JPH02178307A - Methacrylimide-containing polymer - Google Patents

Methacrylimide-containing polymer

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Publication number
JPH02178307A
JPH02178307A JP33472188A JP33472188A JPH02178307A JP H02178307 A JPH02178307 A JP H02178307A JP 33472188 A JP33472188 A JP 33472188A JP 33472188 A JP33472188 A JP 33472188A JP H02178307 A JPH02178307 A JP H02178307A
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JP
Japan
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polymer
reaction
structural units
weight
methacrylimide
Prior art date
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Pending
Application number
JP33472188A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Isao Sasaki
笹木 勲
Koji Nishida
西田 耕二
Hisao Anzai
安西 久雄
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Mitsubishi Rayon Co Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Rayon Co Ltd
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Publication date
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Priority to US07/458,497 priority patent/US5096968A/en
Priority to DE68921060T priority patent/DE68921060T2/en
Priority to EP89313695A priority patent/EP0376747B1/en
Publication of JPH02178307A publication Critical patent/JPH02178307A/en
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Abstract

PURPOSE:To obtain the subject polymer, having structural units derived from methacrylimide ring structural units and structural units derived from an ethylenic monomer in a specific proportion with a specified value or below of iron content, excellent in transparency and heat coloring properties with time and suitable as optical fiber, etc. CONSTITUTION:For example, 90-40wt.% methacrylic acid ester, such as methyl methacrylate, alone or a mixture thereof with an ethylenic monomer, such as styrene, copolymerizable with the above-mentioned ester is mixed with 10-60wt.% inert solvent, such as benzene, 0.0001-0.5wt.% radical polymerization initiator, such as di-tert-butyl peroxide, and 0-5wt.% polymer molecular weight modifier, such as n-butyl mercaptan, and polymerization reaction is carried out. The resultant polymer is then imidated with an imidating substance (e.g. methylamine) expressed by formula I (R is H, 1-20C aliphatic hydrocarbon group, etc.) to afford the objective polymer, consisting of 2-100wt.% methacrylimide ring structural units expressed by formula II and 0-98wt.% structural units derived from the ethylenic monomer and having <=20ppm iron content.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は透明性、耐熱性及び加熱経時着色性に優れたメ
タクリルイミド含有重合体に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Field of Application] The present invention relates to a methacrylimide-containing polymer that has excellent transparency, heat resistance, and colorability over time under heating.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

メタクリル酸メチル重合体は透明性のみならず、耐候性
および機械的性質に優れるため、高性能プラスチック光
学材料および装飾素材として用いられ、近年では短距離
光通信、光センサー等の分野で用途開発が進められてい
る。しかしながら、メタクリル酸メチル重合体は熱変形
温度がlOO″C前後と低いため、耐熱性を要求される
分野への利用には不十分であり、耐熱性の向上に対する
要求が強い。
Methyl methacrylate polymer is not only transparent but also has excellent weather resistance and mechanical properties, so it is used as a high-performance plastic optical material and decorative material, and in recent years, applications have been developed in fields such as short-distance optical communications and optical sensors. It is progressing. However, methyl methacrylate polymer has a low heat deformation temperature of around 10''C, so it is insufficient for use in fields where heat resistance is required, and there is a strong demand for improved heat resistance.

メタクリル酸メチル重合体の耐熱性を向上させる方法と
して、メタクリル酸メチル重合体をイミド化する方法が
知られており、例えば、(1)アクリル酸、メタクリル
酸またはそれらのエステルの重合体と第1級アミン、ア
ンモニアまたは第1級アミンもしくはアンモニアを発生
させる化合物とを溶媒の存在下に加熱して反応させる方
法(米国特許第2,146,209号、ドイツ特許第1
 、077 、872号および同第1,242,369
号)、(2)メタクリル酸メチル重合体を水の存在下で
第1級アミンと反応させる方法(米国特許第3.284
,425号)および(3)アクリル系重合体とアンモニ
アまたは第1級アミンとを押出機中で反応させる方法(
米国特許第4,246,374号)が提案されている。
As a method for improving the heat resistance of a methyl methacrylate polymer, a method of imidizing the methyl methacrylate polymer is known. For example, (1) a polymer of acrylic acid, methacrylic acid or an ester thereof and a first A method of reacting a primary amine, ammonia, or a compound that generates a primary amine or ammonia by heating in the presence of a solvent (US Pat. No. 2,146,209, German Patent No. 1)
, No. 077, 872 and No. 1,242,369
(2) A method of reacting a methyl methacrylate polymer with a primary amine in the presence of water (U.S. Pat. No. 3.284)
, No. 425) and (3) a method of reacting an acrylic polymer with ammonia or a primary amine in an extruder (
No. 4,246,374) has been proposed.

しかしながら、上記(1)の方法では、使用されている
溶媒の沸点が高いために生成したイミド化重合体から溶
媒を商業的規模で完全に分離することは困難であり、そ
の結果、得られるイミド化重合体が帯色し、生成重合体
の透明性が低下する。
However, in method (1) above, it is difficult to completely separate the solvent from the imidized polymer produced on a commercial scale due to the high boiling point of the solvent used, and as a result, the resulting imide The resulting polymer becomes colored and the transparency of the resulting polymer decreases.

また、上記(2)の方法は、水の存在下で反応させるた
めに部分的にイミド化せる重合体を得ようとする場合に
メタクリル酸メチルセグメントの加水分解がおこり、そ
のために所望の耐熱性を有するイミド化重合体が得られ
難く、また、均一なイミド化反応も困難である。さらに
、上記(3)の方法ではイミド化反応が高粘度の重合体
とガス状のイミド化物質との反応であるために均一なイ
ミド化反応を行なうことが困難であり、そのために均一
に部分イミド化された重合体が得られ難い。
In addition, in the method (2) above, hydrolysis of the methyl methacrylate segment occurs when attempting to obtain a partially imidized polymer due to the reaction in the presence of water, which results in the desired heat resistance. It is difficult to obtain an imidized polymer having the following properties, and it is also difficult to carry out a uniform imidization reaction. Furthermore, in the method (3) above, it is difficult to carry out a uniform imidization reaction because the imidization reaction is a reaction between a highly viscous polymer and a gaseous imidization substance. It is difficult to obtain imidized polymers.

したがって、上記の方法で得られるイミド化重合体の耐
熱性は向上しているものの、商業的に製造しようとする
と透明性に劣ったり、実質的に分子量が低下したり、ま
たは、イミド化が不均一になるために、これらの方法は
いまだ実用化されていないのが現状である。
Therefore, although the heat resistance of the imidized polymer obtained by the above method is improved, if it is attempted to be commercially produced, it may have poor transparency, a substantial decrease in molecular weight, or lack of imidization. At present, these methods have not yet been put to practical use in order to achieve uniformity.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

本発明の目的は、1?η記した如き従来技術の欠点を改
良して、メタクリル酸エステル重合体本来の優れた光学
的特性、機械的特性、耐候性及び成形加工性等の特性を
保持し、且つ、透明性及び耐熱性とりわけ加熱経時着色
性に優れたメタクリルイミド含有重合体を捉供するにあ
る。
The purpose of the present invention is 1? By improving the shortcomings of the prior art as described above, we have developed a method that maintains the excellent optical properties, mechanical properties, weather resistance, moldability, etc. inherent to methacrylic acid ester polymers, and also has transparency and heat resistance. In particular, it is an object to capture and provide a methacrylimide-containing polymer that has excellent coloring properties over time under heating.

(課題を解決するための手段) 本発明に係るメタクリルイミド含有重合体は、下記−制
式(1)で示されるメタクリルイミド環構造単位10〜
lOO重量%とエチレン性単量体から導かれる構造単位
0〜90重里%からなる熱可望性重合体であって、重合
体中の鉄の含有量が20pp11以下であることを特徴
とする。
(Means for Solving the Problems) The methacrylimide-containing polymer according to the present invention has 10 to 10 methacrylimide ring structural units represented by the following formula (1).
A thermoplastic polymer consisting of 0 to 90% by weight of structural units derived from 100% by weight and an ethylenic monomer, characterized in that the iron content in the polymer is 20 pp11 or less.

督 (式中、Rは水素原子または炭素数1〜20の脂肪族、
芳香族もしくは脂環族炭化水素基を表す)本発明に係る
メタクリルイミド含有樹脂重合体は次の方法により得ら
れる。すなわち、特定の組成の単量体から得られるメタ
クリル樹脂と一般式%式%() (式中、Rは水素原子または炭素数1〜20の脂肪族、
もしくは芳香族もしくは脂環族炭化水素基を表す。)で
示される化合物(以下、「イミド化物質」と略す)の一
種以上とを特定の溶媒存在下イミド化反応して得られた
反応液から揮発物を除去して特定の条件で押出成形する
。この方法は回分式および連続式のいずれであってもよ
い。
(wherein R is a hydrogen atom or an aliphatic group having 1 to 20 carbon atoms,
The methacrylimide-containing resin polymer according to the present invention (representing an aromatic or alicyclic hydrocarbon group) can be obtained by the following method. That is, methacrylic resin obtained from monomers with a specific composition and the general formula % formula % () (wherein R is a hydrogen atom or an aliphatic group having 1 to 20 carbon atoms,
Or represents an aromatic or alicyclic hydrocarbon group. ) with one or more types of compounds (hereinafter abbreviated as "imidized substances") in the presence of a specific solvent, volatiles are removed from the resulting reaction solution, and extrusion molding is performed under specific conditions. . This method may be either batchwise or continuous.

より好ましい態様においては、本発明のメタクリルイミ
ド含有樹脂重合体は次のように連続的に製造される。す
なわち、10〜60重尾%の不活性溶媒、90〜40重
量%のメタクリル酸エステルまたはメタクリル酸エステ
ルと共重合可能な単量体との混合物、0.0001〜0
.5重量%のラジカル開始剤、0〜5重量%の重合体分
子量調製剤からなる溶液を、実質的に均一に混合された
第一の反応区域に連続的に導入し、引き続いて、プラグ
フロー流れを持つ第二の反応区域で80〜170″Cの
温度にて少なくとも初めの単量体の80重M%を重合体
に転化した後、該重合反応液と前記−制式(2)で示さ
れる・イミド化物質とを、少なくとも2つの区域を有す
る第三の多段反応区域において150〜350°Cの温
度にてイミド化反応を行い、最終的に150〜350 
’Cの温度に加熱された該反応液を大気圧未満の滞域に
導入し、フラッシングにより揮発物を連続的に分離除去
し、フラッシングされた重合体を連続的に特定の押出機
スクリューで受けとめ特定の押出機を使用して賦形する
ことによって、鉄の含fitが2oppm以下である目
的とする重合体が得られる。
In a more preferred embodiment, the methacrylimide-containing resin polymer of the present invention is produced continuously as follows. That is, 10-60% by weight of an inert solvent, 90-40% by weight of a methacrylic ester or a mixture of a methacrylic ester and a copolymerizable monomer, 0.0001-0.
.. A solution consisting of 5% by weight radical initiator, 0-5% by weight polymer molecular weight modifier is continuously introduced into the substantially uniformly mixed first reaction zone, followed by a plug flow stream. After converting at least 80% by weight of the initial monomer into a polymer at a temperature of 80 to 170"C in a second reaction zone with a・An imidization reaction is carried out with the imidized substance at a temperature of 150 to 350 °C in a third multi-stage reaction zone having at least two zones, and the final temperature is 150 to 350 °C.
The reaction solution heated to a temperature of 'C is introduced into a retention zone below atmospheric pressure, volatile matters are continuously separated and removed by flashing, and the flushed polymer is continuously received by a specific extruder screw. By shaping using a specific extruder, a desired polymer having an iron content of 2 oppm or less can be obtained.

以下、本発明のメタクリルイミド含有重合体およびその
製造方法をさらに詳細に説明する。
Hereinafter, the methacrylimide-containing polymer of the present invention and the method for producing the same will be explained in more detail.

本発明のメタクリルイミド含有樹脂重合体の製造に用い
られる単量体は、メタクリル酸エステル単独、または、
メタクリル酸エステルと、他のメタクリル酸エステル、
アクリル酸エステル(アクリル酸、メタクリル酸、スチ
レン、α−メチルスチレンその他の置換スチレン等の共
重合可能なエチレン性単量体との混合物である。メタク
リル酸エステルとしては、例えば、メタクリル酸メチル
、メタクリル酸エチル、メタクリル酸プロピル、メタク
リル酸n−ブチル、メタクリル酸イソブチル、メタクリ
ル酸tert−ブチル、メタクリル酸シクロへキシル、
メタクリル酸ノルボニル、メタクリル酸2−エチルヘキ
シル、メタクリル酸ベンジルなどが挙げられる。アクリ
ル酸エステルとしては、たとえば、アクリル酸メチル、
アクリル酸エチル、アクリル酸プロピル、アクリル酸n
−ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸ter 
t−ブチル、アクリル酸シクロヘキシル、アクリル酸ノ
ルボニル、アクリル酸2−エチルへキシル、アクリル酸
ベンジルなどが挙げられる。これらの単量体は単独でも
よくまた2種以上を併用することもできる。
The monomer used in the production of the methacrylimide-containing resin polymer of the present invention is methacrylic acid ester alone, or
methacrylic esters and other methacrylic esters,
Acrylic acid ester (mixture with copolymerizable ethylenic monomers such as acrylic acid, methacrylic acid, styrene, α-methylstyrene, and other substituted styrenes.Methacrylic acid esters include, for example, methyl methacrylate, methacrylate, etc. ethyl acid, propyl methacrylate, n-butyl methacrylate, isobutyl methacrylate, tert-butyl methacrylate, cyclohexyl methacrylate,
Examples include norbornyl methacrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, and benzyl methacrylate. Examples of acrylic esters include methyl acrylate,
Ethyl acrylate, propyl acrylate, acrylic acid n
-butyl, isobutyl acrylate, ter acrylate
Examples include t-butyl, cyclohexyl acrylate, norbornyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, and benzyl acrylate. These monomers may be used alone or in combination of two or more.

これらの単量体のうら、本発明のメタクリルイミド含有
樹脂重合体の製造においてはメタクリル酸メチル単独ま
たはメタクリル酸メチル25重量%以上と上記の共重合
可能なエチレン性単星体75重量%以下との混合物が好
ましいが、メタクリル酸メチルの単独が得られる重合体
の透明性の面から特に好ましい。
Among these monomers, in the production of the methacrylimide-containing resin polymer of the present invention, methyl methacrylate alone or 25% by weight or more of methyl methacrylate and 75% by weight or less of the above-mentioned copolymerizable ethylenic monostars are used. Although a mixture is preferred, methyl methacrylate alone is particularly preferred from the viewpoint of transparency of the resulting polymer.

重合反応およびイミド化反応は溶媒の存在下に行われる
。用いる不活性溶媒は、重合反応またはイミド化反応の
進行を阻害せず且つ反応混合物と実質的に反応しないも
のでなければならない。また、部分的なイミド化反応の
場合、メタクリル酸メチルまたはメタクリル酸エステル
セグメント部に変化を与えないものでなければならない
。さらに、生成したイミド化重合体から容易に分離除去
できるものでなければならない。
The polymerization reaction and imidization reaction are performed in the presence of a solvent. The inert solvent used must not inhibit the progress of the polymerization reaction or imidization reaction and must not substantially react with the reaction mixture. In addition, in the case of a partial imidization reaction, it must not cause any change in the methyl methacrylate or methacrylate segment. Furthermore, it must be able to be easily separated and removed from the produced imidized polymer.

不活性溶媒の好ましい例としては、常圧で沸点が50〜
150″Cであり、かつ常温でメタクリル重合体を溶解
させがたい貧溶媒と、溶解させやすい良溶媒との混合溶
媒が挙げられる。特に、第三の反応区域におけるイミド
化反応段階ではそのような混合溶媒が好ましく、それ以
前の反応区域ではそれらの少くとも一種(貧溶媒と良溶
媒のいずれでもよい)を用いて行うことができる。好ま
しい貧溶媒は溶解性パラメーターδ値が14.0〜19
.5 (ca 1/cd)!、4の範囲のものであり、
また良溶媒は溶解性パラメーターδ値が8.0〜13.
9(cal/c+d) y2の範囲のものである。貧溶
媒の例としてはメタノールが挙げられ、良溶媒の例とし
てはエタノール、プロパツール、イソプロパツールブタ
ノール等のアルコール類、ベンゼン、トルエン、キシレ
ン、エチルヘキシル等の芳香族炭化水素類、メチルエチ
ルケトン、グライム、12−ジェトキシエタン、ジオキ
サン、テトラヒドロフラン等のケトン、エーテル類が挙
げられるが、それらのなかでベンゼンおよびトルエンが
好ましい。
Preferred examples of inert solvents include those having a boiling point of 50 to 50 at normal pressure.
150"C and a mixed solvent of a poor solvent that is difficult to dissolve the methacrylic polymer at room temperature and a good solvent that is easy to dissolve the methacrylic polymer. Particularly, such a mixed solvent is used in the imidization reaction stage in the third reaction zone. A mixed solvent is preferable, and at least one of them (either a poor solvent or a good solvent may be used) can be used in the reaction zone before that.A preferable poor solvent has a solubility parameter δ value of 14.0 to 19.
.. 5 (ca 1/cd)! , is in the range of 4,
In addition, a good solvent has a solubility parameter δ value of 8.0 to 13.
It is in the range of 9 (cal/c+d) y2. Examples of poor solvents include methanol, and examples of good solvents include alcohols such as ethanol, propatool, and isopropanol butanol, aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, xylene, and ethylhexyl, methyl ethyl ketone, glyme, Examples include ketones and ethers such as 12-jethoxyethane, dioxane and tetrahydrofuran, among which benzene and toluene are preferred.

なお、本発明においていう熔解性パラメータδ値はポリ
マー・ハンドブック、2版、ジエー・ブテンドルプ、イ
ー・エイチ・インマーグツト、ジョン・ワイリー・アン
ド・サンズ、ニューヨーク(Polymer tlan
dbook、 5econd Ed、 J、Brand
rup、 E、H。
The solubility parameter δ value referred to in the present invention is as described in Polymer Handbook, 2nd edition, G.I. Butendorp, E.H. Inmargt, John Wiley & Sons, New York (Polymer tran).
dbook, 5econd Ed, J, Brand
rup, E, H.

ImmerguL、 John、W目ey and 5
ons、 Ne1y York、 1975)において
記載されている基準に準拠した値をいう。
ImmerguL, John, W eye and 5
ons, Nely York, 1975).

好ましい製造方法において用いる混合溶媒において、貧
溶媒と良溶媒の沸点が常圧において150°Cをこえる
場合には、イミド化反応により得られた反応生成物から
溶媒を主成分とする揮発性物質を十分に除去することが
困難となる。50°C未満の場合は、反応系の内部圧力
の増加によりイミド化反応温度を高くすることができな
いために、十分なイミド化反応を行なうことができず、
かつ反応生成物から揮発性物質を分離除去する際、突発
的に揮発するために脱揮操作における制御が困難となる
。また、貧溶媒と良溶媒の溶解性パラメーターδ値が上
記の範囲外の組合せのものであると均一な重合反応、均
一なイミド化反応を行い難く、品質のすぐれたメタクリ
ル酸ミ(°含有重合体が得難い。
In the mixed solvent used in the preferred production method, if the boiling point of the poor solvent and good solvent exceeds 150°C at normal pressure, volatile substances mainly composed of the solvent may be extracted from the reaction product obtained by the imidization reaction. It becomes difficult to remove it sufficiently. If the temperature is less than 50°C, the imidization reaction temperature cannot be raised due to an increase in the internal pressure of the reaction system, so a sufficient imidization reaction cannot be performed.
Furthermore, when volatile substances are separated and removed from the reaction product, they volatilize suddenly, making it difficult to control the devolatilization operation. In addition, if the solubility parameter δ value of the poor solvent and good solvent is a combination outside the above range, it will be difficult to perform a uniform polymerization reaction and a uniform imidization reaction, and it will be difficult to perform a uniform polymerization reaction and a uniform imidization reaction. Difficult to combine.

溶媒の使用量は、溶媒と単量体との合計重量に基づき1
0〜60重量%である。溶媒の使用量が10重量%未満
では反応系の粘度が高くなりすぎ、取扱い操作が困難に
なるだけでなく、重合またはイミド化反応が不均一に進
行することにより、得られる重合体の品質が低下する。
The amount of solvent used is 1 based on the total weight of solvent and monomer.
It is 0 to 60% by weight. If the amount of solvent used is less than 10% by weight, the viscosity of the reaction system becomes too high, which not only makes handling difficult, but also causes the polymerization or imidization reaction to proceed unevenly, resulting in poor quality of the obtained polymer. descend.

溶媒の使用量が60重量%を越えると重合体から溶媒の
分離が困難になるばかりでなく、得られる重合体の量が
少なく工業的に不利となる。好ましくは、溶媒の使用量
は20〜50重量%である。
If the amount of solvent used exceeds 60% by weight, not only will it be difficult to separate the solvent from the polymer, but the amount of polymer obtained will be small, which will be industrially disadvantageous. Preferably, the amount of solvent used is 20-50% by weight.

また、混合溶媒を使用する場合は、貧溶媒と良溶媒との
比は99/1〜l/99、好ましくは90/10〜10
/90 (重量比)とする。
In addition, when using a mixed solvent, the ratio of poor solvent to good solvent is 99/1 to 1/99, preferably 90/10 to 10.
/90 (weight ratio).

使用する不活性溶媒は、イミド化反応においては、メタ
クリル重合体の重合体間にイミド化物質を容易に拡散さ
せてイミド化反応を均一かつ迅速に行なわせるとともに
反応の発熱及び除熱の効果的な制御を可能にするために
所望の光学材料としての透明かつ耐熱性に優れたメクク
リルイミド含有重合体を得ることが可能となる。
In the imidization reaction, the inert solvent to be used allows the imidization substance to easily diffuse between the methacrylic polymers, allowing the imidization reaction to occur uniformly and quickly, and also to effectively remove the heat generated by the reaction. This makes it possible to obtain a meccrylimide-containing polymer that is transparent and has excellent heat resistance as a desired optical material.

重合に際して用いるラジカル重合開始剤は反応温度で活
性に分解しラジカルを発生するもので、例えば、ジーt
er t・ブチルパーオキサイド、ジ−クミルパーオキ
サイド、メチルエチルケトンパーオキサイド、ジーte
rレブチルバーフタレート、ジーtert・ブチルパー
ベンゾエート、tert・ブチルパーアセテート、2.
5−ジメチル−2,5−ジ(ter t・ブチルパーオ
キシ)ヘキサン、ジterレアミルパーオキサイド、2
,5−ジメチル−2,5−ジー(tert・ブチルパー
オキシ)ヘキサン、ベンゾイルパーオキサイドおよびラ
ウリルパーオキサイドなどの有機過酸化物、ならびにア
ゾビスイソブタノールジアセテート、1,1−アブビス
シクロヘキサンカルボニトリル、2−フェニルアゾ−2
,4−ジメチル−4−メトキシバレロニトリル、2−シ
アノ−2−プロピルアゾホルムアミドおよび2.2′−
アゾビスイソブチロニトリル等のアブ化合物が挙げられ
る。これらのラジカル重合開始剤は単独でまたは2種以
上混合して使用することができる。ラジカル重合開始剤
の使用量は単量体を含む溶液に対して0.0001〜0
.5重量%の範囲で選ばれる。重合体分子量調整剤とし
ては、通常使用されるメルカプタン類その他のものが挙
げられる。その使用されるメルカプタンの具体例として
は、アルキル基または置換アルキル基を有する第一級、
第二級、第三級メルカプタン、例えば、n−ブチル、イ
ソブチル、n−オクチル、n−ドデシル、5ec−ブチ
ル、5ec−ドデシル、tert−ブチルメルカプタン
;芳香族メルカプタン、例えば、フェニルメルカプタン
、チオクレゾール、4−tert−ブチル−0−チオク
レゾール;チオグリコール酸とそのエステル;エチレン
グリコール等の如き炭素数3〜18のメルカプタンが挙
げられる。また、非メルカプタン系の重合体分子量調整
剤も使用可能である。その例としては、β−テルビノー
レン、チルピノール、及びアルキル置換−1,4−シク
ロへキサジエンのうち少なくとも1種が挙げられる。ア
ルキル置換l、4−シクロへキサジエンとしては、T−
テルピネン、2−メチル−1,4−シクロへキサジエン
、2.6−ジメチルシクロへキサジエン、2゜5−ジメ
チルシクロへキサジエン、2−イソプロピル−1,4−
シクロへキサジエン、2−エチル1.4−シクロへキサ
ジエン等が挙げられる。
The radical polymerization initiator used during polymerization is one that actively decomposes at the reaction temperature and generates radicals.
ert-butyl peroxide, dicumyl peroxide, methyl ethyl ketone peroxide, di-te
r lebutyl barphthalate, di-tert-butyl perbenzoate, tert-butyl peracetate, 2.
5-dimethyl-2,5-di(tert-butylperoxy)hexane, di-terreamyl peroxide, 2
, 5-dimethyl-2,5-di(tert-butylperoxy)hexane, organic peroxides such as benzoyl peroxide and lauryl peroxide, and azobisisobutanol diacetate, 1,1-abbiscyclohexane carbonitrile. , 2-phenylazo-2
, 4-dimethyl-4-methoxyvaleronitrile, 2-cyano-2-propylazoformamide and 2,2'-
Examples include ab compounds such as azobisisobutyronitrile. These radical polymerization initiators can be used alone or in combination of two or more. The amount of radical polymerization initiator used is 0.0001 to 0 for the solution containing the monomer.
.. It is selected within the range of 5% by weight. Examples of the polymer molecular weight regulator include commonly used mercaptans and others. Specific examples of mercaptans used include primary mercaptans having an alkyl group or substituted alkyl group;
Secondary and tertiary mercaptans, such as n-butyl, isobutyl, n-octyl, n-dodecyl, 5ec-butyl, 5ec-dodecyl, tert-butylmercaptan; aromatic mercaptans, such as phenylmercaptan, thiocresol, Examples include mercaptans having 3 to 18 carbon atoms, such as 4-tert-butyl-0-thiocresol; thioglycolic acid and its ester; and ethylene glycol. Additionally, non-mercaptan polymer molecular weight modifiers can also be used. Examples include at least one of β-terbinolene, tilpinol, and alkyl-substituted-1,4-cyclohexadiene. As the alkyl-substituted l,4-cyclohexadiene, T-
Terpinene, 2-methyl-1,4-cyclohexadiene, 2,6-dimethylcyclohexadiene, 2゜5-dimethylcyclohexadiene, 2-isopropyl-1,4-
Examples include cyclohexadiene, 2-ethyl 1,4-cyclohexadiene, and the like.

重合体分子量調整剤の実質的使用量は5重量%以下であ
る。メタクリル酸エステルの好ましい連続的製造方法に
おいては、前記の単量体溶液を、実質的に均一に混合さ
れた第一の反応区域に導入し、60〜190°Cの温度
にて少なくとも単量体の40重量%を重合体に転化する
。第一の反応区域の重合温度が60°C未満では重合体
の粘度が高くなり均一な混合を達成することが困難とな
る。重合温度が190°Cを越えると副反応生成物の生
成が増大する。従って、第一反応区域の重合温度は60
〜190°C好ましくは70〜180°Cとする。
The substantial amount of the polymer molecular weight regulator used is 5% by weight or less. In a preferred continuous method for the production of methacrylic acid esters, the monomer solution described above is introduced into a first substantially uniformly mixed reaction zone, and at a temperature of 60 to 190°C, at least the monomers are dissolved. 40% by weight of is converted into polymer. If the polymerization temperature in the first reaction zone is less than 60°C, the viscosity of the polymer will increase and it will be difficult to achieve uniform mixing. When the polymerization temperature exceeds 190°C, the formation of side reaction products increases. Therefore, the polymerization temperature in the first reaction zone is 60
-190°C, preferably 70-180°C.

第一の反応区域における単量体の重合体への転化率が4
0重量%未満であると最終的に得られるメタクリルイミ
ド含有重合体の耐熱分解性が低下することが判明した。
The conversion of monomer to polymer in the first reaction zone is 4
It has been found that when the amount is less than 0% by weight, the heat decomposition resistance of the finally obtained methacrylimide-containing polymer decreases.

この原因は明らかでないが、重合の停止反応機構に関連
した重合体分子末端構造の変化に起因するものと推測さ
れる。重合体の耐熱分解性が低下すると、成形加工中に
分解生成物に起因する銀条と呼ばれる欠陥が生じ、外観
を損うのみならず物性も低下する。従って、第一反応区
域の単量体の重合転化率は少くとも40重量%、好まし
くは少くとも60重量%とする。第一反応区域内が実質
的に均一に混合されず、一部に重合転化率が40重量%
未満の部分が存在すると、耐熱分解性の劣る重合体が部
分的に生成するので、第一反応区域内は十分に混合し実
質的に均一な状態に維持する必要がある。実質的に均一
に混合された反応区域は、通常、いかり型、ヘリカルリ
ボン型、スクリュー型およびパドル型等の撹拌機を備え
た攪拌混合槽を用いることによって達成される。
Although the cause of this is not clear, it is presumed that it is due to a change in the terminal structure of the polymer molecule related to the polymerization termination reaction mechanism. When the thermal decomposition resistance of a polymer decreases, defects called silver streaks occur due to decomposition products during molding, which not only impairs the appearance but also deteriorates physical properties. Therefore, the polymerization conversion of the monomers in the first reaction zone is at least 40% by weight, preferably at least 60% by weight. The first reaction zone is not substantially uniformly mixed, and the polymerization conversion rate is 40% by weight in some parts.
If less than 100% of the total amount is present, a polymer with poor thermal decomposition resistance will be partially produced, so it is necessary to sufficiently mix and maintain a substantially uniform state in the first reaction zone. A substantially uniformly mixed reaction zone is typically achieved by using an agitated mixing vessel equipped with an anchor-type, helical-ribbon-type, screw-type, and paddle-type agitator.

第一の反応区域を出た重合液は引続いてプラグフロー流
れをもつ第二の反応区域で80°C−170″Cの温度
にて少くとも初めの単量体の80重量%を重合体に転化
する。
The polymerization solution leaving the first reaction zone is subsequently passed through a second reaction zone with plug flow to polymerize at least 80% by weight of the initial monomers at a temperature of 80°C-170''C. converts into

第三の反応区域で使用される前記(II)弐で示される
イミド化物質は、単量体が残存すると一部反応して高沸
点の副生成物アミド誘導体を発生する。第二の反応区域
での未転化単量体が多量存在したまま第三の反応区域に
入ると前記高沸点副生成物アミド誘導体の発生が増大し
、重合体からの分離が困難となる。重合体中に前記高沸
点副生成物アミド誘導体が残存すると重合体の着色ある
いは品質低下を招(。従って、第三の反応区域での高沸
点副生成物アミド誘導体の発生を抑えるために、第二の
反応区域における初めの単量体の重合転化率は少くとも
80重量%、好ましくは少くとも90重量%とする。
The imidized substance shown in (II) 2 used in the third reaction zone partially reacts when the monomer remains to generate a high boiling point by-product amide derivative. If a large amount of unconverted monomer remains in the second reaction zone and enters the third reaction zone, the generation of the high-boiling byproduct amide derivative increases, making it difficult to separate it from the polymer. If the high-boiling by-product amide derivative remains in the polymer, it will cause coloring or deterioration of the quality of the polymer. The polymerization conversion of the initial monomer in the second reaction zone is at least 80% by weight, preferably at least 90% by weight.

第二の反応区域で高い重合転化率を達成するためにはプ
ラグフロー流れをもつ反応装置、すなわち、比較的長い
形状を有し、その一端から供給し他端から排出するよう
に構成され、反応装置の長手方向の混合が実質的に行な
われないように工夫された反応装置が必要である。この
例としては、米国特許第3,234.303号記載のス
クリュー押出機タイプの反応装置、米国特許第3,25
2,950号記載の塔状反応装置、米国特許第2784
31号記載のじゃま板を内蔵した管状反応装置および中
空のパイプ状反応装置等が挙げられる。
In order to achieve a high polymerization conversion in the second reaction zone, a reactor with plug flow flow, i.e. a reactor having a relatively long shape, configured with feed from one end and discharge from the other end, is required. There is a need for a reactor that is designed so that there is no substantial mixing along the length of the device. Examples of this include the screw extruder type reactor described in U.S. Pat. No. 3,234,303;
2,950, U.S. Pat. No. 2,784
Examples include a tubular reaction device with a built-in baffle plate and a hollow pipe-like reaction device described in No. 31.

第二の反応区域の重合温度は170’C以下とする。The polymerization temperature in the second reaction zone is below 170'C.

前記記載の理由により、第二の反応区域の重合転化率は
少くとも80%とするが、到達可能な最高の重合率は、
決められた温度において活性ポリマーの生長反応と逆生
長反応の平衡、すなわち、重合温度によって支配され、
重合温度が170°Cを越えると80%の重合率達成が
困難となる。一方、重合温度が80°C未満では重合速
度が低下し経済的でないし、粘度が高くなるため反応液
の移送が困難となる。従って、第二の反応区域の反応温
度は80〜170°C1好ましくは90〜160°Cと
する。
For the reasons stated above, the polymerization conversion in the second reaction zone should be at least 80%, but the highest polymerization rate achievable is
The equilibrium between the growth and reverse growth reactions of the active polymer at a given temperature, i.e., governed by the polymerization temperature,
When the polymerization temperature exceeds 170°C, it becomes difficult to achieve a polymerization rate of 80%. On the other hand, if the polymerization temperature is less than 80°C, the polymerization rate will decrease and it will be uneconomical, and the viscosity will increase, making it difficult to transfer the reaction liquid. Therefore, the reaction temperature in the second reaction zone is 80-170°C, preferably 90-160°C.

第二の反応区域を出た重合反応液に前記−制式(II)
で示されるイミド化物質を添加し、第三の反応区域へ導
く。イミド化物質は単独もしくは、前記不活性溶媒等に
溶解希釈されても良い。第二の反応区域で得られたメタ
クリル重合体とイミド化物質とは、混合されて後、第三
の反応区域で反応される。
The above-mentioned formula (II) is applied to the polymerization reaction liquid exiting the second reaction zone.
The imidized substance indicated by is added and led to the third reaction zone. The imidized substance may be used alone or may be dissolved and diluted in the above-mentioned inert solvent. The methacrylic polymer obtained in the second reaction zone and the imidized material are mixed and then reacted in the third reaction zone.

この第三の反応区域は、好ましくは、少なくとも二つの
反応区域で構成される。その一つの区域はメタクリル重
合体とイミド化物質とを反応させてメタクリル重合体の
高分子側鎖間に縮合反応を起こさせる反応域であり、他
の一つの区域はイミド化した重合体を含む反応生成物を
更に加熱させイミド化反応を更に促進させる熟成反応域
である。
This third reaction zone is preferably composed of at least two reaction zones. One zone is a reaction zone where the methacrylic polymer and the imidized substance are reacted to cause a condensation reaction between the polymer side chains of the methacrylic polymer, and the other zone contains the imidized polymer. This is an aging reaction zone where the reaction product is further heated to further promote the imidization reaction.

更に必要に応じて複数個の反応域及び、または複数個の
熟成域を組み合わせて行うこともできる。
Furthermore, if necessary, a plurality of reaction zones and/or a plurality of ripening zones can be used in combination.

反応域中でのメタクリル重合体とイミド化物質との反応
は、150’C以上350”C以下の温度で行う。
The reaction between the methacrylic polymer and the imidized material in the reaction zone is carried out at a temperature of 150'C to 350''C.

反応温度が150°C未満では、イミド化反応が遅く、
350”Cを超えると原料メタクリル重合体の分解反応
が併発する。反応域中での反応時間は特に限定されない
が生産面から短い方が良く20分〜5時間の範囲である
。連続的に反応させる場合平均滞在時間は同様に20分
〜5時間位の範囲で行われる。
If the reaction temperature is less than 150°C, the imidization reaction will be slow;
If the temperature exceeds 350"C, a decomposition reaction of the raw material methacrylic polymer occurs simultaneously.The reaction time in the reaction zone is not particularly limited, but from the viewpoint of production, the shorter the better, it is in the range of 20 minutes to 5 hours.The reaction is carried out continuously. Similarly, the average stay time is in the range of 20 minutes to 5 hours.

イミド化反応において反応系に水分が存在するとメタク
リル重合体のエステル部が、イミド化縮合反応過程で、
副反応として水による加水分解が起り、その結果得られ
るメタクリルイミド含有重合体中にメタクリル酸が生成
して本発明の目的とする所望のイミド化量を有するメタ
クリルイミド含有重合体が得難くなる。したがって、こ
の反応においては反応系に実質的に水分を含有しない条
件下、すなわち水分量が1重量%以下、好ましくは無水
の条件下で行う。
If water is present in the reaction system during the imidization reaction, the ester moiety of the methacrylic polymer will
Hydrolysis with water occurs as a side reaction, and as a result, methacrylic acid is produced in the resulting methacrylimide-containing polymer, making it difficult to obtain a methacrylic acid-containing polymer having the desired amount of imidization, which is the object of the present invention. Therefore, this reaction is carried out under conditions in which the reaction system does not substantially contain water, that is, the water content is 1% by weight or less, preferably under anhydrous conditions.

また、反応系の雰囲気としては得られるイミド化重合体
の帯色性の点から窒素、ヘリウムまたはアルゴンガス等
を存在させた不活性ガス雰囲気下で反応させるのがよい
Further, as the atmosphere of the reaction system, it is preferable to carry out the reaction under an inert gas atmosphere in which nitrogen, helium, argon gas, etc. are present, from the viewpoint of the colorability of the imidized polymer obtained.

式(II)で表わされるイミド化物質の具体例としては
、メチルアミン、メチルアミン、プロピルアミン等の脂
肪族第1級アミン類、1,3−ジメチル尿素、1.3−
ジエチル尿素、1,3−ジプロピル尿素のごとき加熱に
より脂肪族第1級アミンを発生する化合物類、アンモニ
ア、尿素等があげられる。また、アニリン、トルイジン
、トリクロロアニリン等の芳香族アミン、ならびにシク
ロヘキシルアミン、ボルニルアミン等の脂環族アミンが
あげられる。使用するイミド化物質のうら、耐熱性及び
透明性の点からメチルアミン、アンモニア、シクロヘキ
シルアミンが好ましい。
Specific examples of the imidized substance represented by formula (II) include aliphatic primary amines such as methylamine, methylamine, and propylamine, 1,3-dimethylurea, 1,3-
Examples include compounds that generate aliphatic primary amines when heated, such as diethyl urea and 1,3-dipropylurea, ammonia, and urea. Further examples include aromatic amines such as aniline, toluidine, and trichloroaniline, and alicyclic amines such as cyclohexylamine and bornylamine. Among the imidized substances used, methylamine, ammonia, and cyclohexylamine are preferred from the viewpoint of heat resistance and transparency.

イミド化物質の使用量は、イミド化する量によって一概
には限定できないが、メタクリル酸エステル重合体10
0重量部に対して、1〜250重量部である。1重量部
未満では明白な耐熱性の向上が期待できない。また、2
50重量部を越える場合は経済性の点から好ましくない
The amount of imidization substance to be used cannot be absolutely limited depending on the amount to be imidized, but methacrylic acid ester polymer 10
The amount is 1 to 250 parts by weight relative to 0 parts by weight. If it is less than 1 part by weight, no obvious improvement in heat resistance can be expected. Also, 2
If it exceeds 50 parts by weight, it is unfavorable from the economic point of view.

次に、反応域より取り出されたイミド化反応生成物は熟
成反応域に供給する。この熟成反応域においての反応は
前工程の反応と同様に温度は150゛C以上350℃以
下、好ましくは170°C以上300°C以下で行われ
る。
Next, the imidization reaction product taken out from the reaction zone is supplied to the aging reaction zone. The reaction in this aging reaction zone is carried out at a temperature of 150°C or more and 350°C or less, preferably 170°C or more and 300°C or less, similar to the reaction in the previous step.

熟成反応域での熟成時間は少なくとも5分間は必要であ
り、連続的に行う場合には、その平均滞在時間も5分以
上は必要である。熟成反応が5分未満であると明白な熟
成効果が期待できない。セキ成反応自体の生成物に寄与
する効果の理由は明確でないが、熟成反応が不十分であ
るとイミド化された重合体生成物に未反応アミドセグメ
ントが残留する。従って、生成物自体の耐熱性、耐熱分
解性、加熱暴露後の黄変度が顕著となる。
The aging time in the aging reaction zone is required to be at least 5 minutes, and when the aging is carried out continuously, the average residence time is also required to be 5 minutes or more. If the aging reaction takes less than 5 minutes, no obvious aging effect can be expected. Although the reason for the effect of the aging reaction itself contributing to the product is not clear, if the ripening reaction is insufficient, unreacted amide segments remain in the imidized polymer product. Therefore, the heat resistance, heat decomposition resistance, and yellowing degree of the product itself after exposure to heat become remarkable.

本発明の方法におけるメタクリル重合体のイミド化量は
、耐熱性の点から、得られる重合体中の一般式(1)で
表される構造単位が10〜100重世%、好ましくは3
0〜100重量%、さらに好ましくは50〜lOO重量
%の範囲となる程度とする。
The amount of imidization of the methacrylic polymer in the method of the present invention is from 10 to 100%, preferably 3% by weight, from the viewpoint of heat resistance.
The amount is in the range of 0 to 100% by weight, more preferably 50 to 100% by weight.

第三の反応区域中の反応域で使用する反応装置としては
、たとえば、前記記載の攪拌混合槽反応装置、1つの反
応器中の少なくとも2つ以上の反応区域を持つ反応器、
スクリュー押出機タイプの反応装置、塔状反応装置およ
び管状反応装置等が挙げられるが、これらのうちでも特
に攪拌混合槽反応装置の組合せが好ましい。攪拌混合槽
反応装置を使用することにより、重合体が均一にイミド
化され、透明性及び耐熱性に優れたメタクリルイミド含
有重合体が得られる。
Examples of the reaction device used in the reaction zone in the third reaction zone include the above-described stirred mixing tank reactor, a reactor having at least two or more reaction zones in one reactor,
Examples include a screw extruder type reactor, a columnar reactor, and a tubular reactor, and among these, a combination of a stirring mixing tank reactor is particularly preferred. By using a stirred mixing tank reactor, the polymer is uniformly imidized, and a methacrylimide-containing polymer with excellent transparency and heat resistance can be obtained.

得られるメタクリルイミド含有樹脂重合体は固有粘度0
.02〜4.5(ポリマー濃度0.5重量%のジメチル
ホルムアミド溶液について25±0.1 ’Cにて測定
)を存する。
The resulting methacrylimide-containing resin polymer has an intrinsic viscosity of 0.
.. 02 to 4.5 (measured at 25±0.1'C on a dimethylformamide solution with a polymer concentration of 0.5% by weight).

イミド化反応終了後、反応液から揮発物を分離して目的
とする重合体をえる。揮発物を多星に含有する反応組成
物を、安定な流動状態にしながら真空フラッシングを行
い、効率的に揮発物を分離できる。すなわち、反応組成
物を180〜300°C1好ましくは200〜250 
”Cの温度に加熱して、狭いノズル口を通して20〜1
00トールの減圧下に調節されたタンク内にフラッシン
グを行う。フラッシングされた該重合体は押出機スクリ
ューで受けとめ押出機を通してダイス口からストランド
状で得られる。しかしながら、スクリュー型押出機の場
合、回転軸のブレのためにバレルとの接触カジリまたは
スクリュ一部、バレル部の腐食により鉄混入が起こる。
After the imidization reaction is completed, the volatile matter is separated from the reaction solution to obtain the desired polymer. A reaction composition containing a large number of volatile substances can be vacuum flushed while being kept in a stable fluid state, and the volatile substances can be efficiently separated. That is, the reaction composition is heated to 180 to 300°C, preferably 200 to 250°C.
”Heat to a temperature of 20 to 1
Flushing is carried out in a tank regulated under a vacuum of 0.00 Torr. The flashed polymer is received by an extruder screw and passed through the extruder to be obtained in the form of a strand from the die opening. However, in the case of a screw type extruder, iron contamination occurs due to contact with the barrel due to wobbling of the rotating shaft or corrosion of a portion of the screw or barrel.

本発明者は、鋭意検討した結果、この鉄の混入が重合体
の加熱着色を促進しやすく、高温雰囲気下に長時間暴露
すると黄色に変色し、製品外観を損ない透明性を低下す
る事実をみいだした。
As a result of extensive studies, the inventor of the present invention found that the inclusion of iron tends to promote coloration of polymers by heating, and that when exposed to a high temperature atmosphere for a long time, the color changes to yellow, impairing the appearance of the product and reducing transparency. It started.

この加熱暴露による変色は、重合体中の鉄の含有量が2
0ppmを超えると顕著に現れる。よって、鉄の含有量
は20ppm以下であることが必要である。さらに好ま
しくは、10ppm以下である。鉄の混入を20ppm
以下とするには、押出機スクリュ一部は耐腐食性のクロ
ムメツキ加工が必要となり、スクリュ一部自体、回転軸
ブレを防止するために超硬度鋼が必要となる。また、バ
レル部は、耐腐食性のステンレス鋼とすることが必要で
ある。
This discoloration due to heat exposure is due to the iron content in the polymer being 2.
It becomes noticeable when it exceeds 0 ppm. Therefore, the iron content needs to be 20 ppm or less. More preferably, it is 10 ppm or less. 20ppm iron contamination
In order to achieve the following, a part of the extruder screw needs to be coated with corrosion-resistant chrome plating, and the screw part itself needs to be made of superhard steel to prevent rotational shaft wobbling. Additionally, the barrel needs to be made of corrosion-resistant stainless steel.

なお、上記メタクリルイミド含有重合体反応液から揮発
性物質の大部分を分離除去する際、重合体中の残存揮発
性物質の含有量が2重量%以下、好ましくは1重量%以
下となるよう分離除去する。
In addition, when separating and removing most of the volatile substances from the above-mentioned methacrylimide-containing polymer reaction solution, separation is carried out so that the content of residual volatile substances in the polymer is 2% by weight or less, preferably 1% by weight or less. Remove.

本発明の方法においては、必要に応じて、酸化防止剤、
可塑剤、紫外線吸収剤等の添加剤を添加することができ
る。
In the method of the present invention, an antioxidant,
Additives such as plasticizers and ultraviolet absorbers can be added.

[発明の効果] 以上に説明したように本発明のメタクリルイミド含有重
合体は透明性と耐熱性および加熱着色性に優れる。
[Effects of the Invention] As explained above, the methacrylimide-containing polymer of the present invention has excellent transparency, heat resistance, and heat colorability.

従って、上述の特性が要求される分野、例えば、光学繊
維、光ディスク、CRT用フィルター、メーター類、ま
たはデジタル表示板のデイスプレィ関係、照明光学関係
、自動車ヘッドランプライトカバー、レンズ、電気部品
、他の樹脂とのブレンドによる成形材料等の広範囲に使
用できる。
Therefore, the above-mentioned characteristics are required in fields such as optical fibers, optical disks, CRT filters, meters, displays of digital display boards, lighting optics, automobile headlamp light covers, lenses, electrical parts, and other fields. Can be used in a wide range of molding materials by blending with resin.

〔実施例〕〔Example〕

以下、実施例について本発明をさらに詳しく説明するが
本発明は実施例に限定するものでない。
Hereinafter, the present invention will be explained in more detail with reference to Examples, but the present invention is not limited to the Examples.

実施例において使用されるr部」及びr%」は全て重量
部及び重量%である。
All references to "r parts" and "r%" used in the examples are by weight.

以下の実施例において重合体の物性測定は次の方法によ
った。
In the following examples, the physical properties of the polymer were measured by the following method.

(1)赤外線吸収スペクトルは、赤外線分光光度計(■
日立製作所285型)を用い、KBrディスク法によっ
て測定した。
(1) The infrared absorption spectrum is measured using an infrared spectrophotometer (■
It was measured by the KBr disk method using Hitachi, Ltd. Model 285).

(2)熱変形温度はASTM D−648に基づいて測
定した。
(2) Heat distortion temperature was measured based on ASTM D-648.

(3)成形品の全光線透過率(%)は^ST?I 0−
1003法によって測定した。
(3) What is the total light transmittance (%) of the molded product? I 0-
It was measured by the 1003 method.

試料は、40X40X3mmの射出成形平板を使用した
The sample used was an injection molded flat plate measuring 40 x 40 x 3 mm.

(4)黄色度指数(Yl値)は、色差計カラーアナライ
ザー(■日立製作所307型)を用いてJ[S規格に−
7103に従って測定した。
(4) The yellowness index (Yl value) was calculated using a color difference meter color analyzer (Hitachi Model 307).
Measured according to 7103.

試料は、40X40X3(財)の射出成形平板を使用し
た。
A 40x40x3 injection molded flat plate was used as the sample.

x、y、z刺激値により算出した。Calculated from x, y, z stimulus values.

(5)黄変度(ΔYl)は、上記メタクリルイミド含有
重合体の射出成形平板(3mm板)を130’C100
0時間空気中に曝露後に測定した。
(5) The degree of yellowing (ΔYl) is 130'C100 for an injection molded flat plate (3 mm plate) of the above methacrylimide-containing polymer.
Measurements were taken after exposure to air for 0 hours.

ΔYI=YI−YIO ΔY1  黄変度 YIBl露後の黄色度 YIO試験用試料または試験片の黄色度(6)重合体中
の鉄の含有量 重合体5gを秤量し、ガスバーナーで燃焼後、6規定塩
酸水に溶解後、0.1規定塩酸水溶液とした後、高周波
プラズマ発光分光分析器(味日本ジャーレルアッシュ)
で測定して鉄の含有量を求めた。
ΔYI=YI−YIO ΔY1 Yellowing degree YIBl Yellowness after dew YIO Yellowness of test sample or test piece (6) Iron content in polymer Weigh out 5 g of polymer, and after burning it with a gas burner, 6 After dissolving in normal hydrochloric acid water and making it into 0.1N hydrochloric acid water solution, high frequency plasma emission spectrometer (Aji Nippon Jarrel Ash)
The iron content was determined by measurement.

(7)イミド化率 重合体の窒素含有1t(X%)を元素分析(測定機CH
Nコーダー、MT−3、柳本製作所製)で求め、イミド
化率を算出した。
(7) Elemental analysis of the nitrogen content of 1t (X%) of the imidization rate polymer (measuring device CH
N coder, MT-3, manufactured by Yanagimoto Seisakusho), and the imidization rate was calculated.

例)イミド化率の1γ出 イミド化率:X なお、重合体の固有粘度は、デロービショノブ(Dee
reax−Bischof f)粘度計によって試料ポ
リマー濃度0.5重量%のジメチルホルムアミド溶液の
流動時間(t s)とジメチルホルムアミドの流動時間
(t o)とを温度25 )−0,1°Cで測定し、し
s/l。
Example) 1γ imidization rate imidization rate: X The intrinsic viscosity of the polymer is
Measure the flow time (ts) of a dimethylformamide solution with a sample polymer concentration of 0.5% by weight and the flow time (t0) of dimethylformamide using a viscometer at a temperature of 25) -0.1°C. Shi, Shi s/l.

埴からポリマーの相対粘度ηrelを求め、しかる後、
次式より算出される。
Determine the relative viscosity ηrel of the polymer from the clay, and then,
It is calculated from the following formula.

(式中、Cは溶媒1ooiあたりのポリマーのグラム数
を表す。) 実施例1 メチルメタクリレート65部、トルエン30部、メタノ
ール5部、1.1′−アゾビスシクロヘキサンカルボニ
トリル0.08部、2.2−アブビスイソブチロニトリ
ル0.0325部、n−オクチルメルカプタン0.3部
からなる重合フィード液を連続的に内容積20I7の第
一の撹拌槽型反応装置に4L/!(rの速度にて連続的
に供給した。反応装置を出た直後の重合転化率を測定し
たと・ころ65%であった。
(Wherein, C represents the number of grams of polymer per 100 of solvent.) Example 1 65 parts of methyl methacrylate, 30 parts of toluene, 5 parts of methanol, 0.08 part of 1.1'-azobiscyclohexanecarbonitrile, 2 A polymerization feed liquid consisting of 0.0325 parts of 2-abbisisobutyronitrile and 0.3 parts of n-octylmercaptan was continuously fed into the first stirred tank reactor having an internal volume of 20 I7 at a rate of 4 L/! (It was fed continuously at a rate of r.) The polymerization conversion rate was measured immediately after leaving the reactor and was found to be 65%.

この重合液を多管代の熱交換タイプの第二の反応2;(
内径12.7ml、長さ1000 +m++の直管30
木より構成)に導入して、140°Cの温度にて95%
の重合転化率まで重合を進めた。さらに、この重合液を
、下記イミド化物質と混合して第三の反応域の撹拌槽型
反応装置に供給した。
This polymerization liquid was subjected to the second reaction 2 of the heat exchange type with multiple tubes; (
Straight pipe 30 with inner diameter 12.7ml and length 1000 + m++
95% at a temperature of 140°C
The polymerization was advanced to a polymerization conversion rate of . Furthermore, this polymerization liquid was mixed with the imidized substance described below and supplied to the stirred tank type reactor in the third reaction zone.

一方、イミド化物質(メチルアミン)を溶解希釈する混
合溶媒(トルエンニメタノールー1:1重量比)にメチ
ルアミンを加えて40重量%とじて、l、2L/I(r
の速度で供給し、上記重合液と混合して第三の反応域へ
供給した。重合液とイミド化’!!711tとの混合液
は、第三の反応域(内容積15I1、温度230°C)
の攪拌型反応装置へ供給しイミド化反応を行った後この
反応域を出た反応液を内容積3L、温度230°Cの熟
成反応域となる撹拌槽型反応装置へ供給した。これらの
反応域を出た反応液は、ノズルl」から100 トール
の減圧下に調節されたタンク内にフラッシングし、フラ
ッシングされた重合体は、L/D20のスクリ、z−−
hに供給され、30Φダブルヘント付き二軸押出機でス
トランド状に押出し、ベレッ1−化した。ダブルベント
付き押出機はベント部真空度5mm11g、温度260
°C、メタリング部温度270°C、ダイス部温度25
5゛Cとした。
On the other hand, methylamine was added to a mixed solvent (toluene methanol - 1:1 weight ratio) in which the imidized substance (methylamine) was dissolved and diluted, and the concentration was adjusted to 40% by weight, l, 2L/I (r
The mixture was mixed with the polymerization solution and supplied to the third reaction zone. Polymerization solution and imidization'! ! The mixed liquid with 711t is transferred to the third reaction zone (inner volume 15I1, temperature 230°C)
After the imidization reaction was carried out, the reaction solution leaving the reaction zone was supplied to a stirred tank reactor having an internal volume of 3 L and a temperature of 230° C., which served as an aging reaction zone. The reaction liquid exiting these reaction zones is flushed from the nozzle 1 into a tank regulated under a vacuum of 100 torr, and the flushed polymer is transferred to a screen of L/D 20, z--
h, and was extruded into a strand shape using a twin screw extruder with a 30Φ double hent to form a bellet. The extruder with double vent has a vent part vacuum level of 5mm, 11g, and a temperature of 260℃.
°C, metal ring temperature 270°C, die temperature 25
It was set to 5°C.

得られたベレット状重合体の赤外線スペクトルを測定し
たところ波¥1.1720cm−’ 、 1663cm
−’、及び750c+++−’にメタクリルイミド特有
の吸収がみられ、メタクリルイミド含有重合体であるこ
とが確認された。上記押出機内装置スクリュ一部はクロ
1、メンキ加圧使用とし、バレル部はステンレス鋼とし
た。
When the infrared spectrum of the obtained pellet-like polymer was measured, the wave was ¥1.1720 cm-' and 1663 cm.
Absorption peculiar to methacrylimide was observed at 750c+++-' and 750c+++-', and it was confirmed that the polymer was a methacrylimide-containing polymer. A part of the screw inside the extruder was made of Kuro 1 and Menki pressure, and the barrel part was made of stainless steel.

重合体の物性は次の通りである。The physical properties of the polymer are as follows.

全光線透過率(%)93 熱変形温度 (’c)     145イミド化率 (
%)80 Yl             0.5ΔYl    
         0.9重合体中の鉄の含存量(pp
m)   0.8上記のように、透明性及び耐熱性に優
れ、かつ加熱着色及び加熱経時着色性に優れたメタクリ
ルイミド含有重合体を得た。
Total light transmittance (%) 93 Heat distortion temperature ('c) 145 Imidization rate (
%) 80 Yl 0.5ΔYl
0.9 Iron content in the polymer (pp
m) 0.8 As described above, a methacrylimide-containing polymer was obtained which had excellent transparency and heat resistance, and was also excellent in heat coloring and coloring properties over time.

比較例1 実施例1において、重合度調整剤としてtertドデシ
ルメルカプタン0.5%とし、押出機中のバレル部は窒
化鋼製とし、スクリュ一部はり[1ムメツキ加工しない
ものとした以外、実施例1と同様の装置および操作を採
用した。
Comparative Example 1 In Example 1, 0.5% of tert-dodecyl mercaptan was used as a polymerization degree regulator, the barrel part in the extruder was made of nitrided steel, and a part of the screw was not processed to be threaded [1]. The same equipment and operations as in 1 were employed.

得られた重合体の物性は次の通りである。The physical properties of the obtained polymer are as follows.

全光線透過率(%)92 熱変形温度 (’C)     145イミ[・化率 
(%)80 YI                   3.2Δ
Y r                  9.0重
合体中の鉄の含有量(ppm)  23.0上記のよう
に、透明性及び耐熱性に優れるものの、加熱経時貫着色
に極めて劣るものであった。
Total light transmittance (%) 92 Heat distortion temperature ('C) 145
(%)80 YI 3.2Δ
Y r 9.0 Iron content in polymer (ppm) 23.0 As mentioned above, although it had excellent transparency and heat resistance, it was extremely poor in coloration over time when heated.

実施例2 メチルメタクリレート単量体100部、1,1′アゾビ
スシクロヘキサン力ルボニトリル重合開始剤0.1部、
テルピノーレン重合度調整剤0.5部からなる単量体混
合物を100°C17時間加熱して原料(メタクリル樹
脂)を得た。重合転化率99%であった。
Example 2 100 parts of methyl methacrylate monomer, 0.1 part of 1,1'azobiscyclohexane carbonitrile polymerization initiator,
A monomer mixture containing 0.5 parts of a terpinolene polymerization degree regulator was heated at 100°C for 17 hours to obtain a raw material (methacrylic resin). The polymerization conversion rate was 99%.

パドルスパイラル攪拌機、圧力計、試料注入容器及びジ
ャケット加熱器を備えたIOL容反応器内に上記メタク
リル樹脂100部と、溶媒としてトルエン80部、メタ
ノール20部との混合物を入れ充分に窒素置換した後、
230℃に昇温加熱攪拌して重合体を溶解した0次いで
、試薬注入容器内にメチルアミン18.6部(0,6モ
ル比)をメタノールに溶解して50%溶液として仕込み
反応容器内温度230°Cで添加した。内圧60kg/
c+a・Gで3.0時間反応した。
A mixture of 100 parts of the above methacrylic resin, 80 parts of toluene and 20 parts of methanol as a solvent was placed in an IOL reactor equipped with a paddle spiral stirrer, a pressure gauge, a sample injection container, and a jacket heater, and the mixture was thoroughly purged with nitrogen. ,
The temperature was raised to 230°C and stirred to dissolve the polymer.Next, 18.6 parts of methylamine (0.6 molar ratio) was dissolved in methanol to form a 50% solution in a reagent injection container, and the temperature inside the reaction container was lowered. It was added at 230°C. Internal pressure 60kg/
The reaction was carried out at c+a・G for 3.0 hours.

反応終了後、N−メチルメタクリルイミド含有重合体?
’8 ?Piをノズル口から100トールの減圧下に調
整したタンク内にフラッシュし、フランタンクされた重
合体は、L/D20の20Φのヘン上型押出機スクリュ
ー上に供給し、押出機によりストランド状に賦形した。
After the reaction is completed, the N-methylmethacrylimide-containing polymer?
'8? Pi was flashed from the nozzle opening into a tank adjusted to a reduced pressure of 100 torr, and the flan-tanked polymer was fed onto a 20Φ hex-type extruder screw with L/D 20, and the extruder turned it into a strand. Shaped.

得られた重合体の赤外吸収スペクトルを測定したところ
、波数1?20c+c’ 、 1663cm−’及び7
50cl’にメタクリルイミド含有重合体特有の吸収が
みられた。
When the infrared absorption spectrum of the obtained polymer was measured, the wave numbers were 1~20c+c', 1663cm-', and 7.
Absorption peculiar to methacrylimide-containing polymers was observed at 50 cl'.

上記押出機内装置スクリュ一部は、クロムメツキ加工仕
様、バレル部はステンレス鋼加工仕様とした。押出条件
としては、ヘント部真空度5mmt1g、温度260°
C、メタリング部温度270’C,ダイス部温度255
℃とした。
A part of the screw inside the extruder was made with chrome plating, and the barrel part was made with stainless steel. The extrusion conditions are: degree of vacuum at the hent section: 5 mm, 1 g, temperature: 260°
C, metal ring part temperature 270'C, die part temperature 255
℃.

得られた重合体の物性は次の通りである。The physical properties of the obtained polymer are as follows.

全光線透過率(%)93 熱変形温度 (”C)     145イミド化率 (
%)      80 Yl             1.5ΔYl    
         1.3重合体中の鉄の含有量(pp
m)   1.0上記のように、透明性及び耐熱性に優
れ、かつ加熱経時着色性に優れたメタクリルイミド含有
重合体を得た。
Total light transmittance (%) 93 Heat distortion temperature (“C) 145 Imidization rate (
%) 80 Yl 1.5ΔYl
1.3 Iron content in polymer (pp
m) 1.0 As described above, a methacrylimide-containing polymer having excellent transparency and heat resistance, and excellent coloring property over time by heating was obtained.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、一般式( I ) ▲数式、化学式、表等があります▼( I ) (式中、Rは水素原子または炭素数1〜20の脂肪族、
芳香族もしくは脂環族炭化水素基を表す)で示される構
造単位2〜100重量%とエチレン性単量体から導かれ
る構造単位0〜98重量%からなる熱可塑性重合体であ
って、重合体中の鉄の含有量が20ppm以下であるこ
とを特徴とするメタクリルイミド含有重合体。
[Claims] 1. General formula (I) ▲ Numerical formulas, chemical formulas, tables, etc. ▼ (I) (In the formula, R is a hydrogen atom or an aliphatic group having 1 to 20 carbon atoms,
A thermoplastic polymer consisting of 2 to 100% by weight of structural units represented by (representing an aromatic or alicyclic hydrocarbon group) and 0 to 98% by weight of structural units derived from an ethylenic monomer, the polymer A methacrylimide-containing polymer having an iron content of 20 ppm or less.
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US07/458,497 US5096968A (en) 1988-12-29 1989-12-28 Methacrylimide-containing polymer and resin composition containing said polymer
DE68921060T DE68921060T2 (en) 1988-12-29 1989-12-29 Polymer containing methacrylimide and resin composition containing this polymer.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007009191A (en) * 2005-05-30 2007-01-18 Kaneka Corp Imide resin, method for producing the same, optical resin composition given by using the same, and molded product

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JP2007009191A (en) * 2005-05-30 2007-01-18 Kaneka Corp Imide resin, method for producing the same, optical resin composition given by using the same, and molded product

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