JPH07206905A - Methacrylic resin having resistance to thermal decomposition and its production - Google Patents

Methacrylic resin having resistance to thermal decomposition and its production

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JPH07206905A
JPH07206905A JP58994A JP58994A JPH07206905A JP H07206905 A JPH07206905 A JP H07206905A JP 58994 A JP58994 A JP 58994A JP 58994 A JP58994 A JP 58994A JP H07206905 A JPH07206905 A JP H07206905A
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Rokuro Fujita
六朗 藤田
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Abstract

PURPOSE:To obtain the subject resin having properties of less foaming, coloring and generating odor, by continuously polymerizing methyl methacrylate in a solution in the presence of a specific radical polymerization initiator and a specific chain transfer agent under specific conditions in respect to their concentrations in complete mixing vessels of two-step connected in a series. CONSTITUTION:By using complete mixing vessels of two-step connected in a series, methyl methacrylate alone or a composition containing 71-95wt.% of a monomer mixture consisting of 75wt.% or more of methyl methacrylate and 25wt.% or less of a 1-4C, alkylacrylate, and 29-5wt.% of a solvent, is adjusted to have a polymerization initiator concentration of 5.0X10<-4>-1.2 mole % and a chain transfer agent concentration of 1.0X10<-3>-1.0 mole %, and continuously polymerized at a polymerization temperature in first vessel of 100-170 deg.C, and in second vessel of 130-170 deg.C, with an average retention time set at 5-7000 fold of a half life of the polymerization initiator, by keeping a polymerization efficiency of 70-90%, to obtain a resin having 5% or less of a DW value before a history of after treatment, expressed by the formula [DW is decreasing weight ratio (wt.%); gammaWi is a content of a polymer having a double bond in its chain end in the i-th vessel (wt.%); RAi is a concentration of acrylate (mole %); and DELTAMi is a concentration of consumed monomer in the i-th vessel].

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、および
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、およびその製造方法に関
する。
FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a methacrylic resin and a method for producing the same. More specifically, it 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。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。
2. Description of the Related Art Conventional methacrylic resins have transparency, weather resistance,
It has excellent mechanical strength and is widely used in various fields as building materials, furniture / upholstery materials, automobile parts, electric parts, and other molding materials. Generally, methacrylic resin is 2
Decomposition starts at around 30 ° C., and is particularly remarkable at around 270 ° C. On the other hand, the 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, some of the monomers thermally decomposed from the polymer remain in the molded product to cause silver streaks or foaming, coloring,
It is a problem in practical use due to deterioration of heat distortion resistance and deterioration of working environment due to odor. Until now, various measures have been made to improve the thermal decomposition resistance of methacrylic resin. For example, it was attempted to add an antioxidant in the initial stage and perform heat molding, but it had a defect that not only a sufficient effect was not obtained but also coloring was performed.

【0003】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が改良されることが示されて
いる。たとえば、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 上式中、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、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。
Recently, it has been shown that the thermal decomposition resistance is improved by producing a methacrylic resin by a continuous polymerization method. For example, in Japanese Examined Patent Publication No. 52-32665, a monomer satisfying a mercaptan concentration of 0.01 to 1.0 mol% and a following formula as a chain transfer agent is used in carrying out a one-stage complete mixing tank type continuous polymerization at a temperature of 130 to 160 ° C. The composition is continuously fed to obtain a monomer conversion of 50-
A method of maintaining 78% is disclosed. 10 ≧ A 1/2 · B −1 / 2 × 10 3 3 ≧ A · B × 10 5 2.9 ≧ A −1 · (B + 10.3) × 10 −6 In the above formula, A is a monomer The number of moles of the radical polymerization initiator in 100 g of the feed, and B represents the half-life (hour) 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、モノマー転化率が45〜70
%とする方法が開示されている。これらいずれの技術に
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 JP-A-3-111408, in carrying out a one-stage complete mixing tank type continuous polymerization, an initiator having a half-life of 0.5 to 2 minutes at a polymerization temperature of 130 to 160 ° C. is used, The average residence time is set so 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 techniques, the thermal decomposition resistance in question is evaluated for a polymer that has undergone a vacuum devolatilization step or an extrusion molding step for removing residual volatile components such as unreacted monomers at high temperature. According to the studies by the present inventors, the thermal decomposition resistance of the polymer itself produced in the polymerization step was not always sufficient. Considering yield reduction due to thermal decomposition in the vacuum devolatilization step and extrusion molding step, coloring due to heat history, and the like, it is extremely important to improve the thermal decomposition resistance of the polymer produced in the polymerization step.

【0005】また、多段完全混合槽型連続重合に関して
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すると記載
されているもののこれについての具体的な実施例は一切
述べられていない。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が発現する
の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。
A multi-stage perfect mixing tank type continuous polymerization is also disclosed. JP-A-1-172401 describes that the quality such as thermal stability of the produced polymer is improved by dividing and feeding a part of a comonomer such as methyl acrylate or ethyl acrylate or a chain transfer agent, but specific details about this are given. No specific embodiments are mentioned. The inventors of the present invention filed an earlier application (Japanese Patent Application No.
-279861), methanol 5 to 29% by weight
An added continuous solution polymerization method was disclosed. According to this method, the gel effect can be suppressed in the relatively low concentration region of the polymer, so that the polymerization can be stabilized, but the thermal decomposition resistance of the obtained polymer is not always satisfactory. Not something.

【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が得られ
た。
Further, in JP-A-62-241905, the solubility parameter (δ) containing methanol is 10.5.
Although a method of carrying out the polymerization in the presence of 30 to 80% by weight of an aliphatic monohydric alcohol having a concentration of -14.5 (cal / cm 3 ) 1/2 is disclosed, according to the test conducted by the present inventors. For example, in a large amount of alcohol addition system of 30 to 80% by weight, when a methacrylic resin having a molecular weight used as a molding material was produced, a polymer having extremely low thermal decomposition resistance was obtained.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする問題点】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、およびその製造方法を
提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The object of the present invention is to solve the above-mentioned problems and to reduce the occurrence of silver streaks, foaming, coloring and odor during thermoforming, and to obtain a methacrylic resin excellent in thermal decomposition resistance. , And its manufacturing method.

【0008】[0008]

【問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、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、上記した課題を解決できることを見いだし、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 the half-life of a certain radical polymerization initiator and its concentration, chain transfer agent concentration, monomer concentration and solvent concentration, polymerization temperature, average residence time. It was found that the above problems can be solved by reacting under the conditions of, and the present invention has been completed.

【0009】すなわち、本発明は、2段直列結合完全混
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
の少なくとも一種以上が25重量%以下の単量体混合物
71〜95重量%および溶媒29〜5重量%からなる組
成物に対し、ラジカル重合開始剤濃度が5.0×10-4
〜1.2モル%および連鎖移動剤濃度が1.0×10-3
〜1.0モル%となるように調製した反応組成物を、重
合温度が第1槽目100〜170℃、第2槽目130〜
170℃およ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第2槽目
での重合率を70〜90%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。
That is, according to the present invention, methyl methacrylate alone or 75% by weight or more of methyl methacrylate and 25% by weight or more of at least one of methyl acrylate, ethyl acrylate or butyl acrylate is used by using a two-stage serially connected complete mixing tank. The radical polymerization initiator concentration was 5.0 × 10 −4 with respect to the composition consisting of 71 to 95% by weight of the following monomer mixture and 29 to 5% by weight of the solvent.
Up to 1.2 mol% and a chain transfer agent concentration of 1.0 × 10 −3
The polymerization temperature of the reaction composition prepared so as to be 1.0 to 1.0 mol% is 100 to 170 ° C. in the first tank and 130 to 120 in the second tank.
170 ° C. and an average residence time of 5 to 7,000 times the half-life of the polymerization initiator at the polymerization temperature, and polymerization was continuously carried out while maintaining the polymerization rate in the second tank at 70 to 90%. Further, the present invention relates to a methacrylic resin having thermal decomposition resistance having a thermal decomposition degree (DW) of 5 wt% or less defined by the following formula after the completion of the polymerization reaction and before being subjected to a thermal history in a post-treatment step.

【0010】[0010]

【数4】 [Equation 4]

【0011】(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%)、γwiは、第i槽目の全生成ポリ
マーに対する末端二重結合を有すポリマーの含有率(w
t%)、RAi は、第i槽目の生成ポリマー中のアクリ
レート単位濃度(モル%)、およびΔMi は、第i槽目
において消費されるモノマー濃度,すなわち(流入モノ
マー濃度−流出モノマー濃度)を示す。)
(In the formula, DW is a heating weight loss rate (wt%) when heated and heated from 30 ° C. to 300 ° C. at a rate of 2 ° C./min in a nitrogen stream, and γwi is a total of the i-th tank. Content of polymer having terminal double bond (w)
t%), RAi is the acrylate unit concentration (mol%) in the polymer produced in the i-th tank, and ΔMi is the monomer concentration consumed in the i-th tank, that is, (inflow monomer concentration-outflow monomer concentration). Show. )

【0012】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
リマーの熱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%以下に設定され
るが、このためには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
とも一種以上を上記25重量%以下とする必要がある。
The monomer component used in the present invention is methyl methacrylate alone or methyl methacrylate 7
It is a monomer mixture in which 5% by weight or more and at least one selected from methyl acrylate, ethyl acrylate or butyl acrylate is 25% by weight or less. Generally, a methacrylic resin is a copolymer of methyl methacrylate and acrylates, and its composition ratio is determined by the molding purpose such as injection molding grade and extrusion molding grade, that is, the heat fluidity of the polymer. Usually, the concentration of acrylate units in the polymer is set to 20% by weight or less, but for this purpose, at least one selected from methyl acrylate, ethyl acrylate or butyl acrylate needs to be 25% by weight or less.

【0013】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は異なるが、簡単な実験、たとえ
ばポリマーの熱分解ガスクロマトグラフィー測定により
予めその関係を知ることができる。単量体混合物は第1
槽目に供給されるが、一部を第2槽目にサイドフィード
することもできる。その際、1、2槽目に供給される単
量体混合物組成は必ずしも一致させる必要はない。第2
槽目から流出するポリマー中のアクリレート単位濃度が
所望する濃度になるように供給される。サイドフィード
量は、メインフィード量に対して、1/50〜1/5の
割合が望ましい。
The composition of the monomer mixture supplied is different from the copolymer composition of the polymer to be produced, but the relationship can be known in advance by a simple experiment, for example, the pyrolysis gas chromatography measurement of the polymer. Monomer mixture is first
Although it is supplied to the second tank, a part of it may be side-fed to the second tank. At that time, the composition of the monomer mixture supplied to the first and second tanks does not necessarily have to be the same. Second
The polymer is supplied so that the concentration of acrylate units in the polymer flowing out from the tank is the desired concentration. The side feed amount is preferably 1/50 to 1/5 with respect to the main feed amount.

【0014】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
て安定に重合維持ができなくなる。一方、溶媒濃度が上
記29重量%を越えると、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10wt%以下に設定できる条件が
極端に狭くなる。
Examples of the solvent usable in the present invention include toluene, xylene, acetone, methyl ethyl ketone, methanol and ethanol. Among these, use of methanol is particularly desirable in consideration of treatment after the polymerization reaction and the like. The solvent is used in an amount of 29 to 5% by weight with respect to 71 to 95% by weight of the monomer or monomer mixture.
Is. If the solvent concentration is less than 5% by weight, the radical polymerization of methyl methacrylate will have a remarkable automatic accelerating effect, that is, an abnormal acceleration phenomenon of the polymerization rate will occur due to an increase in viscosity in the system, and stable polymerization cannot be maintained. On the other hand, when the solvent concentration exceeds 29% by weight, the settable molecular weight range is narrowed, and the condition that the content γw of the polymer having a terminal double bond in the produced polymer can be set to 10 wt% or less becomes extremely narrow. .

【0015】重合開始剤としては、ジ−t−ブチルパー
カーボネート、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)、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−
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、
As the polymerization initiator, di-t-butyl percarbonate, diisopropyl peroxydicarbonate, di-2-ethylhexyl peroxydicarbonate, t-butyl peroxydineodecanoate, t-butyl peroxypyrone. Valate, 3,5,5-trimethylhexanoyl peroxide, lauroyl peroxide, acetyl peroxide, t-butylperoxy (2-ethylhexanoate), t-butylperoxyisobutyrate, t-butylperoxy Isopropyl carbonate, t-butyl peroxybenzoate, di-
organic peroxides such as t-amyl peroxide and di-t-butyl peroxide,

【0016】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)、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), 2,2 '
-Azobisisobutyronitrile, dimethyl-2,2'-
Azo compounds such as azobisisobutyrate, 2,2′-azobis (2-methylbutyronitrile), 1,1′-azobisisobutyrate, 1,1′-azobis (1-cyclohexanecarbonitrile) Can be mentioned.

【0017】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、5.0×10-4
1.2モル%、好ましくは5.0×10-4〜1.0モル
%の範囲である。重合開始剤濃度が、上記5.0×10
-4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することができない。一方、上記
1.2モル%を越えると、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10wt%
以下に設定できる条件範囲が極端に狭くなる。また、大
量の重合開始剤の使用は製品ポリマーの透明性に問題が
生じる。重合開始剤の半減期および分解速度は日本油脂
(株)発行「有機過酸化物」資料集第13版、アトケム
吉富(株)発行「技術資料」および和光純薬工業(株)
発行「アゾ系重合開始剤(AZO POLYMERIZATION INITIAT
ORS )」等のデータより得ることができる。
The concentration of the radical polymerization initiator in the composition of the monomer or the mixture of monomers and the solvent is 5.0 × 10 −4 to
The amount is 1.2 mol%, preferably 5.0 × 10 −4 to 1.0 mol%. The polymerization initiator concentration is 5.0 × 10 above.
If it is less than -4 mol%, an industrially advantageous polymerization rate, in other words, a polymer concentration cannot be achieved. On the other hand, when the amount exceeds 1.2 mol%, a high polymerization rate can be achieved but the settable molecular weight range is narrowed, and the content rate γw of the polymer having a terminal double bond in the produced polymer is 10 wt%.
The range of conditions that can be set below becomes extremely narrow. Also, the use of a large amount of polymerization initiator causes a problem in the transparency of the product polymer. The half-life and decomposition rate of the polymerization initiator are 13th edition of "Organic peroxide" published by NOF CORPORATION, "Technical data" published by Atochem Yoshitomi Co., Ltd. and Wako Pure Chemical Industries, Ltd.
Issued "Azo-based polymerization initiator (AZO POLYMERIZATION INITIAT
ORS) ”and other data.

【0018】連鎖移動剤としては通常のラジカル重合で
用いられる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
×10-3〜1.0モル%、好ましくは2.0×10-2
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1.0モル%を
越えると、生成ポリマーの分子量が小さくなり充分な機
械的物性を得ることができない。
As the chain transfer agent, t-butyl mercaptan, n-octyl mercaptan, n-dodecyl mercaptan, isooctyl thioglycolate and the like which are commonly used in radical polymerization can be used. The concentration of the chain transfer agent in the composition such as the monomer or the mixture of monomers and the solvent is 1.0
× 10 −3 to 1.0 mol%, preferably 2.0 × 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 becomes difficult to reduce the content rate 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 amount exceeds 1.0 mol%, the molecular weight of the produced polymer becomes small and sufficient mechanical properties cannot be obtained.

【0019】これら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に供給することもできるが、
予め単量体もしくは単量体混合物、あるいは溶媒に溶解
してから連続供給するのが望ましい。また、一部を第2
槽目にサイドフィードすることもできる。第1槽目と第
2槽目とから生成するポリマーの分子量ができるだけ等
しくなるように供給するのが望ましい。本発明の重合温
度は、第1槽で100〜170℃、第2槽で130〜1
70℃である。第1槽、第2槽で必ずしも一致させる必
要はない。 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−ヘッド結合が残存するおそれがある。一方、上
記170℃を越えると、オリゴマーの生成が著しく、ポ
リマーに着色が生ずる。第2槽目では上記130℃未満
では反応液粘度が高くなり、充分な撹拌ができなくな
る。
The polymerization initiator and the chain transfer agent may be supplied to the polymerization tank individually so that the desired concentrations are obtained with respect to the raw material composition to be fed.
It is desirable to dissolve the monomer or monomer mixture in advance or the solvent in advance and then continuously supply. Also, part of the second
You can also side feed to the tank. It is desirable to supply the polymers produced from the first tank and the second tank so that the molecular weights of the polymers are as equal as possible. The polymerization temperature of the present invention is 100 to 170 ° C. in the first tank and 130 to 1 in the second tank.
It is 70 ° C. The first tank and the second tank do not necessarily have to be matched. If the polymerization temperature is lower than 100 ° C, a thermally weak head-head bond that breaks at 200 ° C or lower may remain in the produced polymer chain. On the other hand, when the temperature exceeds 170 ° C., the oligomer is remarkably produced, and the polymer is colored. In the second tank, if the temperature is lower than 130 ° C., the viscosity of the reaction solution becomes high and sufficient stirring cannot be performed.

【0020】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の半減期の5〜7000倍となる
ようにするが、第1槽、第2槽で必ずしも一致させる必
要はない。平均滞留時間が、重合開始剤の半減期の上記
5倍未満では、所望の重合率を得るには大量の重合開始
剤が必要となるので製品ポリマーの透明性が損なわれ
る。一方、上記7000倍を越えると、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 7,000 times the half-life of the polymerization initiator at the polymerization temperature, but the first tank and the second tank need not necessarily be the same. When the average residence time is less than 5 times the half-life of the polymerization initiator, a large amount of the polymerization initiator is required to obtain the desired polymerization rate, so the transparency of the product polymer is impaired. On the other hand, if it exceeds 7,000 times, the polymerization reaction tank becomes too large, which is industrially disadvantageous.

【0021】本発明において、重合率を第2槽目で70
〜90%、好ましくは70〜80%に維持しながら連続
的に重合する。第2槽目の重合率が上記70%未満で
は、単位時間当たりのポリマー収量が小さくなり反応槽
を二つ使用する優位性が少なくなる。一方、第2槽目の
重合率が上記90%以上では、γw 、すなわち第2槽か
ら流出する混合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、10wt%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 70 in the second tank.
-90%, preferably 70-80%, continuously polymerizing. If the polymerization rate in the second tank is less than 70%, the polymer yield per unit time will be small, and the advantage of using two reaction tanks will be reduced. On the other hand, when the polymerization rate in the second tank is 90% or more, γw, that is, the content ratio of the polymer having a terminal double bond in the mixed polymer flowing out from the second tank is rapidly increased and set to 10 wt% or less. The range of possible conditions becomes extremely narrow.

【0022】本発明において、熱分解度DWは5%以
下、好ましくは3%以下、さらに好ましくは1.5%以
下とする。熱分解度DWは、下記式で定義される。
In the present invention, the thermal decomposition degree DW is 5% or less, preferably 3% or less, more preferably 1.5% or less. The thermal decomposition degree DW is defined by the following equation.

【0023】[0023]

【数5】 [Equation 5]

【0024】(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%)、γwiは、第i槽目の全生成ポリ
マーに対する末端二重結合を有すポリマーの含有率(w
t%)、RAi は、第i槽目の生成ポリマー中のアクリ
レート単位濃度(モル%)、およびΔMi は、第i槽目
において消費されるモノマー濃度,すなわち(流入モノ
マー濃度−流出モノマー濃度)を示す。)
(In the formula, DW is the heating weight loss rate (wt%) when the temperature is raised from 30 ° C. to 300 ° C. at a rate of 2 ° C./min in the nitrogen stream, and γwi is the total of the i-th tank. Content of polymer having terminal double bond (w)
t%), RAi is the acrylate unit concentration (mol%) in the polymer produced in the i-th tank, and ΔMi is the monomer concentration consumed in the i-th tank, that is, (inflow monomer concentration-outflow monomer concentration). Show. )

【0025】ここで、本発明におけるγw 、すなわち第
2槽目から流出する全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、下式から求められ
る。 γw =50Rtd・ν(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 Q2 (6) Rtc=(1−a)kt Q2 (7) Q=(2fkdI/kt )1/2 (8) これらは常法により実測可能である。
Here, γw in the present invention, that is, the weight fraction of the polymer chains having a terminal double bond with respect to the total polymer chains flowing out from the second tank is calculated from the following formula. γw = 50Rtdν (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 2 (6) Rtc = (1-a) kt Q 2 (7) Q = (2fkdI / kt) 1 / 2 (8) These can be measured by the usual method.

【0026】式(2)〜(8)において使用した略字を
以下に説明する。 γwi:i番目の槽において生成するポリマーのγw ΔMi :i番目の槽において消費されるモノマー濃度、
すなわち、(流入モノマー濃度)−(流出モノマー濃
度) ν:動力学的鎖長(単位時間に生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 used in equations (2) to (8) are explained below. γwi: γw of the polymer produced in the i-th tank ΔMi: Concentration of the monomer consumed in the i-th tank,
That is, (concentration of inflowing monomer)-(concentration of outflowing monomer) ν: kinetic chain length (ratio between the number of monomers grown and consumed per unit time and the number of terminations) [M]: monomer concentration (mol·L -1 ) [I]: Initiator concentration (mol.L- 1 ) [X]: Chain transfer agent concentration (mol.L- 1 ) [S]: Solvent concentration (mol.L- 1 ) Q: Total radical concentration (mol · L -1) Rp: growth rate (mol · 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: All termination rate constants (L-mol −1 · sec −1 ) ktrx: Chain transfer rate constant to chain transfer agent X (L · mol
-1 · sec −1 ) ktrs: Chain transfer rate constant to solvent S (L · mol −1 · sec)
-1 ) ktrm: rate constant of 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 disproportionation termination reaction to total termination reaction f: Initiator efficiency

【0027】2段直列結合完全混合槽型連続重合の場
合、最終槽から流出するポリマーは各槽で生成するポリ
マーの混合物として得られるため、重合を維持する各槽
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)式に代入して得た各槽で生成す
るポリマーのγw 、およびRA(ポリマー中アクリレー
ト単位濃度)から(1)式を用いて最終槽から流出して
くるポリマーの熱分解度Dw が所望の値となるように操
作設計すればよい。
In the case of continuous polymerization in a two-stage serially coupled complete mixing tank, the polymer flowing out from the final tank is obtained as a mixture of the polymers produced in each tank, and therefore the reaction composition (monomer or monomer) in each tank for maintaining the polymerization is maintained. Concentrations of comonomer, radical polymerization initiator, chain transfer agent, solvent) and elementary reaction rate constants (start rate, growth rate, chain transfer rate, recombination termination rate and disproportionation termination rate) at a given polymerization temperature The heat of the polymer flowing out of the final tank using the equation (1) from γw of the polymer produced in each tank and RA (concentration of acrylate unit in the polymer) obtained by substituting (rate constant) into the equation (2). The operation may be designed so that the resolution Dw has a desired value.

【0028】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(井本立也,李 秀逸:
「重合反応工学」,第66頁,121頁,日刊工業新聞
社発行(1970))。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,化学工学,第35巻,第8号,第9
03頁(1971)、化学工学会発行)。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。
The concentration of each reaction composition in the tank for maintaining the polymerization is determined by analysis such as gas chromatography, but the calculated value obtained from the mass balance formula of the complete mixing tank type continuous polymerization can also be used. (Tatsuya Imoto, Shu Yi:
"Polymerization reaction engineering", pp. 66, 121, published by Nikkan Kogyo Shimbun (1970)). In the region where the viscosity of the polymerization system increases and the auto-acceleration phenomenon appears, it is generally said that when γw is treated as if the termination rate constant is decreased, the thermal decomposition resistance is in good agreement. If the volume change of the reaction solution due to the difference in the density of the monomer and polymer cannot be ignored, each concentration term of the polymerization system can be corrected (Yasuo Hatate, Tadashi Hano, Takao Miyata,
Fumiyuki Nakashio, Wataru Sakai, Chemical Engineering, Volume 35, No. 8, No. 9
03 (1971), published by The Chemical Engineering Society). Further, in order to predict and design the thermal decomposition resistance of methacrylic resin by γw, oxygen in the reaction system must be sufficiently removed to 1 ppm or less. This is because methyl methacrylate and oxygen are copolymerized to form a thermally unstable peroxide bond in the chain.

【0029】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重量%以上とメチル
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(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 is used to obtain DW.
It is necessary to obtain various elementary reaction rate constants and factors used in the relational expression of 1 in advance, but these can be easily obtained in the laboratory. Each of growth rate constant, termination rate constant, and polymer radical of a monomer mixture of 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. The chain transfer rate constant to the composition can be determined by a conventional method (Takayuki Otsu and Masae Kinoshita, "Experimental Method for Polymer Synthesis", published by Kagaku Dojin). In addition, the data on the elementary reaction rate constants of methyl methacrylate described in Polymer Handbook Second Edition (published by Willy Interscience) can also be used.

【0030】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(コウイチ・ハタダ、
ポリマー ジャーナル、第1巻、No.5、395頁
(1986)、高分子学会発行)。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Mn をモノマー単位の平均分子量で除して求めた。
Determination of the proportion of disproportionation termination reaction and recombination termination reaction and evaluation of the polymer chain terminal double bond concentration obtained by calculation are possible by directly measuring the terminal structure by nuclear magnetic resonance spectroscopy. (Kouichi Hatada,
Polymer Journal, Volume 1, No. 5, p. 395 (1986), published by The Polymer Society of Japan. The molecular weight of the polymer can be measured by intrinsic viscosity measurement or gel permeation chromatography. The dynamic chain length ν was determined by dividing the number average molecular weight Mn by the average molecular weight of the monomer unit.

【0031】[0031]

【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。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3
00℃である。
EXAMPLES The present invention will now be described in detail with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples. The physical properties of the polymer shown in this example were measured by the following methods. (1) Decomposition degree DW was determined by thermogravimetric analysis. Seiko Denshi Kogyo Co., Ltd. RTG220 type thermogravimetric analysis (TGA) device was used to place about 5 mg of methacrylic resin on a platinum pan, and from room temperature to 500 in a nitrogen stream of 300 ml / min.
The change in weight loss rate was measured by heating to 2 ° C / min at a heating rate of 2 ° C / min. The thermal decomposition degree was defined as the weight loss rate at the inflection point between the depolymerization type zipper decomposition peak and the random decomposition peak on the DTG curve. This inflection point is practically 3 under this TG condition.
It is 00 ° C.

【0032】(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。 (3)ポリマーの分子量は東ソー製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。
(2) The polymerization rate is GC-produced by GL Science.
It was determined by measuring the concentration of unreacted monomer in the reaction liquid flowing out of the polymerization tank using 380 type gas chromatography. (3) The molecular weight of the polymer was measured by Tosoh 8010 gel permeation chromatography. The dynamic chain length ν 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 Σ80 NDH manufactured by Nippon Denshoku Industries Co., Ltd.

【0033】実施例1 2段直列結合完全混合槽型連続重合を行うに当たり、第
1槽、第2槽ともにヘリカルリボン翼付き10リットル
完全混合槽を使用した。メチルメタクリレート83.9
部、メチルアクリレート6.3部、トルエン9.8部か
らなる混合物に、n−ドデシルメルカプタンを0.14
9モル%、ジ−t−アミルパーオキサイドを0.006
モル%の濃度となるように配合して得られた組成物を第
1槽目に1Kg/Hrで連続的にフィードするとともに
槽底部よりギヤポンプにて抜き出して第2槽に流入させ
た。重合槽内の反応液量はいずれも5Kgとし、レベル
一定となるように流量調整を行った。平均滞留時間はと
もに5時間とした。重合温度は150℃となるようにジ
ャケット温度を調整した。したがって、平均滞留時間は
開始剤半減期(0.297時間)の16.8倍となっ
た。1段目の重合率61.5%、数平均分子量44,0
00、2段目は重合率73.9%、数平均分子量44,
000であった。
Example 1 A two-stage serially coupled complete mixing tank type continuous polymerization was carried out by using a 10-liter complete mixing tank equipped with a helical ribbon blade for both the first tank and the second tank. Methyl methacrylate 83.9
Parts, methyl acrylate 6.3 parts, and toluene 9.8 parts to a mixture of 0.14 n-dodecyl mercaptan.
9 mol%, di-t-amyl peroxide 0.006
The composition obtained by blending so as to have a concentration of mol% was continuously fed to the first tank at 1 Kg / Hr, extracted from the bottom of the tank with a gear pump and allowed to flow into the second tank. The amount of reaction liquid in each of the polymerization tanks was 5 kg, and the flow rate was adjusted so that the level was constant. Both average residence times were 5 hours. The jacket temperature was adjusted so that the polymerization temperature was 150 ° C. Therefore, the average residence time was 16.8 times the half life of the initiator (0.297 hours). First stage polymerization rate 61.5%, number average molecular weight 44.0
00, the second stage has a polymerization rate of 73.9%, a number average molecular weight of 44,
It was 000.

【0034】表1に2段連続重合定常運転時の1段目の
各素反応速度、動力学的鎖長ν、消費モノマー濃度とポ
リマー中メチルアクリレート単位濃度を示す。これらの
値を(2)式に代入すると、γw1は3.1と求められ
た。ポリマー中メチルアクリレート単位濃度は7.1モ
ル%であるので熱分解度DW1 は1.0%である。表2
に2段目の各素反応速度、動力学的鎖長ν、消費モノマ
ー濃度とポリマー中メチルアクリレート単位濃度を示
す。2段目の熱分解度DW2 は0.3%であった。した
がって、2段目から流出してくるポリマーの熱分解度D
Wは、(1)式から0.9と求められた。なお、両槽に
おける各素反応速度と動力学的鎖長ν等は、常法により
求めた実測値である。
Table 1 shows the respective reaction rates of the first stage, the kinetic chain length ν, the consumed monomer concentration and the methyl acrylate unit concentration in the polymer in the steady operation of the two-stage continuous polymerization. By substituting these values into the equation (2), γw 1 was found to be 3.1. Since the methyl acrylate unit concentration in the polymer is 7.1 mol%, the thermal decomposition degree DW 1 is 1.0%. Table 2
Shows the elementary reaction rate in the second step, the kinetic chain length ν, the consumed monomer concentration and the methyl acrylate unit concentration in the polymer. The second stage thermal decomposition degree DW 2 was 0.3%. Therefore, the thermal decomposition degree D of the polymer flowing out from the second stage
W was calculated as 0.9 from the equation (1). The elementary reaction rates in both tanks and the kinetic chain length ν, etc. are actually measured values obtained by a conventional method.

【0035】耐熱分解性を調べるため、第2槽底部から
反応液をギヤポンプで抜き出し、沈澱精製することによ
ってもポリマーを得た。一方、第2槽底部からギヤポン
プで抜き出した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した。揮発分を除去された溶融ポ
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。再沈澱精製ポリマー(熱
履歴を受けていない)と真空脱揮後のポリマー(熱履歴
を受けている)の耐熱分解性を調べた結果を図1、図2
にそれぞれ示した。両者とも熱分解開始温度は300℃
であり、TGおよびDTG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2
60℃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。
To examine the thermal decomposition resistance, a polymer was also obtained by extracting the reaction solution from the bottom of the second tank with a gear pump and purifying by precipitation. On the other hand, the reaction liquid extracted from the bottom of the second tank with a gear pump was heated to 250 ° C. with a heat exchanger, and then continuously introduced into a devolatilization tank whose pressure was adjusted to 10 torr and flushed. The molten polymer from which the volatile matter was removed was extracted as a strand from the bottom by a gear pump and cut into pellets. The results of examining the thermal decomposition resistance of the reprecipitated purified polymer (which has not undergone thermal history) and the polymer after vacuum devolatilization (which has undergone thermal history) are shown in FIGS. 1 and 2.
Respectively shown. Both have a thermal decomposition starting temperature of 300 ° C.
Therefore, almost no difference was observed in the TG and DTG curves, and it was found that a polymer having good thermal decomposition resistance was obtained regardless of the polymerization step and the devolatilization step. Vacuum devolatilized polymer using an Aburgh 45t injection molding machine 2
A 150 mmφ × 3 mm disk was molded at 60 ° C., but no silver streaks were found. The total light transmittance was 93%, and it had excellent transparency.

【0036】 表1 第1槽目で生成するポリマーの熱分解度 生長速度 Rp 0.292 (mmol・L-1・ sec-1) 不均化停止速度 Rtd 4.08×10-5 (mmol・L-1・ sec-1) 動力学的鎖長 ν 439 消費モノマー濃度 ΔM1 5.26 (モル・L-1) 不飽和末端ポリマー重量分率 γw1 3.1 (wt%) メチルアクリレート単位濃度 RA1 7.1 (モル%) 熱分解度 DW1 1.0 (wt%) Table 1 Thermal decomposition rate of polymer produced in the first tank Growth rate Rp 0.292 (mmol·L −1 · sec −1 ) Disproportionation termination rate Rtd 4.08 × 10 −5 (mmol · L -1 · sec -1 ) Kinetic chain length ν 439 Consumed monomer concentration ΔM 1 5.26 (mol · L -1 ) Unsaturated terminal polymer weight fraction γw 1 3.1 (wt%) Methyl acrylate unit concentration RA 1 7.1 (mol%) Thermal decomposition degree DW 1 1.0 (wt%)

【0037】 表2 第2槽目で生成するポリマーのDW 生長速度 Rp 4.07×10-2 (mmol・L-1・ sec-1) 不均化停止速度 Rtd 1.68×10-6 (mmol・L-1・ sec-1) 動力学的鎖長 ν 466 消費モノマー濃度 ΔM2 1.02 (モル・L-1) 不飽和末端ポリマー重量分率 γw2 1.0 (wt%) メチルアクリレート単位濃度 RA2 6.3 (モル%) 総括不飽和末端ポリマー重量分率 γw 2.7 (wt%) 総括メチルアクリレート単位濃度 RA 7.0 (モル%) 熱分解度 DW 1.0 (wt%) Table 2 DW growth rate of polymer produced in the second tank Rp 4.07 × 10 −2 (mmol·L −1 · sec −1 ) Disproportionation termination rate Rtd 1.68 × 10 −6 ( mmol·L −1 · sec −1 ) Dynamic chain length ν 466 Consumed monomer concentration ΔM 2 1.02 (mol·L −1 ) unsaturated terminal polymer weight fraction γw 2 1.0 (wt%) methyl acrylate Unit concentration RA 2 6.3 (mol%) Total unsaturated terminal polymer weight fraction γw 2.7 (wt%) Overall methyl acrylate unit concentration RA 7.0 (mol%) Thermal decomposition degree DW 1.0 (wt%) )

【0038】実施例2〜5 実施例1と同様の方法により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3〜5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DW)を示
した。
Examples 2 to 5 Continuous polymerization was carried out under various conditions by the same method as in Example 1. In each of the examples, the polymerization reaction was stably controlled, and a polymer having good thermal decomposition resistance was obtained. Tables 3 to 5 show raw material composition, polymerization conditions, polymerization rate, and resin characteristics (number average molecular weight, comonomer composition ratio in polymer, γw, thermal decomposition degree DW).

【0039】 表3実施例番号 2 3 4 5 原料組成 第1槽メインフィード組成 MMA(部) 82.7 87.4 85.6 81.7 コモノマー(部) MA MA EA MA 3.0 3.9 5.5 6.1 溶媒(部) トルエン メタノール トルエン メタノール 14.3 8.7 8.9 12.2 重合開始剤(10-3モル%) DTAP DTAP AIBN DTBP 2.1 2.7 4.3 5.2 重合開始剤半減期τ(10-2時間) 29.7 29.7 0.066 19.4 連鎖移動剤(モル%) DM DM DM OM 0.12 0.12 0.13 0.094 第2槽サイドフィード組成 MMA(部) 70.0 93.0 88.0 − コモノマー(部) 30.0 7.0 12.0 − 重合開始剤(10-2モル%) 10.1 10.5 2.1 − 連鎖移動剤(10-2モル%) 5.1 28.4 9.4 − メインフィード/サイドフィード 20.0/1 30.0/1 13.8/1 − (wt比) Table 3 Example No. 2 3 4 5 Raw material composition First tank main feed composition MMA (part) 82.7 87.4 85.6 81.7 Comonomer (part) MA MA EA MA 3.0 3.9 5.5 6.1 Solvent (part) Toluene Methanol Toluene Methanol 14.3 8.7 8.9 12.2 Polymerization initiator (10 -3 mol%) DTAP DTAP AIBN DTBP 2.1 2.7 4.3 5.2 Polymerization initiator half-life τ (10 -2 hours) 29.7 29.7 0.066 19.4 Chain transfer agent (mol%) DM DM DM OM 0.12 0.12 0.13 0.094 Second tank side feed composition MMA (part) 70.0 93.0 88.0-Comonomer (part) 30.0 7.0 12.0-Polymerization initiator (10 -2 mol%) 10.1 10.5 2.1 -Chain transfer agent (10 -2 mol%) 5.1 28.4 9.4 − Main feed / side feed 20.0 / 1 30.0 / 1 13.8 / 1 − (wt ratio)

【0040】 表4実施例番号 2 3 4 5 重合条件 第1槽 重合温度(℃) 150 150 155 160 原料組成供給速度(kg/時) 1.0 1.67 1.67 1.67 平均滞留時間θ(時間) 5.0 3.0 3.0 3.0 θ/τ 16.8 10.1 4520 15.5 第2槽 重合温度(℃) 150 150 150 160 平均滞留時間θ(時間) 5.0 3.0 3.0 3.0 θ/τ 16.8 10.1 4520 15.5 重合結果 第1槽 重合率(%) 49.1 47.1 55.6 59.3 生長速度Rp(mmol・L-1・sec -1) 0.218 0.371 0.437 0.439 停止速度Rtd 1.48 3.40 5.92 7.11 (105mmol・L-1・sec -1) 動力学的鎖長ν 491 482 481 442 消費モノマー濃度ΔM1(モル/L)3.92 4.00 4.72 4.74 γw1 (wt%) 1.0 2.2 3.3 3.6 RA1 (モル%) 3.3 4.0 6.0 7.0 DW1 (wt%) 1.0 1.2 1.3 1.2 Table 4 Example No. 2 3 4 5 Polymerization conditions 1st tank Polymerization temperature (° C) 150 150 155 160 Raw material composition supply rate (kg / hour) 1.0 1.67 1.67 1.67 Average residence time θ (hour) 5.0 3.0 3.0 3.0 θ / τ 16.8 10.1 4520 15.5 Second tank polymerization temperature (℃) 150 150 150 160 Average residence time θ (hours) 5.0 3.0 3.0 3.0 θ / τ 16.8 10.1 4520 15.5 Polymerization results First tank polymerization rate (%) 49.1 47.1 55.6 59.3 Growth rate Rp (mmol ・ L -1・ sec -1 ) 0.218 0.371 0.437 0.439 Stopping speed Rtd 1.48 3.40 5.92 7.11 (10 5 mmol ・ L -1・ sec -1 ) Kinetic chain length ν 491 482 481 442 Consumption Monomer concentration ΔM 1 (mol / L) 3.92 4.00 4.72 4.74 γw 1 (wt%) 1.0 2.2 3.3 3.6 RA 1 (mol%) 3.3 4.0 6.0 7.0 DW 1 (wt%) 1.0 1.2 1.3 1.2

【0041】 表5実施例番号 2 3 4 5 第2槽 重合率(%) 79.7 73.2 74.2 74.1 生長速度Rp(mmol・L-1・sec -1) 0.105 0.155 0.115 0.065 停止速度Rtd 1.83 2.17 0.995 0.317 (105mmol・L-1・sec -1) 動力学的鎖長ν 462 464 542 476 消費モノマー濃度ΔM2(モル/L)2.62 2.30 1.75 0.97 γw2 (wt%) 4.0 3.3 2.4 1.2 RA2 (モル%) 5.5 4.1 6.0 6.3 DW2 (wt%) 2.1 1.7 0.9 0.4 樹脂の特性 数平均分子量(Mn ×10-4) 4.8 4.8 5.0 4.5 総括γw (wt%) 2.6 2.6 3.0 3.2 総括RA(モル%) 4.2 4.0 6.0 6.9 総括熱分解度DW(wt%) 1.4 1.4 1.2 1.1 成形品の特性 シル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 5 Example No. 2 2 3 4 5 2nd tank Polymerization rate (%) 79.7 73.2 74.2 74.1 Growth rate Rp (mmol·L −1 · sec −1 ) 0.105 0.155 0.115 0.065 Stopping rate Rtd 1.83 2.17 0.995 0.317 ( 10 5 mmol·L −1 · sec −1 ) Dynamic chain length ν 462 464 542 476 Consumed monomer concentration ΔM 2 (mol / L) 2.62 2.30 1.75 0.97 γw 2 (wt%) 4.0 3.3 2.4 1.2 RA 2 (mol %) 5.5 4.1 6.0 6.3 DW 2 (wt%) 2.1 1.7 0.9 0.4 Characteristics of resin Number average molecular weight (Mn × 10 -4 ) 4.8 4.8 5.0 4.5 Overall γw (wt%) 2.6 2.6 3.0 3.2 Overall RA (mol%) 4.2 4.0 6.0 6.9 Overall thermal decomposition DW (wt%) 1.4 1.4 1.2 1.1 Characteristics of molded product Silver streak generation None None None None None Total light transmittance (%) 93 93 93 93

【0042】表3〜5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 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 Tables 3-5 MMA: methyl methacrylate MA: methyl acrylate EA: ethyl acrylate BA: butyl acrylate AIBN: 2,2'-azobisisobutyronitrile DTAP: di-t-amyl peroxide DTBP: di-t-butyl peroxide DM: n-dodecyl mercaptan OM: n-octyl mercaptan

【0043】比較例1 メチルメタクリレート58.1部、メチルアクリレート
2.1部、トルエン39.8部からなる混合物に、n−
ドデシルメルカプタンを0.022モル%、ジ−t−ア
ミルパーオキサイドを0.018モル%の濃度となるよ
うに配合して得た組成物を1.67Kg/Hrで第1槽
に連続的にフィードし、さらに第2槽にメチルメタクリ
レート94.0部、メチルアクリレート6.0部からな
る混合物に、n−ドデシルメルカプタンを0.023モ
ル%、ジ−t−アミルパーオキサイドを0.011モル
%の濃度となるように配合して得た組成物を167g/
Hrでサイドフィードした。2槽とも重合温度140
℃、平均滞留時間3時間で連続重合を行った。従って、
平均滞留時間は開始剤半減期の3.4倍となった。1段
目の重合率62.5%、数平均分子量49,600、2
段目の重合率80.8%、数平均分子量49,000で
運転維持した。
Comparative Example 1 A mixture of 58.1 parts of methyl methacrylate, 2.1 parts of methyl acrylate and 39.8 parts of toluene was added with n-.
A composition obtained by blending dodecyl mercaptan at a concentration of 0.022 mol% and di-t-amyl peroxide at a concentration of 0.018 mol% was continuously fed to the first tank at 1.67 Kg / Hr. In a second tank, 0.023 mol% of n-dodecyl mercaptan and 0.011 mol% of di-t-amyl peroxide were added to a mixture consisting of 94.0 parts of methyl methacrylate and 6.0 parts of methyl acrylate. The composition obtained by blending so as to have a concentration of 167 g /
Side fed with Hr. Polymerization temperature 140 in both tanks
Continuous polymerization was carried out at a temperature of ℃ and an average residence time of 3 hours. Therefore,
The average residence time was 3.4 times the half life of the initiator. First stage polymerization rate 62.5%, number average molecular weight 49,600, 2
Operation was maintained at a polymerization rate of 80.8% at the stage and a number average molecular weight of 49,000.

【0044】表6に2段連続重合定常運転時の1段目の
各素反応速度、動力学的鎖長νとポリマー中メチルアク
リレート単位濃度を示す。これらの値を(2)式に代入
すると、γw1は12.0と求められた。ポリマー中メチ
ルアクリレート単位濃度は3.5モル%であるので熱分
解度DW1 は7.0%である。表7に2段目の各素反応
速度、動力学的鎖長ν、消費モノマー速度とポリマー中
メチルアクリレート単位濃度を示す。2段目出口から流
出してくるポリマーの熱分解度DWは、(1)式から
6.2と求められた。なお、両槽における各素反応速度
と動力学的鎖長νは、常法により求めた実測値である。
Table 6 shows each elementary reaction rate, kinetic chain length ν, and methyl acrylate unit concentration in the polymer in the first-stage continuous polymerization steady-state operation. By substituting these values into the equation (2), γw1 was calculated to be 12.0. Since the methyl acrylate unit concentration in the polymer is 3.5 mol%, the thermal decomposition degree DW 1 is 7.0%. Table 7 shows the elementary reaction rates in the second step, the kinetic chain length ν, the monomer consumption rate and the methyl acrylate unit concentration in the polymer. The thermal decomposition degree DW of the polymer flowing out from the second-stage outlet was found to be 6.2 from the equation (1). The elementary reaction rates and the dynamic chain length ν in both tanks are actually measured values obtained by a conventional method.

【0045】実施例1と同様に耐熱分解性を調べるた
め、運転開始後15時間後に第2槽から流出する反応液
を沈澱精製することによってもポリマーを得た。一方、
第2槽底部から反応液をギヤポンプで抜き出し、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した。揮
発分を除去され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。
上記沈澱精製後と真空脱気後のポリマーの耐熱分解性の
測定結果を、図3、図4にそれぞれ示す。DTG曲線は
両者とも約280、370℃に2つのピークが現れた。
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。250℃の真空脱揮で末端二重結合含有
ポリマーが一部分解したが、未だ多くの熱的に弱いポリ
マーが残存していることが認められた。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の円板を成形したところ、シ
ルバーストリークスが発生し、白濁した。全光線透過率
は89%であった。
In order to investigate the thermal decomposition resistance in the same manner as in Example 1, a polymer was also obtained by subjecting the reaction solution flowing out of the second tank to precipitation purification 15 hours after the start of operation. on the other hand,
The reaction liquid was extracted from the bottom of the second tank with a gear pump, heated to 250 ° C. with a heat exchanger, and then continuously introduced into a devolatilization tank whose pressure was adjusted to 10 torr and flushed. The molten polymer from which the volatile matter was removed was extracted as a strand from the bottom by a gear pump and cut into pellets.
The results of measuring the thermal decomposition resistance of the polymer after the precipitation purification and after vacuum degassing are shown in FIGS. 3 and 4, respectively. In both DTG curves, two peaks appeared at about 280 and 370 ° C.
The peak at 280 ° C. became slightly smaller in the polymer after vacuum devolatilization. Although the terminal double bond-containing polymer was partially decomposed by vacuum devolatilization at 250 ° C., it was confirmed that a large amount of thermally weak polymer still remained. The vacuum devolatilized polymer was 260 using an Aburgh 45t injection molding machine.
When a disc of 150 mmφ × 3 mm was molded at 0 ° C., silver streaks occurred and became cloudy. The total light transmittance was 89%.

【0046】 表6 第1槽目の生成するポリマーの熱分解度 生長速度 Rp 0.318 (mmol・L-1・sec -1) 不均化停止速度 Rtd 1.54×10-4 (mmol・L-1・sec -1) 動力学的鎖長 ν 496 消費モノマー濃度 ΔM1 3.44 (モル・L-1) 不飽和末端ポリマー重量分率 γw1 12.0 (wt%) メチルアクリレート単位濃度 RA1 3.5 (モル%) 熱分解度 DW1 7.0 (wt%) Table 6 Thermal decomposition rate of polymer produced in the first tank Growth rate Rp 0.318 (mmol·L −1 · sec −1 ) Disproportionation termination rate Rtd 1.54 × 10 −4 (mmol · L −1 · sec −1 ) Kinetic chain length ν 496 Consumed monomer concentration ΔM 1 3.44 (mol·L −1 ) unsaturated terminal polymer weight fraction γw 1 12.0 (wt%) Methyl acrylate unit concentration RA 1 3.5 (mol%) Thermal decomposition degree DW 1 7.0 (wt%)

【0047】 表7 第2槽目から流出するポリマーの熱分解度 生長速度 Rp 9.48×10-2 (mmol・L-1・sec -1) 不均化停止速度 Rtd 2.96×10-5 (mmol・L-1・sec -1) 動力学的鎖長 ν 466 消費モノマー濃度 ΔM2 1.34 (モル・L-1) 不飽和末端ポリマー重量分率 γw2 7.3 (wt%) メチルアクリレート単位濃度 RA2 3.6 (モル%) 総括不飽和末端ポリマー重量分率γw 10.7 (wt%) 総括メチルアクリレート単位濃度 RA 3.5 (モル%) 熱分解度 DW 6.2 (wt%) Table 7 Thermal decomposition degree of polymer flowing out from the second tank Growth rate Rp 9.48 × 10 −2 (mmol·L −1 · sec −1 ) Disproportionation termination rate Rtd 2.96 × 10 − 5 (mmol·L −1 · sec −1 ) Kinetic chain length ν 466 Consumed monomer concentration ΔM 2 1.34 (mol·L −1 ) unsaturated terminal polymer weight fraction γw 2 7.3 (wt%) Methyl acrylate unit concentration RA 2 3.6 (mol%) Overall unsaturated terminal polymer weight fraction γw 10.7 (wt%) Overall methyl acrylate unit concentration RA 3.5 (mol%) Thermal decomposition degree DW 6.2 ( wt%)

【0048】比較例2 メチルメタクリレート60.2部、メチルアクリレート
2.2部、及びメタノール37.7部からなる混合物
に、n−ドデシルメルカプタンを0.028モル%、
2,2’−アゾビスイソブチロニトリルを0.007モ
ル%の濃度になるように配合して得た組成物を1.67
Kg/Hrで第1槽に連続的にフィードし、さらに第2
槽にメチルメタクリレート92.0部とメチルアクリレ
ート8.0部からなる混合物に、n−ドデシルメルカプ
タンを0.116モル%、2,2’−アゾビスイソブチ
ロニトリルを0.053モル%の濃度になるように配合
して得た組成物を110g/Hrでサイドフィードし
た。2槽とも重合温度130℃、平均滞留時間3時間で
連続重合を行った。したがって、平均滞留時間は開始剤
半減期の479倍となった。1段目の重合率59.9
%、数平均分子量49,900、2段目の重合率77.
7%、数平均分子量49,300で運転維持した。
Comparative Example 2 0.028 mol% of n-dodecyl mercaptan was added to a mixture of 60.2 parts of methyl methacrylate, 2.2 parts of methyl acrylate, and 37.7 parts of methanol.
The composition obtained by blending 2,2′-azobisisobutyronitrile to a concentration of 0.007 mol% was 1.67.
Continuously feed the first tank with Kg / Hr, and then feed the second tank.
In a mixture of 92.0 parts of methyl methacrylate and 8.0 parts of methyl acrylate, 0.116 mol% of n-dodecyl mercaptan and 0.053 mol% of 2,2'-azobisisobutyronitrile were added to the tank. The resulting composition was side fed at 110 g / Hr. Continuous polymerization was carried out in both tanks at a polymerization temperature of 130 ° C. and an average residence time of 3 hours. Therefore, the average residence time was 479 times the half life of the initiator. First-stage polymerization rate 59.9
%, Number average molecular weight 49,900, second stage polymerization rate 77.
The operation was maintained at 7% and a number average molecular weight of 49,300.

【0049】表8に2段連続重合定常運転時の1段目の
各素反応速度、動力学的鎖長νとポリマー中メチルアク
リレート単位濃度を示す。これらの値を(2)式に代入
すると、γw1は13.3と求められた。ポリマー中メチ
ルアクリレート単位濃度は3.4モル%であるので熱分
解度DW1 は7.8%である。表9に2段目の各素反応
速度、動力学的鎖長ν、消費モノマー速度とポリマー中
メチルアクリレート単位濃度を示す。2段目出口から流
出してくるポリマーの熱分解度DWは、(1)式から
6.8と求められた。なお、両槽における各素反応速度
と動力学的鎖長νは、常法により求めた実測値である。
Table 8 shows the reaction rate of each element in the first stage, the kinetic chain length ν and the concentration of methyl acrylate unit in the polymer in the steady operation of the two-stage continuous polymerization. By substituting these values into the equation (2), γw1 was found to be 13.3. Since the methyl acrylate unit concentration in the polymer is 3.4 mol%, the thermal decomposition degree DW 1 is 7.8%. Table 9 shows the elementary reaction rates in the second step, the kinetic chain length ν, the monomer consumption rate and the methyl acrylate unit concentration in the polymer. The thermal decomposition degree DW of the polymer flowing out from the outlet of the second stage was found to be 6.8 from the equation (1). The elementary reaction rates and the dynamic chain length ν in both tanks are actually measured values obtained by a conventional method.

【0050】耐熱分解性の評価のため、第2槽から流出
する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、第2槽底部から反応液をギヤポンプで抜き出
し、熱交換器で250℃に加熱した後、圧力が10to
rrに調節された脱揮槽内に連続的に導入してフラッシ
ュした。揮発分を除去され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。運転開始後15時間後に重合槽から流出する
樹脂液より再沈澱精製したポリマーと250℃の真空脱
揮した後のポリマーの耐熱分解性を調べた。DTG曲線
は両者とも約280、370℃に2つのピークが現れ
た。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。250℃の真空脱揮で末端二重結合
含有ポリマーが一部分解したが、未だ多くの熱的に弱い
ポリマーが残存していることが認められた。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2
60℃で150mmφ×3mmの円板を成形したとこ
ろ、シルバーストリークスが発生し、白濁した。全光線
透過率は89%であった。
To evaluate the thermal decomposition resistance, a polymer was obtained by subjecting the reaction solution flowing out from the second tank to precipitation purification. On the other hand, the reaction liquid was extracted from the bottom of the second tank with a gear pump and heated to 250 ° C. with a heat exchanger, and then the pressure was 10 to
It was continuously introduced into the devolatilization tank adjusted to rr and flushed. The molten polymer from which the volatile matter was removed was extracted as a strand from the bottom by a gear pump and cut into pellets. 15 hours after the start of operation, the thermal decomposition resistance of the polymer reprecipitated and purified from the resin liquid flowing out from the polymerization tank and the polymer after vacuum devolatilization at 250 ° C. were examined. In both DTG curves, two peaks appeared at about 280 and 370 ° C. The peak at 280 ° C. became slightly smaller in the polymer after vacuum devolatilization. Although the terminal double bond-containing polymer was partially decomposed by vacuum devolatilization at 250 ° C., it was confirmed that a large amount of thermally weak polymer still remained. Vacuum devolatilized polymer using an Aburgh 45t injection molding machine 2
When a disk of 150 mmφ × 3 mm was molded at 60 ° C., silver streaks were generated, and it became cloudy. The total light transmittance was 89%.

【0051】 表8 第1槽目の生成するポリマーの熱分解度 生長速度 Rp 0.305 (mmol・L-1・秒-1) 不均化停止速度 Rtd 1.63×10-4 (mmol・L-1・秒-1) 動力学的鎖長 ν 498 消費モノマー濃度 ΔM1 3.29 (モル・L-1) 不飽和末端ポリマー重量分率 γw1 13.3 (wt%) メチルアクリレート単位濃度 RA1 3.4 (モル%) 熱分解度 DW1 7.8 (wt%) Table 8 Thermal decomposition rate of polymer produced in the first tank Growth rate Rp 0.305 (mmol·L −1 · sec −1 ) Disproportionation termination rate Rtd 1.63 × 10 −4 (mmol · L −1 · sec −1 ) Dynamic chain length ν 498 Consumed monomer concentration ΔM 1 3.29 (mol·L −1 ) unsaturated terminal polymer weight fraction γw 1 13.3 (wt%) Methyl acrylate unit concentration RA 1 3.4 (mol%) Thermal decomposition degree DW 1 7.8 (wt%)

【0052】 表9 第2槽目から流出するポリマーの熱分解度 生長速度 Rp 7.75×10-2 (mmol・L-1・秒-1) 不均化停止速度 Rtd 2.33×10-5 (mmol・L-1・秒-1) 動力学的鎖長 ν 467 消費モノマー濃度 ΔM2 1.18 (モル・L-1) 不飽和末端ポリマー重量分率 γw2 7.0 (wt%) メチルアクリレート単位濃度 RA2 3.8 (モル%) 総括不飽和末端ポリマー重量分率γw 11.6 (wt%) 総括メチルアクリレート単位濃度 RA 3.5 (モル%) 熱分解度 DW 6.8 (wt%) Table 9 Thermal decomposition rate of polymer flowing out from the second tank Growth rate Rp 7.75 × 10 −2 (mmol·L −1 · sec −1 ) Disproportionation termination rate Rtd 2.33 × 10 − 5 (mmol·L −1 · sec −1 ) Kinetic chain length ν 467 Consumed monomer concentration ΔM 2 1.18 (mol·L −1 ) unsaturated terminal polymer weight fraction γw 2 7.0 (wt%) Methyl acrylate unit concentration RA 2 3.8 (mol%) Overall unsaturated terminal polymer weight fraction γw 11.6 (wt%) Overall methyl acrylate unit concentration RA 3.5 (mol%) Thermal decomposition DW 6.8 ( wt%)

【0053】[0053]

【発明の効果】本発明によれば、2段直列結合完全混合
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
wt%以下である優れた耐熱分解性を有するメタクリル
樹脂を製造することができる。
EFFECTS OF THE INVENTION According to the present invention, in a two-stage serially coupled complete mixing tank type continuous polymerization method, a certain half-life of radical polymerization initiator and its concentration, chain transfer agent concentration, monomer concentration and solvent concentration, polymerization temperature By conducting the reaction under the condition of the average residence time, the thermal decomposition degree DW of the polymer immediately after the polymerization step, that is, before passing through the vacuum devolatilization step and the extrusion molding step is 5
It is possible to produce a methacrylic resin having an excellent thermal decomposition resistance of not more than wt%.

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

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

【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 that was vacuum devolatilized in Example 1.

【図3】 比較例1で沈殿精製して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 a polymer which was devolatilized in vacuum in Comparative Example 1.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 黒川 正弘 神奈川県平塚市東八幡5丁目6番2号 三 菱瓦斯化学株式会社プラスチックスセンタ ー内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Masahiro Kurokawa 5-6-2 Higashi-Hachiman, Hiratsuka-shi, Kanagawa Sanryo Gas Chemical Co., Ltd. Plastics Center

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 2段直列結合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%以下の単量体混合物71〜9
5重量%および溶媒29〜5重量%からなる組成物に対
し、ラジカル重合開始剤濃度が5.0×10-4〜1.2
モル%および連鎖移動剤濃度が1.0×10-3〜1.0
モル%となるように調製した反応組成物を、重合温度が
第1槽目100〜170℃、第2槽目130〜170
℃、およ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第2槽目での
重合率を70〜90%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5w
t%以下である耐熱分解性を有するメタクリル樹脂。 【数1】 (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%)、γwiは、第i槽目の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%)、R
Ai は、第i槽目の生成ポリマー中のアクリレート単位
濃度(モル%)、およびΔMi は、第i槽目において消
費されるモノマー濃度,すなわち(流入モノマー濃度−
流出モノマー濃度)を示す。)
1. A two-stage serially connected complete mixing tank is used, and methyl methacrylate alone or 75 wt% or more of methyl methacrylate and at least one or more selected from methyl acrylate, ethyl acrylate or butyl acrylate is 25 wt% or less. Monomer mixture 71-9
The radical polymerization initiator concentration is 5.0 × 10 −4 to 1.2 with respect to the composition composed of 5% by weight and 29 to 5% by weight of the solvent.
Mol% and chain transfer agent concentration 1.0 × 10 −3 to 1.0
The reaction composition prepared so as to have a mol% has a polymerization temperature of 100 to 170 ° C. in the first tank and 130 to 170 in the second tank.
C, and the average residence time is 5 to 7,000 times the half-life of the polymerization initiator at the polymerization temperature, and is obtained by continuously polymerizing while maintaining the polymerization rate in the second tank at 70 to 90%. And the thermal decomposition rate (DW) defined by the following formula after the completion of the polymerization reaction and before receiving the thermal history in the post-treatment step is 5 w
A methacrylic resin having a thermal decomposition resistance of t% or less. [Equation 1] (In the formula, DW is a heating weight loss rate (wt%) when heated and heated at a rate of 2 ° C./min from 30 ° C. to 300 ° C. in a nitrogen stream, and γwi is relative to all produced polymers in the i-th tank. Content of polymer having terminal double bond (wt%), R
Ai is the acrylate unit concentration (mol%) in the polymer produced in the i-th tank, and ΔMi is the monomer concentration consumed in the i-th tank, that is, ((inflow monomer concentration-
The effluent monomer concentration) is shown. )
【請求項2】 重合反応終了後で後処理工程での熱履歴
を受ける前の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γw が10wt%以下である請求項
1に記載の耐熱分解性を有するメタクリル樹脂。
2. The heat resistance according to claim 1, wherein the content ratio γw of the polymer having a terminal double bond is 10 wt% or less with respect to all the produced polymers after the completion of the polymerization reaction and before the thermal history in the post-treatment step. Degradable methacrylic resin.
【請求項3】 2段直列結合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%以下の単量体混合物71〜9
5重量%および溶媒29〜5重量%からなる組成物に対
し、ラジカル重合開始剤濃度が5.0×10-4〜1.0
モル%および連鎖移動剤濃度が2.0×10-2〜0.6
モル%となるように調製した反応組成物を、重合温度が
第1槽目100〜170℃、第2槽目130〜170℃
およ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第2槽目での重合
率を70〜80%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
%以下である耐熱分解性を有するメタクリル樹脂。 【数2】 (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%)、γwiは、第i槽目の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%)、R
Ai は、第i槽目の生成ポリマー中のアクリレート単位
濃度(モル%)、およびΔMi は、第i槽目において消
費されるモノマー濃度,すなわち(流入モノマー濃度−
流出モノマー濃度)を示す。)
3. A two-stage serially connected complete mixing tank is used, and methyl methacrylate alone or 75% by weight or more of methyl methacrylate and at least one selected from methyl acrylate, ethyl acrylate or butyl acrylate is 25% by weight or less. Monomer mixture 71-9
The radical polymerization initiator concentration is 5.0 × 10 −4 to 1.0 with respect to the composition composed of 5 wt% and the solvent of 29 to 5 wt%.
Mol% and chain transfer agent concentration is 2.0 × 10 -2 to 0.6
The polymerization temperature of the reaction composition prepared so as to be mol% was 100 to 170 ° C in the first tank and 130 to 170 ° C in the second tank.
And an average residence time of 5 to 7,000 times the half-life of the polymerization initiator at the polymerization temperature so as to continuously polymerize while maintaining the polymerization rate in the second tank at 70 to 80%, and The thermal decomposition rate (DW) defined by the following formula after the completion of the polymerization reaction and before the thermal history in the post-treatment step is 1.5 wt.
A methacrylic resin having a thermal decomposition resistance of not more than%. [Equation 2] (In the formula, DW is a heating weight loss rate (wt%) when heated and heated at a rate of 2 ° C./min from 30 ° C. to 300 ° C. in a nitrogen stream, and γwi is relative to all produced polymers in the i-th tank. Content of polymer having terminal double bond (wt%), R
Ai is the acrylate unit concentration (mol%) in the polymer produced in the i-th tank, and ΔMi is the monomer concentration consumed in the i-th tank, that is, ((inflow monomer concentration-
The effluent monomer concentration) is shown. )
【請求項4】 重合反応終了後で後処理工程前での熱履
歴を受ける前の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γw が5wt%以下である請求項
3に記載の耐熱分解性を有するメタクリル樹脂。
4. The content γw of the polymer having a terminal double bond with respect to all the produced polymers before the thermal history before the post-treatment step after the completion of the polymerization reaction is 5 wt% or less. Methacrylic resin with thermal decomposition resistance.
【請求項5】 2段直列結合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%以下の単量体混合物71〜9
5重量%および溶媒29〜5重量%からなる組成物に対
し、ラジカル重合開始剤濃度が5.0×10-4〜1.2
モル%および連鎖移動剤濃度が1.0×10-3〜1.0
モル%となるように調製した反応組成物の重合反応を行
うに際し、重合温度第1槽が100〜170℃、第2槽
が130〜170℃、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第
2槽目での重合率を70〜90%に維持しながら連続的
に重合し、かつ重合反応終了後で後処理工程前での熱履
歴を受ける前のポリマーの熱分解度DW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。 【数3】 (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%)、γwiは、第i槽目の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%)、R
Ai は、第i槽目の生成ポリマー中のアクリレート単位
濃度(モル%)、およびΔMi は、第i槽目において消
費されるモノマー濃度,すなわち(流入モノマー濃度−
流出モノマー濃度)を示す。)
5. A two-stage serially connected complete mixing tank is used, and methyl methacrylate alone or 75 wt% or more of methyl methacrylate and at least one or more selected from methyl acrylate, ethyl acrylate or butyl acrylate is 25 wt% or less. Monomer mixture 71-9
The radical polymerization initiator concentration is 5.0 × 10 −4 to 1.2 with respect to the composition composed of 5% by weight and 29 to 5% by weight of the solvent.
Mol% and chain transfer agent concentration 1.0 × 10 −3 to 1.0
When carrying out the polymerization reaction of the reaction composition prepared so as to be mol%, the polymerization temperature is 100 to 170 ° C. in the first tank, 130 to 170 ° C. in the second tank, and the average residence time is the polymerization initiator half-life at the polymerization temperature. 5 to 7,000 times that in the second tank to continuously polymerize while maintaining the polymerization rate in the second tank at 70 to 90%, and after receiving the heat history before the post-treatment step after the completion of the polymerization reaction. The method for producing a methacrylic resin having thermal decomposition resistance, characterized in that the reaction is carried out under the condition that the thermal decomposition degree DW of the polymer of 5 is 5 wt% or less. [Equation 3] (In the formula, DW is a heating weight loss rate (wt%) when heated and heated at a rate of 2 ° C./min from 30 ° C. to 300 ° C. in a nitrogen stream, and γwi is relative to all produced polymers in the i-th tank. Content of polymer having terminal double bond (wt%), R
Ai is the acrylate unit concentration (mol%) in the polymer produced in the i-th tank, and ΔMi is the monomer concentration consumed in the i-th tank, that is, ((inflow monomer concentration-
The effluent monomer concentration) is shown. )
【請求項6】 溶媒が、メタノールである請求項5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。
6. The method for producing a methacrylic resin having thermal decomposition resistance according to claim 5, wherein the solvent is methanol.
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