。Ａ、Ｂ及びＣ液を、それぞれ流量Ｘ、Ｙ及びＺｍＬ／ｍｉｎで反応装置内に流して反応させ、流出液をゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）にて分析した。なお、各ポンプから先とチューブ２の９割長までの流路についてはＴ℃の恒温槽に浸し温度を調整した。また、Ａ液ポンプの圧力センサーのログを圧力トレンドとして示す。【０１０１】
ＧＰＣの測定条件は、以下のとおりである。
カラム：ＰＬｇｅｌ ３μｍ ＭＩＸＥＤ−Ｅ(Agilent Technologies社製)、
移動相：テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）
流量：１.０ｍＬ／ｍｉｎ
カラムオーブン：４０℃
検出器：ＵＶ検出器
検量線：標準ポリスチレン【０１０２】
また、1Ｈ−ＮＭＲ（３００ＭＨｚ）の測定条件は以下のとおりである。
測定溶媒：重クロロホルム
基準物質：テトラメチルシラン（ＴＭＳ）（δ０.０ｐｐｍ）【０１０３】
下記実施例１〜１０及び比較例１〜２における、Ａ〜Ｃ液の組成及びその流量Ｘ〜Ｚ（ｍＬ／ｍｉｎ）、並びに恒温槽の温度Ｔ（℃）を表１にまとめて示す。【０１０４】
【表１】
2017135398.tif 000007
【０１０５】
［実施例１］
表１の条件で反応を実施した。ミキサー１のジョイント部材２としてはステンレス製のものを用い、筒状体３１としてはフッ素樹脂製のものを用いた。また、スタティックミキサーエレメント体としては(株)ノリタケカンパニーリミテド製DSP-MXA3-17（ポリアセタール製エレメント、ねじり羽根数１７、３ｍｍ径）を加工し、３つ繋げてねじり羽根数を５１としたものを用いた。ミキサー２はミキサー１と同じ材質を用い、スタティックミキサーエレメント体としては、DSP-MXA3-17を加工したものを用いた。なお、ミキサー１の導入孔入口にＡ液チューブ、内管入口にＢ液チューブを接続し、ミキサー２の導入孔入口にＣ液チューブ、内管入口にチューブ１を接続した。以降、特に断りがない限り、実施例に関しては、この接続形式を用いた。１０分送液後、１分間流出液を採取した。前記流出液をＧＰＣにて分析したところ、Ｍｎ＝１４,３１３、Ｍｗ／Ｍｎ＝１.１５であった。
反応中の圧力トレンドを図１１に示す。１０分間の間ほとんど圧力変動がなかった。【０１０６】
［実施例２］
表１の条件で反応を実施した。ミキサー１としては、実施例１で用いたものと同じ材質のものを用い、スタティックミキサー部材が、DSP-MXA3-17を加工したものを４つ繋げてねじり羽根数を６８としたもの及びDSP-MXA3-17を加工したものを３つ繋げてねじり羽根数を５１としたものが直列に連結されたものを使用した。ミキサー２としては、実施例１で用いたものと同じものを用いた。２０分送液後、１分間流出液を採取した。前記流出液をＧＰＣにて分析したところ、Ｍｎ=６,３２７、Ｍｗ／Ｍｎ＝１.０８であった。
反応中の圧力トレンドを図１２に示す。２０分間の間ほとんど圧力変動がなかった。【０１０７】
［実施例３］
表１の条件で反応を実施した。ミキサー１及びミキサー２としては、実施例２で用いたものと同じものを用いた。１５分送液後、１分間流出液を採取した。前記流出液をＧＰＣにて分析したところ、Ｍｎ＝４,０２６、Ｍｗ／Ｍｎ＝１.０７であった。
反応中の圧力トレンドを図１３に示す。１５分間の間ほとんど圧力変動がなかった。【０１０８】
［実施例４］
表１の条件で反応を実施した。ミキサー１としては、実施例１で用いたものと同じ材質のものを用い、スタティックミキサー部材が、DSP-MXA3-17を加工したものを、４つ繋げてねじり羽根数を６８としたものを用いた。ミキサー２としては、実施例２で用いたものと同じものを用いた。１０分送液後、１分間流出液を採取した。前記流出液をＧＰＣにて分析したところ、Ｍｎ＝９,８５７、Ｍｗ／Ｍｎ＝１.３４であった。
反応中の圧力トレンドを図１４に示す。１０分間の間ほとんど圧力変動がなかった。【０１０９】
［実施例５］
表１の条件で反応を実施した。ミキサー１及びミキサー２としては、実施例２で用いたものと同じものを用いた。２０分送液後、１分間流出液を０.２５ｍｏｌ／Ｌメタノール／ＴＨＦ溶液１０ｍＬに滴下しながら採取した。前記流出液をＧＰＣにて分析したところ、Ｍｎ＝２０,３４３、Ｍｗ／Ｍｎ＝１.１５であった。
反応中の圧力トレンドを図１５に示す。２０分間の間ほとんど圧力変動がなかった。
更に、前記流出液３０８ｇをエバポレーターで溶媒を留去し、１２５ｇとした後に、室温下、メタノール５０１ｇに滴下した。得られた白色懸濁液をろ紙（(有)桐山製作所製、Ｎｏ.５Ｂ）でろ過後、メタノール１５３ｇで洗浄した。続いて、得られた白色固体を減圧乾燥（５０℃、２.５時間）し、ポリメトキシスチレン−ｂ−ポリトリメチルシリルスチレンブロックコポリマー１６ｇを得た。得られたポリマーの1Ｈ−ＮＭＲチャートを図１６に示す。【０１１０】
［実施例６］
表１の条件で反応を実施した。ミキサー１の筒状体３１としてはステンレス製ものを用い、その他の部材及びミキサー２は実施例２で用いたものと同じものを用いた。２０分送液後、１分間流出液を採取した。前記流出液をＧＰＣにて分析したところ、Ｍｎ＝１０,７００、Ｍｗ／Ｍｎ＝１.１０であった。
反応中の圧力トレンドを図１７に示す。１５分間の間ほとんど圧力変動がなかった。【０１１１】
［実施例７］
表１の条件で反応を実施した。ミキサー１及びミキサー２の筒状体３１としてはステンレス製ものを用い、その他の部材は実施例１で用いたものと同じものを用いた。１５分送液後、１分間流出液を採取した。前記流出液をＧＰＣにて分析したところ、Ｍｎ＝１１,５４４、Ｍｗ／Ｍｎ＝１.１５であった。また、１５分間の間ほとんど圧力変動がなかった。【０１１２】
［実施例８］
表１の条件で反応を実施した。ミキサー１としては、実施例１で用いたものと同じものを用いた。ミキサー２としては、一般的な簡便な二重管ミキサーを用いた。３分送液後、０.５分間流出液を採取した。前記流出液をＧＰＣにて分析したところ、Ｍｎ＝５,９７９、Ｍｗ／Ｍｎ＝１.０８であった。【０１１３】
［実施例９］
表１の条件で反応を実施した。ミキサー１としては、実施例１で用いたものと同じものを用いた。ミキサー２としては、一般的な簡便な二重管ミキサーを用いた。３.５分送液後、０.５分間流出液を採取した。前記流出液をＧＰＣにて分析したところ、Ｍｎ＝５,９５６、Ｍｗ／Ｍｎ＝１.０９であった。【０１１４】
［実施例１０］
表１の条件で反応を実施した。ミキサー１としては、実施例１で用いたものと同じものを用いた。ミキサー２としては、実施例８で用いたものと同じものを用いた。３.５分送液後、０.５分間流出液を採取した。前記流出液をＧＰＣにて分析したところ、Ｍｎ＝６,５６６、Ｍｗ／Ｍｎ＝１.０９であった。【０１１５】
［比較例１］
表１の条件で反応を実施した。ミキサー１としてはＴ字ミキサー（(株)三幸精機工業製、ステンレス製、内径０.２５ｍｍ）を用い、Ａ液とＢ液とが１８０℃で衝突するように各ポンプと接続した。また、ミキサー２としてはＴ字ミキサー（(株)三幸精機工業製、ステンレス製、内径１.０ｍｍ）を用い、ミキサー１から出た液とＣ液とが１８０℃で衝突するように各ポンプと接続した。
圧力トレンドを図１８に示す。送液後５分あたりから急激に圧力変動がみられた。【０１１６】
［比較例２］
表１の条件で反応を実施した。ミキサー１及びミキサー２としては(株)テクノアプリケーションズ製コメットＸ−０１（ステンレス製）を用いた。なお、ミキサー１の外管部入口側にＡ液チューブ、内管部入口にＢ液チューブを接続し、ミキサー２の外管部入口側にＣ液チューブ、内管部入口にチューブ１を接続した。
３５分間送液した時の圧力トレンドを図１９に示す。若干の圧力変動と、経時的な圧力上昇がみられた。【０１１７】
以上のように、本発明のポリマーの製造方法によれば、フローリアクターの流路の閉塞が起こりにくいため圧力変動が見られず、安定的に長時間に亘ってポリマーを製造することができた。
【符号の説明】
【０１１８】
１        ２液混合用ミキサー
２        ジョイント部材
２１      本体
２１１    挿入孔
２１２    導入孔
２１３    接続用孔
２２      内管
２２１    内管内側
２２２    内管外壁
２２３    内管先端
２４      空間
２５      二重管
３        スタティックミキサー部材
３１      筒状体
３２      エレメント体
３２１    右ねじり羽根
３２２    左ねじり羽根
４        フローリアクター
【図１】
2017135398.tif 000010
【図２】
2017135398.tif 000011
【図３】
2017135398.tif 000012
【図４】
2017135398.tif 000013
【図５】
2017135398.tif 000014
【図６】
2017135398.tif 000015
【図７】
2017135398.tif 000016
【図８】
2017135398.tif 000017
【図９】
2017135398.tif 000018
【図１０】
2017135398.tif 000019
【図１１】
2017135398.tif 000020
【図１２】
2017135398.tif 000021
【図１３】
2017135398.tif 000022
【図１４】
2017135398.tif 000023
【図１５】
2017135398.tif 000024
【図１６】
2017135398.tif 000025
【図１７】
2017135398.tif 000026
【図１８】
2017135398.tif 000027
【図１９】
2017135398.tif 000028
【国際調査報告】
2017135398.tif 000029
2017135398.tif 000030
2017135398.tif 000031
2017135398.tif 000032