JPH04356501A - Production of copolymer excellent in heat resistance - Google Patents

Production of copolymer excellent in heat resistance

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JPH04356501A
JPH04356501A JP7155491A JP7155491A JPH04356501A JP H04356501 A JPH04356501 A JP H04356501A JP 7155491 A JP7155491 A JP 7155491A JP 7155491 A JP7155491 A JP 7155491A JP H04356501 A JPH04356501 A JP H04356501A
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maleic anhydride
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styrene
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Katsuaki Maeda
前田 勝昭
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Abstract

PURPOSE:To obtain a copolymer having a low residual monomer content, a high heat distortion temperature, and improved heat decomposition resistance by heating a specific methyl methacrylate/maleic anhydride/styrene copolymer to remove volatile matters therefrom. CONSTITUTION:A monomer mixture consisting of (A) methyl methacrylate, (B) a 1-4C alkyl acrylate, (C) maleic anhydride, and (D) styrene is polymerized by bulk polymerization in the presence of a polymerization initiator and a chain transfer agent at 50-150 deg.C thereby to obtain a copolymer having a molecular structure made up units A to D respectively shown by formulae I to IV and bonded together in a random sequence. This copolymer is degassed and volatile matters are removed therefrom by passing it through the first polymerization zone at 40-80 deg.C, followed by the second polymerization zone at 10-130 deg.C and a cooling zone. Thus, a copolymer is obtained which has a unit A content of 41-97.5mol%, unit B content of 0-5mol%, unit C content of 1-26mol%, and unit D content of 1.5-58mol%, with the C/D molar ratio being 1/(1-5), and which has a molecular weight (as measured by gel permeation chromatography) of 80,000-250,000, a thermal decomposition index of 7 or less, and a residual monomer C content of 0.1wt.% or less.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】0001

【産業用の利用分野】本発明は、優れた耐熱性を有する
共重合体の製造方法に関し、更に詳しくは、優れた耐熱
変形性、耐熱分解性及び耐水白化性を有する極めて実用
的なメタクリル系樹脂の製造方法に関するものである。
[Field of Industrial Use] The present invention relates to a method for producing a copolymer having excellent heat resistance, and more specifically to a method for producing a copolymer having excellent heat deformation resistance, heat decomposition resistance, and water whitening resistance, which is extremely practical. This invention relates to a method for producing resin.

【0002】0002

【従来の技術】一般に、ポリメチルメタクリレート又は
メチルメタクリレートを主成分とした樹脂は、透明性、
表面光沢、機械的強度、成形性などの優れた特性から、
自動車部品、電気関係部品、ディスプレー等の広い分野
で使用されている。しかし,その耐熱変形性は必ずしも
充分でなく、高温での形状安定性が要求される用途など
においては、その使用は制限を受けている。
[Prior Art] Generally, polymethyl methacrylate or a resin containing methyl methacrylate as a main component has transparency,
Due to its excellent properties such as surface gloss, mechanical strength, and moldability,
It is used in a wide range of fields such as automobile parts, electrical parts, and displays. However, its heat deformation resistance is not necessarily sufficient, and its use is limited in applications where shape stability at high temperatures is required.

【0003】従って、メチルメタクリレート系樹脂の耐
熱変形性を向上させる研究が広く行われ、いくつかの報
告や提案がなされている。従来から、芳香族ビニル単量
体、無水マレイン酸及びその他ビニル単量体よりなる共
重合体の製造方法が知られている。(特公昭40−15
829号公報、特開昭55−102614号公報、米国
特許第3336267号明細書、フランス特許第147
6215号明細書)しかし、無水マレイン酸を共重合し
た重合体は高い熱変形温度を有しているが、無水マレイ
ン酸単量体が存在するために高温時の水に対しては勿論
のこと、熱に対しても化学変化を起こし分解し易い。従
って、射出成形又は押出成形加工する際に著しい制約を
受け、しかも熱分解に起因する銀条(シルバーストリー
ク)等の外観不良が起こり、製品の不良率が高まる。ま
た、製品を水又は水蒸気に接触させたり、高温下にさら
したりした場合、製品外観の白化等を引き起こす欠点が
ある。  また、メチルメタクリレート、スチレン、及
び無水マレイン酸に更にα−メチルスチレンを用いて耐
熱変形性を改善する方法も提案されている。(特開昭5
6−81322号公報)
[0003] Therefore, research has been widely conducted to improve the heat deformation resistance of methyl methacrylate resins, and several reports and proposals have been made. BACKGROUND ART Conventionally, methods for producing copolymers made of aromatic vinyl monomers, maleic anhydride, and other vinyl monomers have been known. (Tokuko Showa 40-15
No. 829, JP-A-55-102614, US Pat. No. 3,336,267, French Patent No. 147
6215 specification) However, although a polymer copolymerized with maleic anhydride has a high heat distortion temperature, it is of course resistant to water at high temperatures due to the presence of maleic anhydride monomer. It also undergoes chemical changes when exposed to heat and is easily decomposed. Therefore, injection molding or extrusion molding is severely restricted, and appearance defects such as silver streaks due to thermal decomposition occur, increasing the defective rate of the product. Furthermore, when the product is brought into contact with water or steam or exposed to high temperatures, there is a drawback that the product appearance may become white. Furthermore, a method has been proposed in which α-methylstyrene is further used in addition to methyl methacrylate, styrene, and maleic anhydride to improve heat deformation resistance. (Unexamined Japanese Patent Publication No. 5
6-81322)

【0004】0004

【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
他の成分を用いることなく、特に熱変形温度が高く、耐
熱分解性が著しく改善した、メチルメタクリレート、ス
チレン及び無水マレイン酸からなる共重合体を製造する
ことにある。
[Problems to be Solved by the Invention] The present invention provides a copolymer consisting of methyl methacrylate, styrene, and maleic anhydride that has a particularly high heat distortion temperature and significantly improved heat decomposition resistance without using such other components. The purpose is to produce polymers.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明者は、特定のモノ
マー組成範囲で、特定の開始剤と連鎖移動剤を用いて塊
状重合を行った後、加熱脱揮することにより、残存単量
体が少なく、熱変形温度が高く、熱分解性が著しく改善
されたメチルメタクリレート系樹脂が得られることを見
い出した。
[Means for Solving the Problems] The present inventor has conducted bulk polymerization using a specific initiator and chain transfer agent within a specific monomer composition range, and then thermally devolatilized the remaining monomer. It has been found that it is possible to obtain a methyl methacrylate-based resin that has a low heat deformation temperature, a high heat deformation temperature, and a markedly improved thermal decomposition property.

【0006】すなわち本発明は、下記化学式(1)で示
されるメチルメタクリレート単位(MMA)、
That is, the present invention provides a methyl methacrylate unit (MMA) represented by the following chemical formula (1),

【000
7】
000
7]

【化5】[C5]

【0008】下記化学式(2)で示されるアルキルアク
リレート単位(RA)、
[0008] Alkyl acrylate unit (RA) represented by the following chemical formula (2),

【0009】[0009]

【化6】[C6]

【0010】下記化学式(3)で示される無水マレイン
酸単位(MAH)、
Maleic anhydride unit (MAH) represented by the following chemical formula (3),

【0011】[0011]

【化7】[C7]

【0012】下記化学式(4)で示されるスチレン単位
(ST)
[0012] Styrene unit (ST) represented by the following chemical formula (4)

【0013】[0013]

【化8】[Chemical formula 8]

【0014】が不規則に配列結合した分子構造を有する
共重合体を塊状重合により製造した後、加熱脱揮するこ
とにより、メチルメタクリレート41〜97.5モル%
、炭素数1〜4のアルキルアクリレート0〜5モル%、
無水マレイン酸1〜26モル%及びスチレン1.5〜5
8モル%、かつ無水マレイン酸に対するスチレンの割合
が1:1〜1:5のモル比を有し、ゲルパーミエーショ
ンクロマトグラフィー(GPC)で測定した分子量が8
万〜25万、熱分解指数αが7以下、重合体中の無水マ
レイン酸モノマーの残量が0.1以下である共重合体を
製造する方法である。
After producing a copolymer having a molecular structure in which the following are irregularly arranged and bonded by bulk polymerization, 41 to 97.5 mol% of methyl methacrylate is produced by heating and devolatilizing the copolymer.
, 0 to 5 mol% of alkyl acrylate having 1 to 4 carbon atoms,
Maleic anhydride 1-26 mol% and styrene 1.5-5
8 mol%, and the ratio of styrene to maleic anhydride has a molar ratio of 1:1 to 1:5, and the molecular weight measured by gel permeation chromatography (GPC) is 8.
This is a method for producing a copolymer having a thermal decomposition index α of 7 or less and a residual amount of maleic anhydride monomer in the polymer of 0.1 or less.

【0015】一般的にポリメタクリレートは、特に耐候
性に優れた透明な樹脂である。しかしその欠点である耐
熱変形温度を高めるために他の共重合成分を1種又は2
種以上組み合わせて導入する方法が一般に行われるが、
満足しうる耐熱変形性を得ようとすれば、ポリメチルメ
タクリレートの優れた特性がそこなわれるという不都合
が回避できなかった。従ってそれら他の共重合成分、例
えば無水マレイン酸やスチレンの導入は、その量が著し
く制限を受け、充分な改善効果は得られなかった。
Generally, polymethacrylate is a transparent resin that has particularly excellent weather resistance. However, one or two other copolymer components are added to increase the heat deformation resistance, which is the drawback of this method.
Generally, a method of introducing a combination of more than one species is carried out,
In order to obtain satisfactory heat deformation resistance, it was impossible to avoid the disadvantage that the excellent properties of polymethyl methacrylate would be impaired. Therefore, when introducing other copolymer components such as maleic anhydride and styrene, the amount thereof is severely limited, and sufficient improvement effects cannot be obtained.

【0016】本発明においては、このようなメチルメタ
クリレート系樹脂において、特に無水マレイン酸及びス
チレンを共重合成分とする共重合体について、無水マレ
イン酸とスチレンを特定のモル範囲に選び、かつ共重合
成分を特定の範囲の割合で構成することにより、ポリメ
チルメタクリレートの優れた特性を保有し、しかも顕著
に改善された耐熱変形性を兼備したものである。
In the present invention, in such a methyl methacrylate resin, particularly for a copolymer containing maleic anhydride and styrene as copolymerization components, maleic anhydride and styrene are selected within a specific molar range, and the copolymerization By configuring the components in proportions within a specific range, it retains the excellent properties of polymethyl methacrylate and also has significantly improved heat deformation resistance.

【0017】本発明の樹脂は、メチルメタクリレート4
1〜97.5モル%、炭素数1〜4のアルキルアクリレ
ート0〜5モル%、無水マレイン酸1〜26モル%、好
ましくは12〜22モル%及びスチレン1.5〜58モ
ル%の構成成分からなる共重合体である。この成分範囲
量を逸脱するときは、本発明の改善効果は得られない。 上記構成において、無水マレイン酸とスチレンのモル比
が1:1.5〜1:5の範囲であることが極めて重要で
、この範囲を逸脱するときも本発明の目的は達成されな
い。無水マレイン酸に対するスチレンの割合が上記範囲
よりも少ないと耐熱変形性の改善効果が不十分であるし
、越えると物性、特に引張強度等の機械的強度が低下し
好ましくない。無水マレイン酸に対するスチレン特に好
ましい割合は2〜3モル倍である。
The resin of the present invention comprises methyl methacrylate 4
1 to 97.5 mol%, C1 to 4 alkyl acrylate 0 to 5 mol%, maleic anhydride 1 to 26 mol%, preferably 12 to 22 mol%, and styrene 1.5 to 58 mol%. It is a copolymer consisting of If the amount of the component deviates from this range, the improvement effect of the present invention cannot be obtained. In the above structure, it is extremely important that the molar ratio of maleic anhydride to styrene is in the range of 1:1.5 to 1:5, and even if it deviates from this range, the object of the present invention will not be achieved. If the ratio of styrene to maleic anhydride is less than the above range, the effect of improving heat deformation resistance will be insufficient, and if it exceeds the ratio, physical properties, especially mechanical strength such as tensile strength, will deteriorate, which is not preferred. A particularly preferred ratio of styrene to maleic anhydride is 2 to 3 moles.

【0018】このような無水マレイン酸とスチレンの導
入条件下でメチルメタクリレートが41モル%未満の場
合は機械強度が低くなり、97.5モル%を超えた場合
は高い耐熱変形性が得られない。好ましくは41〜70
モル%である。アルキルアクリレートは、0〜5モル%
用いることが好ましく、用いることにより耐熱分解性を
改良することができる。5モル%を超えて場合は耐熱変
形性が低下し好ましくない。アルキルアクリレートとし
ては、メチルアクリレート、エチルアクリレート、ブチ
ルアクリレート等を用いることができる。アルキルアク
リレートは必要があれば添加するが、添加する場合には
、0.5〜5モル%、好ましくは1〜5モル%が必要で
ある。0.5モル%未満であれば効果がでない。無水マ
レイン酸が1モル%未満又はスチレンが1.5モル%未
満の場合は耐熱変形性の改良効果が少なく、無水マレイ
ン酸が26モル%を超えた場合は機械強度が低くなり、
スチレンが58モル%を超えた場合にも樹脂の強度は低
下する。好ましくは、無水マレイン酸が12〜22モル
%であり、スチレンが18〜40モル%である。
Under these conditions of introduction of maleic anhydride and styrene, if the methyl methacrylate content is less than 41 mol%, the mechanical strength will be low, and if it exceeds 97.5 mol%, high heat deformation resistance will not be obtained. . Preferably 41-70
It is mole%. Alkyl acrylate is 0 to 5 mol%
It is preferable to use it, and the heat decomposition resistance can be improved by using it. If it exceeds 5 mol %, the heat deformation resistance decreases, which is not preferable. As the alkyl acrylate, methyl acrylate, ethyl acrylate, butyl acrylate, etc. can be used. Alkyl acrylate may be added if necessary, and when added, it is required in an amount of 0.5 to 5 mol%, preferably 1 to 5 mol%. If it is less than 0.5 mol%, there will be no effect. When the maleic anhydride content is less than 1 mol% or the styrene content is less than 1.5 mol%, the effect of improving heat deformation resistance is small, and when the maleic anhydride content exceeds 26 mol%, the mechanical strength becomes low.
The strength of the resin also decreases when styrene exceeds 58 mol%. Preferably, maleic anhydride is 12-22 mol% and styrene is 18-40 mol%.

【0019】さらに、本発明においては、このような共
重合体に残留するモノマーが1.5重量%以下にするこ
とが重要であり、好ましくは1.0重量%以下である。 この量が、1.5重量%を超えると、その可塑効果によ
り耐熱変形性を低下させ、また加熱加工時に揮発分によ
る発泡現象で外観を著しく損なう等の問題を引き起こす
ので好ましくない。
Furthermore, in the present invention, it is important that the amount of monomer remaining in such a copolymer is 1.5% by weight or less, preferably 1.0% by weight or less. If this amount exceeds 1.5% by weight, it is not preferable because its plasticizing effect lowers heat deformation resistance and causes problems such as a significant deterioration of appearance due to foaming caused by volatile matter during heat processing.

【0020】特に、残留無水マレイン酸の量は0.1重
量%以下である必要があり、無水マレイン酸が多く残留
するとポリマーの熱分解性に影響を及ぼし、ポリマーは
黄色を呈するようになるため極力これを低減する必要が
ある。共重合体の熱分解指数αは、7以下であることが
必要であり、7を超える場合は射出成形時にシルバー等
が発生し好ましくない。該共重合体中の残存無水マレイ
ン酸の量が0.1重量%を超える場合、熱分解指数は7
を超え、また無水マレイン酸とスチレンの配合モル比、
開始剤の種類と量、連鎖移動剤の種類を特定しなければ
、熱分解指数を7以下にする事は困難である。
[0020] In particular, the amount of residual maleic anhydride must be 0.1% by weight or less, because if a large amount of maleic anhydride remains, it will affect the thermal decomposition of the polymer, causing the polymer to take on a yellow color. It is necessary to reduce this as much as possible. The thermal decomposition index α of the copolymer needs to be 7 or less; if it exceeds 7, silver etc. will be generated during injection molding, which is not preferable. When the amount of residual maleic anhydride in the copolymer exceeds 0.1% by weight, the thermal decomposition index is 7.
Exceeding, and the molar ratio of maleic anhydride and styrene,
It is difficult to reduce the thermal decomposition index to 7 or less unless the type and amount of the initiator and the type of chain transfer agent are specified.

【0021】本発明の共重合体の分子量は、GPCで測
定した値で8万から25万である必要がある。分子量が
8万未満であると、引張強度等の機械物性が著しく低下
してしまい好ましくない。また25万を超える場合には
、溶融時の粘度が高くなり射出成形が困難になり好まし
くない。本発明の共重合体を製造する方法において、重
合はラジカル開始剤を使用した塊状重合が適している。 共重合においては、使用する開始剤は、例えば、アゾビ
スイソブチロニトリル、2,2’−アゾビス(2,4−
ジメチルバレロニトリル)の様なアゾ系開始剤、ベンゾ
イルパーオキサイド、t−ブチルパーオキシ2−エチル
ヘキサノエート等の過酸化物を用いることが出来る。特
にラウロイルパーオキサイド、デカノイルパーオキサイ
ドを用いた場合、透明性、耐熱水白化性に優れており好
ましい。
The molecular weight of the copolymer of the present invention must be 80,000 to 250,000 as measured by GPC. If the molecular weight is less than 80,000, mechanical properties such as tensile strength are significantly reduced, which is not preferable. Moreover, if it exceeds 250,000, the viscosity during melting becomes high and injection molding becomes difficult, which is not preferable. In the method for producing the copolymer of the present invention, bulk polymerization using a radical initiator is suitable for polymerization. In the copolymerization, the initiators used are, for example, azobisisobutyronitrile, 2,2'-azobis(2,4-
Azo initiators such as dimethylvaleronitrile), peroxides such as benzoyl peroxide, and t-butylperoxy 2-ethylhexanoate can be used. In particular, it is preferable to use lauroyl peroxide or decanoyl peroxide because they have excellent transparency and hot water whitening resistance.

【0022】使用する連鎖移動剤は、ブチルメルカプタ
ン、オクチルメルカプタン等のアルキルメルカプタンを
用いることができる。次に、共重合体中の無水マレイン
酸の残量を少なくするためには、無水マレイン酸に対す
るスチレンのモル比が1:1から1:5の範囲にあるこ
とが非常に重要である。このような状態で重合した共重
合体を、ベント付押出機等用いて揮発分を除去すること
により共重合体中に残留する無水マレイン酸の量を0.
1重量%以下にすることが可能になった。
As the chain transfer agent used, alkyl mercaptans such as butyl mercaptan and octyl mercaptan can be used. Next, in order to reduce the residual amount of maleic anhydride in the copolymer, it is very important that the molar ratio of styrene to maleic anhydride is in the range of 1:1 to 1:5. The amount of maleic anhydride remaining in the copolymer is reduced to 0.0 by removing volatile components from the copolymer polymerized in such a state using a vented extruder or the like.
It became possible to reduce the amount to 1% by weight or less.

【0023】しかしながら、従来の方法によれば無水マ
レイン酸残量を低くすることは困難であった。例えばフ
ランス特許第1476215号明細書に開示された実施
例1の方法によれば得られた共重合体の無水マレイン酸
残量が0.2重量%となり、本発明の目的は達し得ない
。本発明の樹脂の特に好ましい製造方法としては、対向
して走行する2個の表面処理した鋼製エンドレスベルト
とその両側辺部において同一速度で走行する一対の連続
した軟質塩化ビニル製ガスケットとで成形空間を構成し
、得られる注型重合体の厚みを一定にし、脱泡処理を行
った上記構成成分モノマーの部分重合物を連続的に注入
し40℃から80℃の第一重合帯域を通過した後、11
0℃〜130℃の第二重合帯域および徐冷ゾーンを通過
し、無色透明な板を得ることができる。この板を粉砕し
、ベント付押出機で揮発分を除去しながらペレットを得
る。
However, according to the conventional methods, it is difficult to reduce the residual amount of maleic anhydride. For example, according to the method of Example 1 disclosed in French Patent No. 1,476,215, the residual amount of maleic anhydride in the copolymer obtained is 0.2% by weight, and the object of the present invention cannot be achieved. A particularly preferred method for producing the resin of the present invention is to form the resin using two endless belts made of surface-treated steel that run opposite each other and a pair of continuous soft vinyl chloride gaskets that run at the same speed on both sides of the belts. A space was formed, the thickness of the resulting cast polymer was made constant, and the degassed partial polymer of the above constituent monomers was continuously injected and passed through the first polymerization zone at 40°C to 80°C. After, 11
A colorless and transparent plate can be obtained by passing through a second polymerization zone and an annealing zone at temperatures of 0°C to 130°C. This plate is pulverized and pellets are obtained while removing volatile components using a vented extruder.

【0024】本製造方法において無水マレイン酸の残量
の少ない共重合体を得るためには、無水マレイン酸に対
するスチレンのモル比が1:1から1:5の範囲にある
ことが非常に重要であり、モル比が1:1より低い場合
に於いては無水マレイン酸残量の低い透明板を得ること
はできない。また板を粉砕し、ベント付押出機で揮発分
を除去する場合、透明板中に残存する無水マレイン酸の
量が0.5重量%以上存在する場合には、得られたペレ
ットが黄色に着色するなど、実用に供することはできな
い。
In order to obtain a copolymer with a small residual amount of maleic anhydride in this production method, it is very important that the molar ratio of styrene to maleic anhydride is in the range of 1:1 to 1:5. However, if the molar ratio is lower than 1:1, a transparent plate with a low residual amount of maleic anhydride cannot be obtained. In addition, when the plate is crushed and the volatile matter is removed using a vented extruder, if the amount of maleic anhydride remaining in the transparent plate is 0.5% by weight or more, the resulting pellets will be colored yellow. However, it cannot be put to practical use.

【0025】他の好ましい製造方法としては、連続バル
グ重合法が可能である。50℃〜150℃の範囲の一定
温度で均一重合反応を行う第一反応器で30重量%〜7
0重量%の重合率まで重合せしめ、次いで流通式反応器
からなる第二反応器で、重合率を更に10重量%〜30
重量%上昇せしめ、重合体を得る方法において得られる
共重合体連鎖中の無水マレイン酸に対するスチレンのモ
ル比が1:1から1:5の範囲にあるようにすることに
よって、第二反応器を出た重合体混合物中に残留する単
量体の揮発成分のうちに占める無水マレイン酸の濃度比
率が2.5重量%以下になる様に反応せしめた後、脱気
工程に送ることにより無水マレイン酸の濃度を0.1重
量%以下の重合体を得ることができる。上記無水マレイ
ン酸に対するスチレンのモル比が1:1以下である場合
には脱気工程へ送られる重合混合体中に占める無水マレ
イン酸の比率を2.5重量%以下にすることは困難であ
り、このような場合得られたペレットは著しく黄色に着
色し実用に供し得ない。
Another preferred method of production is continuous bulk polymerization. 30% by weight to 7% in the first reactor where the homogeneous polymerization reaction is carried out at a constant temperature in the range of 50°C to 150°C.
Polymerization is carried out to a polymerization rate of 0% by weight, and then the polymerization rate is further increased to 10% to 30% by weight in a second reactor consisting of a flow reactor.
the second reactor by increasing the weight percent and ensuring that the molar ratio of styrene to maleic anhydride in the copolymer chain obtained in the process for obtaining the polymer is in the range of 1:1 to 1:5. After reacting so that the concentration ratio of maleic anhydride in the volatile components of the monomers remaining in the resulting polymer mixture becomes 2.5% by weight or less, maleic anhydride is removed by sending it to a degassing step. A polymer having an acid concentration of 0.1% by weight or less can be obtained. If the molar ratio of styrene to maleic anhydride is 1:1 or less, it is difficult to reduce the ratio of maleic anhydride to 2.5% by weight or less in the polymerization mixture sent to the degassing step. In such cases, the resulting pellets are markedly yellow and cannot be put to practical use.

【0026】本発明の樹脂には、その製造段階において
、例えばアクリロニトリルのような共重合可能なモノマ
ー、又はジビニルベンゼンのような架橋剤の少量を用い
たり、着色剤、安定剤、可塑剤等を本発明の効果を損な
わない程度に併用してもさしつかえない。
The resin of the present invention may contain a small amount of a copolymerizable monomer such as acrylonitrile or a crosslinking agent such as divinylbenzene, or may contain colorants, stabilizers, plasticizers, etc. during its production. They may be used in combination to the extent that the effects of the present invention are not impaired.

【0027】[0027]

【実施例】共重合体の組成分析 a)赤外吸収スペクトルによる分析 MMA単位に帰属される−C=O吸収、1710cm−
1、MAH単位に帰属される
[Example] Composition analysis of copolymer a) Analysis by infrared absorption spectrum -C=O absorption attributed to MMA unit, 1710 cm-
1. Attributed to MAH unit

【0028】[0028]

【化9】[Chemical formula 9]

【0029】の吸収、1760cm−1、ST単位に帰
属される
Absorption of 1760 cm −1 , assigned to ST units

【0030】[0030]

【化10】[Chemical formula 10]

【0031】吸収、690cm−1を用いて、共重合組
成を分析した。 b)酸価定量法によるMAH単位の分析油脂分析で応用
されている酸価定量法を用いてMAH単位の分析を行っ
た。1gのポリマーをアセトン50ccに溶解し、アセ
トン/メタノール=1/1重量比混合液にKOHを溶解
した規定液を用いて滴定した。得られたMAHの値は上
記a)法とよく一致したので、実施例ではa)法の値を
示した。 c)GPCの分子量測定 GPCの分子量測定は、一般には、例えば文献「ゲルク
ロマトグラフィー(基礎編)」(武田他著:講談社発行
、97−122ページ)記載のように行われる。
The copolymer composition was analyzed using absorption at 690 cm-1. b) Analysis of MAH units by acid value quantitative analysis MAH units were analyzed using the acid value quantitative method applied in oil and fat analysis. 1 g of polymer was dissolved in 50 cc of acetone, and titrated using a normal solution prepared by dissolving KOH in a mixture of acetone/methanol at a weight ratio of 1/1. Since the obtained MAH value was in good agreement with the above method a), the values of method a) are shown in the examples. c) Molecular Weight Measurement by GPC Molecular weight measurement by GPC is generally carried out as described in the literature "Gel Chromatography (Basic Edition)" (written by Takeda et al., published by Kodansha, pp. 97-122).

【0032】例えば、本発明の共重合体の分子量は、次
のようにして測定した。カラムとしてHSG−20,5
0(島津製作所(株)製)2本を使用し、プレッシャケ
ミカル社製の標準ポリスチレンを用いて検量線を作った
。共重合体75mgをメチルエチルケトン30ミリリッ
トルに溶解した試料液を用いて得られた溶出曲線を等分
割し、分割点における曲線の高さを測定し、次式により
重量平均分子量Mwを求める。キャリアー溶媒はメチル
エチルケトンを用い流量1〜1.5ミリリットル/mi
n、30℃で測定を行う。
For example, the molecular weight of the copolymer of the present invention was measured as follows. HSG-20,5 as column
0 (manufactured by Shimadzu Corporation) and a standard polystyrene manufactured by Pressure Chemical Co., Ltd. to prepare a calibration curve. The elution curve obtained using a sample solution in which 75 mg of the copolymer was dissolved in 30 ml of methyl ethyl ketone was divided into equal parts, the height of the curve at the dividing points was measured, and the weight average molecular weight Mw was determined by the following formula. The carrier solvent used was methyl ethyl ketone at a flow rate of 1 to 1.5 ml/mi.
n, measurements are taken at 30°C.

【0033】[0033]

【数1】[Math 1]

【0034】ただしHiは分割点iにおける溶出曲線の
高さ、Mi(p)は分割点iにおける標準ポリスチレン
の分子量、QM ,QP は共重合体とポリスチレンの
Q因子であり、それぞれ40と41である。 d)熱分解性指数αの測定 熱分解ガスクロマトグラフィー(島津製作所製DY−I
A,G(6A))を用い、450℃で共重合体をN2 
雰囲気中で分解させ60分間に分解発生する全分解ガス
を検出積算しこれをxとし、290℃で30分間に分解
発生するガスを検出積算しこれをyとし、熱分解性指数
α=y/x×100としてαを計算した。 e)熱分解重量減少測定法 第二精工舎製、示差熱熱重量同時測定装置(SSC/5
60GH)を用いて測定した。サンプル40〜45mg
を用い、N2 雰囲気下で、150℃、10分予熱後実
験温度での測定を開始した。
where Hi is the height of the elution curve at dividing point i, Mi(p) is the molecular weight of standard polystyrene at dividing point i, and QM and QP are the Q factors of the copolymer and polystyrene, which are 40 and 41, respectively. be. d) Measurement of thermal decomposition index α Pyrolysis gas chromatography (DY-I manufactured by Shimadzu Corporation)
A, G (6A)), the copolymer was heated to 450°C with N2
The detection and integration of all the decomposed gases decomposed and generated in 60 minutes after decomposition in the atmosphere is set as x, the detection and integration of the gases decomposed and generated in 30 minutes at 290°C is set as y, and the thermal decomposition index α=y/ α was calculated as x×100. e) Pyrolysis weight loss measurement method Dai-ni Seikosha, differential thermogravimetry simultaneous measurement device (SSC/5
60GH). Sample 40-45mg
After preheating at 150° C. for 10 minutes under N2 atmosphere, measurements at the experimental temperature were started.

【0035】以下、実施例によって発明を具体的に説明
するが、耐熱変形性の評価はASTM−D648に定め
られたHDTを測定することで行った。(熱処理なし)
残留モノマーはGC法により常法に従って測定したもの
である。メルトインデックスはASTM−D1238(
I条件)に従って測定し、曲げ強度については、AST
M−D790に従って測定した。
[0035] The invention will be specifically explained below with reference to Examples. The heat deformation resistance was evaluated by measuring HDT as defined in ASTM-D648. (No heat treatment)
The residual monomer was measured by a conventional GC method. Melt index is ASTM-D1238 (
The bending strength was measured according to the AST
Measured according to M-D790.

【0036】[0036]

【実施例1】対向して走行する2個のテフロンコーティ
ングしたエンドレスベルトとその両側辺部において同一
速度で走行する一対の連続した軟質塩化ビニル製ガスケ
ットとで成形空間を構成した装置を用いて重合体を得た
。原材料としてメタクリル酸メチル90、スチレン5、
無水マレイン酸5重量%からなる単量体と単量体を10
0としてラウリルパーオキサイド0.3重量部、オクチ
ルメルカプタン0.12重量部からなる単量体混合物を
、攪拌器付の予備重合槽に投入し、20〜30℃の温度
で15分脱気した後、45℃で約10時間反応させ、重
合率30%の予備重合体を得た。この予備重合体を、板
厚4mmに調整した上記の成形空間に注入し、連続的に
透明な板を得た。
[Example 1] Using a device in which the molding space was formed by two Teflon-coated endless belts running oppositely and a pair of continuous soft vinyl chloride gaskets running at the same speed on both sides of the belt, a heavy Obtained union. Raw materials: 90% methyl methacrylate, 5% styrene,
A monomer consisting of 5% by weight of maleic anhydride and a monomer of 10% by weight
A monomer mixture consisting of 0.3 parts by weight of lauryl peroxide and 0.12 parts by weight of octyl mercaptan was put into a prepolymerization tank equipped with a stirrer and degassed for 15 minutes at a temperature of 20 to 30°C. The mixture was reacted at 45° C. for about 10 hours to obtain a prepolymer with a polymerization rate of 30%. This prepolymer was injected into the above-mentioned molding space adjusted to a plate thickness of 4 mm to obtain a continuous transparent plate.

【0037】得られたシート状樹脂を、カッターミルで
粉砕し、これをベント付30mm二軸押出機を使用して
ベント部150Torr、樹脂温度250℃にてストラ
ンドダイスより押し出しペレットにする。こうして得ら
れたペレットは、通常のメタクリル樹脂成形材料(旭化
成工業K.K.製デルペット80N)と同様に3オンス
射出成形機にて成形が可能で得られた物性試験片を用い
物性を測定する。
The obtained sheet-like resin is pulverized with a cutter mill, and then extruded into pellets through a strand die using a 30 mm twin-screw extruder with a vent at a vent part of 150 Torr and a resin temperature of 250°C. The pellets thus obtained can be molded in a 3-ounce injection molding machine in the same way as a normal methacrylic resin molding material (Delpet 80N manufactured by Asahi Kasei K.K.), and the physical properties were measured using the obtained physical property test piece. do.

【0038】ペレット中に残留したモノマーはMMAが
0.15重量%、MAH0.01重量%以下、ST0.
01重量%以下であり、ゲルパーミエーションクロマト
グラフィーで測定した分子量は15万、熱分解性指数α
は3.3、HDTは98℃である。
The monomers remaining in the pellets include 0.15% by weight of MMA, 0.01% by weight of MAH or less, and 0.01% by weight of ST.
01% by weight or less, the molecular weight measured by gel permeation chromatography is 150,000, and the thermal decomposition index α
is 3.3 and HDT is 98°C.

【0039】[0039]

【実施例2〜8及び比較例1〜5】実施例7と同様の装
置、条件を用い種々の配合組成で重合し、第1表及び第
2表の結果を得た。
[Examples 2 to 8 and Comparative Examples 1 to 5] Using the same equipment and conditions as in Example 7, polymerization was carried out with various compositions, and the results shown in Tables 1 and 2 were obtained.

【0040】[0040]

【比較例6】攪拌機の付いた容器で、メチルメタクリレ
ート(MMA)75部、無水マレイン酸(MAH)10
部及びスチレン(ST)15部を全体が200gになる
ように混合し、これにベンゾイルパーオキシド0.6g
、ラウリルメルカプタン0.6gを加え溶解してモノマ
ー配合液を作製した。
[Comparative Example 6] In a container equipped with a stirrer, 75 parts of methyl methacrylate (MMA) and 10 parts of maleic anhydride (MAH)
and 15 parts of styrene (ST) were mixed so that the total amount was 200 g, and to this was added 0.6 g of benzoyl peroxide.
, 0.6 g of lauryl mercaptan was added and dissolved to prepare a monomer blend solution.

【0041】別に大きさが250×300mm、厚さが
6mmの2枚のガラス板の外周辺縁を、柔軟性のある塩
化ビニル製ガスケットで張り回し、2枚のガラス板の距
離が3.5mmになるようにして、セルを組み立てて準
備し、直ちに準備した上記ガラスセルに注入し満たす。 次いで50〜60℃に温調した温水槽に18時間保ち、
その後105〜110℃に温調した熱風循環オーブン中
に3時間保ったのち、室内で静置放冷してガラス板を除
去し、シート状樹脂を得た。
Separately, the outer edges of two glass plates measuring 250 x 300 mm and 6 mm in thickness were covered with a flexible vinyl chloride gasket, and the distance between the two glass plates was 3.5 mm. The cell is assembled and prepared in such a manner that the cell is immediately poured into the prepared glass cell to fill it. Then, it was kept in a heated water tank with a temperature of 50 to 60°C for 18 hours.
After that, it was kept in a hot air circulation oven whose temperature was controlled at 105 to 110°C for 3 hours, and then left to cool indoors, and the glass plate was removed to obtain a sheet-shaped resin.

【0042】得られたシート状樹脂を、カッターミルで
粉砕し、これをベント付30mm二軸押出機を使用して
ベント部150Torr、樹脂温度250℃にてストラ
ンドダイスより押し出しペレットにする。こうして得ら
れたペレットは、通常のメタクリル樹脂成形材料(旭化
成工業K.K.製デルペット80N)と同様に3オンス
射出成形機にて成形が可能で得られた物性試験片を用い
物性を測定する。
The obtained sheet-like resin is pulverized with a cutter mill and extruded into pellets through a strand die using a 30 mm twin-screw extruder with a vent at a vent part of 150 Torr and a resin temperature of 250°C. The pellets thus obtained can be molded in a 3-ounce injection molding machine in the same way as a normal methacrylic resin molding material (Delpet 80N manufactured by Asahi Kasei K.K.), and the physical properties were measured using the obtained physical property test piece. do.

【0043】ペレット中に残留したモノマーはMMAが
0.35重量%、MAH0.2重量%、ST0.1重量
%であり、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーで
測定した分子量は10万、熱分解性指数αは8.0、H
DTは90℃である。
The monomers remaining in the pellet are 0.35% by weight of MMA, 0.2% by weight of MAH, and 0.1% by weight of ST, the molecular weight measured by gel permeation chromatography is 100,000, and the thermal decomposition index is α. is 8.0, H
DT is 90°C.

【表1】[Table 1]

【表2】[Table 2]

【発明の効果】本願の方法によると、残量単量体が少な
く、熱変形温度が高く、熱分解性が著しく改善されたメ
タクリレート系樹脂が得られる。
According to the method of the present invention, a methacrylate resin can be obtained which has a small amount of residual monomer, a high heat deformation temperature, and a markedly improved thermal decomposition property.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】  下記化学式(1)で示されるメチルメ
タクリレート単位(MMA)、 【化1】 下記化学式(2)で示されるアルキルアクリレート単位
(RA)、 【化2】 下記化学式(3)で示される無水マレイン酸単位(MA
H)、 【化3】 下記化学式(4)で示されるスチレン単位(ST)【化
4】 が不規則に配列結合した分子構造を有する共重合体を塊
状重合により製造した後、加熱脱揮することにより、メ
チルメタクリレート41〜97.5モル%、炭素数1〜
4のアルキルアクリレート0〜5モル%、無水マレイン
酸1〜26モル%及びスチレン1.5〜58モル%、か
つ無水マレイン酸に対するスチレンの割合が1:1〜1
:5のモル比を有し、ゲルパーミエーションクロマトグ
ラフィーで測定した分子量が8万〜25万、熱分解指数
αが7以下、重合体中の無水マレイン酸モノマーの残量
が0.1重量%以下である共重合体を製造する方法。
[Claim 1] Methyl methacrylate unit (MMA) represented by the following chemical formula (1), [Chemical 1] Alkyl acrylate unit (RA) represented by the following chemical formula (2), [Chemical 2] Represented by the following chemical formula (3) maleic anhydride unit (MA
H), [Chemical 3] A copolymer having a molecular structure in which styrene units (ST) [Chemical 4] shown by the following chemical formula (4) are arranged and bonded in an irregular manner is produced by bulk polymerization, and then heated and devolatilized. By this, methyl methacrylate 41-97.5 mol%, carbon number 1-
4, alkyl acrylate 0 to 5 mol%, maleic anhydride 1 to 26 mol%, and styrene 1.5 to 58 mol%, and the ratio of styrene to maleic anhydride is 1:1 to 1.
:5, the molecular weight measured by gel permeation chromatography is 80,000 to 250,000, the thermal decomposition index α is 7 or less, and the remaining amount of maleic anhydride monomer in the polymer is 0.1% by weight. A method of producing a copolymer that is:
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