JP3319483B2 - Methacrylic resin having thermal decomposition resistance and method for producing the same - Google Patents

Methacrylic resin having thermal decomposition resistance and method for producing the same

Info

Publication number
JP3319483B2
JP3319483B2 JP00058894A JP58894A JP3319483B2 JP 3319483 B2 JP3319483 B2 JP 3319483B2 JP 00058894 A JP00058894 A JP 00058894A JP 58894 A JP58894 A JP 58894A JP 3319483 B2 JP3319483 B2 JP 3319483B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
polymerization
weight
polymer
mol
concentration
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP00058894A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH07206904A (en
Inventor
章二郎 桑原
六朗 藤田
正弘 黒川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Gas Chemical Co Inc
Original Assignee
Mitsubishi Gas Chemical Co Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Gas Chemical Co Inc filed Critical Mitsubishi Gas Chemical Co Inc
Priority to JP00058894A priority Critical patent/JP3319483B2/en
Publication of JPH07206904A publication Critical patent/JPH07206904A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3319483B2 publication Critical patent/JP3319483B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はメタクリル樹脂、及びそ
の製造方法に関する。さらに詳しくは、優れた耐熱分解
性を有するメタクリル樹脂、及びその製造方法に関す
る。
The present invention relates to a methacrylic resin and a method for producing the same. More specifically, the present invention relates to a methacrylic resin having excellent thermal decomposition resistance and a method for producing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来メタクリル樹脂は透明性、耐候性、
機械的強度が優れており、建築用資材や家具・室内装飾
用素材、自動車部品、電気部品等各種成形材料として各
方面に広く利用されている。一般にメタクリル樹脂は2
30℃付近から分解し始め、270℃付近から特に顕著
である。他方、メタクリル樹脂は230℃〜250℃で
射出成形あるいは押出成形される。このとき成形される
メタクリル樹脂が熱分解温度と接近しているため、一部
ポリマーより加熱分解したモノマーが成形品中に残留し
てシルバーストリークスや発泡を発生させたり、着色、
耐熱変形性の低下、臭気による作業環境の悪化等をきた
し、実用上の問題となっている。
2. Description of the Related Art Conventionally, methacrylic resin has high transparency, weather resistance,
It has excellent mechanical strength and is widely used in various fields as various molding materials such as building materials, furniture / upholstery materials, automobile parts, electric parts and the like. Generally, methacrylic resin is 2
Decomposition starts at around 30 ° C., and is particularly remarkable at around 270 ° C. On the other hand, methacrylic resin is injection molded or extruded at 230 ° C. to 250 ° C. Since the methacrylic resin molded at this time is close to the thermal decomposition temperature, the monomer thermally decomposed from the polymer partially remains in the molded product, causing silver streaks and foaming, coloring,
The heat resistance is deteriorated and the working environment is deteriorated due to odor, which is a practical problem.

【0003】これまでメタクリル樹脂の耐熱分解性を向
上させるために種々の工夫がなされてきている。たとえ
ば、初期において抗酸化剤を添加して加熱成形すること
が試みられたが、充分な効果が得られないばかりか着色
する等の欠点を有していた。近年、メタクリル樹脂を連
続重合法で製造することにより耐熱分解性を改良するこ
とが開示されている。例えば、特公昭52−32665
号公報では温度130〜160℃において1段完全混合
槽型連続重合を行うに当たり、連鎖移動剤としてメルカ
プタン濃度0.01〜1.0モル%および下記式を満足
するモノマー組成物を連続的にフィードしてモノマー転
化率50〜78%に維持する方法が開示されている。 10≧A1/2 ・B-1/2×103 3≧A・B×105 2.9≧A-1・(B+10.3)×10-6 ここで、Aは、単量体フィード100g中のラジカル重
合開始剤のモル数を示し、Bは、ラジカル重合開始剤の
重合温度における半減期(時間)を示す。
Various attempts have been made to improve the thermal decomposition resistance of methacrylic resins. For example, although an attempt was made to add an antioxidant and heat-mold at an early stage, it was not only insufficiently effective but also had disadvantages such as coloring. In recent years, it has been disclosed to improve the thermal decomposition resistance by producing a methacrylic resin by a continuous polymerization method. For example, Japanese Patent Publication No. 52-32665
In carrying out the one-stage complete mixing tank type continuous polymerization at a temperature of from 130 to 160 ° C., a monomer composition satisfying the following formula and a mercaptan concentration of 0.01 to 1.0 mol% as a chain transfer agent is continuously fed. To maintain the monomer conversion at 50-78%. 10 ≧ A 1/2 · B −1/2 × 10 3 3 ≧ A · B × 10 5 2.9 ≧ A −1 · (B + 10.3) × 10 -6 where A is a monomer feed The number of moles of the radical polymerization initiator in 100 g is shown, and B represents the half-life (time) at the polymerization temperature of the radical polymerization initiator.

【0004】さらに、特開平3−111408号公報で
は1段完全混合槽型連続重合を行うに当たり、重合温度
130〜160℃における半減期が0.5〜2分の開始
剤を用い、重合温度でのラジカル開始剤の半減期と平均
滞留時間の比が1/200〜1/10000となるよう
に平均滞留時間を設定し、モノマー転化率を45〜70
%とする方法が開示されている。これらいずれの発明に
おいても、問題とする耐熱分解性は、未反応モノマー等
残存揮発分を高温下で除去する真空脱揮工程や押出成形
工程等の後処理工程を経たポリマーについて評価したも
のである。本発明者らの検討によれば重合工程で生成し
てくるポリマーそのものの耐熱分解性については必ずし
も十分ではなかった。真空脱揮工程や押出成形工程等の
後処理工程での熱分解による収率低下、熱履歴による着
色等を考慮すれば重合工程で生成するポリマーの耐熱分
解性を向上させることが極めて重要である。
Further, in Japanese Unexamined Patent Publication (Kokai) No. 3-111408, an initiator having a half-life of 0.5 to 2 minutes at a polymerization temperature of 130 to 160 ° C. is used for performing a one-stage complete mixing tank type continuous polymerization. The average residence time is set such that the ratio of the half life of the radical initiator to the average residence time is 1/200 to 1/10000, and the monomer conversion is 45 to 70.
% Is disclosed. In any of these inventions, the thermal decomposition resistance in question is evaluated for a polymer that has undergone a post-treatment step such as a vacuum devolatilization step or an extrusion molding step for removing residual volatile components such as unreacted monomers at a high temperature. . According to the study of the present inventors, the thermal decomposition resistance of the polymer itself produced in the polymerization step was not always sufficient. It is extremely important to improve the thermal decomposition resistance of the polymer generated in the polymerization step in consideration of a decrease in yield due to thermal decomposition in a post-treatment step such as a vacuum devolatilization step or an extrusion molding step, and coloring due to heat history. .

【0005】また、多段完全混合槽型連続重合に関する
発明も開示されている。特開平1−172401号公報
では、メチルアクリレートまたはエチルアクリレート等
のコモノマーや連鎖移動剤の一部を分割フィードするこ
とにより生成ポリマーの熱安定性等品質が向上できるこ
とが記載されているがこれについての具体的な実施例は
一切開示されていない。本発明者らは、先の出願(特願
平5−279861)において、メタノール5〜29重
量%添加した連続溶液重合法を開示した。本法によれ
ば、ポリマー濃度が比較的低濃度領域ではゲル効果の発
現を抑制することができるので重合を安定化することが
できるが、得られるポリマーの耐熱分解性においては必
ずしも満足されるものではない。
[0005] Also, an invention relating to a multistage complete mixing tank type continuous polymerization is disclosed. Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-172401 describes that the quality such as the thermal stability of a produced polymer can be improved by split feed of a part of a comonomer such as methyl acrylate or ethyl acrylate or a chain transfer agent. No specific examples are disclosed. The present inventors have disclosed a continuous solution polymerization method in which 5-29% by weight of methanol is added in an earlier application (Japanese Patent Application No. 5-279861). According to this method, in the region where the polymer concentration is relatively low, the gel effect can be suppressed, so that the polymerization can be stabilized, but the obtained polymer is not necessarily satisfied with the thermal decomposition resistance. is not.

【0006】また、特開昭62−241905号公報で
はメタノールを含む溶解度パラメーター(δ)が10.
5〜14.5(cal/cm3 1/2 である脂肪族1価
アルコール30〜80重量%の存在下に重合を行う方法
が開示されているが、本発明者らが実施した試験によれ
ば、30〜80重量%の大量のアルコール添加系では成
形材料として使用される分子量を有するメタクリル樹脂
を製造すると極めて耐熱分解性の低いポリマーしか得ら
れないことがわかった。
In Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-241905, the solubility parameter (δ) containing methanol is 10.
A method is disclosed in which polymerization is carried out in the presence of 30 to 80% by weight of an aliphatic monohydric alcohol having a weight of 5 to 14.5 (cal / cm 3 ) 1/2 . According to the results, it was found that, in the case of a large amount of an alcohol-added system of 30 to 80% by weight, when a methacrylic resin having a molecular weight used as a molding material was produced, only a polymer having extremely low thermal decomposition was obtained.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
した課題を解決し、熱成形時におけるシルバーストリー
クスや発泡、着色および臭気等の発生の少ない、耐熱分
解性に優れたメタクリル樹脂、及びその製造方法を提供
することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems and to provide a methacrylic resin which is free from silver streaks, foaming, coloring and odor during thermoforming, and has excellent heat decomposition resistance. And a method for manufacturing the same.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、鋭意検討
した結果、一定のラジカル重合開始剤の半減期とその濃
度及び連鎖移動剤濃度、モノマー濃度と溶媒濃度、重合
温度、及び平均滞留時間の条件下で、メチルメタクリレ
ートもしくはメチルメタクリレートを含む単量体混合物
を重合反応させることにより、上記した課題を解決でき
ることを見出し、本発明を完成させた。
Means for Solving the Problems As a result of intensive studies, the present inventors have found that a certain half-life of a radical polymerization initiator and its concentration, a chain transfer agent concentration, a monomer concentration and a solvent concentration, a polymerization temperature, and an average residence time. The inventors have found that the above-mentioned problems can be solved by polymerizing methyl methacrylate or a monomer mixture containing methyl methacrylate under the conditions of time, and completed the present invention.

【0009】すなわち、本発明は、1段完全混合槽を使
用して、メチルメタクリレート単独、またはメチルメタ
クリレートが75重量%以上とメチルアクリレート、エ
チルアクリレートもしくはブチルアクリレートから選ば
れた少なくとも一種以上が25重量%以下からなる単量
体混合物71〜95重量%及び溶媒29〜5重量%から
なる組成物に対し、組成物中ラジカル重合開始剤濃度が
1.0×10-3〜1.6モル%、及び連鎖移動剤濃度が
1.0×10-3〜3.7モル%となるように調製した反
応組成物を、重合温度100〜170℃、及び平均滞留
時間が重合温度における重合開始剤半減期の5〜700
0倍となるようにして重合率40〜80%に維持しなが
ら連続的に重合して得られ、かつ重合反応終了後で後処
理工程での熱履歴を受ける前の下記式で定義される熱分
解度(DW)が5wt%以下である耐熱分解性を有する
メタクリル樹脂に関する発明である。 DW=γw ・ 0. 87RA (式中、DWは、窒素気流中、30℃から300℃まで
2℃/minの割合で加熱昇温したときの加熱減量率
(wt%)、γw は、全生成ポリマーに対する末端二重
結合を有すポリマーの含有率(wt%)、およびRA
は、生成ポリマー中のアクリレート単位濃度(モル%)
を示す。)
That is, in the present invention, methyl methacrylate alone or at least 75% by weight of methyl methacrylate and 25% by weight of at least one selected from methyl acrylate, ethyl acrylate or butyl acrylate are used in a one-stage complete mixing tank. % Of a monomer mixture consisting of 71 to 95% by weight and a composition consisting of 29 to 5% by weight of a solvent, wherein the concentration of the radical polymerization initiator in the composition is 1.0 × 10 −3 to 1.6 mol%, And a reaction composition prepared so that the concentration of the chain transfer agent is 1.0 × 10 −3 to 3.7 mol%, a polymerization temperature of 100 to 170 ° C., and an average residence time of the polymerization initiator half-life at the polymerization temperature. 5 to 700
It is obtained by continuously polymerizing while maintaining a polymerization rate of 40 to 80% so as to be 0 times, and is defined by the following formula after the completion of the polymerization reaction and before receiving the heat history in the post-treatment step. The invention relates to a methacrylic resin having a thermal decomposition resistance having a decomposition degree (DW) of 5 wt% or less. DW = γw · 0.87 RA (where DW is the heating weight loss rate (wt%) when heating and heating at a rate of 2 ° C./min from 30 ° C. to 300 ° C. in a nitrogen stream, and γw is the total Content of polymer having terminal double bond (wt%) with respect to product polymer, and RA
Is the acrylate unit concentration (mol%) in the produced polymer
Is shown. )

【0010】本発明で使用する単量体成分としてはメチ
ルメタクリレート単独、またはメチルメタクリレート7
5が重量%以上とメチルアクリレート、エチルアクリレ
ートもしくはブチルアクリレートから選ばれた少なくと
も一種以上が25重量%以下からなる単量体もしくはそ
の混合物である。一般にメタクリル樹脂は、メチルメタ
クリレートとアクリレート類との共重合体であり、その
組成比は射出成形グレード、押出成形グレード等成形目
的、すなわちポリマーの流動性によって決定される。通
常、ポリマー中のアクリレート単位濃度は20重量%以
下とされるが、そのためにはメチルメタクリレートを7
5重量%以上及びメチルアクリレート、エチルアクリレ
ートまたはブチルアクリレートから選ばれた少なくとも
一種以上を25重量%以下とする必要がある。供給され
る単量体混合物組成は生成するポリマーの共重合組成と
異なるが、簡単な実験、例えばポリマーの熱分解ガスク
ロマトグラフィー測定によって予めその関係を知ること
ができる。
As the monomer component used in the present invention, methyl methacrylate alone or methyl methacrylate 7
5 is a monomer or mixture of at least 25% by weight of at least one selected from methyl acrylate, ethyl acrylate and butyl acrylate at least 25% by weight. Generally, the methacrylic resin is a copolymer of methyl methacrylate and acrylates, and the composition ratio is determined by the molding purpose such as the injection molding grade and the extrusion molding grade, that is, the fluidity of the polymer. Usually, the concentration of the acrylate unit in the polymer is set to 20% by weight or less.
At least 5% by weight and at least one selected from methyl acrylate, ethyl acrylate and butyl acrylate must be 25% by weight or less. The composition of the monomer mixture supplied is different from the copolymer composition of the resulting polymer, but the relationship can be known in advance by simple experiments, for example, pyrolysis gas chromatography measurement of the polymer.

【0011】本発明で使用できる溶媒としてはトルエ
ン、キシレン、アセトン、メチルエチルケトン、メタノ
ール、エタノール等が挙げられる。これらの中でもメタ
ノールの使用が、重合反応後の処理等を考慮すると特に
望ましい。上記溶媒の使用割合は、単量体もしくは単量
体混合物71〜95重量%に対し、溶媒29〜5重量%
である。溶媒濃度が上記5重量%未満では、メチルメタ
クリレートのラジカル重合に顕著な自動促進効果、すな
わち系内粘度上昇による重合速度の異常加速現象が生じ
て安定な重合反応を維持できなくなる。一方、溶媒濃度
が上記29重量%を超えると、設定できる分子量範囲が
狭められ、かつ生成ポリマー中の末端二重結合を有する
ポリマーの含有率γw を10重量%以下に設定できる条
件が極端に狭くなる。
[0011] Solvents usable in the present invention include toluene, xylene, acetone, methyl ethyl ketone, methanol and ethanol. Among these, the use of methanol is particularly desirable in view of the treatment after the polymerization reaction and the like. The use ratio of the solvent is 29 to 5% by weight of the solvent based on 71 to 95% by weight of the monomer or the monomer mixture.
It is. If the solvent concentration is less than 5% by weight, a remarkable auto-promoting effect on the radical polymerization of methyl methacrylate, that is, an abnormal acceleration of the polymerization rate due to an increase in the viscosity in the system occurs, and a stable polymerization reaction cannot be maintained. On the other hand, when the solvent concentration exceeds 29% by weight, the settable molecular weight range is narrowed, and the conditions under which the content γw of the polymer having a terminal double bond in the produced polymer can be set to 10% by weight or less are extremely narrow. Become.

【0012】重合開始剤としては、ジ−t−ブチルパー
カーボネート、イソブチリルパーオキサイド、ジイソプ
ロピルパーオキシジカーボネート、ジ−2−エチルヘキ
シルパーオキシジカーボネート、t−ブチルパーオキシ
ジネオデカノエート、t-ブチルパーオキシピバレー
ト、3,5,5−トリメチルヘキサノイルパーオキサイ
ド、ラウロイルパーオキサイド、アセチルパーオキサイ
ド、t−ブチルパーオキシ(2−エチルヘキサノエー
ト)、ベンゾイルパーオキサイド、t−ブチルパーオキ
シイソブチレート、t−ブチルパーオキシイソプロピル
カーボネート、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、ジ−t−アミルパーオキサイ
ド、ジ−t−ブチルパーオキサイド等の有機過酸化物、
Examples of the polymerization initiator include di-t-butyl percarbonate, isobutyryl peroxide, diisopropyl peroxy dicarbonate, di-2-ethylhexyl peroxy dicarbonate, t-butyl peroxydineodenoate and t-butyl peroxy dicarbonate. -Butylperoxypivalate, 3,5,5-trimethylhexanoyl peroxide, lauroyl peroxide, acetyl peroxide, t-butylperoxy (2-ethylhexanoate), benzoyl peroxide, t-butylperoxy Organic peroxides such as isobutylate, t-butylperoxyisopropyl carbonate, t-butylperoxybenzoate, dicumyl peroxide, di-t-amyl peroxide, and di-t-butyl peroxide;

【0013】あるいは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)、(1−フ
ェニルエチル)アゾジフェニルメタン、2,2’−アゾ
ビスイソブチロニトリル、ジメチル−2,2’−アゾビ
スイソブチレート、2,2’−アゾビス(2−メチルブ
チロニトリル)、1,1’−アゾビスイソブチレート、
1,1’−アゾビス(1−シクロヘキサンカーボニトリ
ル)等のアゾ化合物が挙げられる。
Alternatively, 2,2′-azobis (4-methoxy-2,4-dimethylvaleronitrile), 2,2′-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile), (1-phenylethyl) azodiphenylmethane, , 2'-azobisisobutyronitrile, dimethyl-2,2'-azobisisobutyrate, 2,2'-azobis (2-methylbutyronitrile), 1,1'-azobisisobutyrate,
An azo compound such as 1,1′-azobis (1-cyclohexanecarbonitrile) is exemplified.

【0014】単量体もしくは単量体混合物、溶媒等の組
成物中のラジカル重合開始剤濃度は、1.0×10-3
1.6モル%、好ましくは、1.0×10-3〜1.0モ
ル%の範囲である。ラジカル重合重合開始剤濃度が、上
記1.0×10-3モル%未満では、工業的に有利な重合
率、換言すればポリマー濃度を達成できない。一方、
1.6モル%を超えると、高重合率を達成できるが、設
定できる分子量範囲が狭められ、かつ生成ポリマー中の
末端二重結合を有するポリマーの含有率γw を10重量
%以下に設定できる条件が極端に狭くなる。また、大量
の重合開始剤の使用は、製品ポリマーの透明性を低下さ
せる問題が生ずる。
The concentration of a radical polymerization initiator in a composition such as a monomer or a monomer mixture and a solvent is 1.0 × 10 −3 to 1.0 × 10 −3 .
It is in the range of 1.6 mol%, preferably 1.0 × 10 −3 to 1.0 mol%. If the radical polymerization polymerization initiator concentration is less than 1.0 × 10 −3 mol%, an industrially advantageous polymerization rate, in other words, the polymer concentration cannot be achieved. on the other hand,
If it exceeds 1.6 mol%, a high polymerization rate can be achieved, but the settable molecular weight range is narrowed and the content γw of the polymer having a terminal double bond in the produced polymer can be set to 10% by weight or less. Becomes extremely narrow. Further, the use of a large amount of the polymerization initiator causes a problem of lowering the transparency of the product polymer.

【0015】重合開始剤の半減期および分解速度は、日
本油脂(株)発行の「有機過酸化物」資料集第13版、
アトケム吉富(株)技術資料および和光純薬(株)発行
のアゾ系重合開始剤( AZO POLYMERIZATION INITIATORS
)等のデータから知ることができる。
[0015] The half life and decomposition rate of the polymerization initiator are described in "Organic Peroxide" Data Collection, 13th Edition, published by NOF Corporation.
Azochem Yoshitomi Co., Ltd. technical data and azo polymerization initiator (AZO POLYMERIZATION INITIATORS) issued by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.
) And so on.

【0016】連鎖移動剤としては通常のラジカル重合で
得られるt−ブチルメルカプタン、n−オクチルメルカ
プタン、n−ドデシルメルカプタン、チオグリコール酸
イソオクチル等が使用できる。単量体もしくは単量体混
合物、溶媒等の組成物中の連鎖移動剤濃度は、1.0×
10-3〜3.7モル%、好ましくは1.6×10-2
0.6モル%の範囲である。連鎖移動剤濃度が、上記
1.0×10-3モル%未満では、生成ポリマー中の末端
二重結合を有するポリマーの含有率γw を10重量%以
下にすることが困難となる。一方、上記3.7モル%を
超えると生成ポリマーの分子量が小さくなり、十分な機
械的物性を得ることができなくなる。
As the chain transfer agent, t-butyl mercaptan, n-octyl mercaptan, n-dodecyl mercaptan, isooctyl thioglycolate, etc. obtained by ordinary radical polymerization can be used. The concentration of the chain transfer agent in a composition such as a monomer or a monomer mixture and a solvent is 1.0 ×
10 −3 to 3.7 mol%, preferably 1.6 × 10 −2 to
It is in the range of 0.6 mol%. When the concentration of the chain transfer agent is less than 1.0 × 10 −3 mol%, it is difficult to reduce the content γw of the polymer having a terminal double bond in the produced polymer to 10% by weight or less. On the other hand, when the content exceeds 3.7 mol%, the molecular weight of the produced polymer becomes small, so that sufficient mechanical properties cannot be obtained.

【0017】これらの重合開始剤と連鎖移動剤の重合槽
への供給は、フィードする原料組成物に対して所望の濃
度となるようにそれぞれ単独で供給してもよいが、予め
単量体もしくは単量体混合物、あるいは溶媒に溶解して
から供給するのが望ましい。
The polymerization initiator and the chain transfer agent may be supplied to the polymerization tank independently so as to have a desired concentration with respect to the raw material composition to be fed. It is desirable to supply after dissolving in a monomer mixture or a solvent.

【0018】本発明の重合反応温度100〜170℃で
ある。重合温度が上記100℃未満では、生成ポリマー
鎖中に200℃以下で断裂する熱的に極めて弱いヘッド
−ヘッド結合が残存してしまう。一方、上記170℃を
超えると、オリゴマーの生成が著しく、ポリマーに着色
が生ずる。
The polymerization temperature of the present invention is from 100 to 170 ° C. When the polymerization temperature is lower than the above-mentioned 100 ° C., a thermally extremely weak head-to-head bond that breaks at a temperature of 200 ° C. or lower remains in the produced polymer chain. On the other hand, when the temperature exceeds 170 ° C., oligomers are remarkably generated, and the polymer is colored.

【0019】本発明において、平均滞留時間は、重合温
度における重合開始剤半減期の5〜7000倍となるよ
うにする。平均滞留時間が、重合開始剤半減期の上記5
倍未満では、重合率が低いにもかかわらず大量の重合開
始剤が必要となり、製品ポリマーの透明性が損なわれ
る。一方、上記7000倍を超えると重合反応槽が大き
くなりすぎて工業的に不利である。
In the present invention, the average residence time is set to be 5 to 7000 times the half life of the polymerization initiator at the polymerization temperature. The average residence time is the above-mentioned 5 of the polymerization initiator half-life.
If the ratio is less than twice, a large amount of a polymerization initiator is required in spite of a low polymerization rate, and the transparency of the product polymer is impaired. On the other hand, if it exceeds 7000 times, the polymerization reaction tank becomes too large, which is industrially disadvantageous.

【0020】本発明において、重合率を40〜80%、
好ましくは40〜70%に維持しながら連続的に重合す
る。重合率が上記40%未満では、単位時間当たりのポ
リマー収量が小さくなり、工業的に不利である。一方、
上記80%を超えるとγw 、すなわち、生成ポリマー中
の末端二重結合を有するポリマーの含有率が急激に大き
くなり、10重量%以下に設定できる条件範囲が極端に
狭くなる。
In the present invention, the polymerization rate is 40-80%,
Preferably, the polymerization is carried out continuously while maintaining the content at 40 to 70%. If the polymerization rate is less than 40%, the polymer yield per unit time becomes small, which is industrially disadvantageous. on the other hand,
If it exceeds 80%, γw, that is, the content of the polymer having a terminal double bond in the produced polymer increases rapidly, and the condition range that can be set to 10% by weight or less becomes extremely narrow.

【0021】本発明において、熱分解度DWは5%以
下、好ましくは3%以下、更に好ましくは1.5%以下
とする。熱分解度DWは、式(1)で定義される。 DW=γw ・ 0. 87RA (1) (式中、DWは、熱分解度(wt%)を示し、窒素気流
中、30℃から300℃まで2℃/minの割合で加熱
昇温したときの加熱減量率、γw は、全生成ポリマーに
対する末端二重結合を有すポリマーの含有率(wt
%)、RAは、生成ポリマー中のアクリレート単位濃度
(モル%)をそれぞれ表す。)
In the present invention, the degree of thermal decomposition DW is 5% or less, preferably 3% or less, more preferably 1.5% or less. The thermal decomposition degree DW is defined by equation (1). DW = γw · 0.87 RA (1) (where DW indicates the degree of thermal decomposition (wt%), and when heated and heated at a rate of 2 ° C./min from 30 ° C. to 300 ° C. in a nitrogen stream) Γw is the content of the polymer having a terminal double bond with respect to the total produced polymer (wt.
%) And RA represent the acrylate unit concentration (mol%) in the produced polymer, respectively. )

【0022】ここで、本発明におけるγw 、すなわちあ
る瞬間の全安定ポリマー鎖に対する末端二重結合を有す
るポリマー鎖の重量分率は、下式のように求められる。 γw = 50Rtdν(2+ν)/(Rp (1+ν)) (2) 式中、 ν=Rp /(Rtr+Rtd+Rtc/2) (3) Rp =kp 〔M〕Q (4) Rtr=(ktrx[X] +ktrs[S] +ktrm[M] +ktri[I] Q (5) Rtd=akt Q (6) Rtc=(1−a)kt Q2 (7) Q=(2fkdI/kt )1/2 (8)
Here, γw in the present invention, that is, the weight fraction of the polymer chain having a terminal double bond with respect to all the stable polymer chains at a certain moment is obtained by the following equation. γw = 50Rtdν (2 + ν) / (Rp (1 + ν)) (2) where: ν = Rp / (Rtr + Rtd + Rtc / 2) (3) Rp = kp [M] Q (4) Rtr = (ktrx [X] + ktrs [ S] + ktrm [M] + ktri [I] Q (5) Rtd = akt Q (6) Rtc = (1-a) kt Q 2 (7) Q = (2fkdI / kt) 1/2 (8)

【0023】式(2)〜(8)中の略号は、以下の通り
である。ν:動力学的連鎖(単位時間に成長して消費さ
れたモノマー数と停止した回数との比) [M] :モノマー濃度(モル・L-1) [I] :開始
剤濃度(モル・L-1) [X] :連鎖移動剤濃度(モル・L-1) [S] :溶媒
濃度(モル・L-1) Q :全ラジカル濃度(モル・L-1) Rp :成長速度(モル・L-1・秒-1) Rtd:不均化停止速度(モル・L-1・秒-1) Rtc:再結合停止速度(モル・L-1・秒-1) Rtr:全連鎖移動速度(モル・L-1・秒-1) kp :成長速度定数(L・モル-1・秒-1) kt :全停止速度定数(L・モル-1・秒-1) ktrx :連鎖移動剤Xへの連鎖移動速度定数(L・モル
-1・秒-1) ktrs :溶媒Sへの連鎖移動速度定数(L・モル-1・秒
-1) ktrm :モノマーMへの連鎖移動速度定数(L・モル-1
・秒-1) ktri :開始剤Iへの連鎖移動速度定数(L・モル-1
-1) a:全停止反応に対する不均化停止反応の起こる割合 f:開始剤効率
The abbreviations in the formulas (2) to (8) are as follows. ν: dynamic chain (ratio between the number of monomers grown and consumed per unit time and the number of stops) [M]: monomer concentration (mol·L −1 ) [I]: initiator concentration ( mol·L ) -1 ) [X]: Concentration of chain transfer agent (mol·L -1 ) [S]: Concentration of solvent (mol·L -1 ) Q: Total radical concentration (mol·L -1 ) Rp: Growth rate (mol·L -1 ) L -1 · sec -1) Rtd: disproportionation termination rate (mol · L -1 · sec -1) Rtc: recombination stop speed (mol · L -1 · sec -1) Rtr: total chain transfer rate ( Mol·L -1 · sec -1 ) kp: Growth rate constant (L · mol -1 · sec -1 ) kt: Total termination rate constant (L · mol -1 · sec -1 ) ktrx: To chain transfer agent X Chain transfer rate constant (L · mol
−1 · sec −1 ) ktrs: Rate constant of chain transfer to solvent S (L · mol −1 · sec)
-1 ) ktrm: Rate constant for chain transfer to monomer M (L · mol -1)
Sec- 1 ) ktri: Chain transfer rate constant to initiator I (L mol- 1
Sec- 1 ) a: ratio of occurrence of disproportionation termination reaction to total termination reaction f: initiator efficiency

【0024】1段完全混合槽型連続重合法において所望
のγw 値を有するメタクリル樹脂を製造するには、重合
を維持する槽内の反応組成物(モノマーあるいはコモノ
マー、ラジカル重合開始剤、連鎖移動剤、溶媒)の各濃
度および所定の重合温度における各素反応速度定数(開
始速度、生長速度、連鎖移動速度、再結合停止速度と不
均化停止速度の各速度定数)を(2)式に代入して所望
のγw 値となるように重合条件の操作設計を行えばよ
い。重合を維持する槽内各反応組成物濃度については、
ガスクロマトグラフィー等の分析により決定されるが、
完全混合槽型連続重合の物質収支式から求めた計算値を
使用することもできる(たとえば、井本立也,李 秀逸
著の「重合反応工学」、第66頁、第121頁(1970)、
日刊工業新聞社発行)。
In order to produce a methacrylic resin having a desired γw value in a one-stage complete mixing tank type continuous polymerization method, a reaction composition (monomer or comonomer, radical polymerization initiator, chain transfer agent, etc.) in a tank for maintaining polymerization is required. , Solvent), and each elementary reaction rate constant (each rate constant of initiation rate, growth rate, chain transfer rate, recombination termination rate and disproportionation termination rate) at a predetermined polymerization temperature are substituted into the equation (2). Then, an operation design of polymerization conditions may be designed so as to obtain a desired γw value. For the concentration of each reaction composition in the tank to maintain the polymerization,
Determined by analysis such as gas chromatography,
It is also possible to use a calculated value obtained from a mass balance equation of a continuous mixing tank type continuous polymerization (for example, “Polymerization Reaction Engineering”, written by Tatsuya Imoto and Hidehide Lee, p. 66, p. 121 (1970),
Published by Nikkan Kogyo Shimbun).

【0025】重合系の粘度が増加して自動加速現象が現
れる領域では、一般に言われているように停止速度定数
kt が低下したとしてγw を取り扱うと耐熱分解性は良
く一致する。モノマーとポリマーの密度差による反応液
の体積変化が無視できない場合には重合系の各濃度項を
補正すれば良い(幡手泰雄、羽野忠、宮田隆夫、中塩文
行、坂井渡著,「化学工学」,第35巻,第8号,90
3頁(1971))。また、γw によりメタクリル樹脂
の耐熱分解性を予測設計するためには反応系中の酸素は
1ppm以下まで充分に取り除いておかねばならない。
これはメチルメタクリレートと酸素が共重合し、鎖中に
熱的に不安定な過酸化結合を生成するからである。
In a region where the viscosity of the polymerization system increases and an auto-acceleration phenomenon appears, if γw is handled assuming that the stop rate constant kt has decreased as generally known, the thermal decomposition resistance is in good agreement. If the change in the volume of the reaction solution due to the difference in density between the monomer and the polymer cannot be ignored, the concentration terms in the polymerization system may be corrected (Yasuo Hatate, Tadashi Hano, Takao Miyata, Fumiyuki Nakashio, Wataru Sakai, " Chemical Engineering ”, Vol. 35, No. 8, 90
3 (1971)). Further, in order to predict and design the thermal decomposition resistance of the methacrylic resin based on γw, oxygen in the reaction system must be sufficiently removed to 1 ppm or less.
This is because methyl methacrylate and oxygen copolymerize to form a thermally unstable peroxide bond in the chain.

【0026】本発明において、DWを求めるためにγw
の関係式に使用される種々の素反応速度定数やファクタ
ーは事前に求めておく必要があるが、これらは実験室的
に容易に求めることができる。メチルメタクリレート単
独、またはメチルメタクリレート75が重量%以上とメ
チルアクリレート、エチルアクリレートもしくはブチル
アクリレートから選ばれた少なくとも一種以上が25重
量%以下からなる単量体混合物の生長速度定数、停止速
度定数、ポリマーラジカルの各組成物への連鎖移動速度
定数は、常法により求めることができる(たとえば、大
津隆行・木下雅悦共著,「高分子合成の実験法」、化学
同人発行)。また、ポリマー・ハンドブック第2版(ウ
ィリィインター、サイエンス社発行)記載のメチルメタ
クリレートの各素反応速度定数データも使用できる。
In the present invention, γw
Although various elementary reaction rate constants and factors used in the relational expression need to be obtained in advance, they can be easily obtained in a laboratory. Growth rate constant, stop rate constant, polymer radical of a monomer mixture consisting of methyl methacrylate alone or at least one of methyl methacrylate 75 and at least one selected from methyl acrylate, ethyl acrylate or butyl acrylate at 25% by weight or less. The chain transfer rate constant for each composition can be determined by a conventional method (for example, Takayuki Otsu and Masayoshi Kinoshita, "Experimental Method for Polymer Synthesis", published by Kagaku Doujin). Further, each elementary reaction rate constant data of methyl methacrylate described in the Polymer Handbook, 2nd edition (published by Willy Inter, Science Inc.) can also be used.

【0027】不均化停止反応と再結合停止反応の起こる
割合の決定や計算によって求めたポリマー鎖末端二重結
合濃度の評価は核磁気共鳴スペクトル法で末端構造を直
接測定することにより可能である(ハタダ、ポリマー
ジャーナル、第1巻、No5、395頁、1986年、高
分子学会発行)。
It is possible to determine the ratio of the occurrence of the disproportionation termination reaction and the recombination termination reaction and to evaluate the concentration of the polymer chain terminal double bond obtained by calculation, by directly measuring the terminal structure by nuclear magnetic resonance spectroscopy. (Hatada, polymer
Journal, Vol. 1, No. 5, p. 395, published by The Society of Polymer Science, Japan, 1986).

【0028】ポリマーの分子量は、極限粘度測定あるい
はゲルパーミエーションクロマトグラフィーにより測定
できる。動力学的鎖長νは数平均分子量をモノマー単位
の平均分子量で除して求めた。
The molecular weight of the polymer can be measured by limiting viscosity measurement or gel permeation chromatography. The dynamic chain length ν was determined by dividing the number average molecular weight by the average molecular weight of the monomer unit.

【0029】[0029]

【実施例】以下、実施例により本発明を具体的に説明す
るが、本発明はこれらの実施例になんら限定されるもの
ではない。実施例中「部」は「重量部」を示す。尚、本
例で示すポリマーの物性測定は以下の方法により行っ
た。 (1)熱分解度DWは熱重量分析によった。セイコー電
子工業(株)製(型式:RTG220型)熱重量分析
(TGA)装置を用いて、メタクリル樹脂約5mgを白
金パン上に置き、300ml/minの窒素気流中、室
温から500℃まで2℃/minの昇温速度で加熱し減
量率変化を測定した。熱分解度はDTG曲線で解重合型
のジッパー分解のピークとランダム分解のピークとの変
曲点における減量率とした。この変曲点は本TG条件で
は実質的に300℃にある。 (2)重合率は、GLサイエンス製GC−380型ガス
クロマトグラフィーを用いて重合槽から流出する反応液
中の未反応モノマー濃度を測定することにより求めた。
EXAMPLES The present invention will now be described in detail with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples. In the examples, “parts” indicates “parts by weight”. The measurement of the physical properties of the polymer shown in this example was performed by the following methods. (1) Thermal decomposition DW was determined by thermogravimetric analysis. About 5 mg of methacrylic resin was placed on a platinum pan using a thermogravimetric analysis (TGA) apparatus manufactured by Seiko Electronic Industry Co., Ltd. (model: RTG220), and 2 ° C. from room temperature to 500 ° C. in a nitrogen stream of 300 ml / min. The sample was heated at a heating rate of / min and the change in weight loss was measured. The degree of thermal decomposition was defined as a weight loss rate at an inflection point between a peak of depolymerized zipper decomposition and a peak of random decomposition in a DTG curve. This inflection point is substantially at 300 ° C. under the present TG conditions. (2) The polymerization rate was determined by measuring the concentration of unreacted monomer in the reaction solution flowing out of the polymerization tank using GC-380 type gas chromatography manufactured by GL Sciences.

【0030】(3)ポリマーの分子量は東ソー(株)
製、型式8010型ゲルパーミエーションクロマトグラ
フィーにより測定した。動力学的鎖長νは数平均分子量
Mn をモノマー単位の平均分子量で除して求めた。 (4)ポリマーの全光線透過率の測定には日本電色工業
製、型式:Z−センサーΣ80 NDHを用いて、透過
法で測定した。
(3) The molecular weight of the polymer is determined by Tosoh Corporation.
Was measured by gel permeation chromatography, Model 8010. The dynamic chain length v was determined by dividing the number average molecular weight Mn by the average molecular weight of the monomer unit. (4) The total light transmittance of the polymer was measured by a transmission method using a model: Z-sensor # 80 NDH manufactured by Nippon Denshoku Industries.

【0031】実施例1 メチルメタクリレート88.3部、メチルアクリレート
5.2部、及びメタノール6.2部からなる混合物に、
n−ドデシルメルカプタンを0.15モル%、2, 2’
−アゾビスイソブチロニトリルを4.2×10-3モル%
の濃度となるように配合して得られた組成物をヘリカル
リボン翼付き10リットル完全混合槽に、1Kg/Hr
で連続的にフィードして連続重合を行った。重合槽内の
反応液量は5Kgとした。したがって、平均滞留時間は
5時間となった。重合温度は150℃となるようにジャ
ケット温度を調整した。重合率は60.3%、ポリマー
の数平均分子量は45,000でそれぞれ一定となり、
安定に運転できた。
Example 1 To a mixture consisting of 88.3 parts of methyl methacrylate, 5.2 parts of methyl acrylate and 6.2 parts of methanol,
0.15 mol% of n-dodecyl mercaptan, 2, 2 '
-Azobisisobutyronitrile in 4.2 × 10 -3 mol%
Was added to a 10-liter complete mixing tank with helical ribbon blades at a concentration of 1 kg / Hr.
For continuous polymerization. The amount of the reaction solution in the polymerization tank was 5 kg. Therefore, the average residence time was 5 hours. The jacket temperature was adjusted so that the polymerization temperature was 150 ° C. The polymerization rate was 60.3%, the number average molecular weight of the polymer was 45,000, and each became constant.
Driving was stable.

【0032】表1に連続重合定常運転時の各素反応速
度、動力学的鎖長νとポリマー中メチルアクリレート組
成比を示す。これらの値を(1)式に代入すると、γw
は2.7と求められた。ポリマー中メチルアクリレート
単位のモル分率は5.8であるので熱分解度DWは1.
2%と求められた。なお、各素反応速度は、常法により
求めた値を使用した。耐熱分解性を調べるため、重合槽
液面が一定となるように底部から反応液をギヤポンプで
抜き出し、反応液を沈澱精製することによってもポリマ
ーを得た。一方、上記反応液を熱交換器で250℃に加
熱した後、圧力が10torrに調節された脱揮槽内に
連続的に導入してフラッシュさせた。揮発分を除去した
溶融ポリマーは底部よりギヤポンプでストランドとして
抜き出し、切断してペレットとした。
Table 1 shows the elementary reaction rates, the dynamic chain lengths ν, and the composition ratio of methyl acrylate in the polymer during the continuous operation of continuous polymerization. Substituting these values into equation (1) gives γw
Was determined to be 2.7. Since the mole fraction of methyl acrylate units in the polymer is 5.8, the degree of thermal decomposition DW is 1.
It was calculated as 2%. In addition, the value calculated | required by the conventional method was used for each elementary reaction rate. In order to examine the thermal decomposition resistance, the reaction liquid was withdrawn from the bottom with a gear pump so that the liquid level in the polymerization tank was constant, and the reaction liquid was precipitated and purified to obtain a polymer. On the other hand, the reaction solution was heated to 250 ° C. by a heat exchanger, and then continuously introduced into a devolatilization tank adjusted to a pressure of 10 torr and flushed. The molten polymer from which volatile components had been removed was drawn out as a strand from the bottom with a gear pump and cut into pellets.

【0033】熱履歴を受ける前の再沈澱精製ポリマーと
熱履歴を受けた後の真空脱揮後のポリマーの耐熱分解性
を調べた結果を図1、図2にそれぞれ示す。両者とも実
質的な熱分解開始温度は300℃であり、TGおよびD
TG曲線において差はほとんど認められず、重合工程、
脱揮工程にかかわらず耐熱分解性良好なポリマーが得ら
れたことがわかった。真空脱揮したポリマーをアーブル
ク製45t射出成形機を用いて260℃で150mmφ
×3mmの円板を成形したが、シルバーストリークスの
発生は全くみられなかった。全光線透過率は93%であ
り、優れた透明性を有していた。
The results of examining the thermal decomposition resistance of the reprecipitated purified polymer before receiving the thermal history and the polymer subjected to vacuum devolatilization after receiving the thermal history are shown in FIGS. 1 and 2, respectively. Both have a substantial thermal decomposition onset temperature of 300 ° C. and TG and D
Little difference was observed in the TG curve,
It was found that a polymer having good thermal decomposition resistance was obtained regardless of the devolatilization step. The polymer subjected to vacuum devolatilization was subjected to 150 mmφ at 260 ° C. using a 45 t injection molding machine manufactured by Aburg.
A × 3 mm disk was formed, but no silver streaks were generated. The total light transmittance was 93%, and it had excellent transparency.

【0034】 表1 重合槽内の各素反応速度(ミリモル・L-1・秒-1)、動力学的鎖長、 ポリマー中メチルアクリレート単位濃度(モル%)、γw と熱分解度(wt%) 生長速度 Rp 0. 291 不均化停止速度 Rtd 3. 56×10-5 動力学的鎖長 449 γw 2. 7 メチルアクリレート単位濃度 5. 8 熱分解度 DW 1. 2 Table 1 Elementary reaction rates in the polymerization tank (mmol·L −1 · second −1 ), kinetic chain length, methyl acrylate unit concentration in the polymer (mol%), γ w and thermal decomposition degree (wt%) ) Growth rate Rp 0.291 Disproportionation termination rate Rtd 3.56 × 10 -5 Kinetic chain length 449 γw 2.7 Methyl acrylate unit concentration 5.8 Thermal decomposition DW 1.2

【0035】実施例2〜5 実施例1と同様の方法により表2に示す各種条件で連続
重合を実施した。いずれの実施例でも重合反応は安定に
制御され耐熱分解性良好な重合体が得られた。表2に原
料組成、重合条件、重合率、樹脂の特性(数平均分子
量、ポリマー中コモノマー、組成比、γw 、熱分解度D
W)を示した。
Examples 2 to 5 Continuous polymerization was carried out in the same manner as in Example 1 under various conditions shown in Table 2. In each of the examples, the polymerization reaction was controlled stably, and a polymer having good thermal decomposition resistance was obtained. Table 2 shows the raw material composition, polymerization conditions, polymerization rate, and resin characteristics (number average molecular weight, comonomer in the polymer, composition ratio, γw, degree of thermal decomposition D
W).

【0036】 表2 実施例番号 2 3 4 5 原料組成 MMA(部) 82.9 79.4 89.3 82.6 コモノマー(部) MA EA MA BA 3.6 7.2 4.6 6.8 溶媒(部) ME ME TOL TOL 13.3 12.7 6.9 10.1 重合開始剤(10-3モル%) AIBN DTAP DTAP DTBP 1.3 7.7 4.7 3.8 重合開始剤半減期(10-2時間) 0.102 10.4 17.5 7.29 連鎖移動剤(モル%) DM DM OM OM 0.13 0.12 0.15 0.13 重合条件 重合温度(℃) 150 160 155 170 原料組成供給速度(kg/時) 0.77 0.83 0.91 1.0 平均滞留時間(時間) 6.5 6.0 5.5 5.0 重合率(%) 50.0 70.0 60.4 63.2 樹脂の特性 数平均分子量(Mn ×10-4) 5.0 4.5 4.9 5.0 RA(ポリマー中のコモノマー 4.1 9.3 5.2 8.1 単位濃度(モル%)) γw (wt%) 1.3 3.9 2.4 2.3 熱分解度DW(wt%) 0.7 1.1 1.2 0.7 成形品の特性 シリバーストリークスの発生 なし なし なし なし 全光線透過率(%) 93 93 93 93 Table 2 Example No. 2 3 4 5 Raw material composition MMA (parts) 82.9 79.4 89.3 82.6 Comonomer (parts) MA EA MA BA 3.6 7.2 4.6 6.8 Solvent (parts) ME ME TOL TOL 13.3 12.7 6.9 10.1 Polymerization initiator ( 10 -3 mol%) AIBN DTAP DTAP DTBP 1.3 7.7 4.7 3.8 initiator half-life (10 -2 h) 0.102 10.4 17.5 7.29 chain transfer agent (mol%) DM DM OM OM 0.13 0.12 0.15 0.13 polymerization conditions temperature (℃ ) 150 160 155 170 Feed rate of raw material composition (kg / hour) 0.77 0.83 0.91 1.0 Average residence time (hour) 6.5 6.0 5.5 5.0 Polymerization rate (%) 50.0 70.0 60.4 63.2 Characteristic of resin Number average molecular weight (Mn × 10 -4 ) 5.0 4.5 4.9 5.0 RA (comonomer in polymer 4.1 9.3 5.2 8.1 Unit concentration (mol%)) γw (wt%) 1.3 3.9 2.4 2.3 Thermal decomposition DW (wt%) 0.7 1.1 1.2 0.7 Molded product characteristics Occurrence None None None None Total light transmittance (%) 93 93 93 93

【0037】表2中の略語の説明 MMA:メチルメタクリレート MA:メチル
アクリレート EA:エチルアクリレート BA:ブチル
アクリレート ME:メタノール TOL:トル
エン AIBN:2,2’−アゾビスイソブチロニトリル DTAP:ジ−t−アミルパーオキサイド DTBP:ジ−t−ブチルパーオキサイド DM:n−ドデシルメルカプタン OM:n−オクチルメルカプタン
Description of Abbreviations in Table 2 MMA: Methyl methacrylate MA: Methyl acrylate EA: Ethyl acrylate BA: Butyl acrylate ME: Methanol TOL: Toluene AIBN: 2,2'-Azobisisobutyronitrile DTAP: Di-t -Amyl peroxide DTBP: Di-t-butyl peroxide DM: n-dodecyl mercaptan OM: n-octyl mercaptan

【0038】比較例1 メチルメタクリレート54.8部、メチルアクリレート
4.0部、メタノール42.9部からなる混合物に、n
−ドデシルメルカプタンを2.3モル%、ジ−t−アミ
ルパーオキサイドを0.002モル%の濃度となるよう
に配合して得た組成物1.67Kg/Hrを実施例1と
同様の重合槽に連続的にフィードして平均滞留時間3時
間、重合温度は140℃で連続重合を行ったところ、重
合率65.7%、数平均分子量50,000、RA4.
1モル%のポリマーが得られた。表3に連続重合定常運
転時の各素反応速度、動力学的鎖長νとポリマー中メチ
ルアクリレート単位濃度比を示す。これらの値を(2)
式に代入すると、γw は16.0であった。ポリマー中
メチルアクリレート単位濃度は3.5%であるので熱分
解度DWは9.0%であった。
Comparative Example 1 A mixture comprising 54.8 parts of methyl methacrylate, 4.0 parts of methyl acrylate, and 42.9 parts of methanol was added with n
The same polymerization tank as in Example 1 was obtained by mixing 1.67 kg / Hr of a composition obtained by mixing dodecyl mercaptan at a concentration of 2.3 mol% and di-t-amyl peroxide at a concentration of 0.002 mol%. When the polymerization was continuously performed at an average residence time of 3 hours and a polymerization temperature of 140 ° C., the polymerization rate was 65.7%, the number average molecular weight was 50,000, and RA4.
1 mol% of polymer was obtained. Table 3 shows the elementary reaction rates, kinetic chain lengths ν, and the methyl acrylate unit concentration ratio in the polymer during the continuous operation of continuous polymerization. These values are (2)
When substituted into the equation, γw was 16.0. Since the methyl acrylate unit concentration in the polymer was 3.5%, the thermal decomposition degree DW was 9.0%.

【0039】実施例1と同様に運転開始後15時間後に
重合槽から流出する反応液より再沈澱精製したポリマー
(熱履歴を受けていない)と250℃で真空脱揮した後
のポリマー(熱履歴を受けている)の耐熱分解性を調べ
た結果を図3、図4にそれぞれ示す。熱分解温度は重合
槽から流出するポリマー、250℃の真空脱揮した後の
ポリマーともに250℃であった。重合槽から流出する
ポリマーの実質的にジッパー分解する300℃までの分
解率は8.8であった。DTG曲線は両者とも約280
℃、370℃に2つのピークが現れたが、真空脱揮した
後のポリマーでは280℃のピークが若干小さくなっ
た。真空脱揮時、末端二重結合含有ポリマーが一部分解
したものと考えられる。真空脱揮したポリマーをアーブ
ルク製45t射出成形機を用いて260℃で150mm
φ×3mmの円板を成形したが、シルバーストリークス
が発生し、全光線透過率は89%であった。
In the same manner as in Example 1, 15 hours after the start of the operation, a polymer reprecipitated and purified from the reaction solution flowing out of the polymerization tank (having no heat history) and a polymer subjected to vacuum devolatilization at 250 ° C. (heat history) 3 and FIG. 4 show the results of examining the thermal decomposition resistance of the sample (see FIG. 3). The pyrolysis temperature was 250 ° C. for both the polymer flowing out of the polymerization tank and the polymer after vacuum devolatilization at 250 ° C. The decomposition rate up to 300 ° C. at which the polymer flowing out of the polymerization tank was substantially zipper-decomposed was 8.8. The DTG curves are both about 280.
Although two peaks appeared at 370 ° C. and 370 ° C., the peak at 280 ° C. became slightly smaller in the polymer after vacuum devolatilization. It is considered that the terminal double bond-containing polymer was partially decomposed during vacuum devolatilization. The polymer subjected to vacuum devolatilization was heated at 260 ° C. for 150 mm using an Aburg 45 t injection molding machine.
A disk of φ × 3 mm was formed, but silver streaks occurred and the total light transmittance was 89%.

【0040】 表3 重合槽内の各素反応速度(ミリモル・L-1・秒-1)、動力学的鎖長、 ポリマー中メチルアクリレート単位濃度(モル%)、γw と熱分解度(wt%) 生長速度 Rp 0. 477 不均化停止速度 Rtd 2. 06×10-4 動力学的鎖長 474 γw 16. 0 メチルアクリレート単位濃度 4.1 熱分解度 DW 9. 0 Table 3 Rate of each elementary reaction in the polymerization tank (mmol·L −1 · second −1 ), kinetic chain length, methyl acrylate unit concentration (mol%) in polymer, γ w and thermal decomposition degree (wt%) ) Growth rate Rp 0.477 Disproportionation stop rate Rtd 2.06 × 10 -4 Kinetic chain length 474 γw 16.0 Methyl acrylate unit concentration 4.1 Thermal decomposition DW 9.0

【0041】比較例2 メチルメタクリレート66.8部、メチルアクリレート
1.8部、トルエン31.4部からなる混合物に、ジ−
t−ブチルパーオキサイドを0.18モル%となるよう
に配合して得た組成物を実施例1と同様の重合槽に連続
的に1.47Kg/Hrの割合でフィードして平均滞留
時間3.0時間、重合温度は130℃で連続重合を行っ
たところ、重合率75.7%、数平均分子量40,00
0、RA3.2モル%のポリマーが得られた。生成ポリ
マーのγw は32.3、ポリマー中メチルアクリレート
単位濃度は、3.2モル%であるのでDWは20.7で
あった。実施例1と同様に、運転開始後15時間後に重
合槽から流出する反応液より再沈澱精製したポリマーと
270℃の真空脱揮した後のポリマーの耐熱分解温度を
測定したところ、いずれも250℃であった。
Comparative Example 2 A mixture consisting of 66.8 parts of methyl methacrylate, 1.8 parts of methyl acrylate and 31.4 parts of toluene was added to a mixture of
The composition obtained by blending t-butyl peroxide so as to have a concentration of 0.18 mol% was continuously fed into the same polymerization tank as in Example 1 at a rate of 1.47 kg / Hr, and the average residence time was 3 times. After continuous polymerization at a polymerization temperature of 130 ° C. for 0.0 hours, the polymerization rate was 75.7% and the number average molecular weight was 40,000.
0, 3.2 mol% of RA was obtained. The γw of the produced polymer was 32.3, and the methyl acrylate unit concentration in the polymer was 3.2 mol%, so that the DW was 20.7. As in Example 1, the thermal decomposition temperature of the polymer reprecipitated and purified from the reaction solution flowing out of the polymerization tank 15 hours after the start of operation and the polymer after vacuum devolatilization at 270 ° C. were measured. Met.

【0042】[0042]

【発明の効果】本発明によれば、1段完全混合槽型連続
重合法において、一定のラジカル重合開始剤の半減期と
その濃度、連鎖移動剤濃度、モノマー濃度および溶媒濃
度、重合温度、平均滞留時間の条件下で反応させること
により、重合工程直後、すなわち真空脱揮工程や押出成
形工程を経る前のポリマーの熱分解度DWが5重量%以
下である優れた耐熱性を有するメタクリル樹脂を製造す
ることができる。
According to the present invention, in a one-stage complete mixing tank type continuous polymerization method, the half-life and the concentration of a certain radical polymerization initiator, the concentration of a chain transfer agent, the concentration of a monomer and a solvent, the polymerization temperature, the average By reacting under the condition of residence time, a methacrylic resin having excellent heat resistance immediately after the polymerization step, that is, before the vacuum devolatilization step or the extrusion molding step, having a thermal decomposition degree DW of 5% by weight or less is obtained. Can be manufactured.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 実施例1で沈殿精製した得られたポリマーの
TGおよびDTG曲線を示す。
FIG. 1 shows TG and DTG curves of the polymer obtained by precipitation purification in Example 1.

【図2】 実施例1で真空脱揮したポリマーのTGおよ
びDTG曲線を示す。
FIG. 2 shows TG and DTG curves of the polymer subjected to vacuum devolatilization in Example 1.

【図3】 比較例1で沈殿精製した得られたポリマーの
TGおよびDTG曲線を示す。
FIG. 3 shows TG and DTG curves of a polymer obtained by precipitation purification in Comparative Example 1.

【図4】 比較例1で真空脱揮したポリマーのTGおよ
びDTG曲線を示す。
FIG. 4 shows TG and DTG curves of the polymer subjected to vacuum devolatilization in Comparative Example 1.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平3−294307(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C08F 2/00 - 2/60 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-3-294307 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) C08F 2/00-2/60

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 1段完全混合槽を使用して、メチルメタ
クリレート単独、またはメチルメタクリレートが75重
量%以上とメチルアクリレート、エチルアクリレートも
しくはブチルアクリレートから選ばれた少なくとも一種
以上が25重量%以下からなる単量体混合物71〜95
重量%及び溶媒29〜5重量%からなる組成物に対し、
組成物中ラジカル重合開始剤濃度が1.0×10-3
1.6モル%、及び連鎖移動剤濃度が1.0×10-3
3.7モル%となるように調製した反応組成物を、重合
温度100〜170℃、及び平均滞留時間が重合温度に
おける重合開始剤半減期の5〜7000倍となるように
して重合率40〜80%に維持しながら連続的に重合し
て得られ、かつ重合反応終了後で後処理工程での熱履歴
を受ける前の下記式で定義される熱分解度(DW)が5
wt%以下である耐熱分解性を有するメタクリル樹脂。 DW=γw ・ 0. 87RA (式中、DWは、窒素気流中、30℃から300℃まで
2℃/minの割合で加熱昇温したときの加熱減量率
(wt%)、γw は、全生成ポリマーに対する末端二重
結合を有すポリマーの含有率(wt%)、およびRA
は、生成ポリマー中のアクリレート単位濃度(モル%)
を示す。)
1. Using a one-stage complete mixing tank, methyl methacrylate alone or 75% by weight or more of methyl methacrylate and 25% by weight or less of at least one selected from methyl acrylate, ethyl acrylate or butyl acrylate. Monomer mixture 71 to 95
% By weight and a composition comprising 29-5% by weight of a solvent,
The radical polymerization initiator concentration in the composition is 1.0 × 10 −3 to
1.6 mol%, and a chain transfer agent concentration of 1.0 × 10 −3 or more
The reaction composition prepared so as to have a concentration of 3.7 mol% was prepared by polymerization at a polymerization temperature of 100 to 170 ° C. and an average residence time of 5 to 7000 times the half life of the polymerization initiator at the polymerization temperature. It has a thermal decomposition degree (DW) of 5 as defined by the following formula, which is obtained by continuously polymerizing while maintaining at 80% and before receiving the heat history in the post-treatment step after the completion of the polymerization reaction.
A methacrylic resin having a thermal decomposition resistance of not more than wt%. DW = γw · 0.87 RA (where DW is the heating weight loss rate (wt%) when heating and heating at a rate of 2 ° C./min from 30 ° C. to 300 ° C. in a nitrogen stream, and γw is the total Content of polymer having terminal double bond (wt%) with respect to product polymer, and RA
Is the acrylate unit concentration (mol%) in the produced polymer
Is shown. )
【請求項2】 1段完全混合槽を使用して、メチルメタ
クリレート単独、またはメチルメタクリレートが75重
量%以上とメチルアクリレート、エチルアクリレートも
しくはブチルアクリレートから選ばれた少なくとも一種
以上が25重量%以下からなる単量体混合物71〜95
重量%及び溶媒29〜5重量%からなる組成物に対し、
組成物中ラジカル重合開始剤濃度が1.0×10-3
1.0モル%、及び連鎖移動剤濃度が1.6×10-2
0.6モル%となるように調製した反応組成物を、重合
温度100〜170℃、及び平均滞留時間が重合温度に
おける重合開始剤半減期の5〜7000倍となるように
して重合率40〜70%に維持しながら連続的に重合し
て得られ、かつ重合反応終了後で後処理工程での熱履歴
を受ける前の下記式で定義される熱分解度(DW)が
1.5wt%以下であることを特徴とする耐熱分解性を
有するメタクリル樹脂。 DW=γw ・ 0. 87RA (式中、DWは、窒素気流中、30℃から300℃まで
2℃/minの割合で加熱昇温したときの加熱減量率
(wt%)、γw は、全生成ポリマーに対する末端二重
結合を有すポリマーの含有率(wt%)、およびRA
は、生成ポリマー中のアクリレート単位濃度(モル%)
を示す。)
2. Using a one-stage complete mixing tank, methyl methacrylate alone or 75% by weight or more of methyl methacrylate and 25% by weight or less of at least one selected from methyl acrylate, ethyl acrylate or butyl acrylate. Monomer mixture 71 to 95
% By weight and a composition comprising 29-5% by weight of a solvent,
The radical polymerization initiator concentration in the composition is 1.0 × 10 −3 to
1.0 mol%, and a chain transfer agent concentration of 1.6 × 10 −2 to
The reaction composition prepared to be 0.6 mol% is prepared by polymerization at a polymerization temperature of 100 to 170 ° C. and an average residence time of 5 to 7000 times the half life of the polymerization initiator at the polymerization temperature. The degree of thermal decomposition (DW) defined by the following equation obtained by continuously polymerizing while maintaining the temperature at 70% and receiving the heat history in the post-treatment step after the polymerization reaction is 1.5 wt% or less. A methacrylic resin having thermal decomposition resistance. DW = γw · 0.87 RA (where DW is the weight loss rate (wt%) when heating and heating at a rate of 2 ° C./min from 30 ° C. to 300 ° C. in a nitrogen stream, and γw is the total Content of polymer having terminal double bond (wt%) with respect to produced polymer, and RA
Is the acrylate unit concentration (mol%) in the produced polymer
Is shown. )
【請求項3】 1段完全混合槽を使用して、メチルメタ
クリレート単独、またはメチルメタクリレートが75重
量%以上とメチルアクリレート、エチルアクリレートも
しくはブチルアクリレートから選ばれた少なくとも一種
以上が25重量%以下からなる単量体混合物の重合反応
を行うに際し、反応溶媒を単量体もしくは単量体混合物
71〜95重量%及び反応溶媒29〜5重量%となるよ
うに配合し、かつ反応組成物中ラジカル重合開始剤濃度
が1.0×10-3〜1.6モル%、及び連鎖移動剤濃度
が1.0×10-3〜3.7モル%となるように調整した
反応組成物を、重合温度100〜170℃、及び平均滞
留時間が重合温度における重合開始剤半減期の5〜70
00倍となるようにして重合率40〜80%に維持しな
がら連続的に重合して得られ、かつ重合反応終了後で後
処理工程での熱履歴を受ける前のポリマーの熱分解度D
W(窒素気流中、30℃から300℃まで2℃/min
の割合で加熱昇温したときの加熱減量率)が5wt%以
下を満足する条件下で反応することを特徴とする耐熱分
解性を有するメタクリル樹脂の製造方法。
3. Using a one-stage complete mixing tank, methyl methacrylate alone or 75% by weight or more of methyl methacrylate and 25% by weight or less of at least one selected from methyl acrylate, ethyl acrylate or butyl acrylate. In conducting the polymerization reaction of the monomer mixture, the reaction solvent is blended so as to be 71 to 95% by weight of the monomer or the monomer mixture and 29 to 5% by weight of the reaction solvent, and the radical polymerization in the reaction composition is started. concentration is 1.0 × 10 -3 to 1.6 mol%, and the reaction composition a chain transfer agent concentration was adjusted to 1.0 × 10 -3 to 3.7 mol%, a polymerization temperature of 100 170170 ° C., and an average residence time of the polymerization initiator half-life at the polymerization temperature of 5-70.
The thermal decomposition degree D of the polymer obtained by continuously polymerizing while maintaining the polymerization rate at 40 to 80% so as to be 00 times and before receiving the heat history in the post-treatment step after the polymerization reaction is completed.
W (2 ° C / min from 30 ° C to 300 ° C in a nitrogen stream)
Methacrylic resin having heat-decomposability, characterized in that the reaction is carried out under the condition that the heating loss at the time of heating at a rate of 5% is 5 wt% or less.
【請求項4】 溶媒が、メタノールである請求項に記
載の耐熱分解性を有するメタクリル樹脂の製造方法。
4. The method for producing a methacrylic resin having thermal decomposition resistance according to claim 3 , wherein the solvent is methanol.
JP00058894A 1994-01-07 1994-01-07 Methacrylic resin having thermal decomposition resistance and method for producing the same Expired - Fee Related JP3319483B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP00058894A JP3319483B2 (en) 1994-01-07 1994-01-07 Methacrylic resin having thermal decomposition resistance and method for producing the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP00058894A JP3319483B2 (en) 1994-01-07 1994-01-07 Methacrylic resin having thermal decomposition resistance and method for producing the same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH07206904A JPH07206904A (en) 1995-08-08
JP3319483B2 true JP3319483B2 (en) 2002-09-03

Family

ID=11477893

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP00058894A Expired - Fee Related JP3319483B2 (en) 1994-01-07 1994-01-07 Methacrylic resin having thermal decomposition resistance and method for producing the same

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3319483B2 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
JPH07206904A (en) 1995-08-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6632907B1 (en) Process for producing methacrylic polymer
JP3654532B2 (en) Multi-stage method for producing polymethacrylate molding materials with high heat dimensional stability
US4135044A (en) Process for achieving high conversions in the production of polyethylene
US5719242A (en) Process for preparing methyl methacrylate polymer
US5530080A (en) Polymethacrylate molding compound with high heat deflection temperature and stability against thermal degradation
US5980790A (en) Process for producing a copolymer
CN110615864B (en) Methyl methacrylate polymer and preparation method thereof
KR100689598B1 (en) Method for preparing methacrylic resin having good stability and fluidity
JP3013951B2 (en) Acrylic resin manufacturing method
JP2000034303A (en) Manufacture of polymethylmethacrylate polymer
JP3319485B2 (en) Method for producing methacrylic resin having thermal decomposition resistance
JP3565229B2 (en) Method for producing methacrylic resin
JP3319484B2 (en) Method for producing methacrylic resin having thermal decomposition resistance
JP3319483B2 (en) Methacrylic resin having thermal decomposition resistance and method for producing the same
JP4257469B2 (en) Method for producing methyl syrup methacrylate
JP2001233912A (en) Manufacturing method of methacrylic polymer
JPH05271352A (en) Preparation of melt-processable acrylonitrile/ methacrylonitrile copolymer
JP3434225B2 (en) Method for producing methacrylic polymer
JP4296363B2 (en) Acrylic syrup manufacturing method
JP3901700B2 (en) Method for producing methacrylic resin
JP3434224B2 (en) Method for producing methacrylic polymer and method for producing plastic optical fiber
JP3246995B2 (en) Method for producing acrylic polymer
JP3013953B2 (en) Acrylic resin manufacturing method
JP2005314471A (en) Methacrylic polymer and method for producing the same
JPH09286804A (en) Continuous production of methacrylic resin

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080621

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090621

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090621

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100621

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100621

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110621

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130621

Year of fee payment: 11

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees