JP2008239850A - Method for producing copolymer - Google Patents

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Shiko Naito
祉康 内藤
Satoyuki Okada
智行 岡田
Ryota Kido
良太 城戸
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for taking out fine particles in slurry obtained by a precipitation polymerization by granulating them to a size of a good handling property by a simple method. <P>SOLUTION: This method for producing a copolymer comprising (I) a polymerization process and (II) a granulation process in producing (A) the copolymer containing (i) an acrylic monomer unit containing a carboxy group by copolymerizing a monomer mixture containing the carboxy group-containing acrylic monomer and another acrylic monomer copolymerizable with the above is characterized by, in the granulation process (II), adding (C) a solvent to the copolymer slurry solution obtained in the polymerization process (I) additionally, agitating at 50 to 120°C temperature and then solid-liquid separating to obtain the copolymer (A). <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、特定の重合溶媒中で精密に制御された共重合組成および分子量分布を有するカルボキシル基含有アクリル系単量体単位を含む共重合体を製造し、引き続いて、特定の溶媒を添加した後、特定温度で攪拌し、該共重合体の微粒子をハンドリング性に優れた大きさの粒子として取り出す製造方法に関するものである。   The present invention produces a copolymer containing a carboxyl group-containing acrylic monomer unit having a precisely controlled copolymer composition and molecular weight distribution in a specific polymerization solvent, followed by addition of a specific solvent. Then, the present invention relates to a production method in which fine particles of the copolymer are agitated at a specific temperature and taken out as particles having a size excellent in handling properties.

ポリメタクリル酸メチル(以下PMMA樹脂とも言う)や(メタ)アクリル酸エステル単量体の共重合物(AC樹脂とも言う)、ポリスチレン(以下PS樹脂とも言う)、アクリロニトリル−スチレン共重合体(以下AS樹脂とも言う)、アクリロニトリル−スチレン−ブタジエン樹脂(以下ABS樹脂とも言う)などは、一般に、工業的に製造される場合には、その大部分が塊状重合、懸濁重合、乳化重合で製造され、ごく一部が溶液重合で製造されている。   Polymethyl methacrylate (hereinafter also referred to as PMMA resin), (meth) acrylic acid ester monomer copolymer (also referred to as AC resin), polystyrene (hereinafter also referred to as PS resin), acrylonitrile-styrene copolymer (hereinafter referred to as AS) Resin), acrylonitrile-styrene-butadiene resin (hereinafter also referred to as ABS resin) and the like are generally produced by bulk polymerization, suspension polymerization, emulsion polymerization when industrially produced. A small portion is produced by solution polymerization.

塊状重合、懸濁重合、乳化重合は、大量に生産する場合には好都合の製造方法であるが、重合形式から容易に推察されるとおり、共重合組成、分子量分布の制御が困難である場合が多い。さらに言えば、懸濁重合、乳化重合のように、水を媒体とする重合方法では、メタクリル酸、アクリル酸、無水マレイン酸、イタコン酸などのカルボキシル基を有する不飽和単量体を共重合することが困難であり、ポリマーに機能性や他ポリマーとの相溶性を付与することができず、機能性ポリマーとしての展開やポリマーアロイとして物理的な性質、化学的な性質を改善することを困難としていた。さらに、塊状重合、懸濁重合、乳化重合では、重合速度の制御がきわめて難しく、巨大分子量ポリマーの生成を抑制することが困難である。このため、ポリマー中には異物としてこれら巨大分子量ポリマーが混在し、膜や成形物としたとき、この巨大分子量ポリマーを核とする欠点(ブツ、フィッシュアイなど)が発生することがある。したがって、塊状重合、懸濁重合、乳化重合で製造されたポリマーは、透明性、均一性が高度に要求される光学用途では使用が制限されるといった問題点があった。   Bulk polymerization, suspension polymerization, and emulsion polymerization are convenient production methods for mass production, but it is difficult to control the copolymer composition and molecular weight distribution, as can be easily inferred from the polymerization mode. Many. Furthermore, in a polymerization method using water as a medium such as suspension polymerization and emulsion polymerization, an unsaturated monomer having a carboxyl group such as methacrylic acid, acrylic acid, maleic anhydride, and itaconic acid is copolymerized. It is difficult to impart functionality and compatibility with other polymers to the polymer, and it is difficult to improve the physical and chemical properties as a functional polymer and as a polymer alloy. I was trying. Furthermore, in bulk polymerization, suspension polymerization, and emulsion polymerization, it is very difficult to control the polymerization rate, and it is difficult to suppress the formation of a macromolecular polymer. For this reason, in the polymer, these macromolecular polymers are mixed as foreign matters, and when a film or a molded product is formed, there are cases where defects (such as fish and fish eyes) having the macromolecular polymer as a nucleus occur. Therefore, polymers produced by bulk polymerization, suspension polymerization, and emulsion polymerization have a problem that their use is limited in optical applications that require high transparency and uniformity.

一方、溶液重合では、共重合組成および分子量分布の制御が比較的容易であり、前記水溶性官能基を有する不飽和単量体の共重合も可能となるが、生成した共重合体を有機溶剤溶液から分離、回収するのがきわめて困難であり、多大な労力とエネルギーが必要になるといった問題点があった。   On the other hand, in solution polymerization, control of the copolymer composition and molecular weight distribution is relatively easy, and copolymerization of the unsaturated monomer having the water-soluble functional group is also possible. It was very difficult to separate and recover from the solution, and there was a problem that much labor and energy were required.

このような問題を解決する方法として、カルボキシル基含有アクリル系単量体およびこれと共重合可能なその他のアクリル系単量体を含む単量体混合物を共重合し、カルボキシル基含有アクリル系単量体単位を含む共重合体を製造するに際し、単量体混合物は混合し、かつ共重合体の溶解度が1/100g以下である有機溶媒中で共重合し、共重合体スラリーを得る技術が知られている(特許文献1参照)。また、この特許文献1に示された技術は、重合工程で得られた共重合体のスラリーを固液分離して、得られた共重合体のケークに水を添加し、50〜120℃の温度で洗浄し、該洗浄液から、50〜120℃にて再度固液分離を行うものである。この重合工程および洗浄工程により、共重合体の分子量分布や組成分布が溶液重合法と同様にコントロールと、異物(不溶不融の巨大分子量ポリマーや、原料モノマーの単独重合体など)の混入を最小限に押さえることが可能であり、さらには、得られる共重合体(A)はハンドリング性、熱安定性に優れる。   As a method for solving such a problem, a monomer mixture containing a carboxyl group-containing acrylic monomer and another acrylic monomer copolymerizable therewith is copolymerized to obtain a carboxyl group-containing acrylic monomer. In the production of a copolymer containing a body unit, a technique is known in which a monomer mixture is mixed and copolymerized in an organic solvent having a copolymer solubility of 1/100 g or less to obtain a copolymer slurry. (See Patent Document 1). In addition, the technique disclosed in Patent Document 1 separates the slurry of the copolymer obtained in the polymerization step into solid and liquid, and adds water to the obtained cake of copolymer, Washing is performed at a temperature, and solid-liquid separation is performed again at 50 to 120 ° C. from the cleaning liquid. Through this polymerization process and washing process, the molecular weight distribution and composition distribution of the copolymer are controlled in the same way as in the solution polymerization method, and contamination with foreign substances (insoluble and infusible macromolecular polymers, homopolymers of raw material monomers) is minimized. Furthermore, the copolymer (A) obtained is excellent in handling properties and thermal stability.

また、単数又は複数の原料化合物を有機溶媒の存在下で反応させて樹脂含有溶液を得、該樹脂含有溶液を上記有機溶媒とは異なる溶媒中に添加して樹脂を析出させ、ついで、樹脂が析出したスラリーを加熱する技術も開示されている(特許文献2参照)。
特開2006−265543号公報 特開2002−201220号公報
In addition, the resin-containing solution is obtained by reacting one or a plurality of raw material compounds in the presence of an organic solvent, and the resin-containing solution is added in a solvent different from the organic solvent to precipitate the resin. A technique for heating the deposited slurry is also disclosed (see Patent Document 2).
JP 2006-265543 A JP 2002-201220 A

特許文献1のように、共重合体のケークに水を添加し、50〜120℃の温度で洗浄することで、粒子がハンドリング性の良い大きさに造粒されるが、この方法では、共重合体スラリーを一度固液分離して共重合体をケークとして取り出す必要があり、工程が複雑である。また、共重合体のケークに大量の水を添加するため、有機溶媒を含有した水が大量に排水として生じる問題がある。   As in Patent Document 1, water is added to the copolymer cake and washed at a temperature of 50 to 120 ° C., so that the particles are granulated to a size with good handling properties. It is necessary to solid-liquid separate the polymer slurry once and take out the copolymer as a cake, and the process is complicated. Further, since a large amount of water is added to the copolymer cake, there is a problem that a large amount of water containing an organic solvent is generated as waste water.

また特許文献2の方法は、樹脂が溶解している溶液を貧溶媒に添加して樹脂を析出させた後、加熱攪拌するものであるが、この方法でも大量の貧溶媒を必要とし、設備も大型化する。   In addition, the method of Patent Document 2 is a method in which a solution in which a resin is dissolved is added to a poor solvent to precipitate the resin, and then heated and stirred. Increase in size.

したがって、本発明の課題は、カルボキシル基含有アクリル系単量体およびこれと共重合可能なその他のアクリル系単量体を含む単量体混合物を共重合し、カルボキシル基含有アクリル系単量体単位を含む共重合体を製造するに際し、重合工程において、分子量分布や組成分布をコントロールし、さらに、簡便な方法で共重合体の粒子をハンドリング性の良い大きさに造粒して取り出すことである。   Accordingly, an object of the present invention is to copolymerize a monomer mixture containing a carboxyl group-containing acrylic monomer and another acrylic monomer copolymerizable therewith, and to obtain a carboxyl group-containing acrylic monomer unit. In the polymerization process, the molecular weight distribution and the composition distribution are controlled in the polymerization process, and the copolymer particles are granulated into a size with good handling properties by a simple method. .

本発明者らは、上記の課題を解決すべく鋭意検討した結果、カルボキシル基含有アクリル系単位を含有する共重合体を製造するに際し、特定の重合溶媒中での反応によって得られた共重合体スラリーに特定の溶媒を添加した後、さらに特定の温度で攪拌することにより、共重合体の微粒子をハンドリング性の良い大きさの粒子に造粒して取り出すことができることを見出し、本発明に到達した。   As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have obtained a copolymer obtained by a reaction in a specific polymerization solvent when producing a copolymer containing a carboxyl group-containing acrylic unit. After adding a specific solvent to the slurry, it was found that the fine particles of the copolymer can be granulated into particles with good handling properties by stirring at a specific temperature, and the present invention has been reached. did.

すなわち本発明は、
[1](i)カルボキシル基含有アクリル系単量体およびこれと共重合可能なその他のアクリル系単量体を含む単量体混合物を共重合し、(i)カルボキシル基含有アクリル系単量体単位を含む共重合体(A)を製造するに際し、下記重合工程(I)および造粒工程(II)を含むことを特徴とする共重合体の製造方法。
(I)重合工程
芳香族基を含有しない有機溶媒であって、カルボキシル基含有アクリル単量体およびこれと共重合可能なその他のアクリル系単量体を含む単量体混合物は溶解し、かつ、(i)カルボキシル基含有アクリル単量体単位を含む共重合体(A)の溶解度が1g/100g以下である有機溶媒(B)中で共重合し、共重合体スラリーを得る重合工程
(II)造粒工程
前記共重合体スラリー溶液に溶媒(C)を追添し、50〜120℃の温度で攪拌した後、固液分離し、共重合体(A)の粒子を得る造粒工程
[2]前記溶媒(C)の添加量が、前記有機溶媒(B)の0.01〜10重量%であることを特徴とする[1]記載の共重合体の製造方法。
[3]前記有機溶媒(B)が、脂肪族炭化水素、カルボン酸エステル、ケトンから選ばれる1種以上であることを特徴とする[1]または[2]記載の共重合体の製造方法。
[4]前記有機溶媒(B)が、脂肪族炭化水素およびカルボン酸エステルの混合物であることを特徴とする[1]〜[3]いずれかに記載の共重合体の製造方法。
[5]前記有機溶媒(B)が、脂肪族炭化水素およびカルボン酸エステルの混合物であり、その重量比が5/95〜70/30であることを特徴とする[4]記載の共重合体の製造方法。
[6]前記溶媒(C)がカルボン酸エステルおよび/または水であることを特徴とする[1]〜[5]いずれかに記載の共重合体の製造方法。
[7]前記重合工程(I)を、共重合体(A)の溶解度パラメーターと有機溶媒(B)の溶解度パラメーターの差の絶対値(ΔSP)が、1.0以上である条件下で行うことを特徴とする[1]〜[6]いずれかに記載の共重合体の製造方法。
[8]前記共重合体(A)が(i)下記一般式(1)で表されるカルボキシル基含有アクリル系単量体単位および(ii)下記一般式(2)で表されるアクリル系単量体単位を含む共重合体であることを特徴とする[1]〜[7]いずれかに記載の共重合体の製造方法。
That is, the present invention
[1] Copolymerizing a monomer mixture containing (i) a carboxyl group-containing acrylic monomer and another acrylic monomer copolymerizable therewith, and (i) a carboxyl group-containing acrylic monomer A method for producing a copolymer, which comprises the following polymerization step (I) and granulation step (II) when producing a copolymer (A) containing units.
(I) Polymerization Step An organic solvent containing no aromatic group, the monomer mixture containing a carboxyl group-containing acrylic monomer and other acrylic monomers copolymerizable therewith is dissolved, and (I) Polymerization step (II) in which a copolymer slurry containing a carboxyl group-containing acrylic monomer unit is copolymerized in an organic solvent (B) having a solubility of 1 g / 100 g or less to obtain a copolymer slurry. Granulation step A solvent (C) is added to the copolymer slurry solution, and the mixture is stirred at a temperature of 50 to 120 ° C, followed by solid-liquid separation to obtain particles of the copolymer (A) [2 The addition method of the said solvent (C) is 0.01 to 10 weight% of the said organic solvent (B), The manufacturing method of the copolymer as described in [1] characterized by the above-mentioned.
[3] The method for producing a copolymer according to [1] or [2], wherein the organic solvent (B) is at least one selected from aliphatic hydrocarbons, carboxylic acid esters, and ketones.
[4] The method for producing a copolymer according to any one of [1] to [3], wherein the organic solvent (B) is a mixture of an aliphatic hydrocarbon and a carboxylic acid ester.
[5] The copolymer according to [4], wherein the organic solvent (B) is a mixture of an aliphatic hydrocarbon and a carboxylic acid ester, and the weight ratio thereof is 5/95 to 70/30. Manufacturing method.
[6] The method for producing a copolymer according to any one of [1] to [5], wherein the solvent (C) is a carboxylic acid ester and / or water.
[7] The polymerization step (I) is performed under the condition that the absolute value (ΔSP) of the difference between the solubility parameter of the copolymer (A) and the solubility parameter of the organic solvent (B) is 1.0 or more. The method for producing a copolymer according to any one of [1] to [6].
[8] The copolymer (A) is (i) a carboxyl group-containing acrylic monomer unit represented by the following general formula (1) and (ii) an acrylic single unit represented by the following general formula (2). It is a copolymer containing a monomer unit, The manufacturing method of the copolymer in any one of [1]-[7] characterized by the above-mentioned.

Figure 2008239850
Figure 2008239850

(ただし、Rは、同一または相異なるものであり、水素原子および炭素数1〜5のアルキル基から選ばれるいずれかを表す) (However, R 1 is the same or different and represents any one selected from a hydrogen atom and an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms.)

Figure 2008239850
Figure 2008239850

(ただし、Rは水素および炭素数1〜5のアルキル基から選ばれるいずれかを表し、Rは無置換または水酸基若しくはハロゲンで置換された炭素数1〜6の脂肪族炭化水素基および炭素数3〜6の脂環式炭化水素基から選ばれるいずれかを示す)
[9]前記共重合体(A)中に、(i)上記一般式(1)で表されるカルボキシル基含有アクリル系単量体単位を15〜50重量%含有する[8]記載の共重合体の製造方法。
[10][8]または[9]記載の共重合体の製造方法により共重合体(A)を製造(第一工程)した後、引き続いて、該共重合体(A)を加熱処理し、(イ)脱水および/または(ロ)脱アルコール反応よる分子内環化反応を行う工程(第二工程)により、(iii)下記一般式(3)で表されるグルタル酸無水物単位および(ii)不飽和カルボン酸アルキルエステル単位を含む熱可塑性共重合体(D)を製造することを特徴とするグルタル酸無水物単位含有熱可塑性共重合体の製造方法。
(However, R 2 represents any one selected from hydrogen and an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, and R 3 is an unsubstituted or substituted C 1-6 aliphatic hydrocarbon group and carbon having a hydroxyl group or halogen. Any one selected from alicyclic hydrocarbon groups of 3 to 6)
[9] The copolymer according to [8], wherein the copolymer (A) contains (i) 15 to 50% by weight of a carboxyl group-containing acrylic monomer unit represented by the general formula (1). Manufacturing method of coalescence.
[10] After producing the copolymer (A) by the method for producing a copolymer according to [8] or [9] (first step), the copolymer (A) is subsequently heat-treated, (Ii) A step of performing an intramolecular cyclization reaction by dehydration and / or (b) dealcoholization reaction (second step), (iii) a glutaric anhydride unit represented by the following general formula (3) and (ii) ) A method for producing a glutaric anhydride unit-containing thermoplastic copolymer, which comprises producing a thermoplastic copolymer (D) containing an unsaturated carboxylic acid alkyl ester unit.

Figure 2008239850
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(ただし、R、Rは、同一または相異なるものであり、水素原子および炭素数1〜5のアルキル基から選ばれるいずれかを表す)

本発明によれば、カルボキシル基含有アクリル系単位を含有する共重合体を製造するに際し、特定の重合溶媒中での反応によって得られた共重合体スラリーに特定の溶媒を添加し、さらに特定の温度で攪拌することにより、共重合体の粒子をハンドリング性の良い大きさに造粒して取り出すことができる。
(However, R 4 and R 5 are the same or different and represent any one selected from a hydrogen atom and an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms.)

According to the present invention, when producing a copolymer containing a carboxyl group-containing acrylic unit, a specific solvent is added to a copolymer slurry obtained by a reaction in a specific polymerization solvent, and a specific solvent is further added. By stirring at a temperature, the copolymer particles can be granulated to a size with good handleability and taken out.

以下、本発明のカルボキシル基含有アクリル共重合体(A)の製造方法について具体的に説明する。   Hereinafter, the manufacturing method of the carboxyl group-containing acrylic copolymer (A) of the present invention will be specifically described.

本発明においてカルボキシル基含有アクリル共重合体(A)は、該共重合体スラリーを含む有機溶媒スラリーを製造する重合工程(I)と該スラリーに特定の溶媒を添加し、特定の温度で攪拌した後、固液分離し、共重合体(A)を得る造粒工程(II)により製造することができる。   In the present invention, the carboxyl group-containing acrylic copolymer (A) is a polymerization step (I) for producing an organic solvent slurry containing the copolymer slurry, and a specific solvent is added to the slurry and stirred at a specific temperature. Then, it can manufacture by the granulation process (II) which carries out solid-liquid separation and obtains a copolymer (A).

本発明で製造するカルボキシル基含有アクリル共重合体(A)とは、カルボキシル基含有アクリル系単量体を共重合して得られるものであれば特に制限はなく、該カルボキシル基含有アクリル系単量体は、その他のアクリル系単量体と共重合させることが可能ないずれのカルボキシル基含有アクリル系単量体も使用可能である。好ましいカルボキシル基含有アクリル系単量体としては、下記一般式(4)   The carboxyl group-containing acrylic copolymer (A) produced in the present invention is not particularly limited as long as it is obtained by copolymerizing a carboxyl group-containing acrylic monomer, and the carboxyl group-containing acrylic monomer The body can use any carboxyl group-containing acrylic monomer that can be copolymerized with other acrylic monomers. As a preferable carboxyl group-containing acrylic monomer, the following general formula (4)

Figure 2008239850
Figure 2008239850

(ただし、Rは水素および炭素数1〜5のアルキル基から選ばれるいずれかを表す)
で表される化合物、マレイン酸、及びさらには無水マレイン酸の加水分解物などが挙げられるが、特に熱安定性が優れる点でアクリル酸、メタクリル酸が好ましく、より好ましくはメタクリル酸である。これらはその1種または2種以上用いることができる。
(However, R 6 represents any one selected from hydrogen and an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms)
In particular, acrylic acid and methacrylic acid are preferred, and methacrylic acid is more preferred from the viewpoint of excellent thermal stability. These can be used alone or in combination.

本発明で使用されるカルボキシル基含有アクリル系単量体と共重合可能なその他のアクリル系単量体としては、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸n−ブチル、アクリル酸t−ブチル、アクリル酸ベンジル、アクリル酸2−エチルヘキシル、アクリル酸ラウリル、アクリル酸ドデシル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸n−ブチル、メタクリル酸t−ブチル、メタクリル酸ベンジル、メタクリル酸ラウリル、メタクリル酸ドデシル、トリフルオロエチルメタクリレート、などのアクリル酸エステルまたはメタアクリル酸エステルあるいはそれらの(フルオロ)アルキルエステル単量体が例示できる。中でも、光学特性、熱安定性に優れる点で、メタクリル酸アルキルエステル、アクリル酸アルキルエステルが好ましく、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチルがさらに好ましく、とりわけメタクリル酸メチルが好ましい。これらは単独でも、もしくは2種類以上の混合物であってもよい。   Other acrylic monomers copolymerizable with the carboxyl group-containing acrylic monomer used in the present invention include methyl acrylate, ethyl acrylate, n-butyl acrylate, t-butyl acrylate, acrylic Benzyl acid, 2-ethylhexyl acrylate, lauryl acrylate, dodecyl acrylate, methyl methacrylate, ethyl methacrylate, n-butyl methacrylate, t-butyl methacrylate, benzyl methacrylate, lauryl methacrylate, dodecyl methacrylate, tri Examples thereof include acrylic acid esters such as fluoroethyl methacrylate, methacrylic acid esters, and their (fluoro) alkyl ester monomers. Among these, from the viewpoint of excellent optical characteristics and thermal stability, alkyl methacrylates and alkyl acrylates are preferable, methyl methacrylate and ethyl methacrylate are more preferable, and methyl methacrylate is particularly preferable. These may be used alone or as a mixture of two or more.

また、必要であれば、上記アクリル系単量体以外に、酢酸ビニル、安息香酸ビニル、スチレン、α−メチルスチレン、アクリロニトリルなどの共重合可能なその他のビニル系単量体を使用してもよい。該その他の不飽和単量体は単独でも、もしくは2種類以上の混合物であってもよい。   If necessary, in addition to the acrylic monomer, other vinyl monomers that can be copolymerized, such as vinyl acetate, vinyl benzoate, styrene, α-methylstyrene, and acrylonitrile may be used. . These other unsaturated monomers may be used alone or as a mixture of two or more.

また、本発明のカルボキシル基含有アクリル系単量体単位を含む共重合体(A)は、前述のカルボキシル基含有アクリル系単量体およびこれと共重合可能なその他のアクリル系単量体を含む単量体混合物を共重合することにより得られ、(i)下記一般式(1)で表されるカルボキシル基含有アクリル系単量体単位および(ii)下記一般式(2)で表されるアクリル系単量体単位を含む共重合体である。   Moreover, the copolymer (A) containing the carboxyl group-containing acrylic monomer unit of the present invention contains the aforementioned carboxyl group-containing acrylic monomer and other acrylic monomers copolymerizable therewith. (I) a carboxyl group-containing acrylic monomer unit represented by the following general formula (1) and (ii) an acrylic represented by the following general formula (2). It is a copolymer containing a monomer unit.

Figure 2008239850
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(ただし、Rは、同一または相異なるものであり、水素原子および炭素数1〜5のアルキル基から選ばれるいずれかを表す) (However, R 1 is the same or different and represents any one selected from a hydrogen atom and an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms.)

Figure 2008239850
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(ただし、Rは水素および炭素数1〜5のアルキル基から選ばれるいずれかを表し、Rは無置換または水酸基若しくはハロゲンで置換された炭素数1〜6の脂肪族炭化水素基および炭素数3〜6の脂環式炭化水素基から選ばれるいずれかを示す)
カルボキシル基含有アクリル共重合体(A)は、通常のアクリル重合体の顔料分散性を改善し、ナイロン(以下NYとも言う)、ポリカーボネート(以下PCとも言う)などのポリマーとの相溶性を向上し、機能ポリマーアロイの実現を可能とする。さらには、カルボキシル基を利用した高分子反応により、アクリル重合体に感光性や現像性を付与するために有効な官能基として機能する。また、アクリル重合体の分子内反応を利用し耐熱性の向上や屈折率の調整が可能となる。
(However, R 2 represents any one selected from hydrogen and an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, and R 3 is an unsubstituted or substituted C 1-6 aliphatic hydrocarbon group and carbon having a hydroxyl group or halogen. Any one selected from alicyclic hydrocarbon groups of 3 to 6)
The carboxyl group-containing acrylic copolymer (A) improves the pigment dispersibility of ordinary acrylic polymers and improves the compatibility with polymers such as nylon (hereinafter also referred to as NY) and polycarbonate (hereinafter also referred to as PC). This makes it possible to realize a functional polymer alloy. Furthermore, it functions as an effective functional group for imparting photosensitivity and developability to the acrylic polymer by a polymer reaction utilizing a carboxyl group. Further, the heat resistance can be improved and the refractive index can be adjusted by utilizing the intramolecular reaction of the acrylic polymer.

カルボキシル基含有アクリル系単量体は、カルボキシル基含有アクリル共重合体(A)の酸価が、好ましくは、5〜300mgKOH、より好ましくは5〜250mgKOHとなるような量で共重合されるのが望ましい。そして、共重合体(A)中にカルボキシル基含有アクリル系単量体単位を15〜50重量%含有することが望ましい。   The carboxyl group-containing acrylic monomer is copolymerized in such an amount that the acid value of the carboxyl group-containing acrylic copolymer (A) is preferably 5 to 300 mgKOH, more preferably 5 to 250 mgKOH. desirable. And it is desirable to contain 15 to 50 weight% of carboxyl group-containing acrylic monomer units in the copolymer (A).

本発明の製造方法における重合工程(I)は、芳香族基を含有しない有機溶媒であって、かつ原料である不飽和カルボン酸アルキルエステル単量体および不飽和カルボン酸単量体を含む単量体混合物は溶解し、共重合体(A)の溶解度が1g/100g以下である有機溶媒(B)中で、前記単量体混合物を共重合し、共重合体スラリーを得るものである。上記重合工程(I)は、原料であるカルボキシル基含有アクリル系単量体を含む単量体混合物は溶解し、(i)カルボキシル基含有アクリル共重合体(A)の溶解度が1g/100g以下であることを特徴とする有機溶媒(B)を用いることを特徴とし、カルボキシル基含有アクリル共重合体(A)を沈殿させる、いわゆる「沈殿重合法」で行うものである。尚、ここで、「カルボキシル基含有アクリル共重合体(A)の溶解度」とは、カルボキシル基含有アクリル共重合体(A)の有機溶媒(B)100gに対する、23℃で24時間、攪拌した後の溶解量を意味する。   The polymerization step (I) in the production method of the present invention is an organic solvent that does not contain an aromatic group and includes a raw material, an unsaturated carboxylic acid alkyl ester monomer and an unsaturated carboxylic acid monomer. A body mixture melt | dissolves and the said monomer mixture is copolymerized in the organic solvent (B) whose solubility of a copolymer (A) is 1 g / 100 g or less, and obtains a copolymer slurry. In the polymerization step (I), a monomer mixture containing a carboxyl group-containing acrylic monomer as a raw material is dissolved, and (i) the solubility of the carboxyl group-containing acrylic copolymer (A) is 1 g / 100 g or less. It is characterized by using an organic solvent (B) characterized in that it is a so-called “precipitation polymerization method” in which the carboxyl group-containing acrylic copolymer (A) is precipitated. Here, the “solubility of the carboxyl group-containing acrylic copolymer (A)” means that after stirring for 24 hours at 23 ° C. with respect to 100 g of the organic solvent (B) of the carboxyl group-containing acrylic copolymer (A). This means the amount of dissolution.

本発明に使用される有機溶媒(B)としては、前述の沈殿重合法を可能とし、さらに芳香族を含まないことが必要である。具体的には、脂肪族炭化水素、カルボン酸エステル、ケトン、エーテル、アルコール類から選ばれる1種以上などを挙げることができる。中でも、脂肪族炭化水素、カルボン酸エステル、ケトンから選ばれる1種以上が好ましい。特に、脂肪族炭化水素、カルボン酸エステルから選ばれる1種以上が好ましい。   As the organic solvent (B) used in the present invention, it is necessary that the above-described precipitation polymerization method is possible and further no aromatics are contained. Specific examples include one or more selected from aliphatic hydrocarbons, carboxylic acid esters, ketones, ethers, and alcohols. Among these, one or more selected from aliphatic hydrocarbons, carboxylic acid esters, and ketones are preferable. In particular, one or more selected from aliphatic hydrocarbons and carboxylic acid esters are preferred.

本発明に使用される脂肪族炭化水素としては、炭素数が5〜10の直鎖状炭化水素、側鎖を有する脂肪族炭化水素、脂環式炭化水素を挙げることができる。具体例としては、n−ペンタン、n−ヘキサン、シクロヘキサン、n−ヘプタン、n−オクタン、n−ノナン、n−デカンおよびそれらの種々の異性体を挙げることができる。   Examples of the aliphatic hydrocarbon used in the present invention include a linear hydrocarbon having 5 to 10 carbon atoms, an aliphatic hydrocarbon having a side chain, and an alicyclic hydrocarbon. Specific examples include n-pentane, n-hexane, cyclohexane, n-heptane, n-octane, n-nonane, n-decane and various isomers thereof.

本発明に好ましく使用されるカルボン酸エステルとしては、飽和脂肪族カルボン酸および飽和アルコールからなるエステルが挙げることができ、飽和カルボン酸の具体例としては、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸などを、また飽和アルコールとしては炭素数1〜10で直鎖状および分岐状のものを挙げることができる。好ましいカルボン酸エステルとしては、ギ酸−n−プロピル、ギ酸イソプロピル、ギ酸−n−ブチル、ギ酸イソブチル、ギ酸−n−ペンチル、ギ酸−n−ヘキシル、酢酸−n−プロピル、酢酸イソプロピル、酢酸−n−ブチル、酢酸イソブチル、酢酸−n−ペンチル、酢酸−n−ヘキシル、酢酸−n−ヘプチル、酢酸−n−オクチル、酢酸−n−ノニル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル、プロピオン酸−n−プロピル、プロピオン酸イソプロピル、プロピオン酸−n−ブチル、プロピオン酸イソブチル、プロピオン酸−n−ペンチル、プロピオン酸−n−ヘキシル、酪酸メチル、酪酸エチル、酪酸−n−プロピル、酪酸イソプロピル、酪酸−n−ブチル、酪酸イソブチル、酪酸−n−ペンチル、酪酸−n−ヘキシルなどの種々の異性体を挙げることができる。   Examples of the carboxylic acid ester preferably used in the present invention include an ester composed of a saturated aliphatic carboxylic acid and a saturated alcohol. Specific examples of the saturated carboxylic acid include formic acid, acetic acid, propionic acid, butyric acid, Moreover, as a saturated alcohol, a C1-C10 linear and branched thing can be mentioned. Preferred carboxylic acid esters include formic acid-n-propyl, isopropyl formate, formic acid-n-butyl, formic acid isobutyl, formic acid-n-pentyl, formic acid-n-hexyl, acetic acid-n-propyl, isopropyl acetate, acetic acid-n- Butyl, isobutyl acetate, acetic acid-n-pentyl, acetic acid-n-hexyl, acetic acid-n-heptyl, acetic acid-n-octyl, acetic acid-n-nonyl, methyl propionate, ethyl propionate, propionate-n-propyl, Isopropyl propionate, n-butyl propionate, isobutyl propionate, n-pentyl propionate, n-hexyl propionate, methyl butyrate, ethyl butyrate, n-propyl butyrate, isopropyl butyrate, n-butyl butyrate, Various different types such as isobutyl butyrate, n-pentyl butyrate, n-hexyl butyrate Mention may be made of the body.

本発明に使用されるケトンとしては、炭素数1〜10で直鎖状および分岐状の飽和脂肪族基からなるケトンであり、具体例としては、メチル−n−ブチルケトン、メチルイソブチルケトン、エチルイソブチルケトンなどを挙げることができる。   The ketone used in the present invention is a ketone having 1 to 10 carbon atoms and a linear and branched saturated aliphatic group. Specific examples include methyl-n-butyl ketone, methyl isobutyl ketone, and ethyl isobutyl. Examples include ketones.

中でも、本発明では、脂肪族炭化水素およびカルボン酸エステルの混合物が好ましく使用することができる。この場合、脂肪族炭化水素とカルボン酸エステルの好ましい混合比は、特に制限はないが、重量比で5/95〜70/30の範囲が好ましく、10/90〜50/50の範囲がより好ましく、とりわけ20/80〜40/60の範囲が好ましい。混合比が5/95より小さいと、重合中に生成した共重合体が反応槽へ固着する傾向が見られる。また、混合比が70/30より大きいと、共重合組成を精密に制御しにくくなる傾向が見られる。   Among these, in the present invention, a mixture of an aliphatic hydrocarbon and a carboxylic acid ester can be preferably used. In this case, the preferred mixing ratio of the aliphatic hydrocarbon and the carboxylic acid ester is not particularly limited, but is preferably in the range of 5/95 to 70/30 by weight, and more preferably in the range of 10/90 to 50/50. In particular, the range of 20/80 to 40/60 is preferable. When the mixing ratio is less than 5/95, the copolymer formed during the polymerization tends to stick to the reaction vessel. Moreover, when the mixing ratio is greater than 70/30, it tends to be difficult to precisely control the copolymer composition.

なお、本発明の製造方法において沈殿重合する際、その重合反応系に水を用いると共重合組成を精密に制御しにくくなる場合があり、水は共重合組成の制御が可能な範囲にとどめるべきであり、有機溶媒等重合反応系に用いる成分が不純物として水を極く少量含む場合を除き、水は積極的に添加しないことが最も好ましい。   In addition, when precipitation polymerization is performed in the production method of the present invention, if water is used in the polymerization reaction system, the copolymer composition may be difficult to precisely control, and water should be kept within the controllable range of the copolymer composition. Most preferably, water is not positively added unless the component used in the polymerization reaction system such as an organic solvent contains a very small amount of water as an impurity.

重合温度については、任意に設定することが可能であるが、好ましくは使用する有機溶媒の沸点以下の温度が好ましい。中でも、100℃以下の重合温度で重合することが好ましく、90℃以下の重合温度で重合することがより好ましい。また、重合温度の下限は、重合が進行する温度であれば、特に制限はないが、重合速度を考慮した生産性の面から、通常50℃以上、好ましくは60℃以上である。また重合時間は、必要な重合率を得るのに十分な時間であれば特に制限はないが、生産効率の点から60〜360分間の範囲が好ましく、90〜240分間の範囲が特に好ましい。   The polymerization temperature can be arbitrarily set, but is preferably a temperature not higher than the boiling point of the organic solvent to be used. Among these, it is preferable to perform polymerization at a polymerization temperature of 100 ° C. or lower, and it is more preferable to perform polymerization at a polymerization temperature of 90 ° C. or lower. The lower limit of the polymerization temperature is not particularly limited as long as the polymerization proceeds, but is usually 50 ° C. or higher, preferably 60 ° C. or higher from the viewpoint of productivity considering the polymerization rate. The polymerization time is not particularly limited as long as it is a time sufficient to obtain a necessary polymerization rate, but is preferably in the range of 60 to 360 minutes, and particularly preferably in the range of 90 to 240 minutes from the viewpoint of production efficiency.

また、重合液中の溶存酸素濃度を5ppm以下に制御することが、カルボキシル基含有アクリル共重合体(A)の熱安定性を向上させる点で好ましい。さらに好ましい溶存酸素濃度の範囲は0.01〜3ppmであり、さらに好ましくは0.01〜1ppmである。ここで、本発明における、溶存酸素濃度は、重合液中の溶存酸素を溶存酸素計(例えばガルバニ式酸素センサである飯島電子工業株式会社製、DOメーターB−505)を用いて測定した値である。溶存酸素濃度を5ppm以下にする方法については、重合容器中に窒素、アルゴン、ヘリウムなどの不活性ガスを通じる方法、重合液に直接不活性ガスをバブリングする方法、重合開始前に不活性ガスを重合容器に加圧充填した後、放圧を行う操作を1回若しくは2回以上行う方法、単量体混合物を仕込む前に密閉重合容器内を脱気した後、不活性ガスを充填する方法、重合容器中に不活性ガスを通じる方法を例示することができる。   Moreover, it is preferable to control the dissolved oxygen concentration in the polymerization liquid to 5 ppm or less from the viewpoint of improving the thermal stability of the carboxyl group-containing acrylic copolymer (A). A more preferable range of dissolved oxygen concentration is 0.01 to 3 ppm, and further preferably 0.01 to 1 ppm. Here, the dissolved oxygen concentration in the present invention is a value obtained by measuring dissolved oxygen in the polymerization solution using a dissolved oxygen meter (for example, DO meter B-505 manufactured by Iijima Electronics Co., Ltd., which is a galvanic oxygen sensor). is there. For the method of reducing the dissolved oxygen concentration to 5 ppm or less, a method of passing an inert gas such as nitrogen, argon or helium into the polymerization vessel, a method of bubbling an inert gas directly into the polymerization solution, or an inert gas before starting the polymerization A method of performing pressure relief once or twice after filling the polymerization vessel, a method of degassing the closed polymerization vessel before charging the monomer mixture, and then filling with an inert gas, A method of passing an inert gas through the polymerization vessel can be exemplified.

カルボキシル基含有アクリル共重合体(A)の製造時に用いられるこれらの単量体混合物の好ましい割合は、該単量体混合物を100重量%として、カルボキシル基含有アクリル系単量体が15〜50重量%、より好ましくは20〜45重量%である。カルボキシル基含有アクリル系単量体の共重合量が15重量%未満の場合には、共重合による改質や、高分子反応他への展開が困難となる場合がある。カルボキシル基含有アクリル系単量体の共重合量が50重量%を超える場合には、共重合組成のコントロールや、分子量分布のコントロールが所望するものからはずれやすくなる傾向にある。また、高分子反応を実施し感光性樹脂として使用することを考えた場合、顔料との間で親和性や水素結合性などが強くなりすぎ、顔料のシーディング(凝集)が起こりやすくなる場合がある。また、露光部、未露光部の現像液に対する感度差が小さくなり、微細で明瞭な現像パターンが形成され難くなる傾向にある。   A preferred ratio of the monomer mixture used in the production of the carboxyl group-containing acrylic copolymer (A) is such that the monomer mixture is 100% by weight and the carboxyl group-containing acrylic monomer is 15 to 50% by weight. %, More preferably 20 to 45% by weight. When the copolymerization amount of the carboxyl group-containing acrylic monomer is less than 15% by weight, modification by copolymerization and development to a polymer reaction or the like may be difficult. When the copolymerization amount of the carboxyl group-containing acrylic monomer exceeds 50% by weight, the control of the copolymer composition and the control of the molecular weight distribution tend to deviate from those desired. In addition, when a polymer reaction is performed and it is considered to be used as a photosensitive resin, the affinity or hydrogen bonding property with the pigment becomes too strong, and pigment seeding (aggregation) may occur easily. is there. In addition, the sensitivity difference between the exposed portion and the unexposed portion with respect to the developer tends to be small, and it is difficult to form a fine and clear development pattern.

また、これらの単量体混合物は、有機溶媒中に一括で仕込んで共重合しても良く、分割添加、逐次添加しながら共重合しても良い。より好ましくは、生成するカルボキシル基含有アクリル共重合体(A)を構成する単量体単位の組成分布を低減する目的で、単量体混合物中の重量組成比を任意に設定して、分割添加あるいは逐次添加する方法が挙げられる。   In addition, these monomer mixtures may be charged in an organic solvent at once and copolymerized, or may be copolymerized while being added in portions or sequentially. More preferably, for the purpose of reducing the composition distribution of the monomer units constituting the carboxyl group-containing acrylic copolymer (A) to be formed, the weight composition ratio in the monomer mixture is arbitrarily set, and divided additions are made. Or the method of adding sequentially is mentioned.

共重合は重合開始剤の存在下あるいは非存在下で行うことができるが、重合開始剤の存在下で行うことが好ましい。重合開始剤としては、ラジカル重合開始剤を使用することが好ましく、ラジカル重合開始剤としては、通常使用されるあらゆる開始剤が使用できるが、中でも、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル、2,2’−アゾビス−4−メトキシ−2,4−ジメチルバレロニトリル、2,2’−アゾビス−2,4−ジメチルバレロニトリル、2,2’−アゾビス−2−メチルブチロニトリルなどのアゾ系化合物、ラウロイルパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド、t−ブチルパーオキシネオデカネート、t−ブチルパーオキシピバレート、t−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート、t−ブチルパーオキシベンゾエート、ジクミルパーオキサイドなどの有機過酸化物が好適に使用することができる。   Copolymerization can be carried out in the presence or absence of a polymerization initiator, but is preferably carried out in the presence of a polymerization initiator. As the polymerization initiator, it is preferable to use a radical polymerization initiator, and as the radical polymerization initiator, any commonly used initiator can be used, among which 2,2′-azobisisobutyronitrile, Azo such as 2,2′-azobis-4-methoxy-2,4-dimethylvaleronitrile, 2,2′-azobis-2,4-dimethylvaleronitrile, 2,2′-azobis-2-methylbutyronitrile Compounds, lauroyl peroxide, benzoyl peroxide, t-butylperoxyneodecanate, t-butylperoxypivalate, t-butylperoxy-2-ethylhexanoate, t-butylperoxybenzoate, dicumyl An organic peroxide such as peroxide can be preferably used.

使用される重合開始剤の量は、共重合に用いられる単量体混合物100重量部に対して、0.001〜2.0重量部が好ましく、とりわけ0.01〜1.0重量部が好ましい。   The amount of the polymerization initiator used is preferably 0.001 to 2.0 parts by weight, particularly 0.01 to 1.0 part by weight, based on 100 parts by weight of the monomer mixture used for copolymerization. .

また、本発明においては、分子量を制御する目的で、アルキルメルカプタン、四塩化炭素、四臭化炭素、ジメチルアセトアミド、ジメチルホルムアミド、トリエチルアミン等の連鎖移動剤を添加することができる。   In the present invention, a chain transfer agent such as alkyl mercaptan, carbon tetrachloride, carbon tetrabromide, dimethylacetamide, dimethylformamide, and triethylamine can be added for the purpose of controlling the molecular weight.

本発明においては、容易にカルボキシル基含有アクリル共重合体(A)を沈殿・析出させるため、カルボキシル基含有アクリル共重合体(A)と有機溶媒(B)に対する溶解度のバランスを考慮する必要がある。その観点から、各成分の溶解度パラメーターを考慮し、共重合種、共重合組成、反応溶媒等重合条件の設計を行うことが好ましい。   In the present invention, it is necessary to consider the balance of solubility in the carboxyl group-containing acrylic copolymer (A) and the organic solvent (B) in order to easily precipitate and deposit the carboxyl group-containing acrylic copolymer (A). . From this point of view, it is preferable to design polymerization conditions such as copolymer species, copolymer composition, and reaction solvent in consideration of solubility parameters of each component.

カルボキシル基含有アクリル共重合体(A)の溶解度パラメーターδpは、7.0〜12.0の範囲にあることが好ましく、7.5〜10.5であることがより好ましい。δpが7.0未満の場合には、耐ガソリン性や耐油性が劣るものとなり、実用上多くの制限を受ける場合がある。δpが12.0を超える場合には、ポリマーの凝集力が強くなりすぎ、成形品に加工したり、溶解して使用する際に粘度が高くなりすぎて取り扱い性が悪化する傾向にある。   The solubility parameter δp of the carboxyl group-containing acrylic copolymer (A) is preferably in the range of 7.0 to 12.0, and more preferably 7.5 to 10.5. When δp is less than 7.0, the gasoline resistance and oil resistance are inferior, and there are cases where many practical limitations are imposed. When δp exceeds 12.0, the cohesive force of the polymer becomes too strong, and when processed into a molded product or dissolved and used, the viscosity becomes too high and the handleability tends to deteriorate.

ここで言う溶解度パラメーターは、「塗料用合成樹脂入門」、北岡協三著、p23−p31、高分子刊行会(1986)、表2−8、表2−9を参考に、Smallの方法で算出したものである。   The solubility parameter mentioned here is calculated by the Small method with reference to “Introduction to Synthetic Resins for Paints”, Kyozo Kitaoka, p23-p31, Kobunshi Shuppankai (1986), Tables 2-8 and 2-9. It is a thing.

すなわち、smallの方法により与えられた特定の原子及び原子団の凝集エネルギー定数F(cal1/2cc1/2/mol)、密度をs(g/cc)、基本分子量をMとし、δ=(sΣF)/Mで算出される値を溶解度パラメーターδとする。なお、本発明において凝集エネルギーFはsmallの数値を用いるものとする。 That is, the cohesive energy constant F (cal 1/2 cc 1/2 / mol) of a specific atom and atomic group given by the method of small, the density is s (g / cc), the basic molecular weight is M, and δ = Let the value calculated by (sΣF) / M be the solubility parameter δ. In the present invention, the value of small is used as the cohesive energy F.

(1)単量体の溶解度パラメーター
一例として、メタクリル酸メチル(密度 0.944 g/cc)の算出例を示す。
(1) Monomer solubility parameter
As an example, a calculation example of methyl methacrylate (density 0.944 g / cc) is shown.

メタクリル酸メチルを構成する各成分のFは   F of each component constituting methyl methacrylate is

Figure 2008239850
Figure 2008239850

となる。したがって、メタクリル酸メチルの溶解度パラメーターδmは、
δm=0.944×947÷100=8.94
となる。
It becomes. Therefore, the solubility parameter δm of methyl methacrylate is
δm = 0.944 × 947 ÷ 100 = 8.94
It becomes.

本算出方法により求めた代表的な単量体の溶解度パラメーターは   Typical monomer solubility parameters determined by this calculation method are:

Figure 2008239850
Figure 2008239850

である。 It is.

(2)カルボキシル基含有アクリル共重合体(A)の溶解度パラメーターδp
本発明では、カルボキシル基含有アクリル共重合体(A)の溶解度パラメーターδpを以下の式に従い算出した。すなわち、カルボキシル基含有アクリル共重合体(A)中の各単量体のモル分率Xi(%)、各単量体の溶解度パラメーターδiから、下記式により、算出されるものである。
(2) Solubility parameter δp of carboxyl group-containing acrylic copolymer (A)
In the present invention, the solubility parameter δp of the carboxyl group-containing acrylic copolymer (A) was calculated according to the following formula. That is, it is calculated by the following formula from the molar fraction Xi (%) of each monomer in the carboxyl group-containing acrylic copolymer (A) and the solubility parameter δi of each monomer.

δp=Σ(δi × Xi/100)
従って、カルボキシル基含有アクリル共重合体(A)の溶解度パラメーターδpを上記範囲にするためには、使用する単量体の溶解度パラメーターを考慮して組成を調整すればよい。
δp = Σ (δi × Xi / 100)
Therefore, in order to bring the solubility parameter δp of the carboxyl group-containing acrylic copolymer (A) into the above range, the composition may be adjusted in consideration of the solubility parameter of the monomer used.

(3)有機溶媒(B)の溶解度パラメーターδs
有機溶媒(B)の溶解度パラメーターδsは、前記カルボキシル基含有アクリル共重合体(A)の溶解度パラメーターδpの算出方法と同様にして求められる。n−ヘプタンの例を以下に示す。
(3) Solubility parameter δs of organic solvent (B)
The solubility parameter δs of the organic solvent (B) is determined in the same manner as the method for calculating the solubility parameter δp of the carboxyl group-containing acrylic copolymer (A). Examples of n-heptane are shown below.

Figure 2008239850
Figure 2008239850

δs=0.676×1093÷100=7.39
また、有機溶媒(B)が2種類以上の混合物である場合の溶解度パラメーターδsは、混合有機溶媒中の各溶媒成分のモル分率Xi(%)、各溶媒成分の溶解度パラメーターδiから、下記式により算出されるものである。
δs = 0.676 × 1093 ÷ 100 = 7.39
In addition, the solubility parameter δs when the organic solvent (B) is a mixture of two or more types is calculated from the following formula based on the molar fraction Xi (%) of each solvent component in the mixed organic solvent and the solubility parameter δi of each solvent component. Is calculated by

δp=Σ(δi × Xi/100)
本発明においては、カルボキシル基含有アクリル系単量体を共重合する際、上記のカルボキシル基含有アクリル共重合体(A)の溶解度パラメーターと有機溶媒(B)の溶解度パラメーターの差の絶対値(ΔSP)が、1.0以上となるような共重合組成、溶媒種を選択することが好ましい。より好ましくは1.1以上であり、特に1.2以上の条件で重合を行うことが、重合中の重合槽壁面への付着がなく、さらに生成する共重合体を粉体として容易に取り出す上で好ましい。また、上記のΔSPが1.0〜1.9の範囲、より好ましくは、1.2〜1.8の範囲、さらに好ましくは1.5〜1.7の範囲で重合条件を設計することにより、重合開始前の仕込み単量体混合物組成と生成する共重合体の共重合組成に大きなずれを生じさせない精密な制御を行うこと、および分子量分布のより狭い、均一性の高い分子量制御を行うことができる点でより望ましい。
δp = Σ (δi × Xi / 100)
In the present invention, when copolymerizing the carboxyl group-containing acrylic monomer, the absolute value of the difference between the solubility parameter of the carboxyl group-containing acrylic copolymer (A) and the solubility parameter of the organic solvent (B) (ΔSP ) Is preferably selected so that the copolymer composition and solvent type are 1.0 or more. The polymerization is more preferably 1.1 or more, and in particular, the polymerization is carried out under the condition of 1.2 or more so that there is no adhesion to the wall of the polymerization tank during the polymerization, and the produced copolymer can be easily taken out as a powder. Is preferable. Further, by designing the polymerization conditions such that the above ΔSP is in the range of 1.0 to 1.9, more preferably in the range of 1.2 to 1.8, and even more preferably in the range of 1.5 to 1.7. , To perform precise control that does not cause a large shift between the composition of the charged monomer mixture before the start of polymerization and the copolymer composition of the copolymer to be generated, and to control molecular weight with a narrower molecular weight distribution and higher uniformity It is more desirable in that it can.

本発明の製造方法における造粒工程(II)では、重合工程(I)において得られた、特定の重合溶媒で重合したカルボキシル基含有アクリル共重合体(A)を含む有機溶媒スラリー(以下共重合体(A)スラリーと呼ぶ)中の微粒子を造粒する。すなわち、重合工程(I)で得られた共重合体(A)スラリーに溶媒(C)を添加した後、50〜120℃の温度で攪拌し、次に固液分離する。このような造粒工程(II)を経ることにより、共重合体(A)の微粒子をハンドリング性の良い大きさの粒子に造粒することができる。   In the granulation step (II) in the production method of the present invention, an organic solvent slurry (hereinafter referred to as co-polymerization) containing the carboxyl group-containing acrylic copolymer (A) polymerized with a specific polymerization solvent obtained in the polymerization step (I). Fine particles in the coalesced (A) slurry) are granulated. That is, after adding the solvent (C) to the copolymer (A) slurry obtained in the polymerization step (I), the mixture is stirred at a temperature of 50 to 120 ° C., and then solid-liquid separated. By passing through such a granulation step (II), the fine particles of the copolymer (A) can be granulated into particles having a good handleability.

本発明において、溶媒(C)とは、脂肪族炭化水素、カルボン酸エステル、ケトン、水から選ばれる一種以上である。脂肪族炭化水素、カルボン酸エステル、ケトンは、前述した有機溶媒(B)で使用できる溶媒を使用できる。特に、有機溶媒(B)の溶解度パラメーター(δm)より高い溶解度パラメーター(δm)である溶媒が好ましく、例えば、カルボン酸エステル、水が好ましい。例えば、有機溶媒(B)をカルボン酸エステルと脂肪族炭化水素の混合物とし、溶媒(C)をカルボン酸エステルまたは水とすることが好ましい。   In the present invention, the solvent (C) is at least one selected from aliphatic hydrocarbons, carboxylic acid esters, ketones, and water. As the aliphatic hydrocarbon, carboxylic acid ester, and ketone, a solvent that can be used in the organic solvent (B) described above can be used. In particular, a solvent having a solubility parameter (δm) higher than the solubility parameter (δm) of the organic solvent (B) is preferable, and for example, a carboxylic acid ester and water are preferable. For example, the organic solvent (B) is preferably a mixture of a carboxylic acid ester and an aliphatic hydrocarbon, and the solvent (C) is preferably a carboxylic acid ester or water.

また、溶媒(C)の添加量が、有機溶媒(B)の0.01〜10重量%であることが好ましい。0.01質量%未満であると十分な効果が得られないことがある。また10質量%の添加で十分な造粒の効果が得られる。   Moreover, it is preferable that the addition amount of a solvent (C) is 0.01 to 10 weight% of an organic solvent (B). If it is less than 0.01% by mass, sufficient effects may not be obtained. Moreover, the effect of sufficient granulation is acquired by addition of 10 mass%.

本発明においては、溶媒(C)の添加後、50〜120℃、好ましくは60〜110℃、より好ましくは70〜100℃の範囲で攪拌を行う。50℃未満の温度の場合は、粒子の凝集が不十分であるため、得られる共重合体(A)が微粉末状となり、ハンドリング性に劣る傾向にある。また、120℃を越える場合、共重合体粒子同士が合着し、塊状となるため、粒子としての取り出しが困難となり、いずれの場合も、本発明の目的を達成できない。   In this invention, after addition of a solvent (C), it stirs in 50-120 degreeC, Preferably it is 60-110 degreeC, More preferably, it is 70-100 degreeC. When the temperature is less than 50 ° C., the aggregation of the particles is insufficient, so that the resulting copolymer (A) is in a fine powder form and tends to be inferior in handling properties. Moreover, when exceeding 120 degreeC, since copolymer particle | grains will coalesce and it will become a lump shape, it will become difficult to take out as particle | grains and the objective of this invention cannot be achieved in any case.

上記造粒操作を実施する装置については、温度を上記範囲内に制御できるものであれば、特に制限はなく、通常の攪拌機を備えたオートクレーブ等を使用することができる。なお、造粒操作に際しては共重合体(A)スラリー及び/または溶媒(B)を予熱しておくことも可能である。   The apparatus for performing the granulation operation is not particularly limited as long as the temperature can be controlled within the above range, and an autoclave or the like equipped with a normal stirrer can be used. In the granulation operation, the copolymer (A) slurry and / or the solvent (B) can be preheated.

本発明において、加熱攪拌後のろ過の際の温度は特に限定されないが、好ましくは30〜50℃、より好ましくは35〜45℃の範囲で行う。30℃未満の場合は、粒子がゲル状になりやすく、ハンドリング性の良い粒子として得られなくなることがある。50℃を超える場合は、粒子同士が合着してしまいハンドリング性の良い粒子として得られなくなることがある。   In this invention, although the temperature in the case of filtration after heating stirring is not specifically limited, Preferably it is 30-50 degreeC, More preferably, it carries out in the range of 35-45 degreeC. When the temperature is lower than 30 ° C., the particles are likely to be in a gel state and may not be obtained as particles having good handling properties. If the temperature exceeds 50 ° C., the particles may coalesce and may not be obtained as particles with good handling properties.

上記加熱攪拌後の固液分離の方法については、ろ過が可能なものであれば、特に制限はなく、通常の遠心分離機、加圧ろ過機、吸引ろ過機、ベルトフィルターなどを好ましく用いることができる。   The solid-liquid separation method after the heating and stirring is not particularly limited as long as filtration is possible, and a normal centrifugal separator, a pressure filter, a suction filter, a belt filter, or the like is preferably used. it can.

さらに必要であれば、上記固液分離操作によって得られた有機溶媒(B)および溶媒(C)を含有するカルボキシル基含有アクリル共重合体(A)ケークを棚段式乾燥機、コニカルドライヤー、遠心式乾燥機などにより乾燥することにより、有機溶媒(B)を含有しないカルボキシル基含有アクリル共重合体(A)を製造することも可能である。   Further, if necessary, the carboxyl group-containing acrylic copolymer (A) cake containing the organic solvent (B) and the solvent (C) obtained by the above-described solid-liquid separation operation is subjected to a shelf dryer, a conical dryer, a centrifuge. It is also possible to produce a carboxyl group-containing acrylic copolymer (A) that does not contain an organic solvent (B) by drying with a formula dryer or the like.

かくして得られる本発明で製造するカルボキシル基含有アクリル共重合体(A)の数平均粒子径は、150μm以上、50,000μm以下であり、好ましい態様においては、数平均粒子径は、150μm以上、10,000μm以下であり、より好ましい態様においては、数平均粒子径は250μm以上、10,000μm以下である。上記の範囲にある数平均粒子径を有するカルボキシル基含有アクリル共重合体(A)粒子は、ハンドリング性に優れる傾向にある。尚、ここで言う数平均粒子径とは、走査型電子顕微鏡(SEM)を用い、150倍または1万倍で観察し、1次粒子径を画像解析して算出した数平均粒子径を表す。   The number average particle size of the carboxyl group-containing acrylic copolymer (A) produced in the present invention thus obtained is 150 μm or more and 50,000 μm or less, and in a preferred embodiment, the number average particle size is 150 μm or more and 10 In a more preferred embodiment, the number average particle size is 250 μm or more and 10,000 μm or less. The carboxyl group-containing acrylic copolymer (A) particles having a number average particle diameter in the above range tend to be excellent in handling properties. In addition, the number average particle diameter mentioned here represents the number average particle diameter calculated by observing with a scanning electron microscope (SEM) at 150 times or 10,000 times and analyzing the primary particle diameter.

また、本発明で得られるカルボキシル基含有アクリル共重合体(A)は、前記好ましい態様の製造方法において、重量平均分子量(以下Mwとも言う)が2,000〜1,000,000範囲にあるものを得ることができ、より好ましい様態においては、5,000〜500,000の範囲にあるものを得ることが可能である。Mwが2,000未満の場合には、カルボキシル基含有アクリル共重合体(A)を有機溶媒(B)中に分散質として沈殿、析出できない場合があり、本発明の目的に沿わないことがある。また、重合体が脆く、機械的な性質が劣悪になる傾向にある。Mwが1,000,000を超える場合には、溶融成形や溶液塗工した製品に十分に溶融、または溶解しない高分子量物が異物として残りやすくなる傾向にありフィッシュアイやハジキの欠点が出やすくなる傾向にある。尚、本発明でいう重量平均分子量とは、多角度光散乱ゲルパーミエーションクロマトグラフ(GPC−MALLS)で測定した絶対分子量での重量平均分子量を示す。本発明のカルボキシルキ含有アクリル共重合体(A)の分子量を上記好ましい範囲に制御する方法は、前述の通り、アルキルメルカプタン、四塩化炭素、四臭化炭素、ジメチルアセトアミド、ジメチルホルムアミド、トリエチルアミン等の連鎖移動剤を添加する方法を好適に用いることができる。これら連鎖移動剤の中でもアルキルメルカプタンを好適に用いることができ、さらにはアルキルメルカプタンとしては、例えば、n−オクチルメルカプタン、t−ドデシルメルカプタン、n−ドデシルメルカプタン、n−テトラデシルメルカプタン、n−オクタデシルメルカプタン等が挙げられる。また、最も好ましい態様においては、t−ドデシルメルカプタン、n−ドデシルメルカプタンが用いられる。これらアルキルメルカプタンの添加量としては、好ましい分子量に制御するために、単量体混合物の全量100重量部に対して、0.2〜5.0重量部が好ましく、より好ましくは0.3〜4.0重量部、さらに好ましくは0.4〜3.0重量部である。   The carboxyl group-containing acrylic copolymer (A) obtained in the present invention has a weight average molecular weight (hereinafter also referred to as Mw) in the range of 2,000 to 1,000,000 in the production method of the preferred embodiment. In a more preferred embodiment, it is possible to obtain those in the range of 5,000 to 500,000. When Mw is less than 2,000, the carboxyl group-containing acrylic copolymer (A) may not be precipitated or precipitated as a dispersoid in the organic solvent (B) and may not meet the purpose of the present invention. . In addition, the polymer is brittle and the mechanical properties tend to be poor. When Mw exceeds 1,000,000, high-molecular weight substances that are not sufficiently melted or dissolved in melt-molded or solution-coated products tend to remain as foreign matters, and fisheye and repellency defects are likely to occur. Tend to be. In addition, the weight average molecular weight as used in the field of this invention shows the weight average molecular weight in the absolute molecular weight measured by the multi-angle light scattering gel permeation chromatograph (GPC-MALLS). As described above, the method for controlling the molecular weight of the carboxyl-containing acrylic copolymer (A) of the present invention within the above-mentioned preferable range includes alkyl mercaptan, carbon tetrachloride, carbon tetrabromide, dimethylacetamide, dimethylformamide, triethylamine and the like. A method of adding a chain transfer agent can be preferably used. Among these chain transfer agents, alkyl mercaptans can be preferably used. Further, examples of alkyl mercaptans include n-octyl mercaptan, t-dodecyl mercaptan, n-dodecyl mercaptan, n-tetradecyl mercaptan, and n-octadecyl mercaptan. Etc. In the most preferred embodiment, t-dodecyl mercaptan and n-dodecyl mercaptan are used. The amount of the alkyl mercaptan added is preferably 0.2 to 5.0 parts by weight, more preferably 0.3 to 4 parts by weight based on 100 parts by weight of the total amount of the monomer mixture in order to control the molecular weight to a preferable level. 0.0 part by weight, more preferably 0.4 to 3.0 parts by weight.

また、本発明では、特定の共重合組成、溶媒種を選択することにより、均質な分子量分布を有するカルボキシル基含有アクリル共重合体が得られる。カルボキシル基含有アクリル共重合体(A)の分子量分布(重量平均分子量Mw/数平均分子量Mn)は、前記好ましい態様の製造方法によれば、1.5〜5.0の範囲にあるものを得ることができ、より好ましい態様においては、1.7〜4.0の範囲にあるものを得ることができ、とりわけ好ましい態様においては、2.0〜3.5の範囲の範囲にあるものを得ることが可能である。このような分子量分布を有するカルボキシル基含有アクリル共重合体(A)は、成形加工性に優れる傾向があり、好ましく使用することができる。   In the present invention, a carboxyl group-containing acrylic copolymer having a homogeneous molecular weight distribution can be obtained by selecting a specific copolymer composition and solvent type. According to the manufacturing method of the said preferable aspect, the molecular weight distribution (weight average molecular weight Mw / number average molecular weight Mn) of a carboxyl group-containing acrylic copolymer (A) is obtained in the range of 1.5-5.0. In a more preferred embodiment, those in the range of 1.7 to 4.0 can be obtained, and in a particularly preferred embodiment, those in the range of 2.0 to 3.5 are obtained. It is possible. The carboxyl group-containing acrylic copolymer (A) having such a molecular weight distribution tends to be excellent in molding processability and can be preferably used.

また、本発明においては、カルボキシル基含有アクリル共重合体(A)が、下記一般式(1)で表される(i)カルボキシル基含有アクリル系単位および(ii)下記一般式(2)で表されるアクリル系単量体単位を含む共重合体(A)である場合、続いて、かかる共重合体(A)を適当な触媒の存在下あるいは非存在下で加熱し(イ)脱水及び/又は(ロ)脱アルコールによる分子内環化反応を行わせる工程(第二工程)を経ることにより、無色透明性と熱安定性に優れるグルタル酸無水物単位含有熱可塑性共重合体(D)を製造することが可能であることを見出した。   In the present invention, the carboxyl group-containing acrylic copolymer (A) is represented by (i) a carboxyl group-containing acrylic unit represented by the following general formula (1) and (ii) represented by the following general formula (2). In the case of the copolymer (A) containing an acrylic monomer unit, the copolymer (A) is subsequently heated in the presence or absence of a suitable catalyst (a) dehydration and / or Or (b) a glutaric anhydride unit-containing thermoplastic copolymer (D) that is excellent in colorless transparency and thermal stability by passing through a step (second step) of carrying out an intramolecular cyclization reaction by dealcoholization. It has been found that it is possible to produce.

Figure 2008239850
Figure 2008239850

(上記式中、Rは、同一または相異なるものであり、水素原子および炭素数1〜5のアルキル基から選ばれるいずれかを表す) (In the above formula, R 1 is the same or different and represents any one selected from a hydrogen atom and an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms)

Figure 2008239850
Figure 2008239850

(ただし、Rは水素および炭素数1〜5のアルキル基から選ばれるいずれかを表し、R3は無置換または水酸基若しくはハロゲンで置換された炭素数1〜6の脂肪族炭化水素基および炭素数3〜6の脂環式炭化水素基から選ばれるいずれかを示す)。 (However, R 2 represents any one selected from hydrogen and an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, and R 3 is unsubstituted or substituted with a hydroxyl group or halogen with a C 1-6 aliphatic hydrocarbon group and carbon number. Any one selected from 3 to 6 alicyclic hydrocarbon groups).

なお、前記一般式(1)で表される(i)カルボキシル基含有アクリル系単位は下記一般式(4)で表されるカルボキシル基含有アクリル系単量体を共重合することにより得られる。   The (i) carboxyl group-containing acrylic unit represented by the general formula (1) is obtained by copolymerizing a carboxyl group-containing acrylic monomer represented by the following general formula (4).

Figure 2008239850
Figure 2008239850

(上記式中、Rは、同一または相異なるものであり、水素原子および炭素数1〜5のアルキル基から選ばれるいずれかを表す)。
また、前記(2)で表されるアクリル系単量体単位は下記一般式(5)で表されるアクリル系単量体を共重合することにより得ることができる。
(In the above formula, R 6 is the same or different and represents any one selected from a hydrogen atom and an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms).
The acrylic monomer unit represented by (2) can be obtained by copolymerizing an acrylic monomer represented by the following general formula (5).

Figure 2008239850
Figure 2008239850

(ただし、Rは水素原子および炭素数1〜5のアルキル基から選ばれるいずれかを表し、R8は無置換または水酸基若しくはハロゲンで置換された炭素数1〜6の脂肪族炭化水素基および炭素数3〜6の脂環式炭化水素基から選ばれるいずれかを示す)。
本発明におけるグルタル酸無水物単位含有熱可塑性共重合体(C)とは、(iii)下記一般式(3)で表されるグルタル酸無水物単位および(ii)上記一般式(2)で表されるアクリル系単量体単位を含む熱可塑性共重合体であり、これらは一種または二種以上で用いることができる。
(Wherein R 7 represents any one selected from a hydrogen atom and an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, and R 8 is an unsubstituted or substituted C 1-6 aliphatic hydrocarbon group and carbon atom substituted with a hydroxyl group or halogen. Any one selected from alicyclic hydrocarbon groups of formula 3-6 is shown).
The glutaric anhydride unit-containing thermoplastic copolymer (C) in the present invention is (iii) a glutaric anhydride unit represented by the following general formula (3) and (ii) a general formula (2). These are thermoplastic copolymers containing acrylic monomer units, and these can be used alone or in combination of two or more.

Figure 2008239850
Figure 2008239850

(上記式中、R、Rは、同一または相異なるものであり、水素原子および炭素数1〜5のアルキル基から選ばれるいずれかを表す)
この場合、典型的には、共重合体(A)を加熱することにより2単位の(i)カルボキシル基含有アクリル系単量体単位のカルボキシル基が脱水され、あるいは、隣接する(i)カルボキシル基含有アクリル系単量体単位と(ii)アクリル系単量体単位からアルコールの脱離により1単位の前記グルタル酸無水物単位が生成される。
(In the above formula, R 4 and R 5 are the same or different and represent any one selected from a hydrogen atom and an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms)
In this case, typically, by heating the copolymer (A), the carboxyl groups of the two units (i) carboxyl group-containing acrylic monomer units are dehydrated, or adjacent (i) carboxyl groups. One unit of the glutaric anhydride unit is produced by elimination of alcohol from the acrylic monomer unit and (ii) the acrylic monomer unit.

本発明により製造されたグルタル酸無水物単位含有熱可塑性共重合体(D)は、その優れた耐熱性、無色透明性および滞留安定性を活かして、電気・電子部品、自動車部品、機械機構部品、OA機器、家電機器などのハウジングおよびそれらの部品類、一般雑貨など種々の用途に用いることができる。   The thermoplastic copolymer (D) containing glutaric anhydride units produced according to the present invention makes use of its excellent heat resistance, colorless transparency and retention stability, and is used for electrical / electronic parts, automobile parts, mechanical mechanism parts. It can be used for various applications such as housings for OA equipment, home appliances, etc., their parts, and general goods.

以下に実施例を挙げて本発明を説明するが、本発明はこれらの例によって限定されるものではない。なお、各測定および評価は次の方法で行った。   EXAMPLES The present invention will be described below with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples. Each measurement and evaluation was performed by the following method.

(1)重量平均分子量・分子量分布
得られた共重合体をテトラヒドロフランに溶解して、測定サンプルとした。テトラヒドロフランを溶媒として、DAWN−DSP型多角度光散乱光度計(Wyatt Technology社製)を備えたゲルパーミエーションクロマトグラフ(ポンプ:515型,Waters社製、カラム:TSK−gel−GMHXL,東ソー社製)を用いて、重量平均分子量(絶対分子量)、数平均分子量(絶対分子量)を測定した。分子量分布は、重量平均分子量(絶対分子量)/数平均分子量(絶対分子量)で算出した。
(1) Weight average molecular weight / molecular weight distribution The obtained copolymer was dissolved in tetrahydrofuran to prepare a measurement sample. Gel permeation chromatograph equipped with a DAWN-DSP type multi-angle light scattering photometer (manufactured by Wyatt Technology) using tetrahydrofuran as a solvent (pump: model 515, manufactured by Waters, column: TSK-gel-GMHXL, manufactured by Tosoh Corporation) ) Was used to measure the weight average molecular weight (absolute molecular weight) and the number average molecular weight (absolute molecular weight). The molecular weight distribution was calculated by weight average molecular weight (absolute molecular weight) / number average molecular weight (absolute molecular weight).

(2)各成分組成
重ジメチルスルフォキシド中、30℃でH−NMRを測定し、各共重合単位の組成決定を行った。
(2) Composition of each component In heavy dimethyl sulfoxide, 1 H-NMR was measured at 30 ° C. to determine the composition of each copolymer unit.

(3)溶解度パラメータ差(ΔSP値)
「塗料用合成樹脂入門」、北岡協三著、p23−p31、高分子刊行会(1986)、表2−8、表2−9を参考に、Smallの方法で、下記(a)、(b)に従い、共重合体の溶解度パラメーターδpおよび有機溶媒の溶解度パラメーターδs算出し、その差の絶対値を溶解度パラメータ差として求めた。
(3) Solubility parameter difference (ΔSP value)
“Introduction to Synthetic Resins for Paints”, Kyozo Kitaoka, p23-p31, Kobunshi Kyokukai (1986), Tables 2-8 and 2-9, with the method of Small (a), (b ), The solubility parameter δp of the copolymer and the solubility parameter δs of the organic solvent were calculated, and the absolute value of the difference was determined as the difference in solubility parameter.

(a)共重合体の溶解度パラメーターδp
共重合体中の各単量体単位のモル分率Xi、各単量体の溶解度パラメーターδiから、下記式により、算出した。
(A) Copolymer solubility parameter δp
From the molar fraction Xi of each monomer unit in the copolymer and the solubility parameter δi of each monomer, the calculation was performed according to the following formula.

δp=Σ(δi × Xi/100)
(b)有機溶媒の溶解度パラメーターδs
前記共重合体の溶解度パラメーターδpの算出方法と同様にして算出した。また、有機溶媒が2種類以上の混合物である場合の溶解度パラメーターδsは、混合有機溶媒中の各溶媒成分のモル分率Xi(%)、各溶媒成分の溶解度パラメーターδiから、下記式により算出した。
δp = Σ (δi × Xi / 100)
(B) Solubility parameter δs of organic solvent
The calculation was performed in the same manner as the calculation method of the solubility parameter δp of the copolymer. In addition, the solubility parameter δs when the organic solvent is a mixture of two or more types was calculated by the following formula from the molar fraction Xi (%) of each solvent component in the mixed organic solvent and the solubility parameter δi of each solvent component. .

δp=Σ(δi × Xi/100)
(4)数平均粒子径
得られた共重合体ケークを走査型電子顕微鏡(以下SEMとも言う)を用い、150倍または1万倍で観察し、1次粒子径を画像解析(使用ソフト:Scion Corporation社製画像解析ソフト「Scion Image」)して算出した。
δp = Σ (δi × Xi / 100)
(4) Number average particle diameter The obtained copolymer cake was observed at 150 times or 10,000 times using a scanning electron microscope (hereinafter also referred to as SEM), and the primary particle diameter was analyzed (image used: Scion). The image analysis software “Scion Image” manufactured by Corporation was calculated.

(実施例1)
(a)重合工程:
容量が20リットルで、バッフルおよびファウドラ型攪拌翼を備えたステンレス製オートクレーブに、下記(イ)の混合物質を供給して、250rpmで攪拌しながら溶解し、系内を10L/分の窒素ガスで15分間バブリングした。次に、窒素ガスを5L/分の流量でフローし、反応系を攪拌しながら95℃に昇温した。下記(ロ)の混合物質を40分間で逐次添加し、さらに60分間保った後、重合を終了し、共重合体スラリー(a)を得た。重合初期から共重合体が分散質としてスラリー状に分散した不均一系で、重合槽壁面への付着なども見られず、良好に重合が進行した。
Example 1
(A) Polymerization step:
A mixed material of the following (a) is supplied to a stainless steel autoclave having a capacity of 20 liters and equipped with a baffle and a foudra-type stirring blade, dissolved while stirring at 250 rpm, and the system is filled with nitrogen gas at 10 L / min. Bubbled for 15 minutes. Next, nitrogen gas was flowed at a flow rate of 5 L / min, and the temperature was raised to 95 ° C. while stirring the reaction system. The following mixed substances (b) were sequentially added over 40 minutes, and after maintaining for another 60 minutes, the polymerization was terminated to obtain a copolymer slurry (a). From the initial stage of the polymerization, the copolymer was dispersed in a slurry as a dispersoid, and the polymerization proceeded well without any adhesion to the wall of the polymerization tank.

混合物質(イ):
メタクリル酸 20重量部、
メタクリル酸メチル 80重量部、
n−ヘプタン 175重量部、
酢酸ブチル 525重量部、
混合物質(ロ):
n−ヘプタン 25重量部、
酢酸ブチル 75重量部、
ラウロリルパーオキサイド 0.8重量部。
Mixed substance (I):
20 parts by weight of methacrylic acid,
80 parts by weight of methyl methacrylate,
175 parts by weight of n-heptane,
525 parts by weight of butyl acetate,
Mixed substances (b):
25 parts by weight of n-heptane,
75 parts by weight of butyl acetate,
Lauryl peroxide 0.8 parts by weight.

得られたスラリー少量を定性濾紙No.1を用いて吸引ろ過し、80℃で12時間乾燥を行い、パウダー状の共重合体ケーク(a’)を得た。Mwは、120,000、分子量分布(Mw/Mn)は、3.03であった。共重合組成はMMA/MAA(重量比)=72/28であり、共重合体(A)(δp=9.20)と有機溶媒(B)の溶解度パラメーターの差の絶対値ΔSPは、1.65であった。平均粒子径は5.0μmであった(1万倍にて算出)。   A small amount of the resulting slurry was added to the qualitative filter paper No. And suction filtration using No. 1, followed by drying at 80 ° C. for 12 hours to obtain a powdery copolymer cake (a ′). Mw was 120,000, and molecular weight distribution (Mw / Mn) was 3.03. The copolymer composition is MMA / MAA (weight ratio) = 72/28, and the absolute value ΔSP of the solubility parameter difference between the copolymer (A) (δp = 9.20) and the organic solvent (B) is 1. 65. The average particle size was 5.0 μm (calculated at 10,000 times).

(b)造粒工程:
重合後の反応溶液に酢酸ブチルを1重量部添加し、攪拌しながら80℃に昇温し、60分保った後、加熱攪拌を終了し、共重合体スラリーを得た。
(B) Granulation step:
1 part by weight of butyl acetate was added to the reaction solution after polymerization, the temperature was raised to 80 ° C. while stirring, and the temperature was maintained for 60 minutes, and then the heating and stirring was terminated to obtain a copolymer slurry.

得られたスラリー少量を定性濾紙No.1を用いて吸引ろ過し、80℃で12時間乾燥を行い、実施例1の共重合体ケークを得た。平均粒子径は350μmであった(150倍にて算出)。   A small amount of the resulting slurry was added to the qualitative filter paper No. 1 was subjected to suction filtration and dried at 80 ° C. for 12 hours to obtain a copolymer cake of Example 1. The average particle size was 350 μm (calculated at 150 times).

実施例2:
造粒工程において、酢酸ブチルの添加量を1重量部から10重量部に変更した以外は実施例1と同様の方法で実施例2の共重合体ケークを得た。平均粒子径は410μmであった(150倍にて算出)。
Example 2:
In the granulation step, a copolymer cake of Example 2 was obtained in the same manner as in Example 1 except that the amount of butyl acetate added was changed from 1 part by weight to 10 parts by weight. The average particle size was 410 μm (calculated at 150 times).

実施例3:
造粒工程において、酢酸ブチルの添加量を1重量部から50重量部に変更した以外は実施例1と同様の方法で実施例3の共重合体ケークを得た。平均粒子径は480μmであった(150倍にて算出)。
Example 3:
In the granulation step, a copolymer cake of Example 3 was obtained in the same manner as in Example 1 except that the amount of butyl acetate added was changed from 1 part by weight to 50 parts by weight. The average particle size was 480 μm (calculated at 150 times).

実施例4:
造粒工程において、添加する溶媒を酢酸ブチルから水に変更した以外は実施例2と同様の方法で実施例4の共重合体ケークを得た。平均粒子径は570μmであった(150倍にて算出)。
Example 4:
In the granulation step, a copolymer cake of Example 4 was obtained in the same manner as in Example 2 except that the solvent to be added was changed from butyl acetate to water. The average particle size was 570 μm (calculated at 150 times).

比較例1:
溶媒の添加を行わなかった以外は実施例1と同様の方法で比較例1の共重合体ケークを得た。平均粒子径は10μmであった(1万倍にて算出)。
Comparative Example 1:
A copolymer cake of Comparative Example 1 was obtained in the same manner as in Example 1 except that no solvent was added. The average particle size was 10 μm (calculated at 10,000 times).

比較例2:
重合工程において、混合物質(イ)を下記混合物質(ハ)に変更し、造粒工程を実施しなかった以外は、実施例1と同様の方法で比較例2の重合体ケークを得た。平均粒子径は5.5μmであった(1万倍にて算出)。
Comparative Example 2:
In the polymerization step, the polymer substance of Comparative Example 2 was obtained in the same manner as in Example 1 except that the mixed substance (I) was changed to the following mixed substance (C) and the granulation process was not performed. The average particle size was 5.5 μm (calculated at 10,000 times).

混合物質(ハ):
メタクリル酸 20重量部、
メタクリル酸メチル 80重量部、
n−ヘプタン 175重量部、
酢酸ブチル 535重量部、
実施例1〜4および比較例1、2の比較から、重合後のスラリーに特定の溶媒を添加し、特定温度で加熱攪拌することにより、粒子を造粒することができることがわかる。
Mixed substances (C):
20 parts by weight of methacrylic acid,
80 parts by weight of methyl methacrylate,
175 parts by weight of n-heptane,
535 parts by weight of butyl acetate,
From comparison between Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 and 2, it can be seen that particles can be granulated by adding a specific solvent to the slurry after polymerization and heating and stirring at a specific temperature.

実施例1で得られた重合ラリーを加圧ろ過機に移送して固液分離し(第二ろ過)、さらに80℃で12時間乾燥を行い、重合体のケークを得た。   The polymerization rally obtained in Example 1 was transferred to a pressure filter and subjected to solid-liquid separation (second filtration), and further dried at 80 ° C. for 12 hours to obtain a polymer cake.

この共重合体のケーク100重量部に、触媒として酢酸リチウム0.2重量部を配合し、を38mmφ二軸・単軸複合型連続混練押出機(HTM38(CTE社製、L/D=47.5、ベント部:2箇所)に供給した。ホッパー部より窒素を10L/分の量でパージしながら、スクリュー回転数75rpm、原料供給量10kg/h、シリンダ温度290℃で分子内環化反応を行い、ペレット状のグルタル酸無水物含有熱可塑性共重合体を得た。この方法により、滞留時も発生ガス量の少ない高度な耐熱性、熱安定性を有しながら、とりわけ無色透明性に優れたグルタル酸無水物含有熱可塑性共重合体を製造することができた。   Into 100 parts by weight of the copolymer cake, 0.2 parts by weight of lithium acetate as a catalyst was blended, and 38 mmφ biaxial / uniaxial composite continuous kneading extruder (HTM38 (manufactured by CTE, L / D = 47. 5. Vent part: 2 places) While purging nitrogen from the hopper part at an amount of 10 L / min, intramolecular cyclization reaction was performed at a screw rotation speed of 75 rpm, a raw material supply rate of 10 kg / h, and a cylinder temperature of 290 ° C. In this way, a pellet-like glutaric anhydride-containing thermoplastic copolymer was obtained, which had excellent heat resistance and thermal stability with a small amount of generated gas even during residence, and was particularly excellent in colorless transparency. A glutaric anhydride-containing thermoplastic copolymer could be produced.

Claims (10)

(i)カルボキシル基含有アクリル系単量体およびこれと共重合可能なその他のアクリル系単量体を含む単量体混合物を共重合し、(i)カルボキシル基含有アクリル系単量体単位を含む共重合体(A)を製造するに際し、下記重合工程(I)および造粒工程(II)を含むことを特徴とする共重合体の製造方法。
(I)重合工程
芳香族基を含有しない有機溶媒であって、カルボキシル基含有アクリル単量体およびこれと共重合可能なその他のアクリル系単量体を含む単量体混合物は溶解し、かつ、(i)カルボキシル基含有アクリル単量体単位を含む共重合体(A)の溶解度が1g/100g以下である有機溶媒(B)中で共重合し、共重合体スラリーを得る重合工程
(II)造粒工程
前記共重合体スラリー溶液に溶媒(C)を追添し、50〜120℃の温度で攪拌した後、固液分離し、共重合体(A)得る造粒工程
(I) copolymerizing a monomer mixture containing a carboxyl group-containing acrylic monomer and other acrylic monomers copolymerizable therewith, and (i) containing a carboxyl group-containing acrylic monomer unit A method for producing a copolymer, which comprises the following polymerization step (I) and granulation step (II) when producing the copolymer (A).
(I) Polymerization Step An organic solvent containing no aromatic group, the monomer mixture containing a carboxyl group-containing acrylic monomer and other acrylic monomers copolymerizable therewith is dissolved, and (I) Polymerization step (II) in which a copolymer slurry containing a carboxyl group-containing acrylic monomer unit is copolymerized in an organic solvent (B) having a solubility of 1 g / 100 g or less to obtain a copolymer slurry. Granulation step The solvent (C) is added to the copolymer slurry solution and stirred at a temperature of 50 to 120 ° C, followed by solid-liquid separation to obtain a copolymer (A).
前記溶媒(C)の添加量が、前記有機溶媒(B)の0.01〜10重量%であることを特徴とする請求項1記載の共重合体の製造方法。   The method for producing a copolymer according to claim 1, wherein the amount of the solvent (C) added is 0.01 to 10% by weight of the organic solvent (B). 前記有機溶媒(B)が、脂肪族炭化水素、カルボン酸エステル、ケトンから選ばれる1種以上であることを特徴とする請求項1または2記載の共重合体の製造方法。   The method for producing a copolymer according to claim 1 or 2, wherein the organic solvent (B) is at least one selected from aliphatic hydrocarbons, carboxylic acid esters, and ketones. 前記有機溶媒(B)が、脂肪族炭化水素およびカルボン酸エステルの混合物であることを特徴とする請求項1〜3いずれかに記載の共重合体の製造方法。   The method for producing a copolymer according to any one of claims 1 to 3, wherein the organic solvent (B) is a mixture of an aliphatic hydrocarbon and a carboxylic acid ester. 前記有機溶媒(B)が、脂肪族炭化水素およびカルボン酸エステルの混合物であり、その重量比が5/95〜70/30であることを特徴とする請求項4記載の共重合体の製造方法。   The method for producing a copolymer according to claim 4, wherein the organic solvent (B) is a mixture of an aliphatic hydrocarbon and a carboxylic acid ester, and the weight ratio thereof is 5/95 to 70/30. . 前記溶媒(C)がカルボン酸エステルおよび/または水であることを特徴とする請求項1〜5いずれかに記載の共重合体の製造方法。
The method for producing a copolymer according to any one of claims 1 to 5, wherein the solvent (C) is a carboxylic acid ester and / or water.
前記重合工程(I)を、共重合体(A)の溶解度パラメーターと有機溶媒(B)の溶解度パラメーターの差の絶対値(ΔSP)が、1.0以上である条件下で行うことを特徴とする請求項1〜6いずれかに記載の共重合体の製造方法。   The polymerization step (I) is performed under the condition that the absolute value (ΔSP) of the difference between the solubility parameter of the copolymer (A) and the solubility parameter of the organic solvent (B) is 1.0 or more. The method for producing a copolymer according to claim 1. 前記共重合体(A)が(i)下記一般式(1)で表されるカルボキシル基含有アクリル系単量体単位および(ii)下記一般式(2)で表されるアクリル系単量体単位を含む共重合体であることを特徴とする請求項1〜7いずれかに記載の共重合体の製造方法。
Figure 2008239850
(ただし、Rは、同一または相異なるものであり、水素原子および炭素数1〜5のアルキル基から選ばれるいずれかを表す)
Figure 2008239850
(ただし、Rは水素および炭素数1〜5のアルキル基から選ばれるいずれかを表し、Rは無置換または水酸基若しくはハロゲンで置換された炭素数1〜6の脂肪族炭化水素基および炭素数3〜6の脂環式炭化水素基から選ばれるいずれかを示す)
The copolymer (A) is (i) a carboxyl group-containing acrylic monomer unit represented by the following general formula (1) and (ii) an acrylic monomer unit represented by the following general formula (2) The method for producing a copolymer according to claim 1, wherein the copolymer is a copolymer containing
Figure 2008239850
(However, R 1 is the same or different and represents any one selected from a hydrogen atom and an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms.)
Figure 2008239850
(However, R 2 represents any one selected from hydrogen and an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, and R 3 is an unsubstituted or substituted C 1-6 aliphatic hydrocarbon group and carbon having a hydroxyl group or halogen. Any one selected from alicyclic hydrocarbon groups of 3 to 6)
前記共重合体(A)中に、(i)上記一般式(1)で表されるカルボキシル基含有アクリル系単量体単位を15〜50重量%含有する請求項8記載の共重合体の製造方法。   The copolymer according to claim 8, wherein the copolymer (A) contains (i) 15 to 50% by weight of a carboxyl group-containing acrylic monomer unit represented by the general formula (1). Method. 請求項8または9記載の共重合体の製造方法により共重合体(A)を製造(第一工程)した後、引き続いて、該共重合体(A)を加熱処理し、(イ)脱水および/または(ロ)脱アルコール反応よる分子内環化反応を行う工程(第二工程)により、(iii)下記一般式(3)で表されるグルタル酸無水物単位および(ii)不飽和カルボン酸アルキルエステル単位を含む熱可塑性共重合体(D)を製造することを特徴とするグルタル酸無水物単位含有熱可塑性共重合体の製造方法。
Figure 2008239850
(ただし、R、Rは、同一または相異なるものであり、水素原子および炭素数1〜5のアルキル基から選ばれるいずれかを表す)
A copolymer (A) is produced by the method for producing a copolymer according to claim 8 or 9 (first step), and subsequently, the copolymer (A) is subjected to heat treatment, and (a) dehydration and And / or (b) a step (second step) in which intramolecular cyclization is performed by dealcoholization reaction, (iii) a glutaric anhydride unit represented by the following general formula (3) and (ii) an unsaturated carboxylic acid A method for producing a thermoplastic copolymer containing glutaric anhydride units, which comprises producing a thermoplastic copolymer (D) containing an alkyl ester unit.
Figure 2008239850
(However, R 4 and R 5 are the same or different and represent any one selected from a hydrogen atom and an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms.)
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016196552A (en) * 2015-04-03 2016-11-24 昭和電工株式会社 Method for producing norbornene-based addition copolymer

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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