RU2421477C2 - METHOD OF PRODUCING α-METHYL STYRENE, AND METHOD OF PRODUCING STYRENE-BASED HEAT-RESISTANT COPOLYMER USING α-METHYL STYRENE - Google Patents

METHOD OF PRODUCING α-METHYL STYRENE, AND METHOD OF PRODUCING STYRENE-BASED HEAT-RESISTANT COPOLYMER USING α-METHYL STYRENE Download PDF

Info

Publication number
RU2421477C2
RU2421477C2 RU2008145041/04A RU2008145041A RU2421477C2 RU 2421477 C2 RU2421477 C2 RU 2421477C2 RU 2008145041/04 A RU2008145041/04 A RU 2008145041/04A RU 2008145041 A RU2008145041 A RU 2008145041A RU 2421477 C2 RU2421477 C2 RU 2421477C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
methylstyrene
group
styrene
polymerization
producing
Prior art date
Application number
RU2008145041/04A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2008145041A (en
Inventor
Юдзи ОКАДА (JP)
Юдзи ОКАДА
Кендзи ЕБАРА (JP)
Кендзи ЕБАРА
Original Assignee
Асахи Касеи Кемикалз Корпорейшн
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Асахи Касеи Кемикалз Корпорейшн filed Critical Асахи Касеи Кемикалз Корпорейшн
Publication of RU2008145041A publication Critical patent/RU2008145041A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2421477C2 publication Critical patent/RU2421477C2/en

Links

Landscapes

  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: method involves the following steps: reaction of a polar substance containing a compound which contains a carbonyl group, and which is contained in α-methyl styrene, in the presence of a basic compound, wherein basicity of the basic compound is equal to or greater than 10 on acid dissociation constant pKa of the conjugated acid of the basic substance; separation of the component with low boiling point, obtained during the reaction, from the mixture of the product of reaction of the polar substance containing a compound which contains a carbonyl group and α-methyl styrene; and separation of α-methyl styrene from the mixture of the product of the reaction of the polar substance containing a compound which contains a carbonyl group and α-methyl styrene. Disclosed also is a method of producing α-methyl styrene (version) and a method of producing a styrene-based copolymer.
EFFECT: method enables to obtain α-methyl styrene of high purity.
9 cl, 26 ex, 3 tbl

Description

Область техники, к которой относится данное изобретениеFIELD OF THE INVENTION

Настоящее изобретение относится к способу получения высокочистого α-метилстирола в качестве мономера полимеризации. Конкретнее, настоящее изобретение относится к способу очистки α-метилстирола до высокой чистоты удалением полярных веществ, таких как альдегиды и кетоны, содержащихся в следовых количествах в α-метилстироле, посредством реакции в присутствии основного вещества, посредством чего можно достигнуть эффективного удаления без необходимости сложного процесса. Кроме того, настоящее изобретение относится к сополимеру на основе стирола, имеющему небольшое окрашивание и исключительную термостойкость, устойчивость к атмосферному воздействию, устойчивость к плавлению, пластичность, сопротивление деформированию и жесткость, который можно получить используя данный мономер.The present invention relates to a method for producing high-purity α-methylstyrene as a polymerization monomer. More specifically, the present invention relates to a method for purifying α-methylstyrene to high purity by removing polar substances such as aldehydes and ketones contained in trace amounts of α-methylstyrene by reaction in the presence of a basic substance, whereby effective removal can be achieved without the need for a complex process . In addition, the present invention relates to a styrene-based copolymer having a slight coloring and exceptional heat resistance, weather resistance, melting resistance, ductility, deformation resistance and rigidity, which can be obtained using this monomer.

Уровень техникиState of the art

Смолы на основе стирола применяют в чрезвычайно широком диапазоне применений не только в результате того, что они выполнены из высококачественного материала по показателю прозрачности, жесткости, устойчивости к деформации и тому подобное, но также и в результате того, что их можно производить в различных формах, таких как катаные листы, пленки, вспененные листы, вспененные панели и перерабатываемые литьем с раздувом изделия, и, так как многие смолы на основе стирола можно получить дешево и в большом объеме посредством крупномасштабной полимеризации, применяя радикальную полимеризацию, полимеризацию в растворе с применением высокой концентрации мономера, полимеризацию в суспензии или эмульсионную полимеризацию.Styrene-based resins are used in an extremely wide range of applications, not only because they are made of high quality material in terms of transparency, stiffness, resistance to deformation and the like, but also as a result of the fact that they can be produced in various forms, such as rolled sheets, films, foam sheets, foam panels, and blow molded products, and since many styrene resins can be produced cheaply and in bulk through large-scale imerizatsii using radical polymerization, solution polymerization using a high monomer concentration, suspension polymerization or emulsion polymerization.

Несмотря на то, что обычные примеры смол на основе стирола включают в себя полистирол (GPPS), стирол/акрилонитрил (AS), стирол/метилметакрилат (MS), стирол/метакриловая кислота (SMAA), стирол/малеиновый ангидрид (SMA) и тому подобное, гомополимеры стирола (полистирол (GPPS)) применяются наиболее универсально.Although typical examples of styrene-based resins include polystyrene (GPPS), styrene / acrylonitrile (AS), styrene / methyl methacrylate (MS), styrene / methacrylic acid (SMAA), styrene / maleic anhydride (SMA) and the like similarly, styrene homopolymers (polystyrene (GPPS)) are used most universally.

Полистирол имеет множество превосходных свойств и, так как он является дешевым, то имеет большую важность применения, и его используют в различных областях. Некоторые основные области применения указаны ниже.Polystyrene has many excellent properties and, since it is cheap, it is of great importance to use, and it is used in various fields. Some key applications are listed below.

Использование для упаковкиUse for packaging

Контейнеры для пищи (листовой пенопласт: PSP), контейнеры для посуды (листовой пенопласт: PSP), бесцветные чашки, ложки, вилки, упаковочные листы для овощей и (двухосно-ориентированные листы), покрытие для окон.Food containers (styrofoam: PSP), containers for dishes (styrofoam: PSP), colorless cups, spoons, forks, packing lists for vegetables and (biaxially oriented sheets), window cover.

Использование в бытовых электроприборахUse in household electrical appliances

Телевизионная система, кондиционер и в основном упаковка оборудования, поддоны для электрохолодильника, кассеты, MD и MO оболочкиTV system, air conditioning and mainly equipment packaging, trays for an electric refrigerator, cassettes, MD and MO shells

Разные предметы домашнего обиходаMiscellaneous household items

Игрушки, канцелярские принадлежности и материалыToys, stationery and supplies

Применение в строительных материалахApplication in building materials

Изоляция (вспененные панели), маты татами (вспененные панели).Insulation (foam panels), tatami mats (foam panels).

Однако существовали некоторые области применения, которые не удовлетворялись даже свойствами данной смолы, такие как области применения, которые ограничивали данную смолу в применении из-за недостаточной термостойкости. Конкретнее, так как термостойкость GPPS составляет около 100°C (температура стеклования), то в областях применения, включающих контакт с горячим паром, при дезинфекции посредством кипячения, областях применения упаковки для пищевых продуктов, требующих нагревания в микроволновой печи, или областях применения, включающих литые автозапчасти, подверженные воздействию высоких температур летом, данную смолу нельзя применять без риска вызвать деформацию литых изделий.However, there were some applications that were not even satisfied with the properties of the resin, such as applications that limited the resin in use due to insufficient heat resistance. More specifically, since the heat resistance of GPPS is about 100 ° C (glass transition temperature), for applications involving contact with hot steam, for disinfection by boiling, applications for food packaging requiring heating in a microwave oven, or applications involving cast auto parts subject to high temperatures in summer, this resin cannot be used without risk of causing the cast products to deform.

Один способ усиления термостойкости полистирола может включать в себя сополимеризацию стирола с мономером, содержащим полярную функциональную группу, примеры которой могут включать сополимеры стирола и метакриловой кислоты (SMAA), сополимеры стирола и малеинового ангидрида (SMA) и сополимеры стирола и малеимидного ангидрида. Термостойкость можно произвольно изменять посредством контролирования количества мономера, содержащего полярную функциональную группу, в композиции сополимера. Например, обычный пример термостойкой смолы на основе стирола в виде SMAA имеет температуру термостойкости по Вику от 105 до 125°C. Однако если полимеры, имеющие полярную функциональную группу, подвергаются воздействию высоких температур, то происходит реакция сшивания полимерной цепи из-за побочных реакций полярных групп, и в результате образуются гелеобразные вещества, которые вызывают снижение технологичности литья, обусловленное повышенной вязкостью, таким образом препятствуя удовлетворительному применению данных полимеров потребителями с точки зрения качества и продуктивности.One method for enhancing the heat resistance of polystyrene may include copolymerizing styrene with a monomer containing a polar functional group, examples of which may include copolymers of styrene and methacrylic acid (SMAA), copolymers of styrene and maleic anhydride (SMA), and copolymers of styrene and maleimide anhydride. Heat resistance can be arbitrarily changed by controlling the amount of monomer containing a polar functional group in the copolymer composition. For example, a typical example of a heat-resistant styrene-based resin in the form of SMAA has a Wick heat resistance temperature of 105 to 125 ° C. However, if polymers having a polar functional group are exposed to high temperatures, a crosslinking reaction of the polymer chain occurs due to side reactions of the polar groups, and as a result, gel-like substances are formed that cause a decrease in the processability of casting due to increased viscosity, thereby preventing satisfactory use these polymers by consumers in terms of quality and productivity.

Кроме того, повышенная подверженность возникновению реакций сшивания при условиях, когда расплав находится при высокой температуре, подразумевает повышенную подверженность полимеров с высоким молекулярным весом деформации в течение процесса литья, таким образом затрудняя утилизацию и повторное применение смол. Например, при получении изделия литьем под давлением, конечные материалы (скелеты) получаются в процессе образования компонентов центрального литника и распределительного литника и при получении литых изделий из двухосно-ориентированных листов, или вспененных листов. Они обычно повторно используются посредством частичного перемешивания с исходными гранулами после измельчения или разрезания, или обычно повторно применяются посредством частичного перемешивания в универсальных смолах, таких как полистирол.In addition, an increased susceptibility to crosslinking reactions under conditions when the melt is at a high temperature implies an increased susceptibility of polymers with high molecular weight deformations during the casting process, thereby making it difficult to utilize and reuse resins. For example, when receiving a product by injection molding, the final materials (skeletons) are obtained in the process of forming the components of the central gate and the distributor and when receiving the molded products from biaxially oriented sheets, or foamed sheets. They are usually reused through partial mixing with the original granules after grinding or cutting, or are usually reused through partial mixing in universal resins such as polystyrene.

Однако повторное применение становится трудным, если характеристики текучести смолы изменяются из-за сшивания полимеров с высоким молекулярным весом в процессе формования из расплава, и существовала проблема ограничений, которые накладываются на применение данных смол для переработки в исходные гранулы. Кроме того, сополимеры, содержащие полярную функциональную группу, обычно имеют недостаточную совместимость с полистиролом и даже при перемешивании посредством плавления они не только приводят к ухудшению механических характеристик, но также вызывают потерю прозрачности, таким образом препятствуя переработке данных сополимеров с универсальным полистиролом.However, re-application becomes difficult if the flow characteristics of the resin change due to crosslinking of high molecular weight polymers during melt molding and there is a problem of limitations that apply to the use of these resins for processing into the original granules. In addition, copolymers containing a polar functional group usually have insufficient compatibility with polystyrene, and even when mixed by melting, they not only lead to a deterioration in mechanical properties, but also cause a loss of transparency, thereby preventing the processing of these copolymers with universal polystyrene.

Так как усиленный акцент делается на эффективное применение смол в последние годы, то были разработаны и осуществлены различные типы способов возвращения в оборот. Смолы, которые способны возвращаться в оборот, восстанавливаться и повторно применяться, являются обязательным требованием на рынках смол будущего. Смолы, разрабатываемые в будущем, обязательно будут смолами, которые способны эффективно возвращаться в оборот, почти не подвергаясь никакому уменьшению молекулярного веса или образованию мономеров из-за разрыва полимерной цепи, даже при прохождении нескольких циклов формования из расплава. Таким образом, существует необходимость разработки смол, проявляющих более высокую устойчивость к плавлению, чем общепринятые сополимеры на основе стирола.Since increased emphasis is placed on the effective use of resins in recent years, various types of methods for returning to circulation have been developed and implemented. Resins that are able to be recycled, reconstituted and reused are a must on the resin markets of the future. Resins being developed in the future will certainly be resins that are able to efficiently return to circulation, almost without undergoing any reduction in molecular weight or the formation of monomers due to rupture of the polymer chain, even after passing through several molding cycles from the melt. Thus, there is a need to develop resins exhibiting higher resistance to melting than conventional styrene-based copolymers.

Другой проблемой общепринятых термостойких смол на основе стирола был узкий ассортимент условий обработки в процессе литья. Улучшение термостойкости сополимера является равноценным улучшению температуры, при которой полимерная цепь становится текучей. Таким образом, если нужно получить характеристики текучести, схожие с характеристиками полистирола в процессе литья, то необходимо поднять температуру проведения процесса, соответствующую улучшению термостойкости. Однако в случае сополимеров на основе стирола, содержащих полярную функциональную группу, соответствующая температура начала разложения не улучшает термостойкость. Следовательно, диапазон температур процесса литья становится узким и в результате, существовали проблемы в отношении приведения к понижению продуктивности и качества.Another problem of conventional heat-resistant styrene-based resins was a narrow range of processing conditions during the casting process. Improving the heat resistance of the copolymer is tantamount to improving the temperature at which the polymer chain becomes fluid. Thus, if it is necessary to obtain flow characteristics similar to those of polystyrene during the casting process, then it is necessary to raise the temperature of the process, corresponding to the improvement of heat resistance. However, in the case of styrene-based copolymers containing a polar functional group, the corresponding decomposition onset temperature does not improve the heat resistance. Therefore, the temperature range of the casting process becomes narrow and, as a result, there were problems in terms of reducing productivity and quality.

Существуют также способы улучшения термостойкости смол на основе стирола, как, например, посредством применения мономера, который не содержит полярную функциональную группу. Например, сополимер стирола и α-метилстирола, как известно, показывает увеличение температуры стеклования, так как увеличивается содержание α-метилстирола (см., например, непатентный документ 1).There are also ways to improve the heat resistance of styrene-based resins, such as, for example, by using a monomer that does not contain a polar functional group. For example, a copolymer of styrene and α-methylstyrene, as is known, shows an increase in the glass transition temperature, as the content of α-methylstyrene increases (see, for example, non-patent document 1).

Однако в случае попытки сополимеризовать стирол и α-метилстирол, применяя обычный процесс промышленного производства в виде радикальной полимеризации в растворе, ни один из данных способов нельзя было применять в промышленном масштабе из-за многочисленных проблем, которые указаны ниже:However, in the case of an attempt to copolymerize styrene and α-methylstyrene using the usual industrial production process in the form of radical polymerization in solution, none of these methods could be applied on an industrial scale due to the many problems that are listed below:

1) полимеризация с высоким молекулярным весом является трудной из-за низкой температуры деструкции α-метилстирола около 60°C;1) high molecular weight polymerization is difficult due to the low temperature of α-methyl styrene degradation at about 60 ° C;

2) намеченную термостойкость нельзя получить из-за ограничений на содержание α-метилстирола в сополимере; и2) the intended heat resistance cannot be obtained due to restrictions on the content of α-methylstyrene in the copolymer; and

3) термическое разложение сополимера легко возникает в зависимости от условий процесса литья из-за плохой термостойкости в процессе плавления, таким образом приводя к образованию мономерных компонентов и подверженности уменьшению молекулярного веса.3) the thermal decomposition of the copolymer easily occurs depending on the casting process conditions due to poor heat resistance during the melting process, thus leading to the formation of monomeric components and susceptibility to a decrease in molecular weight.

С другой стороны, так как α-метилстирол может подвергаться живой анионной полимеризации посредством применения инициатора бутиллития, сополимеры стирола и α-метилстирола также можно получить посредством живой анионной полимеризации (см., например, Патентный документ 1).On the other hand, since α-methylstyrene can undergo live anionic polymerization by using a butyl lithium initiator, copolymers of styrene and α-methylstyrene can also be obtained by live anionic polymerization (see, for example, Patent Document 1).

Следовательно, был предложен способ решения проблем радикальной полимеризации в растворе посредством осуществления живой анионной полимеризации в соответствии со способом непрерывной живой полимеризации, применяя тип реактора полимеризации с идеальным смешением (см., например, Патентный документ 2). Данный способ характеризуется осуществлением полимеризации, применяя непрерывный тип реактора идеального смешения, таким образом, чтобы концентрации мономера α-метилстирола, мономера стирола и живого сополимера, присутствующего в реакционной системе живой полимеризации, остаются постоянными в любой момент времени, и предлагает следующие эффекты:Therefore, a method has been proposed to solve the problems of radical polymerization in solution by performing live anionic polymerization in accordance with a continuous live polymerization method using a type of polymerisation reactor with perfect mixing (see, for example, Patent Document 2). This method is characterized by the implementation of polymerization, using a continuous type of ideal mixing reactor, so that the concentrations of α-methyl styrene monomer, styrene monomer and live copolymer present in the living polymerization reaction system remain constant at any time, and offers the following effects:

1) высокомолекулярная полимеризация является возможной из-за применения способа живой полимеризации;1) high molecular weight polymerization is possible due to the application of the living polymerization method;

2) содержание α-метилстирола в сополимере можно контролировать, так как концентрацию в реакционной системе можно поддерживать постоянной; и,2) the content of α-methylstyrene in the copolymer can be controlled, since the concentration in the reaction system can be kept constant; and,

3) термостойкость в процессе плавления улучшается из-за отсутствия связей голова к голове, связей хвост к хвосту и других неустойчивых связей в главной цепи сополимера, из-за применения анионной полимеризации.3) the heat resistance during the melting process is improved due to the absence of head-to-head bonds, tail-to-tail bonds and other unstable bonds in the main chain of the copolymer, due to the use of anionic polymerization.

Однако живая анионная полимеризация является обычно подверженной эффектам примесей, содержащихся в сырье. В частности, активные анионы, как известно, легко реагируют с полярными веществами, такими как вода, альдегиды, кетоны и спирты. Если в реакционной системе анионной полимеризации присутствуют полярные вещества, даже в следовых количествах, то активные анионы реагируют с полярными веществами, приводя к образованию устойчивых связей, таким образом, вызывая проблему прерывания полимеризации. Следовательно, при осуществлении живой анионной полимеризации необходимо уменьшить количество полярных веществ в сырье, а поступление полярных веществ в реакционную систему необходимо подавить насколько возможно.However, living anionic polymerization is usually susceptible to the effects of impurities contained in the feed. In particular, active anions are known to readily react with polar substances such as water, aldehydes, ketones and alcohols. If polar substances are present in the anionic polymerization reaction system, even in trace amounts, the active anions react with polar substances, leading to the formation of stable bonds, thus causing the problem of interruption of polymerization. Therefore, when performing live anionic polymerization, it is necessary to reduce the amount of polar substances in the feed, and the influx of polar substances into the reaction system must be suppressed as much as possible.

Кроме того, упомянутые выше полярные вещества и продукты реакции активных анионов и полярных веществ подвергаются разложению в течение процесса полимеризации, приводя к возможности образования окрашенных веществ. В данном случае это может привести к окрашиванию полимера или ухудшению физических характеристик полимера, таким образом делая это неприемлемым. С этой точки зрения, кроме того, полярные вещества удаляют из сырья предпочтительно насколько возможно.In addition, the above polar substances and reaction products of active anions and polar substances decompose during the polymerization process, leading to the formation of colored substances. In this case, this can lead to coloring of the polymer or to a deterioration of the physical characteristics of the polymer, thus making it unacceptable. From this point of view, in addition, polar substances are removed from the feedstock preferably as much as possible.

Однако обычный процесс промышленного производства α-метилстирола представляет собой кумол-фенольное промышленное производство. Данное кумол-фенольное промышленное производство включает стадию, в которой гидропероксид кумола, полученный посредством окисления кумолового сырья, концентрируется до от 80 до 85%, после чего следует кислотное разложение на фенол и ацетон и нейтрализация/промывание. Полученный неочищенный фенол содержит такие вещества, как ацетон, вода, кумол, α-метилстирол и фенол, а очищенный фенол получают из данного неочищенного фенола посредством перегонки, тогда как в то же самое время разделяются и регенерируются ацетон и α-метилстирол соответственно (см., например, патентные документы 3 и 4).However, the usual industrial production process for α-methylstyrene is a cumene-phenolic industrial production. This cumene-phenolic industrial production includes a stage in which cumene hydroperoxide obtained by oxidation of cumene feed concentrates to 80 to 85%, followed by acid decomposition into phenol and acetone and neutralization / washing. The resulting crude phenol contains substances such as acetone, water, cumene, α-methyl styrene and phenol, and the purified phenol is obtained from this crude phenol by distillation, while acetone and α-methyl styrene are separated and regenerated, respectively (see e.g. patent documents 3 and 4).

Однако в случае попытки соответствующего разделения и регенерирования ацетона и α-метилстирола одновременно с получением очищенного фенола, применяя описанный выше процесс, возникают следующие проблемы. А именно, вещества, имеющие температуру кипения, близкую к температуре α-метилстирола, для которого разделение посредством перегонки является трудным, присутствуют среди полярных веществ, таких как альдегиды и кетоны, полученные как побочные продукты в течение процесса получения фенола. Таким образом, полярные вещества перестают загрязнение α-метилстирола в качестве примесей в случае только очистки перегонкой.However, in the case of an attempt to appropriately separate and regenerate acetone and α-methylstyrene simultaneously with obtaining purified phenol using the process described above, the following problems arise. Namely, substances having a boiling point close to that of α-methylstyrene, for which separation by distillation is difficult, are present among polar substances such as aldehydes and ketones obtained as by-products during the phenol production process. Thus, polar substances cease pollution of α-methylstyrene as impurities in the case of only distillation purification.

Кроме того, способ осуществляется с целью удаления примесей, содержащих полярные вещества, включает поставку неочищенного α-метилстирола в щелочной промывной бак перед перегонкой и промыванием в баке, за которыми следует поставка в дистилляционную колонну, для того чтобы регенерировать продукт α-метилстирол (см., например, патентные документы 5 и 6). Однако в случае промывания в щелочном промывном баке в соответствии с вышеупомянутым способом, так как растворимость полярных веществ в щелочном растворе является неудовлетворительной, то полярные вещества перестают оставаться в α-метилстироле, таким образом препятствуя удалению следовых количеств полярных веществ. Кроме того, хотя также были рассмотрены способы, включающие реагирование полярных веществ в щелочном промывном баке, для того чтобы получить вещества с низкой летучестью, и увеличение разницы в относительной летучести между данными веществами и α-метилстиролом, после чего следует перегонка, в данном случае, полярные вещества нельзя удалить, если только реакцию не провести почти на 100%.In addition, the method is carried out in order to remove impurities containing polar substances, including the delivery of crude α-methylstyrene to an alkaline wash tank before distillation and washing in a tank, followed by delivery to a distillation column in order to regenerate the product α-methylstyrene (see e.g. patent documents 5 and 6). However, in the case of washing in an alkaline washing tank according to the aforementioned method, since the solubility of the polar substances in the alkaline solution is unsatisfactory, the polar substances cease to remain in α-methyl styrene, thereby preventing the removal of trace amounts of polar substances. In addition, although methods have also been considered that include reacting polar substances in an alkaline wash tank in order to obtain substances with low volatility, and increasing the difference in relative volatility between these substances and α-methylstyrene, followed by distillation, in this case, polar substances cannot be removed unless the reaction is nearly 100% complete.

С другой стороны, пример обычного способа очистки мономеров полимеризации в виде стиролов в лаборатории может включать промывание щелочным веществом, таким как водный раствор тиосульфата натрия или водный раствор гидроксида натрия и воды, после чего следует сушка и перегонка (см., например, непатентный документ 2). Однако хотя упомянутый выше способ делает возможным исключение применения ингибитора полимеризации, пероксида и полимера, нельзя полностью удалить полярные вещества из α-метилстирола по тем же самым причинам, что и в случае промывания в щелочном промывном баке, как описано выше.On the other hand, an example of a conventional method for purifying styrene polymerization monomers in a laboratory may include washing with an alkaline substance such as an aqueous solution of sodium thiosulfate or an aqueous solution of sodium hydroxide and water, followed by drying and distillation (see, for example, non-patent document 2 ) However, although the above method makes it possible to exclude the use of a polymerization inhibitor, peroxide and polymer, it is not possible to completely remove polar substances from α-methylstyrene for the same reasons as in the case of washing in an alkaline washing tank, as described above.

Кроме того, хотя был указан способ, включающий добавление алкиллития и тому подобное к мономерам перед полимеризацией, для того чтобы дезактивировать полярные вещества, после чего следует перегонка, в данном случае, так как значительные количества полимеров, олигомеров и тому подобное образуются, сопутствуя реакции, то данный способ считается промышленно неподходящим. Кроме того, мономеры могут становиться загрязненными олигомерами в зависимости от условий перегонки, таким образом, имея возможность оказания отрицательного влияния на полимеризацию.In addition, although a method was indicated that included adding alkyl lithium and the like to the monomers before polymerization in order to deactivate the polar substances, followed by distillation, in this case, since significant amounts of polymers, oligomers and the like are formed, accompanying the reaction, then this method is considered industrially unsuitable. In addition, the monomers can become contaminated oligomers depending on the distillation conditions, thus having the potential to adversely affect the polymerization.

Другой пример способа очистки α-метилстирола может включать очистку с применением колонки, заполненной силиикагелем, окисью алюминия или ионообменной смолой и тому подобное (см., например, патентный документ 2 и непатентный документ 3). Однако данные наполнители обычно содержат кислотные или основные компоненты. А именно, в вышеупомянутом способе существует возможность присутствия кислотного компонента в наполнителе, вызывающего образование олигомеров α-метилстирола с низким молекулярным весом, или присутствия основного компонента в наполнителе, вызывающего разложение полярных веществ до конденсатов с высоким молекулярным весом. Образованные олигомеры или конденсаты с высоким молекулярным весом загрязняют мономеры в колонке, и если полимеризация осуществляется с применением данных загрязненных мономеров, то существует риск того, что полимеризация будет прервана или реакция будет замедлена иначе. Кроме того, так как данные олигомеры и конденсаты с высоким молекулярным весом имеют низкую летучесть, то их невозможно удалить из полимеризованного раствора полимера, и они перестают загрязнять конечный полученный полимер. В результате возникают проблемы, приводящие к ухудшению эксплуатационных параметров полимера в виде уменьшения термостойкости полученного полимера или пожелтения.Another example of a method for purifying α-methyl styrene may include purification using a column filled with silica gel, alumina or ion exchange resin and the like (see, for example, Patent Document 2 and Non-Patent Document 3). However, these excipients usually contain acidic or basic components. Namely, in the aforementioned method, there is the possibility of the presence of an acid component in the filler, causing the formation of low molecular weight α-methyl styrene oligomers, or the presence of the main component in the filler, which causes the decomposition of polar substances to high molecular weight condensates. High molecular weight oligomers or condensates formed contaminate the monomers in the column, and if the polymerization is carried out using these contaminated monomers, there is a risk that the polymerization will be interrupted or the reaction will be slowed down otherwise. In addition, since these oligomers and high molecular weight condensates have low volatility, they cannot be removed from the polymerised polymer solution and they no longer contaminate the final polymer obtained. As a result, problems arise that lead to a deterioration in the operational parameters of the polymer in the form of a decrease in the heat resistance of the obtained polymer or yellowing.

Как было описано выше, ни один из способов известного уровня техники не применяется эффективно в промышленном масштабе как способ очистки α-метилстирола.As described above, none of the methods of the prior art is effectively applied on an industrial scale as a method of purification of α-methylstyrene.

Патентный документ 1: Японская публикация патента № H6-10219.Patent Document 1: Japanese Patent Publication No. H6-10219.

Патентный документ 2: Японская патентная заявка, опубликованная № 2006052346.Patent Document 2: Japanese Patent Application Publication No. 2006052346.

Патентный документ 3: Японская патентная заявка, опубликованная № S55-94326.Patent Document 3: Japanese Patent Application Publication No. S55-94326.

Патентный документ 4: Японская публикация патента № S64-7058.Patent Document 4: Japanese Patent Publication No. S64-7058.

Патентный документ 5: Японская патентная заявка, опубликованная № 200086559.Patent Document 5: Japanese Patent Application Published No. 200086559.

Патентный документ 6: Японская патентная заявка, опубликованная № H3-258733.Patent Document 6: Japanese Patent Application Publication No. H3-258733.

Непатентный документ 1: Journal of Applied Polymer Science, Т. 41, стр.383 (1990).Non-Patent Document 1: Journal of Applied Polymer Science, T. 41, p. 383 (1990).

Непатентный документ 2: R.H. Boundry, R.F. Boyer, "Styrene, its Polymers, Copolymers and Derivatives", Reinhold (1952).Non-Patent Document 2: R.H. Boundry, R.F. Boyer, "Styrene, its Polymers, Copolymers and Derivatives", Reinhold (1952).

Непатентный документ 3: Journal of Applied Polymer Science, т. 40, стр. 41 (1990).Non-Patent Document 3: Journal of Applied Polymer Science, T. 40, p. 41 (1990).

Раскрытие изобретенияDisclosure of invention

Задачи, решаемые посредством данного изобретенияThe tasks solved by this invention

Объектом настоящего изобретения является обеспечение способа очистки α-метилстирола, обеспечивающего получение α-метилстирола высокой чистоты, почти не содержащего никаких полярных веществ, посредством эффективного удаления полярных веществ, содержащихся в следовых количествах в α-метилстироле посредством способа очистки α-метилстирола. Кроме того, объектом настоящего изобретения является обеспечение сополимера, содержащего сополимер на основе стирола, который улучшает термостойкость и устойчивость к атмосферному воздействию, которые являлись недостатками SMAA и SMA, а также имеет превосходную устойчивость к плавлению, пластичность, прочность, жесткость и возможность переработки для повторного применения, в то же самое время препятствуя окрашиванию полимера и оставляя превосходные характеристики общепринятых смол на основе стирола, как, например, по состоянию прозрачности, устойчивости к деформации и технологичности литья, посредством применения данного α-метилстирола.An object of the present invention is to provide a method for purifying α-methylstyrene, providing high purity α-methylstyrene containing almost no polar substances, by effectively removing polar substances contained in trace amounts in α-methylstyrene by a method for purifying α-methylstyrene. In addition, it is an object of the present invention to provide a copolymer containing a styrene-based copolymer that improves the heat and weather resistance, which are disadvantages of SMAA and SMA, and also has excellent melting resistance, ductility, strength, stiffness and recyclability. applications, at the same time preventing the coloring of the polymer and leaving excellent characteristics of conventional styrene-based resins, as, for example, as transparent STI, dimensional stability and molding processability, by using this α-methylstyrene.

Средства для решения задачMeans for solving problems

В результате проведенных обширных исследований для решения вышеупомянутых задач изобретатели настоящего изобретения выяснили, что определенные полярные вещества, содержащиеся в следовых количествах в α-метилстироле, вызывают окрашивание полимера и затрудняют контроль полимеризации, и что олигомеры, полученные общепринятыми способами очистки, также вызывают окрашивание полимера и ухудшают его физические характеристики. Для того чтобы исключить данные проблемы, изобретатели настоящего изобретения выяснили, что способ очистки α-метилстирола может эффективно удалять полярные вещества без образования олигомеров посредством применения способа удаления данных полярных веществ, таким образом, чтобы контролировать содержание полярных веществ и олигомеров в рамках фиксированного диапазона посредством реагирования полярных веществ, содержащихся в α-метилстироле, в присутствии основного вещества, а затем отделения побочных продуктов с низкой температурой кипения, образованных посредством данной реакции из реакционных продуктов полярных веществ, таким образом приводя к доработке настоящего изобретения.As a result of extensive research to solve the above problems, the inventors of the present invention found that certain polar substances contained in trace amounts in α-methyl styrene cause polymer staining and hinder polymerization control, and that oligomers obtained by conventional purification methods also cause polymer staining and worsen his physical characteristics. In order to eliminate these problems, the inventors of the present invention have found that the purification method of α-methylstyrene can effectively remove polar substances without the formation of oligomers by using the method of removing these polar substances, so as to control the content of polar substances and oligomers within a fixed range by reacting polar substances contained in α-methyl styrene, in the presence of a basic substance, and then separation of low temperature by-products boiling formed by this reaction from the reaction products of polar substances, thus leading to the refinement of the present invention.

А именно, настоящее изобретение описывается ниже и обеспечивает способ очистки α-метилстирола, α-метилстирола для живой анионной полимеризации и сополимера на основе стирола.Namely, the present invention is described below and provides a process for the purification of α-methylstyrene, α-methylstyrene for live anionic polymerization and a styrene-based copolymer.

В первом аспекте настоящее изобретение обеспечивает:In a first aspect, the present invention provides:

[1] способ очистки α-метилстирола, включающий стадии:[1] a method for purifying α-methylstyrene, comprising the steps of:

реагирование полярного вещества, содержащегося в α-метилстироле в присутствии основного вещества; иreacting a polar substance contained in α-methylstyrene in the presence of a basic substance; and

отделение продукта реакции полярного вещества и α-метилстирола.separation of the reaction product of the polar substance and α-methylstyrene.

[2] способ очистки α-метилстирола в соответствии с пунктом [1], включающий стадии:[2] a method for purifying α-methylstyrene in accordance with paragraph [1], comprising the steps of:

реагирование полярного вещества, содержащегося в α-метилстироле в присутствии основного вещества; иreacting a polar substance contained in α-methylstyrene in the presence of a basic substance; and

отделение компонента с низкой температурой кипения, полученного посредством реакции, α-метилстирола и реакционного продукта полярного вещества.the separation of the component with a low boiling point obtained by the reaction, α-methylstyrene and the reaction product of a polar substance.

[3] способ очистки α-метилстирола в соответствии с пунктом [1] или [2], включающий стадии:[3] a method for purifying α-methylstyrene according to [1] or [2], the process comprising the steps of:

1) реагирование полярного вещества, содержащегося в α-метилстироле в присутствии основного вещества;1) the reaction of a polar substance contained in α-methylstyrene in the presence of a basic substance;

2) отделение компонента с низкой температурой кипения, полученного посредством реакции из смеси реакционного продукта полярного вещества и α-метилстирола; и2) the separation of the component with a low boiling point obtained by reaction from a mixture of the reaction product of a polar substance and α-methylstyrene; and

3) отделение α-метилстирола из смеси реакционного продукта полярного вещества и α-метилстирола.3) the separation of α-methylstyrene from a mixture of the reaction product of a polar substance and α-methylstyrene.

[4] способ очистки α-метилстирола в соответствии с пунктом [1] или [2], включающий стадии:[4] a method for purifying α-methylstyrene according to [1] or [2], the process comprising the steps of:

1) реагирование полярного вещества, содержащегося в α-метилстироле в присутствии основного вещества;1) the reaction of a polar substance contained in α-methylstyrene in the presence of a basic substance;

2) отделение смеси компонента с низкой температурой кипения, полученного посредством реакции и α-метилстирола от реакционного продукта полярного вещества; и2) separating the mixture of the component with a low boiling point obtained by the reaction and α-methylstyrene from the reaction product of the polar substance; and

3) отделение α-метилстирола из смеси компонента с низкой температурой кипения, полученного посредством реакции и α-метилстирола.3) the separation of α-methylstyrene from a mixture of a component with a low boiling point obtained by the reaction and α-methylstyrene.

[5] способ очистки в соответствии с любым одним из пунктов с [1] по [4], в котором полярное вещество содержит соединение, содержащее карбонильную группу.[5] a purification method according to any one of paragraphs [1] to [4], wherein the polar substance contains a compound containing a carbonyl group.

[6] способ очистки в соответствии с любым одним из пунктов с [1] по [5], в котором полярное вещество содержит соединение, содержащее карбонильную группу, и смесь фенола и катехола.[6] a purification method according to any one of [1] to [5], wherein the polar substance comprises a compound containing a carbonyl group and a mixture of phenol and catechol.

[7] способ очистки в соответствии с пунктом [5] или [6], в котором соединение, содержащее карбонильную группу, представляет собой соединение, представленное следующей общей формулой (1) или общей формулой (2):[7] a purification method according to [5] or [6], wherein the carbonyl group-containing compound is a compound represented by the following general formula (1) or general formula (2):

Figure 00000001
Figure 00000001

(причем каждый из R1, R3 и R4 независимо представляет собой атом водорода или алкильную группу, имеющую от 1 до 6 атомов углерода, а R2 представляет собой алкильную группу, имеющую от 1 до 6 атомов углерода).(wherein each of R 1 , R 3 and R 4 independently represents a hydrogen atom or an alkyl group having from 1 to 6 carbon atoms, and R 2 represents an alkyl group having from 1 to 6 carbon atoms).

[8] способ очистки в соответствии с пунктом [7], в котором соединение, содержащее карбонильную группу, содержит, по крайней мере, одно соединение, выбранное из ацетонилацетона, 3-метил-2-циклопентенона, бензальдегида и ацетофенона.[8] the purification method according to [7], wherein the compound containing the carbonyl group contains at least one compound selected from acetonylacetone, 3-methyl-2-cyclopentenone, benzaldehyde and acetophenone.

[9] способ очистки в соответствии с любым одним из пунктов с [1] по [8], в котором основность основного вещества 10 или более по показателю константы кислотной диссоциации pKa кислоты, сопряженной с данным основным веществом.[9] a purification method according to any one of paragraphs [1] to [8], wherein the basicity of the basic substance is 10 or more in terms of the acid dissociation constant pKa of the acid conjugated with the given basic substance.

[10] способ очистки в соответствии с пунктом [9], в котором основное вещество представляет собой основное соединение, содержащее щелочной металл или щелочно-земельный металл.[10] a cleaning method according to [9], wherein the base material is a base compound containing an alkali metal or alkaline earth metal.

Во втором аспекте настоящее изобретение также обеспечивает:In a second aspect, the present invention also provides:

[11] α-метилстирол для анионной полимеризации, причем совокупность алифатического карбонильного соединения, представленного следующей общей формулой (1), и его конденсата внутримолекулярной дегидратации представляет собой 100 ppm по массе или менее, а ароматическое карбонильное соединение, представленное следующей общей формулой (2), присутствует в 30 ppm по массе или менее:[11] α-methylstyrene for anionic polymerization, wherein the combination of an aliphatic carbonyl compound represented by the following general formula (1) and its intramolecular dehydration condensate is 100 ppm by mass or less, and an aromatic carbonyl compound represented by the following general formula (2) is present at 30 ppm by weight or less:

Figure 00000001
Figure 00000001

(причем каждый из R1, R3 и R4 независимо представляет собой атом водорода или алкильную группу, имеющую от 1 до 6 атомов углерода, а R2 представляет собой алкильную группу, имеющую от 1 до 6 атомов углерода).(wherein each of R 1 , R 3 and R 4 independently represents a hydrogen atom or an alkyl group having from 1 to 6 carbon atoms, and R 2 represents an alkyl group having from 1 to 6 carbon atoms).

[12] α-метилстирол для анионной полимеризации в соответствии с пунктом [11], в котором содержание спирта, фенола и катехолов представляет собой 10 ppm по массе или менее.[12] α-methylstyrene for anionic polymerization according to [11], wherein the alcohol, phenol and catechol content is 10 ppm by weight or less.

[13] α-метилстирол для анионной полимеризации в соответствии с пунктом [11] или [12], в котором димер α-метилстирола представляет собой менее 5 ppm.[13] α-methylstyrene for anionic polymerization according to [11] or [12], wherein the α-methylstyrene dimer is less than 5 ppm.

[14] α-метилстирол для анионной полимеризации в соответствии с любым одним из пунктов с [11] по [13], в котором содержание бензофурана представляет собой от 5 до 5000 ppm по массе.[14] α-methylstyrene for anionic polymerization according to any one of [11] to [13], wherein the benzofuran content is from 5 to 5000 ppm by weight.

В третьем аспекте настоящее изобретение, кроме того, обеспечивает:In a third aspect, the present invention further provides:

[15] сополимер на основе стирола, полученный посредством сополимеризации α-метилстирола в соответствии с любым одним из пунктов с 11 по 14 и винилового ароматического мономера, представленного следующей общей формулой (3), применяя анионную полимеризацию:[15] a styrene-based copolymer obtained by copolymerizing α-methylstyrene according to any one of items 11 to 14 and a vinyl aromatic monomer represented by the following general formula (3) using anionic polymerization:

Figure 00000002
Figure 00000002

(причем R5 представляет собой атом водорода, алкильную группу, имеющую 2 или более атомов углерода, или фенильную группу, а R6 представляет собой атом водорода, галоген, гидроксильную группу, алкильную группу, алкоксигруппу, карбоксильную группу или галогеналкильную группу).(wherein R 5 represents a hydrogen atom, an alkyl group having 2 or more carbon atoms, or a phenyl group, and R 6 represents a hydrogen atom, a halogen, a hydroxyl group, an alkyl group, an alkoxy group, a carboxyl group or a haloalkyl group).

[16] сополимер на основе стирола в соответствии с пунктом [15], в котором величина индекса желтизны представляет собой 3 или менее.[16] a styrene-based copolymer according to [15], wherein the yellowness index value is 3 or less.

Благоприятные эффекты данного изобретенияThe beneficial effects of this invention

Настоящее изобретение является применимым в качестве способа получения α-метилстирола высокой чистоты для анионной полимеризации без необходимости сложного процесса, допускающего удаление посредством перегонки следовых количеств полярных веществ, которые обычно невозможно удалить посредством перегонки, посредством эффективного модифицирования до конденсатов с высоким молекулярным весом посредством реагирования полярного вещества с α-метилстиролом в присутствии основного вещества и отделения от побочных продуктов реакции с низкой температурой кипения. Кроме того, применение α-метилстирола, очищенного посредством способа очистки настоящего изобретения, делает возможным получение сополимера, содержащего сополимер на основе стирола, который улучшает термостойкость и устойчивость к атмосферному воздействию, которые были недостатками SMAA и SMA, а также имеет превосходную устойчивость к плавлению, пластичность, прочность, жесткость и возможность переработки для повторного применения, в то же самое время препятствуя окрашиванию полимера и оставляя превосходные характеристики общепринятых смол на основе стирола, как, например, по состоянию прозрачности, устойчивости к деформации и технологичности литья.The present invention is applicable as a method for producing high-purity α-methylstyrene for anionic polymerization without the need for a complex process that allows removal by distillation of trace amounts of polar substances, which usually cannot be removed by distillation, by efficient modification to high molecular weight condensates by reacting the polar substance with α-methylstyrene in the presence of a basic substance and separation from the reaction by-products from the bottom oh boiling. In addition, the use of α-methyl styrene purified by the purification method of the present invention makes it possible to obtain a copolymer containing a styrene-based copolymer which improves the heat and weather resistance, which were disadvantages of SMAA and SMA, and also has excellent melting resistance, ductility, strength, rigidity and the possibility of processing for reuse, at the same time preventing the polymer from staining and leaving excellent characteristics of the generally accepted styrene-based resins, as, for example, according to the state of transparency, resistance to deformation and manufacturability of castings.

Лучший вариант осуществления данного изобретенияBest Mode for Carrying Out the Invention

Следующее обеспечивает подробное объяснение настоящего изобретения.The following provides a detailed explanation of the present invention.

Примеры полярных веществ, присутствующих в α-метилстироле, которые необходимо удалить посредством способа очистки настоящего изобретения, могут включать соединения, содержащие карбонильную группу, фенол и смеси катехолов, содержащие ингибиторы полимеризации в виде т-бутилкатехола. Конкретные примеры полярных веществ в виде соединений, содержащих карбонильную группу, могут включать алифатические карбонильные соединения в виде соединения, представленного следующей общей формулой (1), и ароматических карбонильных соединений в виде соединений, представленных следующей общей формулой (2):Examples of polar substances present in α-methylstyrene that must be removed by the purification process of the present invention may include compounds containing a carbonyl group, phenol and catechol mixtures containing t-butylcatechol polymerization inhibitors. Specific examples of polar substances in the form of compounds containing a carbonyl group may include aliphatic carbonyl compounds in the form of a compound represented by the following general formula (1) and aromatic carbonyl compounds in the form of compounds represented by the following general formula (2):

Figure 00000003
Figure 00000003

(причем каждый из R1, R3 и R4 независимо представляет собой атом водорода или алкильную группу, имеющую от 1 до 6 атомов углерода, а R2 представляет собой алкильную группу, имеющую от 1 до 6 атомов углерода).(wherein each of R 1 , R 3 and R 4 independently represents a hydrogen atom or an alkyl group having from 1 to 6 carbon atoms, and R 2 represents an alkyl group having from 1 to 6 carbon atoms).

Понятие "алкильная группа, имеющая от 1 до 6 атомов углерода", применяемое в настоящем описании, относится к линейной или разветвленной алкильной группе, имеющей от 1 до 6 атомов углерода, конкретные примеры которой могут включать метильную группу, этильную группу, a н-пропильную группу, изопропильную группу, н-бутильную группу, изобутильную группу, втор-бутильную группу, трет-бутильную группу, н-пентильную группу, 1,1-диметилпропильную группу, 1,2-диметилпропильную группу, 2,2-диметилпропильную группу, 1-этилпропильную группу, н-гексильную группу, 1-этил-2-метилпропильную группу, 1,1,2-триметилпропильную группу, 1-этилбутильную группу, 1-метилбутильную группу, 2-метилбутильную группу, 1,1-диметилбутильную группу, a 1,2-диметилбутильную группу, 2,2-диметилбутильную группу, 1,3-диметилбутильную группу, 2,3-диметилбутильную группу, 2-этилбутильную группу, 2-метилпентильную группу, 3-метилпентильную группу и тому подобное. Предпочтительные примеры могут включать метильную группу, этильную группу, н-пропильную группу, изопропильную группу, н-бутильную группу, изобутильную группу, втор-бутильную группу, трет-бутильную группу, н-пентильную группу, н-гексильную группу и тому подобное.The term “alkyl group having from 1 to 6 carbon atoms”, as used herein, refers to a linear or branched alkyl group having from 1 to 6 carbon atoms, specific examples of which may include a methyl group, an ethyl group, a n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, sec-butyl group, tert-butyl group, n-pentyl group, 1,1-dimethylpropyl group, 1,2-dimethylpropyl group, 2,2-dimethylpropyl group, 1 ethyl propyl group, n-hexyl group , 1-ethyl-2-methylpropyl group, 1,1,2-trimethylpropyl group, 1-ethylbutyl group, 1-methylbutyl group, 2-methylbutyl group, 1,1-dimethylbutyl group, a 1,2-dimethylbutyl group, 2 , 2-dimethylbutyl group, 1,3-dimethylbutyl group, 2,3-dimethylbutyl group, 2-ethylbutyl group, 2-methylpentyl group, 3-methylpentyl group and the like. Preferred examples may include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, an isobutyl group, a sec-butyl group, a tert-butyl group, an n-pentyl group, an n-hexyl group, and the like.

В настоящем изобретении более конкретные примеры соединений, содержащих карбонильную группу, могут включать ацетонилацетон, 3-метил-2-циклопентенон, бензальдегид, ацетофенон и тому подобное. Так как данные полярные вещества ингибируют полимеризацию или вызывают окрашивание полимера в процессе получения поли-α-метилстирола и его сополимеров посредством анионной полимеризации и тому подобное, то они предпочтительно удаляются насколько возможно. Так как полярные вещества, за исключением воды, такие как трет-бутилкатехол, ацетонилацетон, 3-метил-2-циклопентенон, бензальдегид и ацетофенон, имеют температуры кипения, близкие к температуре α-метилстирола, то их содержание невозможно уменьшить свыше определенного уровня посредством обычной перегонки.In the present invention, more specific examples of compounds containing a carbonyl group may include acetonyl acetone, 3-methyl-2-cyclopentenone, benzaldehyde, acetophenone and the like. Since these polar substances inhibit the polymerization or cause the polymer to stain during the production of poly-α-methylstyrene and its copolymers by anionic polymerization and the like, they are preferably removed as much as possible. Since polar substances, with the exception of water, such as tert-butylcatechol, acetonylacetone, 3-methyl-2-cyclopentenone, benzaldehyde and acetophenone, have boiling points close to the temperature of α-methylstyrene, their content cannot be reduced above a certain level by using ordinary distillation.

Изобретатели настоящего изобретения сделали возможным удаление следовых количеств данных полярных веществ, которые невозможно было удалить посредством обычной перегонки, посредством перегонки за счет реагирования в присутствии специфических основных веществ, и эффективного превращения полярных веществ, которые реагировали в присутствии основных веществ, в соединения с высокими температурами кипения, для того чтобы увеличить разницу в относительной летучести данных соединений с α-метилстиролом. Кроме того, изобретатели настоящего изобретения также нашли способ получения α-метилстирола с высокой чистотой посредством отделения продуктов реакции полярного вещества от α-метилстирола и компонентов с низкими температурами кипения, содержащих продукты побочной реакции, после чего следует дополнительное отделение α-метилстирола от компонентов с низкими температурами кипения.The inventors of the present invention made it possible to remove trace amounts of these polar substances that could not be removed by conventional distillation, by distillation by reacting in the presence of specific basic substances, and by effectively converting polar substances that reacted in the presence of basic substances into compounds with high boiling points , in order to increase the difference in relative volatility of these compounds with α-methylstyrene. In addition, the inventors of the present invention also found a method for producing high purity α-methylstyrene by separating the reaction products of the polar substance from α-methylstyrene and low boiling point components containing side reaction products, followed by additional separation of α-methylstyrene from low boiling points.

В настоящем изобретении существует две возможные реакции получения соединений с высокой температурой кипения посредством реагирования полярных веществ в присутствии основного вещества. Первый способ включает реакцию получения соединения с высокой температурой кипения посредством реагирования фенола или катехолов, имеющих активный водород, с основанием для образования соли, тогда как другой способ включает реакцию увеличения молекулярного веса, заставляя альдегид или кетон, имеющие один или более атомов водорода при α положении, подвергаться реакции внутримолекулярной или межмолекулярной конденсации в присутствии основного вещества. В случае последней реакции, в частности, так как вода или спирт получаются посредством конденсации, как будет описано позднее, а если принять во внимание, что реакция представляет собой равновесную реакцию, то провести реакцию и увеличить молекулярный вес чрезвычайно трудно, так как концентрация реагентов чрезвычайно низкая.In the present invention, there are two possible reactions for producing high boiling compounds by reacting polar substances in the presence of a basic substance. The first method involves the reaction of producing a high boiling point compound by reacting phenol or catechols having active hydrogen to form a salt, while the other method involves increasing the molecular weight by forcing an aldehyde or ketone having one or more hydrogen atoms at the α position , undergo a reaction of intramolecular or intermolecular condensation in the presence of a basic substance. In the case of the latter reaction, in particular, since water or alcohol is obtained by condensation, as will be described later, and if we take into account that the reaction is an equilibrium reaction, it is extremely difficult to carry out the reaction and increase the molecular weight, since the concentration of reagents is extremely low.

Кроме того, хотя и существуют соединения, которые подвергаются межмолекулярной реакции в зависимости от конкретного соединения, в данном случае, так как температура кипения чрезвычайно близка к температуре исходного полярного вещества, соединения нельзя отделить посредством перегонки. Изобретатели настоящего изобретения выяснили, что температуру кипения можно увеличить посредством превращения данных соединений межмолекулярной конденсации обработкой в специфических условиях.In addition, although there are compounds that undergo an intermolecular reaction depending on the particular compound, in this case, since the boiling point is extremely close to the temperature of the starting polar substance, the compounds cannot be separated by distillation. The inventors of the present invention have found that the boiling point can be increased by converting these compounds to intermolecular condensation by treatment under specific conditions.

Примеры альдегидов и кетонов, имеющих атом водорода в α положении, могут включать ацетонилацетон, 3-метил-2-циклопентенон и ацетофенон. На первом этапе основное вещество удаляет атом водорода в α положении, приводя к образованию енолята и полярного вещества. Так как данная реакция представляет собой равновесную реакцию, а равновесие обычно смещено в сторону реагентов, то образование енолята является трудным. Следовательно, на втором этапе, образовавшийся енолят подвергается межмолекулярной реакции присоединения с полярным веществом. В результате, так как два или более полярных веществ увеличиваются в молекулярном весе, и увеличивается разница в относительной летучести с α-метилстиролом, то их можно отделить посредством перегонки. Полярное вещество, к которому добавляли енолят, может иметь или не иметь атом водорода в α положении, и даже бензальдегид, который не имеет атома водорода в α положении, может увеличиться в молекулярном весе.Examples of aldehydes and ketones having a hydrogen atom in the α position may include acetonyl acetone, 3-methyl-2-cyclopentenone and acetophenone. At the first stage, the main substance removes the hydrogen atom in the α position, leading to the formation of enolate and polar matter. Since this reaction is an equilibrium reaction, and the equilibrium is usually biased towards the reactants, the formation of enolate is difficult. Therefore, in the second stage, the formed enolate undergoes an intermolecular addition reaction with the polar substance. As a result, since two or more polar substances increase in molecular weight and the difference in relative volatility with α-methylstyrene increases, they can be separated by distillation. The polar substance to which the enolate was added may or may not have a hydrogen atom in the α position, and even benzaldehyde that does not have a hydrogen atom in the α position may increase in molecular weight.

В частности, важным в настоящем изобретении является то, что образование енолята на первом этапе эффективно осуществляется, для того чтобы провести реакцию конденсации в следовой концентрации, которая обычно протекает с трудом. Следовательно, побочные продукты с низкой температурой кипения, такие как вода и спирт, полученные посредством реакции конденсации, удаляются из реакционной системы в течение реакции конденсации в присутствии основного вещества. В результате удаления побочных продуктов с низкой температурой кипения из реакционной системы, первый этап равновесной реакции смещается в сторону образования енолята, таким образом позволяя эффективно протекать реакции конденсации и делая возможным восстановление α-метилстирола высокой чистоты. Побочные продукты с низкой температурой кипения в то же самое время указывают на продукты, имеющие температуру кипения ниже, чем температура α-метилстирола. Удаление побочных продуктов с низкой температурой кипения из реакционной системы можно осуществлять непрерывно или последовательно в рамках реакционной системы.In particular, it is important in the present invention that the formation of the enolate in the first step is effectively carried out in order to carry out the condensation reaction in a trace concentration, which usually proceeds with difficulty. Therefore, by-products with a low boiling point, such as water and alcohol, obtained through a condensation reaction, are removed from the reaction system during the condensation reaction in the presence of a basic substance. As a result of the removal of by-products with a low boiling point from the reaction system, the first stage of the equilibrium reaction shifts toward the formation of enolate, thus allowing condensation reactions to proceed efficiently and making it possible to recover high-purity α-methyl styrene. Low boiling point by-products at the same time indicate products having a boiling point lower than the temperature of α-methyl styrene. The removal of low boiling point by-products from the reaction system can be carried out continuously or sequentially within the reaction system.

Разделение только обязательно должно быть таким, которое отделяет побочные продукты с низкой температурой кипения от реакционной системы, и обычно состоит из испарения побочных продуктов с низкой температурой кипения посредством нагревания реакционной системы до температуры, равной или выше, чем температура кипения побочных продуктов с низкой температурой кипения наподобие перегонки. Примеры способов удаления побочных продуктов с низкой температурой кипения из реакционной системы могут включать способ, в котором побочные продукты с низкой температурой кипения отделяются из реакционной системы, а оставшиеся α-метилстирол и реакционный продукт полярного вещества разделяют посредством такого способа, как перегонка; способ, в котором смесь α-метилстирола и побочных продуктов с низкой температурой кипения удаляют из реакционной системы, кроме того, в то же самое время отделяя α-метилстирол от побочных продуктов с низкой температурой кипения посредством перегонки; и способ, в котором смесь α-метилстирола и побочных продуктов с низкой температурой кипения отделяют от реакционной системы, после чего следует отделение α-метилстирола и побочных продуктов с низкой температурой кипения посредством перегонки или адсорбции, применяя колонку и тому подобное. В настоящем изобретении можно применять любой из данных способов. Что является важным в контексте данного документа, так это то, что побочные продукты с низкой температурой кипения эффективно удаляются из реакционной системы и что вследствие этого может эффективно протекать реакция конденсации.The separation only need to be that which separates the low boiling point by-products from the reaction system, and usually consists of evaporating the low boiling point by-products by heating the reaction system to a temperature equal to or higher than the boiling point of the low boiling point by-products. like distillation. Examples of methods for removing low boiling point by-products from the reaction system may include a method in which low-boiling point by-products are separated from the reaction system and the remaining α-methyl styrene and the polar reaction product are separated by a method such as distillation; a method in which a mixture of α-methylstyrene and low boiling point by-products is removed from the reaction system, in addition, at the same time, separating α-methylstyrene from low boiling point by-products by distillation; and a method in which a mixture of α-methylstyrene and low boiling point by-products is separated from the reaction system, followed by separation of α-methylstyrene and low boiling point by-products by distillation or adsorption using a column and the like. Any of these methods may be used in the present invention. What is important in the context of this document is that by-products with a low boiling point are effectively removed from the reaction system and that, as a result, a condensation reaction can proceed efficiently.

Не существует конкретных ограничений на основное вещество, применяемое в настоящем изобретении, при условии, что оно имеет основность такой степени, которая дает ему возможность удалить атом водорода в α положении полярных веществ. Как показатель основности его pKa сопряженной с основанием кислоты представляет собой предпочтительно 10 или более. Примеры основных веществ, которые можно применять, могут включать основные вещества, содержащие щелочные металлы или щелочноземельные металлы, включая алкоксиды металлов, такие как этоксид натрия, этоксид калия (сопряженная кислота: этанол, pKa: 17) или метоксид натрия (сопряженная кислота: метанол, pKa: 16), гидроксиды металлов (сопряженная кислота: вода, pKa: 16), такие как гидроксид натрия, гидроксид калия или гидроксид магния, оксиды металлов (сопряженная кислота: вода, pKa: 16), такие как оксид натрия, оксид калия или оксид магния, амиды металлов, такие как амид натрия (сопряженная кислота: аммиак, pKa: 35) или диизопропиламид лития (сопряженная кислота: диизопропиламин, pKa: 36), и алкилы металлов, такие как бутиллитий (сопряженная кислота: бутан, pKa: 45) или метиллитий (сопряженная кислота: метан, pKa: 40).There are no particular restrictions on the basic substance used in the present invention, provided that it has a degree of basicity which allows it to remove a hydrogen atom in the α position of the polar substances. As an indicator of the basicity of its pKa, the acid conjugated to the base is preferably 10 or more. Examples of basic substances that can be used may include basic substances containing alkali metals or alkaline earth metals, including metal alkoxides such as sodium ethoxide, potassium ethoxide (conjugate acid: ethanol, pKa: 17) or sodium methoxide (conjugate acid: methanol, pKa: 16), metal hydroxides (conjugated acid: water, pKa: 16), such as sodium hydroxide, potassium hydroxide or magnesium hydroxide, metal oxides (conjugated acid: water, pKa: 16), such as sodium oxide, potassium oxide or magnesium oxide, metal amides, e as sodium amide (conjugated acid: ammonia, pKa: 35) or lithium diisopropylamide (conjugated acid: diisopropylamine, pKa: 36), and metal alkyls such as butyllithium (conjugated acid: butane, pKa: 45) or methyl lithium (conjugated acid : methane, pKa: 40).

Данные основные вещества предпочтительно имеют высокую растворимость и способность диспергироваться в α-метилстироле. Хотя основные вещества, имеющие высокую растворимость и способность диспергироваться в α-метилстироле, можно применять как есть, существуют случаи, в которых они предпочтительно применяются в виде раствора посредством применения подходящего растворителя. В данном случае не существует конкретных ограничений на растворитель, который смешивается с основным веществом, при условии, что он способен растворить основное вещество, и можно применять воду, спирт или их смешанный раствор.These basic substances preferably have high solubility and dispersibility in α-methylstyrene. Although basic substances having high solubility and dispersibility in α-methylstyrene can be used as is, there are cases in which they are preferably used as a solution by using a suitable solvent. In this case, there are no particular restrictions on the solvent which is mixed with the basic substance, provided that it is capable of dissolving the basic substance, and water, alcohol or a mixed solution thereof can be used.

В данном случае, хотя вода и спирт ингибируют реакцию конденсации, следующую за диспергированием основного вещества, это не вызывает проблем при условии, что воду и спирт можно удалить за пределы реакционной системы вместе с побочными продуктами с низкой температурой кипения. Таким образом, спирты предпочтительно имеют температуру кипения, по крайней мере, ниже, чем α-метилстирол.In this case, although water and alcohol inhibit the condensation reaction following the dispersion of the basic substance, this does not cause problems, provided that water and alcohol can be removed outside the reaction system along with by-products with a low boiling point. Thus, alcohols preferably have a boiling point of at least lower than α-methylstyrene.

Концентрация основного вещества предпочтительно от 0,01 до 10% по массе и более предпочтительно от 0,02 до 5% по массе, исходя из α-метилстирола. Несмотря на зависимость от концентрации основного вещества не существует никаких конкретных ограничений на реакционное время, при условии, что оно является достаточно продолжительным, для того чтобы позволить протекать реакции конденсации, и предпочтительным является дать определенное количество времени для превращения в продукты межмолекулярной конденсации с высокой температурой кипения. Хотя реакционное время представлено в виде среднего времени удерживания в случае проточной реакционной системы или в виде суммы реакционного времени и скорости перегонки в случае периодической реакционной системы, в случае основного вещества в концентрациях, указанных выше, предпочтительным реакционным временем является, по крайней мере, 15 минут, более предпочтительно от 15 минут до 4 часов и даже более предпочтительно от 30 минут до 3 часов.The concentration of the basic substance is preferably from 0.01 to 10% by weight and more preferably from 0.02 to 5% by weight, based on α-methylstyrene. Despite the dependence on the concentration of the basic substance, there are no specific restrictions on the reaction time, provided that it is long enough to allow condensation reactions to take place, and it is preferable to give a certain amount of time for conversion to high boiling point intermolecular condensation products . Although the reaction time is presented as the average retention time in the case of a flow reaction system or as the sum of the reaction time and the distillation rate in the case of a batch reaction system, in the case of the basic substance at the concentrations indicated above, the preferred reaction time is at least 15 minutes more preferably from 15 minutes to 4 hours and even more preferably from 30 minutes to 3 hours.

В настоящем изобретении можно применять любой вид реакционной системы при условии, что он позволяет по существу поддерживать равновесие воздуха и жидкости в рамках системы. Рабочее давление можно произвольно выбрать из диапазона атмосферного давления до 5 кг/см2. Кроме того, не существует также конкретных проблем, даже если процедура проводится при пониженном давлении. Хотя температуру в рамках реакционной системы можно произвольно определить в соответствии с давлением, она предпочтительно представляет собой от 40 до 200°C и более предпочтительно от 60 до 150°C. Температура деструкции представляет собой 60°C или выше, принимая во внимание ингибирование полимеризации α-метилстирола и 150°C или ниже, принимая во внимание сохранение энергии теплового источника.Any kind of reaction system can be used in the present invention, provided that it allows you to essentially maintain the balance of air and liquid within the system. Operating pressure can be arbitrarily selected from a range of atmospheric pressure up to 5 kg / cm 2 . In addition, there are also no specific problems, even if the procedure is carried out under reduced pressure. Although the temperature within the reaction system can be arbitrarily determined in accordance with the pressure, it is preferably from 40 to 200 ° C and more preferably from 60 to 150 ° C. The degradation temperature is 60 ° C or higher, taking into account the inhibition of polymerization of α-methylstyrene and 150 ° C or lower, taking into account the energy conservation of the heat source.

Не существует никаких конкретных ограничений на форму, в которой подаются α-метилстирол и основное вещество, при условии, что побочные продукты с низкой температурой кипения, такие как вода и спирт, полученные посредством конденсации, можно последовательно удалить, и их можно подавать посредством периодического процесса или непрерывного процесса.There are no particular restrictions on the form in which α-methyl styrene and the base material are fed, provided that low boiling point by-products such as water and alcohol obtained by condensation can be removed sequentially and can be fed by a batch process or continuous process.

α-метилстирол, полученный в соответствии со способом очистки настоящего изобретения, можно очистить от примеси в виде полярных веществ, таких как фенол, трет-бутилкатехол, ацетонилацетон, 3-метил-2-циклопентенон или бензальдегид и контролировать в рамках фиксированного диапазона. Контролирование данных полярных веществ в рамках фиксированного диапазона является чрезвычайно эффективным для контролирования полимеризации и предотвращения пожелтения полимера.The α-methyl styrene obtained in accordance with the purification method of the present invention can be purified from impurities in the form of polar substances such as phenol, tert-butyl catechol, acetonyl acetone, 3-methyl-2-cyclopentenone or benzaldehyde and controlled within a fixed range. Controlling these polar substances within a fixed range is extremely effective in controlling the polymerization and preventing yellowing of the polymer.

Хотя небольшое количество полярных веществ лучше, общее количество ацетонилацетона и продукта его внутримолекулярной конденсации в виде 3-метил-2-циклопентенона представляет собой предпочтительно 100 ppm по массе или менее и более предпочтительно 50 ppm по массе или менее, а количество бензальдегида представляет собой предпочтительно 30 ppm по массе или менее и более предпочтительно 20 ppm по массе или менее. Если общее количество ацетонилацетона и продукта его внутримолекулярной конденсации в виде 3-метил-2-пентенона превышает 100 ppm по массе или количество бензальдегида превышает 30 ppm по массе, пожелтение результирующего полимера становится заметным, а живая полимеризация может ингибироваться в зависимости от случая.Although a small amount of polar substances is better, the total amount of acetonylacetone and its intramolecular condensation product as 3-methyl-2-cyclopentenone is preferably 100 ppm by mass or less and more preferably 50 ppm by mass or less, and the amount of benzaldehyde is preferably 30 ppm by weight or less and more preferably 20 ppm by weight or less. If the total amount of acetonylacetone and its intramolecular condensation product in the form of 3-methyl-2-pentenone exceeds 100 ppm by mass or the amount of benzaldehyde exceeds 30 ppm by mass, the yellowing of the resulting polymer becomes noticeable, and live polymerization can be inhibited depending on the case.

Следующее обеспечивает описание сополимера на основе стирола компонента, который содержит термостойкий сополимер на основе стирола в соответствии с настоящим изобретением. Термостойкий сополимер на основе стирола в настоящем изобретении содержит звено α-метилстирола, полученного посредством очистки в соответствии со способом очистки в соответствии с настоящим изобретением, и виниловое ароматическое звено. Сополимер, содержащий виниловое ароматическое звено, упомянутый в настоящем изобретении, представляет собой сополимер, полученный посредством полимеризации, применяя виниловый ароматический мономер, представленный следующей формулой (3) в качестве сырья:The following provides a description of the styrene-based copolymer of a component that contains a heat-resistant styrene-based copolymer in accordance with the present invention. The heat-resistant styrene-based copolymer in the present invention comprises an α-methylstyrene unit obtained by purification in accordance with the purification method in accordance with the present invention, and a vinyl aromatic unit. The copolymer containing a vinyl aromatic unit mentioned in the present invention is a copolymer obtained by polymerization using a vinyl aromatic monomer represented by the following formula (3) as a feed:

Figure 00000004
Figure 00000004

(причем R5 представляет собой атом водорода, алкильную группу, имеющую 2 или более атомов углерода, или фенильную группу, а R6 представляет собой атом водорода, галоген, гидроксильную группу, алкильную группу, имеющую от 1 до 6 атомов углерода, алкоксигруппу, имеющую от 1 до 6 атомов углерода, карбоксильную группу или галогеналкильную группу, имеющую от 1 до 6 атомов углерода).(wherein R 5 represents a hydrogen atom, an alkyl group having 2 or more carbon atoms, or a phenyl group, and R 6 represents a hydrogen atom, a halogen, a hydroxyl group, an alkyl group having from 1 to 6 carbon atoms, an alkoxy group having from 1 to 6 carbon atoms, a carboxyl group or a haloalkyl group having from 1 to 6 carbon atoms).

Понятие "алкоксигруппа, имеющая от 1 до 6 атомов углерода", применяемое в настоящем описании, относится к оксигруппе, к которой присоединена предварительно определенная "алкильная группа, имеющая от 1 до 6 атомов углерода", конкретные примеры которой могут включать метоксигруппу, этоксигруппу, н-пропоксигруппу, изопропоксигруппу, н-бутоксигруппу, изобутоксигруппу, втор-бутоксигруппу, трет-бутоксигруппу, н-пентилоксигруппу, изопентилоксигруппу, втор-пентилоксигруппу, н-гексилоксигруппу, изогексилоксигруппу, 1,1-диметилпропоксигруппу, 1,2-диметилпропоксигруппу, 2,2-диметилпропоксигруппу, 2-метилбутоксигруппу, 1-этил-2-метилпропоксигруппу, 1,2,2-триметилпропоксигруппу, 1,1-диметилбутоксигруппу, 1,2-диметилбутоксигруппу, 2,2-диметилбутоксигруппу, 2,3-диметилбутоксигруппу, 1,3-диметилбутоксигруппу, 2-этилбутоксигруппу, 2-метилпентилоксигруппу, 3-метилпентилоксигруппу и тому подобное. Предпочтительные примеры могут включать метоксигруппу, этоксигруппу, н-пропоксигруппу, изопропоксигруппу и тому подобное, и даже более предпочтительные примеры могут включать метоксигруппу и этоксигруппу.The term “alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms” as used herein refers to an oxy group to which a predetermined “alkyl group having 1 to 6 carbon atoms” is attached, specific examples of which may include a methoxy group, an ethoxy group, n a propoxy group, an isopropoxy group, an n-butoxy group, an isobutoxy group, a sec-butoxy group, a tert-butoxy group, an n-pentyloxy group, an isopentyloxy group, a sec-pentyloxy group, an n-hexyloxy group, isohexyloxy group, 1,1 -hexyloxy group, 1,1 ethyl propoxy group, 2,2-dimethylpropoxy group, 2-methylbutoxy group, 1-ethyl-2-methylpropoxy group, 1,2,2-trimethylpropoxy group, 1,1-dimethylbutoxy group, 1,2-dimethylbutoxy group, 2,2-dimethylbutoxy group, 2,3- dimethyl butoxy group, 1,3-dimethyl butoxy group, 2-ethyl butoxy group, 2-methyl pentyloxy group, 3-methyl pentyloxy group and the like. Preferred examples may include a methoxy group, an ethoxy group, an n-propoxy group, an isopropoxy group and the like, and even more preferred examples may include a methoxy group and an ethoxy group.

Понятие "алкильная группа, имеющая 2 или более атомов углерода", применяемое в настоящем описании, относится к линейной или разветвленной алкильной группе, имеющей от 2 до 6 атомов углерода, конкретные примеры которой могут включать этильную группу, н-пропильную группу, изопропильную группу, н-бутильную группу, изобутильную группу, втор-бутильную группу, трет-бутильную группу, н-пентильную группу, 1,1-диметилпропильную группу, 1,2-диметилпропильную группу, 2,2-диметилпропильную группу, 1-этилпропильную группу, н-гексильную группу, 1-этил-2-метилпропильную группу, 1,1,2-триметилпропильную группу, 1-этилбутильную группу, 1-метилбутильную группу, 2-метилбутильную группу, 1,1-диметилбутильную группу, a 1,2-диметилбутильную группу, 2,2-диметилбутильную группу, 1,3-диметилбутильную группу, 2,3-диметилбутильную группу, 2-этилбутильную группу, 2-метилпентильную группу, 3-метилпентильную группу и тому подобное. Предпочтительные примеры могут включать этильную группу, н-пропильную группу, изопропильную группу, н-бутильную группу, изобутильную группу, втор-бутильную группу, трет-бутильную группу, н-пентильную группу и тому подобное.The term "alkyl group having 2 or more carbon atoms", as used herein, refers to a linear or branched alkyl group having from 2 to 6 carbon atoms, specific examples of which may include an ethyl group, an n-propyl group, an isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, sec-butyl group, tert-butyl group, n-pentyl group, 1,1-dimethylpropyl group, 1,2-dimethylpropyl group, 2,2-dimethylpropyl group, 1-ethylpropyl group, n -hexyl group, 1-ethyl-2-methylpr sawn group, 1,1,2-trimethylpropyl group, 1-ethylbutyl group, 1-methylbutyl group, 2-methylbutyl group, 1,1-dimethylbutyl group, a 1,2-dimethylbutyl group, 2,2-dimethylbutyl group, 1 , 3-dimethylbutyl group, 2,3-dimethylbutyl group, 2-ethylbutyl group, 2-methylpentyl group, 3-methylpentyl group and the like. Preferred examples may include an ethyl group, an n-propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, an isobutyl group, a sec-butyl group, a tert-butyl group, an n-pentyl group, and the like.

Понятие "атом галогена", применяемое в настоящем описании, относится к атому фтора, атому хлора, атому брома или атому йода.The term “halogen atom” as used herein refers to a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom or an iodine atom.

Понятие "галогеналкильная группа, имеющая от 1 до 6 атомов углерода", применяемое в настоящем описании, относится к группе, в которой предварительно определенный "атом галогена" присоединяется к предварительно определенной "алкильной группе, имеющей от 1 до 6 атомов углерода".The term “haloalkyl group having from 1 to 6 carbon atoms” as used herein refers to a group in which a predefined “halogen atom” is attached to a predefined “alkyl group having from 1 to 6 carbon atoms”.

Виниловый ароматический мономер, применяемый в настоящем описании, относится к, например, стиролу; алкил-замещенному стиролу, такому как п-метилстирол, м-метилстирол, о-метилстирол, 2,4-диметилстирол, 2,5-диметилстирол, 3,4-диметилстирол, 3,5-диметилстирол, п-этилстирол, м-этилстирол или о-этилстирол; или другое производное стирола, такое как п-гидроксистирол, п-метоксистирол, п-хлорстирол или 1,1-дифенилэтилен. Предпочтительным виниловым ароматическим мономером является стирол. Можно применять по одному типу каждого α-метилстирола и винилового ароматического мономера или можно применять смесь двух или более типов. В настоящем изобретении самой предпочтительной комбинацией является комбинация стирола и α-метилстирола, полученная посредством очистки в соответствии со способом очистки настоящего изобретения.The vinyl aromatic monomer used in the present description refers, for example, styrene; alkyl substituted styrene such as p-methyl styrene, m-methyl styrene, o-methyl styrene, 2,4-dimethyl styrene, 2,5-dimethyl styrene, 3,4-dimethyl styrene, 3,5-dimethyl styrene, p-ethyl styrene, m-ethyl styrene or o-ethyl styrene; or another styrene derivative such as p-hydroxystyrene, p-methoxystyrene, p-chlorostyrene or 1,1-diphenylethylene. Styrene is the preferred vinyl aromatic monomer. One type of each α-methyl styrene and vinyl aromatic monomer may be used, or a mixture of two or more types may be used. In the present invention, the most preferred combination is a combination of styrene and α-methylstyrene obtained by purification in accordance with the purification method of the present invention.

Содержание α-метилстирольного звена в сополимер на основе стирола представляет собой от 5 до 70% по массе, предпочтительно от 7 до 68% по массе и более предпочтительно от 10 до 65% по массе. Если содержание α-метилстирольного звена меньше, чем 5% по массе, то практические эффекты на улучшение термостойкости фактически не наблюдаются. С другой стороны, если содержание α-метилстирольного звена превышает 70% по массе, то увеличивается подверженность термическому разложению в процессе плавления и литья, в то же время также увеличивая количество газа, полученного в процессе литья. Кроме того, количество мономерных компонентов в смоле усиливает сопутствующее разложение, таким образом приводя к увеличению встречаемости излишка связующего на поверхности литых изделий.The content of the α-methyl styrene unit in the styrene-based copolymer is from 5 to 70% by weight, preferably from 7 to 68% by weight, and more preferably from 10 to 65% by weight. If the content of the α-methylstyrene unit is less than 5% by mass, then practical effects on improving the heat resistance are practically not observed. On the other hand, if the content of the α-methylstyrene unit exceeds 70% by mass, the susceptibility to thermal decomposition during melting and casting increases, while also increasing the amount of gas obtained during casting. In addition, the amount of monomer components in the resin enhances the concomitant decomposition, thus leading to an increase in the occurrence of excess binder on the surface of cast products.

Можно применять и другие полимеризуемые мономеры, кроме мономеров, описанных выше, в рамках диапазона, который не ухудшает объект настоящего изобретения. Примеры других полимеризуемых мономеров могут включать диеновые мономеры с сопряженными двойными связями, такие как бутадиен или изопрен; алкилэфиры метакриловой кислоты, такие как метилметакрилат, этилметакрилат, пропилметакрилат или бутилметакрилат; и эфиры акриловой кислоты, такие как метилакрилат, этилакрилат, пропилакрилат или бутилакрилат. Данные мономеры применяются в случае улучшения или регулирования ударной прочности, растяжимости или химической устойчивости и тому подобное смолы.Other polymerizable monomers can be used, besides the monomers described above, within a range that does not impair the object of the present invention. Examples of other polymerizable monomers may include diene monomers with conjugated double bonds, such as butadiene or isoprene; methacrylic acid alkyl esters such as methyl methacrylate, ethyl methacrylate, propyl methacrylate or butyl methacrylate; and acrylic acid esters such as methyl acrylate, ethyl acrylate, propyl acrylate or butyl acrylate. These monomers are used in case of improvement or regulation of impact strength, extensibility or chemical resistance and the like of the resin.

Сополимер на основе стирола в настоящем изобретении синтезируется посредством живой анионной полимеризации. Для проведения живой анионной полимеризации можно применять известный способ. Например, органическое соединение лития применяют в качестве инициатора, конкретные примеры которого могут включать н-бутиллитий, втор-бутиллитий, трет-бутиллитий, этиллитий, бензиллитий, 1,6-дилитиогексан, стириллитий, бутадиениллитий и тому подобное. Предпочтительные примеры могут включать н-бутиллитий и втор-бутиллитий.The styrene-based copolymer of the present invention is synthesized by living anionic polymerization. For carrying out live anionic polymerization, a known method can be used. For example, an organic lithium compound is used as an initiator, specific examples of which may include n-butyllithium, sec-butyl lithium, tert-butyl lithium, ethyl lithium, benzyl lithium, 1,6-dilithiohexane, styryl lithium, butadiene lithium and the like. Preferred examples may include n-butyllithium and sec-butyl lithium.

Соединение на основе углеводорода, не содержащее гетероатом, является предпочтительным в качестве растворителя полимеризации, конкретные примеры которого могут включать алифатические углеводородные соединения, такие как н-гексан, циклогексан или гептан, и ароматические углеводородные соединения, такие как бензол, толуол, этилбензол или ксилен. Можно применять один тип или два или более типов данных углеводородных соединений. В частности, предпочтительным соединением является циклогексан.A heteroatom-free hydrocarbon-based compound is preferred as a polymerization solvent, specific examples of which may include aliphatic hydrocarbon compounds such as n-hexane, cyclohexane or heptane, and aromatic hydrocarbon compounds such as benzene, toluene, ethylbenzene or xylene. One type or two or more types of these hydrocarbon compounds may be used. In particular, a preferred compound is cyclohexane.

Кроме того, в настоящем изобретении можно добавлять бензофуран с целью контролирования полимеризация. Изобретатели настоящего изобретения выяснили, что эффективность полимеризации α-метилстирола можно значительно улучшить посредством содержания бензофурана в системе живой анионной полимеризации мономера, содержащего α-метилстирол.In addition, benzofuran may be added in the present invention to control polymerization. The inventors of the present invention have found that the polymerization efficiency of α-methylstyrene can be significantly improved by containing benzofuran in the living anionic polymerization system of a monomer containing α-methylstyrene.

Обычно в системах живой анионной полимеризации стирола и диена с сопряженными двойными связями, как известно, добавляют любое соединение, такое как тетрагидрофуран, с целью увеличения скорости полимеризации и содействия приданию случайного характера в процессе сополимеризации. Однако так как тетрагидрофуран, например, легко реагирует с соединениями лития, часто применяемыми в качестве инициаторов систем живой анионной полимеризации в зависимости от температуры полимеризации, то существовала проблема уменьшения эффективности инициатора в результате действия в качестве ингибитора.Typically, in a living anionic polymerization system of styrene and diene with conjugated double bonds, any compound, such as tetrahydrofuran, is known to be added in order to increase the rate of polymerization and help to randomize the copolymerization process. However, since tetrahydrofuran, for example, readily reacts with lithium compounds, which are often used as initiators of living anionic polymerization systems depending on the polymerization temperature, there was a problem of reducing the effectiveness of the initiator as a result of acting as an inhibitor.

С другой стороны, бензофуран, применяемый в настоящем изобретении вносит вклад в увеличение скорости полимеризации и реакционной способности мономера, не вызывая вышеописанных проблем, и эффективно влияет на получение термостойкого сополимера на основе стирола полимера с высоким молекулярным весом. В настоящем изобретении бензофуран добавляют к α-метилстиролу в количестве от 5 до 5000 ppm, предпочтительно от 10 до 4800 ppm и более предпочтительно от 20 до 4500 ppm. Если добавленное количество меньше, чем 5 ppm, то эффект на растущие полимерные частицы уменьшается. А именно, эффекты на скорость полимеризации и коэффициент конверсии полимеризации уменьшаются, таким образом препятствуя получению объекта настоящего изобретения. Даже если бензофуран присутствует в избытке 5000 ppm, наблюдаются незначительные изменения в скорости полимеризации или коэффициенте конверсии. Кроме того, так как бензофуран желтого цвета, то характерное пожелтение бензофурана становится заметным в процессе гранулирования, следующего за удалением непрореагировавшего мономера и растворителя, таким образом делая это неприемлемым в зависимости от области применения.On the other hand, the benzofuran used in the present invention contributes to an increase in the polymerization rate and the reactivity of the monomer without causing the above problems, and effectively influences the production of a heat-resistant high molecular weight styrene polymer copolymer. In the present invention, benzofuran is added to α-methylstyrene in an amount of 5 to 5000 ppm, preferably 10 to 4800 ppm, and more preferably 20 to 4500 ppm. If the added amount is less than 5 ppm, the effect on the growing polymer particles is reduced. Namely, the effects on the polymerization rate and the polymerization conversion coefficient are reduced, thereby hindering the preparation of an object of the present invention. Even if benzofuran is present in excess of 5000 ppm, slight changes are observed in the polymerization rate or conversion rate. In addition, since benzofuran is yellow in color, the characteristic yellowing of benzofuran becomes noticeable during the granulation process following the removal of unreacted monomer and solvent, thus making this unacceptable depending on the application.

Бензофуран не обязательно добавлять и смешивать с α-метилстиролом перед полимеризацией, а можно смешивать с другими мономерами и растворителями.Benzofuran is not necessary to add and mix with α-methylstyrene before polymerization, but can be mixed with other monomers and solvents.

Температура полимеризации предпочтительно лежит в рамках диапазона от 40 до 110°C, более предпочтительно в рамках диапазона от 50 до 100°C и даже более предпочтительно в рамках диапазона от 55 до 95°C. Если температура полимеризации ниже, чем 40°C, то скорость реакции уменьшается, таким образом делая процесс нецелесообразным для промышленного производства. Кроме того, если температура полимеризации выше, чем 110°C, пожелтение сополимера становится заметным, в то же самое время вызывая также уменьшение устойчивости к атмосферному воздействию и термостойкости сополимера в процессе плавления.The polymerization temperature preferably lies within the range of 40 to 110 ° C, more preferably within the range of 50 to 100 ° C, and even more preferably within the range of 55 to 95 ° C. If the polymerization temperature is lower than 40 ° C, then the reaction rate decreases, thus making the process impractical for industrial production. In addition, if the polymerization temperature is higher than 110 ° C, the yellowing of the copolymer becomes noticeable, at the same time also causing a decrease in weather resistance and heat resistance of the copolymer during the melting process.

Сополимер на основе стирола в соответствии с настоящим изобретением можно получить посредством, например, непрерывной живой полимеризации с применением сложного смешанного типа реактора полимеризации. В качестве альтернативы, тип идеального смешения реактора полимеризации и тип неидеального смешения реактора полимеризации можно комбинировать. Для того чтобы получить статистический сополимер, в частности, тип идеального смешения реактора полимеризации является предпочтительным. Полимеризация типа идеального смешения относится к способу полимеризации, который применяет непрерывный тип реактора идеального смешения, таким образом, что концентрации α-метилстирола, винилового ароматического мономера и живого сополимера, присутствующие в реакционной системе живой полимеризации, остаются постоянными в любой момент времени.The styrene-based copolymer according to the present invention can be obtained by, for example, continuous live polymerization using a complex mixed type of polymerization reactor. Alternatively, the type of perfect mixing of the polymerization reactor and the type of imperfect mixing of the polymerization reactor can be combined. In order to obtain a random copolymer, in particular, the type of perfect mixing of the polymerization reactor is preferred. Perfect blend type polymerization refers to a polymerization process that uses a continuous type of perfect mix reactor, such that the concentrations of α-methyl styrene, vinyl aromatic monomer and living copolymer present in the living polymerization reaction system remain constant at all times.

В случае необходимости увеличения продуктивности посредством увеличения концентрации мономера в растворе сырья целесообразным является присоединить к реактору полимеризации конденсатор и отводить тепло полимеризации со скрытой теплотой парообразования растворителя для эффективного осуществления отвода тепла от реакции полимеризации. Если применять в качестве растворителя главным образом циклогексан (который может также содержать н-гексан), то, в частности, становится легко контролировать температуру полимеризации в районе от 80 до 90°C, так как температура кипения циклогексана представляет собой 82°C.If it is necessary to increase productivity by increasing the concentration of monomer in the feed solution, it is advisable to attach a condenser to the polymerization reactor and to remove the polymerization heat with the latent heat of vaporization of the solvent to effectively remove heat from the polymerization reaction. When mainly cyclohexane (which may also contain n-hexane) is used as a solvent, in particular, it becomes easy to control the polymerization temperature in the region from 80 to 90 ° C, since the boiling point of cyclohexane is 82 ° C.

В случае применения тубулярного реактора полимеризации типа неидеального смешения, если трудно получить состояние идеального смешения в реакторе полимеризации, как, например, в случае соотношения (L/D) длины (L) к внутреннему диаметру (D) реактора 1 или более или в случае плохой эффективности перемешивания, сополимер на основе стирола в соответствии с настоящим изобретением можно получить посредством добавления раствора винилового ароматического мономера из промежуточного местонахождения в реактор.In the case of using a tubular polymerization reactor of the type of non-ideal mixing, if it is difficult to obtain a perfect mixing state in the polymerization reactor, as, for example, in the case of a ratio (L / D) of the length (L) to the inner diameter (D) of the reactor 1 or more or in case of poor mixing efficiency, the styrene-based copolymer in accordance with the present invention can be obtained by adding a solution of vinyl aromatic monomer from an intermediate location in the reactor.

Кроме того, сополимер настоящего изобретения можно также получить посредством соединения двух или более реакторов полимеризации типа неидельного смешения последовательно и добавления раствора винилового ароматического мономера во второй реактор полимеризации, после чего следует полимеризация в первом реакторе полимеризации. Кроме того, блок-сополимер гомополимера и сополимера винилового ароматического звена можно получить посредством только полимеризации винилового ароматического мономерного звена в первом реакторе полимеризации, а затем проведения сополимеризации α-метилстирола и винилового ароматического мономерного звена во втором реакторе полимеризации.In addition, the copolymer of the present invention can also be obtained by combining two or more polymerization reactors of the type of non-perfect mixing in series and adding a solution of vinyl aromatic monomer to the second polymerization reactor, followed by polymerization in the first polymerization reactor. In addition, a block copolymer of a homopolymer and a copolymer of a vinyl aromatic unit can be obtained by only polymerizing a vinyl aromatic monomer unit in a first polymerization reactor, and then copolymerizing α-methyl styrene and a vinyl aromatic monomer unit in a second polymerization reactor.

Величина индекса желтизны сополимера на основе стирола в соответствии с настоящим изобретением является предпочтительно 3 или менее, более предпочтительно 2 или менее и даже более предпочтительно 1,5 или менее. Как было предварительно описано, эффективным является уменьшение содержания полярных веществ в α-метилстироле, очищенном посредством способа очистки в соответствии с настоящим изобретением, для того чтобы уменьшить индекс желтизны. В процессе производства двухосно-ориентированного листа (OPS) или листового пенопласта (PSP), применяемых в области упаковки для пищевых продуктов, в частности, существуют случаи, в которых пожелтение смолы становится заметным, вызывая проблемы по показателю качества, в результате восстановления листа посредством сушки на воздухе. Таким образом, для потребителей данных типов областей применения является, в частности, критичным пожелтение смолы, таким образом делая это важным эксплуатационным требованием.The yellowness index of the styrene-based copolymer according to the present invention is preferably 3 or less, more preferably 2 or less, and even more preferably 1.5 or less. As previously described, it is effective to reduce the content of polar substances in α-methylstyrene purified by the purification method of the present invention in order to reduce the yellowness index. In the production process of biaxially oriented sheet (OPS) or foam sheet (PSP) used in the field of packaging for food products, in particular, there are cases in which yellowing of the resin becomes noticeable, causing problems in terms of quality, as a result of the restoration of the sheet by drying on air. Thus, for consumers of these types of applications, yellowing of the resin is particularly critical, thus making this an important operational requirement.

Соотношение (Mz/Mw) Z - среднего молекулярного веса (Mz) к средневзвешенному молекулярному весу (Mw) сополимера на основе стирола, содержащего α-метилстирол, очищенный посредством способа очистки в соответствии с настоящим изобретением, лежит в рамках диапазона от 1,4 до 3,0, предпочтительно в рамках диапазона от 1,42 до 2,9 и даже более предпочтительно в рамках диапазона от 1,45 до 2,8. Если соотношение Mz/Mw меньше, чем 1,4, то баланс между текучестью и механической прочностью смолы становится неудовлетворительным, приводя к проблеме, делающей трудным увеличение степени вытяжки при двухосной ориентации. Кроме того, если соотношение превышает 3,0, то баланс между текучестью и термической разложимостью становится неудовлетворительным, таким образом делая трудным литье больших литых изделий, тонкостенных литых изделий и тому подобное.The ratio of (Mz / Mw) Z - average molecular weight (Mz) to weight average molecular weight (Mw) of a styrene-based copolymer containing α-methylstyrene, purified by the purification method in accordance with the present invention, lies within the range from 1.4 to 3.0, preferably within the range of 1.42 to 2.9, and even more preferably within the range of 1.45 to 2.8. If the Mz / Mw ratio is less than 1.4, then the balance between fluidity and mechanical strength of the resin becomes unsatisfactory, leading to a problem making it difficult to increase the degree of drawing in biaxial orientation. In addition, if the ratio exceeds 3.0, then the balance between fluidity and thermal decomposability becomes unsatisfactory, thereby making it difficult to cast large cast products, thin-walled cast products, and the like.

Примеры способов контролирования величины Mz/Mw могут включать способ, в котором диапазон распределения молекулярного веса увеличивается посредством осуществления полимеризации в реакторе, в котором распределены времена полимеризации; и способ, в котором два или более типов сополимеров, имеющие различные молекулярные веса, многократно диспергированы посредством плавления или перемешивания раствор. Z-средний молекулярный вес (Mz) и средневзвешенный молекулярный вес (Mw) можно определить посредством превращения полистирола, применяя гельпроникающую хроматографию (GPC).Examples of methods for controlling the Mz / Mw value may include a method in which the molecular weight distribution range is increased by performing polymerization in a reactor in which polymerization times are distributed; and a method in which two or more types of copolymers having different molecular weights are repeatedly dispersed by melting or stirring a solution. Z-average molecular weight (Mz) and weighted average molecular weight (Mw) can be determined by polystyrene conversion using gel permeation chromatography (GPC).

Температуру стеклования в настоящем изобретении можно определить посредством ДСК, и температуру, определенную в соответствии со способом, указанным в JIS-K7121, применяют в качестве температуры стеклования.The glass transition temperature in the present invention can be determined by DSC, and the temperature determined in accordance with the method specified in JIS-K7121 is used as the glass transition temperature.

Хотя не существует конкретных ограничений на тип связывания α-метилстирольного звена и винилового ароматического мономерного звена сополимера на основе стирола в соответствии с настоящим изобретением, наиболее предпочтительным типом связывания является сополимер, состоящий из произвольных связей. Обычно подверженность термическому разложению имеет тенденцию к увеличению большего количества цепей присутствующих α-метилстирольных звеньев. Таким образом, в зависимости от области применения предпочтительным является контролировать количество цепей α-метилстирольных звеньев до от 2 до 4 цепей.Although there are no particular restrictions on the type of binding of the α-methyl styrene unit and the vinyl aromatic monomer unit of the styrene-based copolymer according to the present invention, the most preferred type of binding is a copolymer consisting of arbitrary bonds. Typically, thermal decomposition tends to increase more chains of the α-methylstyrene units present. Thus, depending on the application, it is preferable to control the number of chains of α-methylstyrene units to from 2 to 4 chains.

Так как не существует риска ухудшения термостойкости виниловых ароматических звеньев даже если они в виде цепей, то они могут быть и в виде длинноцепочечной структуры. Изобретатели настоящего изобретения выяснили, что если виниловые ароматические звенья представляют собой AB тип, в котором длинные цепи виниловых ароматических звеньев присутствуют на конце молекулярной цепи сополимера или находятся в виде блок-сополимеров типа ABA (в котором A представляет собой гомополимерный компонент, главным образом состоящий из компонентов виниловых ароматических звеньев, тогда как B представляет собой произвольный сополимерный компонент, содержащий α-метилстирольные звенья и виниловые ароматические звенья), то дополнительные эксплуатационные характеристики, включая термостойкость, тепловую устойчивость, механические характеристики и текучесть являются такими же, как и характеристики произвольных сополимеров, и такая совместимость с гомополимерами, состоящими из такой же структуры, как и компонент блоков в виде виниловых ароматических звеньев, является чрезвычайно благоприятной. В случае повторного применения сополимера на основе стирола в соответствии с настоящим изобретением как, например, возвращение в оборот материала, пользуясь преимуществом такой характеристики, как, например, в случае повторного применения посредством плавления и пластикации с полистиролом, можно применять сополимер, в котором полистирольные цепи заблокированы на концах полимерных цепей сополимера.Since there is no risk of deterioration in the heat resistance of vinyl aromatic units even if they are in the form of chains, they can also be in the form of a long chain structure. The inventors of the present invention have found that if the vinyl aromatic units are AB type, in which long chains of vinyl aromatic units are present at the end of the molecular chain of the copolymer or are in the form of block copolymers of type ABA (in which A is a homopolymer component, mainly consisting of components of vinyl aromatic units, while B is an arbitrary copolymer component containing α-methyl styrene units and vinyl aromatic units), For more operational characteristics including heat resistance, thermal stability, mechanical properties and fluidity are the same as those of the random copolymer, and such compatibility with homopolymers composed of the same structure as the block component in the form of vinyl aromatic units is extremely favorable. In the case of repeated use of the styrene-based copolymer in accordance with the present invention, such as, for example, returning the material into circulation, taking advantage of such characteristics as, for example, in the case of repeated use by melting and plasticizing with polystyrene, a copolymer in which polystyrene chains can be used blocked at the ends of the polymer chains of the copolymer.

Не существует конкретных ограничений на длину цепи блока виниловых ароматических звеньев, и среднечисловой молекулярный вес части блочной цепи может лежать в рамках диапазона от 1000 до 300.000. Кроме того, соотношение Mw/Mn части блока, состоящей из виниловых ароматических звеньев, лежит предпочтительно в рамках диапазона от 1,0 до 3,5.There are no particular restrictions on the chain length of a block of vinyl aromatic units, and the number average molecular weight of a part of the block chain can lie within the range of 1000 to 300,000. In addition, the ratio Mw / Mn of the portion of the block consisting of vinyl aromatic units is preferably within the range of 1.0 to 3.5.

Соотношение Mz/Mw Z - среднего молекулярного веса (Mz) к средневзвешенному молекулярному весу (Mw) винилового ароматического звена в качестве блочного компонента обязательно должно лежать в рамках диапазона от 1,4 до 3,0, предпочтительно в рамках диапазона от 1,42 до 2,9 и более предпочтительно в рамках диапазона от 1,45 до 2,8. Если соотношение Mz/Mw меньше, чем 1,4, то баланс между текучестью и механическими характеристиками смолы становиться неудовлетворительным, таким образом делая трудным показать удовлетворительные эксплуатационные характеристики, как, например, литое изделие из смолы. Кроме того, если соотношение Mz/Mw превышает 3,0, то текучесть становиться неудовлетворительной, таким образом делая трудным литье больших литых изделий, тонкостенных литых изделий и тому подобное.The ratio of Mz / Mw Z — the average molecular weight (Mz) to the weight average molecular weight (Mw) of the vinyl aromatic unit as a block component must necessarily lie within the range from 1.4 to 3.0, preferably within the range from 1.42 to 2.9 and more preferably within the range of 1.45 to 2.8. If the Mz / Mw ratio is less than 1.4, the balance between fluidity and mechanical properties of the resin becomes unsatisfactory, thereby making it difficult to show satisfactory performance, such as, for example, a molded resin product. In addition, if the Mz / Mw ratio exceeds 3.0, then the fluidity becomes unsatisfactory, thereby making it difficult to cast large cast products, thin-walled cast products, and the like.

В процессе получения сополимера, имеющего виниловое ароматическое звено в качестве блочного компонента, гомополимер, состоящий из виниловых ароматических звеньев, получают, например, в реакторе периодического действия, трубчатом реакторе непрерывного действия, реакторе статического смешения непрерывного действия, реакторе бакового типа непрерывного действия с мешалкой или реакторе кольцевого типа непрерывного действия, после чего следует подача α-метилстирола, винилового ароматического мономера и живого гомополимера, состоящего из виниловых ароматических звеньев, в реактор идеального смешения непрерывного действия и сополимеризация, для того чтобы получить блок-сополимер типа AB. В случае получения блок-сополимера типа ABA, виниловые ароматические звенья подвергают живой полимеризации в другом реакторе после получения блок-сополимера типа AB. В качестве альтернативы, блок-сополимер типа ABA можно получить посредством добавления бифункционального соединения, которое реагирует с растущими частицами живого полимера в другом реакторе после получения блок-сополимера типа AB.In the process of producing a copolymer having a vinyl aromatic unit as a block component, a homopolymer consisting of vinyl aromatic units is obtained, for example, in a batch reactor, a continuous tube reactor, a continuous static mixing reactor, a tank type continuous reactor with a stirrer, or a continuous ring reactor, followed by a supply of α-methylstyrene, a vinyl aromatic monomer and a living homopolymer consisting of and vinyl aromatic units in a continuous stirred tank reactor and continuous copolymerization, in order to obtain a block copolymer of type AB. In the case of obtaining a block copolymer of type ABA, vinyl aromatic units are subjected to live polymerization in another reactor after obtaining a block copolymer of type AB. Alternatively, an ABA type block copolymer can be obtained by adding a bifunctional compound that reacts with the growing living polymer particles in another reactor after obtaining an AB type block copolymer.

В результате дополнительных проведенных обширных исследований изобретатели настоящего изобретения выяснили, что сополимер на основе стирола, состоящий, по крайней мере, из двух типов сополимеров, содержащих α-метилстирольное звено и виниловое ароматическое звено, полученные посредством непрерывной живой полимеризации, и в котором композиционное соотношение в сополимерах, полученных посредством подачи в реактор полимеризации, разнится в результате непрерывного или периодического изменения композиционного соотношения α-метилстирола и винилового ароматического мономера, представленного формулой (3) в сырье, показывает дополнительные эксплуатационные характеристики, включая термостойкость, тепловую устойчивость, механические характеристики и текучесть, такие же, как и характеристики произвольных сополимеров, и совместимость с сополимерами, имеющими виниловый ароматический компонент в качестве их главного компонента, является чрезвычайно благоприятной.As a result of further extensive research, the inventors of the present invention found that a styrene-based copolymer consisting of at least two types of copolymers containing an α-methylstyrene unit and a vinyl aromatic unit, obtained by continuous live polymerization, and in which the composition ratio in copolymers obtained by feeding into the polymerization reactor, differs as a result of continuous or periodic changes in the compositional ratio of α-methylstyrene and the vinyl aromatic monomer represented by formula (3) in the feedstock shows additional performance characteristics, including heat resistance, heat resistance, mechanical characteristics and fluidity, the same as the characteristics of arbitrary copolymers, and compatibility with copolymers having a vinyl aromatic component as Their main component is extremely favorable.

Данный факт наводит на мысль, что в случае возврата в оборот литых изделий данного сополимера полимеры, состоящие главным образом из виниловых ароматических звеньев, такие как полистирол, также можно применять повторно в качестве восстанавливаемых материалов посредством смешения. Различные сополимеры относятся к сополимерам, в которых их температура стеклования разнится, по крайней мере, на 3°C.This fact suggests that in the case of the return to circulation of molded products of this copolymer, polymers consisting mainly of vinyl aromatic units, such as polystyrene, can also be used repeatedly as recoverable materials by mixing. Various copolymers refer to copolymers in which their glass transition temperature differs by at least 3 ° C.

Обеспечение в реакторе полимеризации непрерывного или периодического изменения композиционного соотношения α-метилстирола и винилового ароматического мономера наряду с мономерами подразумевает, что концентрация каждого мономера, введенного в реакционную систему полимеризации, изменяется либо непрерывно, либо периодически, а в результате, композиционное соотношение каждого ароматического звена результирующего сополимера изменяется, приводя к последовательному получению сополимеров, состоящих, по крайней мере, из двух различных композиционных соотношений.Providing in the polymerization reactor a continuous or periodic change in the compositional ratio of α-methylstyrene and vinyl aromatic monomer along with monomers implies that the concentration of each monomer introduced into the polymerization reaction system changes either continuously or periodically, and as a result, the compositional ratio of each aromatic unit of the resulting copolymer changes, leading to sequential production of copolymers consisting of at least two different mpozitsionnyh relations.

Сополимеры, имеющие два или более различных композиционных соотношений, можно смешать в состояние раствора в баке периодического действия, после чего следует промывка в баке, нагретом под вакуумом, для того чтобы удалить растворитель, или можно восстановить в виде гранул посредством удаления растворителя, применяя экструдер или пластикатор. В качестве альтернативы их можно также восстановить в виде гранул непосредственно, не удерживая в баке периодического действия, а гранулы можно затем смешать и сделать однородными в смесителе периодического или непрерывного действия. В качестве альтернативы, после приведения гранул в однородное состояние в смесителе, гранулы можно, кроме того, расплавить и смешать с применением экструдера.Copolymers having two or more different composition ratios can be mixed into a solution in a batch tank, followed by rinsing in a tank heated under vacuum to remove the solvent, or can be reconstituted as granules by removing the solvent using an extruder or plasticizer. Alternatively, they can also be recovered in the form of granules directly without being held in a tank of periodic action, and the granules can then be mixed and made homogeneous in a batch or continuous mixer. Alternatively, after bringing the granules into a homogeneous state in the mixer, the granules can also be melted and mixed using an extruder.

В качестве конкретного примера получения, после подачи сырья, имеющего композиционное соотношение M1/M2 α-метилстирола (M1) к виниловому ароматическому мономеру (M2) 50/50 (wt%), в реактор и полимеризации, подача переключается на сырье, имеющее другое композиционное соотношение, такое как M1/M2 40/60 (wt%), которое также вводится в реактор, после чего следует проведение полимеризации. В данном случае говорят, что сырьевая композиция изменяется периодически. При полимеризации таким способом последовательно получают сополимеры, имеющие композиции, которые непрерывно изменяются от композиции сополимера, полученной полимеризацией при соотношении M1/M2 50/50 (wt%) до композиции сополимера, полученной полимеризацией при соотношении M1/M2 40/60 (wt%). Результирующие сополимеры затем смешивают в раствор или перемешивают и смешивают в виде гранул в реакторе периодического действия, после чего следует плавление и пластикация, для того чтобы получить сополимер, имеющий определенную постоянную композицию.As a specific preparation example, after feeding a feed having a compositional ratio of M1 / M2 α-methylstyrene (M1) to a vinyl aromatic monomer (M2) 50/50 (wt%), into a reactor and polymerization, the feed is switched to a feed having a different composition a ratio such as M1 / M2 40/60 (wt%), which is also introduced into the reactor, followed by polymerization. In this case, they say that the raw material composition changes periodically. When polymerizing in this way, copolymers are sequentially obtained having compositions that continuously change from a copolymer composition obtained by polymerization at a ratio of M1 / M2 50/50 (wt%) to a copolymer composition obtained by polymerization at a ratio of M1 / M2 40/60 (wt%) . The resulting copolymers are then mixed into the solution or mixed and mixed in the form of granules in a batch reactor, followed by melting and mastication, in order to obtain a copolymer having a defined constant composition.

Можно считать, что сополимеры, полученные в соответствии с подобным способом, имеют композицию сополимера, в которой композиционные соотношения компонентов α-метилстирольного звена и винилового ароматического звена разнятся. Сополимеры, полученные в результате этого, имеют чрезвычайно хорошую совместимость с гомополимерами виниловых ароматических мономеров, а так как они способны сохранять прозрачность, не вызывая ухудшения механических характеристик, то было определено, что они являются полимерами, имеющими чрезвычайно высокий коэффициент применения в качестве восстанавливаемых материалов.We can assume that the copolymers obtained in accordance with a similar method have a copolymer composition in which the composition ratios of the components of the α-methylstyrene unit and the vinyl aromatic unit are different. The copolymers obtained as a result of this have extremely good compatibility with homopolymers of vinyl aromatic monomers, and since they are able to maintain transparency without causing deterioration in mechanical characteristics, it was determined that they are polymers having an extremely high coefficient of use as recoverable materials.

В живой анионной полимеризации, служащей в качестве процесса получения сополимера настоящего изобретения, завершение реакции полимеризации предпочтительно осуществляется в случае, если реакционная способность винилового ароматического мономера достигла 99% или более, и α-метилстирол можно оставить в реакционной системе. Прекращение реакции полимеризации осуществляется посредством добавления реагента, обрывающего реакцию, в виде соединения, имеющего кислород-водородную связь, такого как вода, спирт, фенол или карбоновая кислота, а также можно ожидать подобные эффекты для эпоксисоединений, сложноэфирных соединений, кетонных соединений, ангидридов карбоновых кислот и соединений, имеющих углерод-галогеновую связь. Количество данных применяемых добавок является предпочтительно около от одного до десяти эквивалентов растущих частиц. Если количество данных применяемых добавок является избыточно большим, то это является не только неблагоприятным по показателю стоимости, но также существует много случаев, в которых это ухудшает перемешивание остальных добавок.In live anionic polymerization serving as the process for preparing the copolymer of the present invention, completion of the polymerization reaction is preferably carried out if the reactivity of the vinyl aromatic monomer reaches 99% or more and α-methyl styrene can be left in the reaction system. The termination of the polymerization reaction is carried out by adding a reagent terminating the reaction in the form of a compound having an oxygen-hydrogen bond, such as water, alcohol, phenol or carboxylic acid, and similar effects can be expected for epoxy compounds, ester compounds, ketone compounds, carboxylic anhydrides and compounds having a carbon-halogen bond. The amount of these additives used is preferably about one to ten equivalents of growing particles. If the amount of data of the additives used is excessively large, then this is not only unfavorable in terms of cost, but there are also many cases in which this affects the mixing of the remaining additives.

Молекулярный вес полимера можно увеличить, а полимерную цепь можно заставить иметь разветвленную структуру посредством осуществления реакции сочетания с многофункциональным соединением, применяя растущие живые полимерные частицы. В качестве многофункционального соединения можно выбрать известное соединение, применяемое в данном типе реакции сочетания. Примеры многофункциональных соединений могут включать полигалогеновые соединения, полиэпоксисоединения, эфиры моно- или поликарбоновых кислот, поликетоновые соединения, ангидриды моно- или поликарбоновых кислот и тому подобное. Конкретные примеры могут включать четыреххлористый кремний, ди(трихлорсилил)этан, 1,3,5-трибромбензол, эпоксидированное соевое масло, тетраглицидил-1,3-бисаминометилциклогексан, диметилоксалат, три-2-этилгексилтримеллитат, диангидрид пиромеллитовой кислоты, диэтилкарбонат и тому подобное.The molecular weight of the polymer can be increased, and the polymer chain can be made to have a branched structure by carrying out a coupling reaction with a multifunctional compound using growing living polymer particles. As a multifunctional compound, a known compound used in this type of coupling reaction can be selected. Examples of multifunctional compounds may include polyhalogen compounds, polyepoxy compounds, esters of mono- or polycarboxylic acids, polyketone compounds, anhydrides of mono- or polycarboxylic acids, and the like. Specific examples may include silicon tetrachloride, di (trichlorosilyl) ethane, 1,3,5-tribromobenzene, epoxidized soybean oil, tetra glycidyl-1,3-bisaminomethylcyclohexane, dimethyl oxalate, tri-2-ethylhexyltrimellitate, pyromellitic acid dianhydride, and diethyl.

После завершения полимеризации непрореагировавший мономер и растворитель удаляют посредством испарения из полимера для восстановления и регенерации. Для удаления испарением можно применять известный способ. Способ, включающий промывку в вакуумном баке, и/или способ, включающий нагревание до парообразования под вакуумом, применяя экструдер или пластикатор, можно предпочтительно применять для прибора удаления испарением. Несмотря на изменчивость в зависимости от летучести растворителя, летучие компоненты, такие как растворитель и остальные мономеры обычно удаляют посредством испарения при температуре от 180 до 300°C и степени вакуума от 100 Па до 50 кПа.After completion of the polymerization, the unreacted monomer and solvent are removed by evaporation from the polymer for reduction and regeneration. A known method can be used to remove by evaporation. A method including rinsing in a vacuum tank and / or a method including heating until vaporization under vacuum using an extruder or plasticizer, can preferably be used for the evaporation removal device. Despite the variability depending on the volatility of the solvent, volatile components such as the solvent and other monomers are usually removed by evaporation at a temperature of from 180 to 300 ° C and a vacuum of 100 Pa to 50 kPa.

Способ, в котором приборы удаления испарением соединяются последовательно и организованы в два или более этапов, также является эффективным. Кроме того, можно также применять способ, в котором воду добавляют между первым этапом и вторым этапом, для того чтобы увеличить способность испарять мономер на втором этапе. Кроме того, после удаления летучих компонентов в промывочном баке для удаления остальных летучих компонентов можно применять экструдер, снабженный вентиляцией. Сополимер на основе стирола, который был очищен от растворителя, можно обработать в гранулы с применением известного способа.The method in which the vapor removal devices are connected in series and arranged in two or more steps is also effective. In addition, a method can also be applied in which water is added between the first step and the second step in order to increase the ability to vaporize the monomer in the second step. In addition, after removing volatile components in the wash tank, an extruder equipped with ventilation can be used to remove other volatile components. The styrene-based copolymer, which has been purified from the solvent, can be processed into granules using a known method.

Известные соединения, применяемые в смолах на основе стирола, можно добавлять к сополимеру на основе стирола в соответствии с настоящим изобретением с целью улучшения термической и механической устойчивости, текучести и окрашивания при необходимости. Примеры подобных добавок могут включать первичные антиоксиданты в виде 2,4,6-три-замещенных фенолов, таких как 2,6-ди-трет-бутил- 4-метилфенол, триэтиленгликоль-бис-[3-(3-трет-бутил-5-метил-4- гидроксифенил)пропионат], пентаэритритолтетракис [-(3,5-ди -трет-бутил-4-гидроксифенил)пропионат], октадецил-3-(3,5-ди- трет-бутил-4-гидроксифенил) пропионат, 1,3,5-триметил-2,4,6-трис (3,5,-ди-трет-бутил-4-гидроксибензил)бензол, н-октадецил-3- (3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксифенил)пропионат, 2-трет-бутил-6- (3-трет-бутил-2-гидрокси-5-метилбензил)-4-метилфенилакрилат, 2[1-(2-гидрокси-3,5-ди-трет-пентилфенил)]-4,6-ди-трет-пентилфенилакрилат, тетракис[метилен-3-(3,5-ди-трет-бутил-4- гидроксифенил)пропионат]метан, 3,9-бис[2-{3-(трет-бутил-4- гидрокси-5-метилфенил)пропионилокси}-1,1-диметилэтил]-2,4,8,10-тетраокса[5,5]ундекан, 1,3,5-трис(3',5'-ди-трет-бутил-4'- гидроксибензил)-s-триазин-2,4,6(1H,2H,3H)-трион, 1,1,4-трис (2-метил-4-гидрокси-5-трет-бутилфенил)бутан, 4,4'-бутилиденбис (3-метил-6-трет-бутилфенол) и тому подобное.Known compounds used in styrene-based resins can be added to the styrene-based copolymer in accordance with the present invention in order to improve thermal and mechanical stability, fluidity and coloring if necessary. Examples of such additives may include primary antioxidants in the form of 2,4,6-tri-substituted phenols, such as 2,6-di-tert-butyl-4-methylphenol, triethylene glycol bis [3- (3-tert-butyl- 5-methyl-4-hydroxyphenyl) propionate], pentaerythritol tetrakis [- (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate], octadecyl-3- (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl ) propionate, 1,3,5-trimethyl-2,4,6-tris (3,5, -di-tert-butyl-4-hydroxybenzyl) benzene, n-octadecyl-3- (3,5-di-tert -butyl-4-hydroxyphenyl) propionate, 2-tert-butyl-6- (3-tert-butyl-2-hydroxy-5-methylbenzyl) -4-methylphenylacrylate, 2 [1- (2-hydroxy-3,5- di et-pentylphenyl)] - 4,6-di-tert-pentylphenylacrylate, tetrakis [methylene-3- (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate] methane, 3,9-bis [2- { 3- (tert-butyl-4-hydroxy-5-methylphenyl) propionyloxy} -1,1-dimethylethyl] -2,4,8,10-tetraox [5.5] undecane, 1,3,5-tris (3 ', 5'-di-tert-butyl-4'-hydroxybenzyl) -s-triazine-2,4,6 (1H, 2H, 3H) -trion, 1,1,4-tris (2-methyl-4- hydroxy-5-tert-butylphenyl) butane, 4,4'-butylidenebis (3-methyl-6-tert-butylphenol) and the like.

Кроме того, антиоксиданты на основе фосфора или антиоксиданты на основе серы можно добавлять в качестве вторичных антиоксидантов, а стабилизаторы стерически затрудненных аминов или абсорбенты ультрафиолетовых лучей можно добавлять в качестве агентов устойчивости к атмосферному воздействию. Кроме того, пластификаторы, такие как минеральные масла, смазочные вещества, такие как длинноцепочечные алифатические карбоновые кислоты и/или их соли металлов, улучшители окрашивания, такие как органические красители или органические пигменты также можно добавлять.In addition, phosphorus-based antioxidants or sulfur-based antioxidants can be added as secondary antioxidants, and sterically hindered amine stabilizers or UV absorbers can be added as weathering agents. In addition, plasticizers such as mineral oils, lubricants such as long chain aliphatic carboxylic acids and / or metal salts thereof, coloring improvers such as organic dyes or organic pigments can also be added.

Органические красители на основе антрахинона для улучшения окрашивания, в частности, являются предпочтительными из-за небольшого ухудшения термостойкости сополимера.Anthraquinone-based organic dyes to improve staining are particularly preferred due to a slight deterioration in the heat resistance of the copolymer.

Смазки для форм на основе кремния и на основе фтора, антистатики и другие известные технологии, применяемые в смолах на основе стирола, можно также непосредственно применять.Silicon and fluorine based lubricants, antistatic agents and other known technologies used in styrene resins can also be directly applied.

Данные стабилизаторы можно добавлять и вмешивать в полимерный раствор после завершения полимеризации, или их можно плавить и смешивать с применением экструдера после восстановления полимера.These stabilizers can be added and mixed into the polymer solution after completion of the polymerization, or they can be melted and mixed using an extruder after polymer recovery.

Сополимер на основе стирола в соответствии с настоящим изобретением является предпочтительно подходящим для введения в литые изделия. В частности, его можно применять в строительных материалах и емкостях, требующих прозрачности, термостойкости и высокой жесткости, а также в литых изделиях и покрытиях электроосвещения, требующих устойчивости к атмосферному воздействию.The styrene-based copolymer according to the present invention is preferably suitable for incorporation into molded articles. In particular, it can be used in building materials and containers that require transparency, heat resistance and high rigidity, as well as in molded products and electric lighting coatings that require resistance to weathering.

ПРИМЕРЫEXAMPLES

Следующее обеспечивает более подробное объяснение условий очистки перегонкой настоящего изобретения посредством их примеров. Кроме того, настоящее изобретение не ограничивается данными примерами.The following provides a more detailed explanation of the distillation conditions of the present invention by way of examples thereof. In addition, the present invention is not limited to these examples.

Во-первых, следующее обеспечивает описание способов анализа, применяемых в примерах и сравнительных примерах.First, the following provides a description of the analysis methods used in the examples and comparative examples.

Способы анализаAnalysis Methods

(1) Растворимость основных веществ в α-метилстироле(1) Solubility of basic substances in α-methyl styrene

Растворимость основных веществ в α-метилстироле оценивали визуально и проанализировали на основе следующих критериев. В случае если основное вещество является раствором, состояние α-метилстирола в реакционной печи наблюдали после восстановления растворителя из основного вещества в виде исходной фракции.The solubility of the basic substances in α-methylstyrene was evaluated visually and analyzed based on the following criteria. If the basic substance is a solution, the state of α-methylstyrene in the reaction furnace was observed after the solvent was recovered from the basic substance in the form of the initial fraction.

Ο: Однородно растворенный и прозрачный.Ο: Uniformly dissolved and clear.

Δ: Незначительно диспергирован или суспендирован.Δ: Slightly dispersed or suspended.

×: Полностью разделен.×: Completely divided.

(2) Эффекты очистки α-метилстирола(2) Purification effects of α-methylstyrene

Полярные вещества, содержащиеся в восстановленной основной фракции, определили количественно посредством газовой хроматографии (GC-14A, Shimadzu Corp.). Количество полярных веществ приняли равным общему количеству ацетонилацетона, 3-метил-2-циклопентенона, бензальдегида и ацетофенона. Скорость удаления полярного вещества определяли на основании следующей формулы 1.Polar substances contained in the recovered base fraction were quantified by gas chromatography (GC-14A, Shimadzu Corp.). The amount of polar substances was taken equal to the total amount of acetonylacetone, 3-methyl-2-cyclopentenone, benzaldehyde and acetophenone. The removal rate of the polar substance was determined based on the following formula 1.

Скорость удаления (%) = Количество уменьшения полярных веществ (ppm)/Содержание полярных веществ перед очисткой (ppm) × 100The removal rate (%) = The amount of reduction of polar substances (ppm) / The content of polar substances before cleaning (ppm) × 100

◎: Скорость удаления выше 99%.◎: Removal rate above 99%.

○: Скорость удаления выше от 90% до 99%.○: The removal rate is higher from 90% to 99%.

△: Скорость удаления выше от 80% до 90%.△: The removal rate is higher from 80% to 90%.

×: Скорость удаления 80% или ниже.×: The removal rate is 80% or lower.

Процесс полученияReceipt process

Технологический Пример 1Technological Example 1

(1) Сырье(1) Raw materials

После хранения стирола (St: Sumitomo Chemical Co., Ltd.) и циклогексана (СН: Idemitsu Petrochemical Co., Ltd.) в баке для хранения и барботирования азотом, раствор пропустили через очистную колонку, наполненную активированной окисью алюминия (KHD-24, Sumika Alchem Co., Ltd.), имеющий объем 5 литров, для того чтобы удалить ингибитор полимеризации в виде трет-бутилкатехола.After the storage of styrene (St: Sumitomo Chemical Co., Ltd.) and cyclohexane (CH: Idemitsu Petrochemical Co., Ltd.) in a nitrogen storage and bubbling tank, the solution was passed through a treatment column filled with activated alumina (KHD-24, Sumika Alchem Co., Ltd.) having a volume of 5 liters in order to remove the polymerization inhibitor in the form of tert-butylcatechol.

α-Метилстирол (aMeSt: Mitsui Chemicals, Inc.) очищали при условиях, указанных в примерах и сравнительных примерах, описанных далее.α-Methylstyrene (aMeSt: Mitsui Chemicals, Inc.) was purified under the conditions specified in the examples and comparative examples described below.

(2) Инициатор(2) Initiator

н-бутиллитий (15 wt% н-гексановый раствор, Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) разбавляли циклогексаном в соотношении 1/61.n-butyllithium (15 wt% n-hexane solution, Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was diluted with 1/61 cyclohexane.

(3) Агент, прерывающий реакцию(3) Interruption Agent

Метанол (химически чистый, Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) разбавляли циклогексаном до концентрации 3 wt%.Methanol (chemically pure, Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was diluted with cyclohexane to a concentration of 3 wt%.

(4) Способ полимеризации(4) Polymerization Method

Закрытый кожухом 5-литровый реактор (R1), соединенный с мешалкой (Maxblend Impeller, Sumitomo Heavy Industries, Ltd.) и конденсатором и дополнительно оснащенный впускным патрубком для сырья, впускным патрубком инициатора и выпускным клапаном раствора полимеризации, применяли в качестве реактора полимеризации. Выпускное отверстие конденсатора изолировали газообразным азотом, для того чтобы предотвратить попадание атмосферного воздуха. Объем раствора полимеризации в реакторе полимеризации контролировали до 3 литров в любой момент времени. Часть раствора полимеризации постоянно поддерживали в кипящем состоянии и внутреннюю температуру контролировали от 82 до 84°C. Скорость вращения мешалки была 320 об/мин. Шестеренчатые насосы соответственно присоединили к впускному отверстию для сырья и выпускному отверстию реактора полимеризации, а раствор полимеризации контролировали таким образом, что раствору, смешанному в соотношении St/αMeSt/CH 10/21/69 (wt%), дали возможность течь при постоянной скорости течения 1,5 л/ч. Кроме того, в реактор полимеризации ввели инициатор при 0,07 л/ч.A jacketed 5 liter reactor (R1) connected to a stirrer (Maxblend Impeller, Sumitomo Heavy Industries, Ltd.) and a condenser and additionally equipped with a raw material inlet, an initiator inlet and a polymerization solution outlet valve was used as a polymerization reactor. The condenser outlet was isolated with nitrogen gas in order to prevent atmospheric air from entering. The volume of the polymerization solution in the polymerization reactor was controlled to 3 liters at any time. Part of the polymerization solution was constantly kept in a boiling state and the internal temperature was controlled from 82 to 84 ° C. The speed of the stirrer was 320 rpm. Gear pumps were respectively connected to the feed inlet and the outlet of the polymerization reactor, and the polymerization solution was controlled so that the solution mixed in the ratio St / αMeSt / CH 10/21/69 (wt%) was allowed to flow at a constant flow rate 1.5 l / h In addition, an initiator was introduced into the polymerization reactor at 0.07 l / h.

Живой полимерный раствор, выпущенный из реактора полимеризации, дальше подали к впускному отверстию раствора агента, прерывающего полимеризацию, по трубке, имеющей диаметр 10 мм посредством шестеренчатого насоса. Длина трубы от реактора до места смешения с агентом, прерывающим полимеризацию, составляла около 2 м, а трубку поддерживали при температуре от 65 до 70°C. Раствор агента, прерывающего полимеризацию, вводили в раствор реакции полимеризации при скорости течения 0,1 л/ч, и затем прерывали реакцию полимеризации после прохождения через статический смеситель, имеющий объем 1,2 литров (Model SMX, Sulzer Corp.). Кроме того, полимерный раствор нагревали до 260°C предварительным нагревателем, а затем промывали в приблизительно 50 л реакторе, нагретом до начальной температуры 260°C при пониженном давлении 60 торр, после чего следовало отделение и восстановление растворителя и непрореагировавшего мономера от полимера. Температура полимера в промывной емкости составляла около от 240 до 250°C, и время удержания полимера в баке было около от 20 до 30 минут. После того как летучие компоненты были достаточно удалены, полимер затем выпускали в виде жгута, охлаждали водой, а затем формировали гранулы с помощью режущего станка, для того чтобы восстановить сополимер на основе стирола.The living polymer solution discharged from the polymerization reactor was further fed to the inlet of the solution of the polymerization terminating agent through a tube having a diameter of 10 mm by means of a gear pump. The length of the pipe from the reactor to the place of mixing with the polymerization terminating agent was about 2 m, and the pipe was maintained at a temperature of 65 to 70 ° C. The solution of the polymerization terminating agent was introduced into the polymerization reaction solution at a flow rate of 0.1 l / h, and then the polymerization reaction was terminated after passing through a static mixer having a volume of 1.2 liters (Model SMX, Sulzer Corp.). In addition, the polymer solution was heated to 260 ° C with a pre-heater, and then washed in approximately 50 L of a reactor heated to an initial temperature of 260 ° C under a reduced pressure of 60 torr, followed by separation and reduction of the solvent and unreacted monomer from the polymer. The polymer temperature in the wash tank was about 240 to 250 ° C., and the polymer retention time in the tank was about 20 to 30 minutes. After the volatiles were sufficiently removed, the polymer was then released as a tow, cooled with water, and then granules were formed using a cutting machine in order to recover the styrene-based copolymer.

Технологический Пример 2Technological Example 2

Сополимер на основе стирола получали посредством полимеризации при тех же самых условиях и применении такого же способа, как и в Технологическом Примере 1, за исключением создания скорости течения инициаторного раствора в реакторе полимеризации 0,16 л/ч.The styrene-based copolymer was obtained by polymerization under the same conditions and using the same method as in Technological Example 1, except for creating a flow rate of the initiator solution in the polymerization reactor of 0.16 l / h.

Способы анализаAnalysis Methods

(1) Измерение молекулярного веса (Mn, Mw, Mz, Mz/Mw)(1) Molecular Weight Measurement (Mn, Mw, Mz, Mz / Mw)

Молекулярные веса измеряли с помощью системы гельпроникающей хроматографии (ГПХ) система, состоящей из соединения двух колонок (TSKgel SuperHZM-H, 40°C) с HLC-8220 производства Toray Industries, Inc., и обеспеченной детектором показателя преломления (ПП). В качестве подвижной фазы применяли ТГФ. Вычисление молекулярных весов осуществляли посредством подготовки калибровочных кривых с применением стандартов полистирола (Toray Industries, Inc.) и затем преобразования относительно полистирола.Molecular weights were measured using a gel permeation chromatography (GPC) system consisting of connecting two columns (TSKgel SuperHZM-H, 40 ° C) with HLC-8220 manufactured by Toray Industries, Inc., and provided with a refractive index detector (PP). THF was used as the mobile phase. Molecular weights were calculated by preparing calibration curves using polystyrene standards (Toray Industries, Inc.) and then transforming relative to polystyrene.

(2) Измерение скоростей полимеризации(2) Measurement of polymerization rates

Образцы полимерного раствора собирали после прекращения полимеризации, после чего следовало определение величины количеств мономера стирола и α-метилстирола, оставшихся в растворе посредством газовой хроматографии газовая хроматография (GC-14B, Shimadzu Corp.). Каждую скорость полимеризации определяли на основании формулы (a) ниже.Samples of the polymer solution were collected after termination of the polymerization, followed by determining the amount of styrene monomer and α-methylstyrene remaining in the solution by gas chromatography gas chromatography (GC-14B, Shimadzu Corp.). Each polymerization rate was determined based on formula (a) below.

Формула (a):Formula (a):

Скорость полимеризации (%) = (1-(концентрация мономера, оставшегося в полимерном растворе после полимеризации/концентрация мономера в сырьевом растворе перед полимеризацией)) × 100.Polymerization rate (%) = (1- (concentration of monomer remaining in the polymer solution after polymerization / concentration of monomer in the feed solution before polymerization)) × 100.

Способ литьяCasting method

Литье осуществляли при следующих условиях, применяя литьевую машину производства Funac, Ltd. (AUTO SHOT 15A). Температуры цилиндра устанавливали на 215°C, 225°C, 230°C и 230°C, удаляясь от места загрузочной воронки. Температуру формы устанавливали 60°C, время впрыска 10 секунд и время охлаждения 20 секунд. Расплавленную смолу наливали в форму посредством обеспечения давления на 5 МПа выше, чем давление литья, при котором смолу наливают в форму. Гантель ASTM № 4, имеющую толщину 3 мм, отлили и применяли в качестве образца для измерения индекса желтизны.Casting was carried out under the following conditions using an injection molding machine manufactured by Funac, Ltd. (AUTO SHOT 15A). The cylinder temperatures were set to 215 ° C, 225 ° C, 230 ° C, and 230 ° C, moving away from the loading funnel. The mold temperature was set at 60 ° C, the injection time was 10 seconds, and the cooling time was 20 seconds. The molten resin was poured into the mold by providing a pressure of 5 MPa higher than the casting pressure at which the resin was poured into the mold. Dumbbell ASTM No. 4, having a thickness of 3 mm, was cast and used as a sample for measuring the yellowness index.

Способы анализаAnalysis Methods

(1) Определение содержания полярного вещества в α-метилстироле(1) Determination of polar content in α-methylstyrene

Полярные вещества, содержащиеся в отобранном α-метилстироле, количественно определяли посредством газовой хроматографии (GC-1700, Shimadzu Corp.). Температуру колонки (HR-20 производства Shinwa Chemical Industries, Ltd.) поддерживали на 110°C в течение 10 минут, а затем поднимали до 160°C со скоростью 5°C/мин, а затем далее поднимали до 230°C со скоростью 20°C/ мин, после чего следовало измерение.The polar substances contained in the selected α-methylstyrene were quantified by gas chromatography (GC-1700, Shimadzu Corp.). The column temperature (HR-20 manufactured by Shinwa Chemical Industries, Ltd.) was maintained at 110 ° C for 10 minutes, and then raised to 160 ° C at a rate of 5 ° C / min, and then further raised to 230 ° C at a speed of 20 ° C / min, followed by measurement.

(2) Определение содержания димера в α-метилстироле(2) Determination of dimer content in α-methyl styrene

Полярные вещества, содержащиеся в отобранном α-метилстироле, количественно определяли посредством газовой хроматографии (GC-1700, Shimadzu Corp.). Измерение осуществляли при следующих условиях.The polar substances contained in the selected α-methylstyrene were quantified by gas chromatography (GC-1700, Shimadzu Corp.). The measurement was carried out under the following conditions.

Колонка: HR-1 (0,32 мм × 30 м × 0,25 мкм), неполярная.Column: HR-1 (0.32 mm × 30 m × 0.25 μm), non-polar.

Газ-носитель: He (1 мл/мин, соотношение разбавления: 1:10).Carrier gas: He (1 ml / min, dilution ratio: 1:10).

Температура колонки: 200°C → (3°C/мин) → 290°C (40°C/мин) → 300°C (поддерживали в течение 20 минут).Column temperature: 200 ° C → (3 ° C / min) → 290 ° C (40 ° C / min) → 300 ° C (maintained for 20 minutes).

Температура отверстия для ввода образца: 250°C.Sample inlet opening temperature: 250 ° C.

Температура детектора: 280°C.Detector temperature: 280 ° C.

(3) Определение показателя живой полимеризации(3) Determination of the rate of living polymerization

Показатель живой полимеризации является показателем, который выражает близость к идеальной живой полимеризации. В случае идеальной живой полимеризации, так как концентрация активных частиц не изменяется до и после полимеризации, то среднечисловой молекулярный вес (Mn), рассчитанный по результирующему полимеру, представляется следующей формулой (b).The living polymerization index is an indicator that expresses proximity to ideal living polymerization. In the case of perfect living polymerization, since the concentration of active particles does not change before and after polymerization, the number average molecular weight (Mn) calculated from the resulting polymer is represented by the following formula (b).

Формула (b):Formula (b):

Идеальный Mn = Вес всех прореагировавших мономеров (г)/общее количество инициатора (моль)Ideal Mn = Weight of all reacted monomers (g) / total amount of initiator (mol)

Показатель живой полимеризации принимается равным разнице между выше упомянутым идеальным Mn и Mn полимера, полученного в действительности, определяется на основании следующей формулы (c), и определяется, как указано ниже.The living polymerization rate is taken to be the difference between the above-mentioned ideal Mn and Mn of the polymer obtained in reality, is determined based on the following formula (c), and is determined as indicated below.

Формула (с):Formula (C):

Показатель живой полимеризации=идеальный Мп/Мп результирующего полимераThe rate of living polymerization = ideal Mp / Mp of the resulting polymer

○: Показатель живой полимеризации больше, чем от 0,8 до 1,2.○: The rate of live polymerization is greater than 0.8 to 1.2.

△: Показатель живой полимеризации больше, чем от 0,7 до 0,8 или больше, чем от 1,2 до 1,3.△: The rate of live polymerization is greater than 0.7 to 0.8, or greater than 1.2 to 1.3.

×: Показатель живой полимеризации 0,7 или менее или больше, чем 1,3.×: The rate of live polymerization of 0.7 or less or more than 1.3.

(4) Температура стеклования (Тg)(4) Glass transition temperature (Tg)

Температуру стеклования (Тд) определяли в соответствии с JIS-K-7121, применяя DSC-7 производства Perkin-Elmer Corp. Конкретнее, температуру поднимали до 250°С со скоростью 10°С/мин, возвращали до комнатной температуры со скоростью 10°С/мин и снова поднимали до 250°С со скоростью 10°С/мин в атмосфере азота. Температуру стеклования, измеренную в течение второго температурного подъема, применяли в качестве величины Тg.The glass transition temperature (TD) was determined in accordance with JIS-K-7121 using DSC-7 manufactured by Perkin-Elmer Corp. More specifically, the temperature was raised to 250 ° C at a rate of 10 ° C / min, returned to room temperature at a speed of 10 ° C / min and again raised to 250 ° C at a rate of 10 ° C / min in a nitrogen atmosphere. The glass transition temperature measured during the second temperature rise was used as the value of Tg.

(5) Индекс желтизны(5) Yellowness Index

Индекс желтизны измеряли в соответствии с JIS-K7103, применяя SM-5-CH-H2 производства Suga Test Instruments Co., Ltd.The yellowness index was measured in accordance with JIS-K7103 using SM-5-CH-H2 manufactured by Suga Test Instruments Co., Ltd.

©: Индекс желтизны 1,5 или ниже.©: Yellowness Index 1.5 or lower.

о: Индекс желтизны выше, чем от 1,5 до 2,0.o: The yellowness index is higher than 1.5 to 2.0.

Δ: Индекс желтизны выше, чем от 2,0 до 3,0.Δ: The yellowness index is higher than 2.0 to 3.0.

×: Индекс желтизны 3,0 или более.×: Yellowness Index 3.0 or more.

Пример 1Example 1

Перегонку осуществляли посредством простой перегонки. Конкретнее, термометр для измерения температуры жидкости прикрепили к 300 мл реакционной колбе, имеющей в своем составе якорь, и, кроме того, прилагались К-образная трубка, соединенная с термометром для измерения температуры водяных паров, холодильник Либиха, двухсторонний аллонж и колба для временного хранения. Кроме того, к аллонжу присоединили вакуумный насос через вакуум-регулятор (VC-30S, Okano Works, Ltd.), для того чтобы позволить регулирование степени падения давления. В качестве источника тепла применяли масляную баню.Distillation was carried out by simple distillation. More specifically, a thermometer for measuring the temperature of the liquid was attached to a 300 ml reaction flask containing an anchor, and in addition, a K-shaped tube connected to a thermometer for measuring the temperature of water vapor, a Liebig refrigerator, a double-sided allonge, and a flask for temporary storage were attached . In addition, a vacuum pump was connected to the allonge through a vacuum regulator (VC-30S, Okano Works, Ltd.) in order to allow regulation of the degree of pressure drop. An oil bath was used as a heat source.

200 мл α-метилстирола (Mitsui Chemicals, Inc.) поместили в реакционную колбу, и поднимали температуру жидкости до 80°С. Затем в реакционную колбу добавляли основное вещество в виде 0,08% по массе этоксида натрия (20% по массе раствор этанола, Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) при перемешивании якорем. Степень падения давления отрегулировали до 230 мм рт.ст., а температуру жидкости медленно повышали от 120 до 125°С.200 ml of α-methyl styrene (Mitsui Chemicals, Inc.) was placed in a reaction flask, and the temperature of the liquid was raised to 80 ° C. Then, a basic substance in the form of 0.08% by weight of sodium ethoxide (20% by weight of ethanol solution, Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was added to the reaction flask with stirring. The degree of pressure drop was adjusted to 230 mm Hg, and the liquid temperature was slowly raised from 120 to 125 ° C.

Фракцию с низкой температурой кипения, которая сконденсировалась после достижения температуры кипения в процессе нагревания, возвращают обратно в качестве исходной фракции.The fraction with a low boiling point, which condenses after reaching the boiling point during heating, is returned back as the initial fraction.

Основную фракцию возвращают обратно, когда температура жидкости достигла от 120 до 125°С, а температура водяных паров также достигла от 120 до 125°С. Содержание фенола и трет-бутилкатехола в очищенном α-метилстироле было ниже предела чувствительности(2 ppm по массе).The main fraction is returned back when the temperature of the liquid reached from 120 to 125 ° C, and the temperature of the water vapor also reached from 120 to 125 ° C. The content of phenol and tert-butylcatechol in the purified α-methylstyrene was below the sensitivity limit (2 ppm by weight).

Пример 2Example 2

Пример 2 осуществляли таким же образом, как и Пример 1, за исключением подведения дополнительного количества этоксида натрия (20% по массе раствор этанола, Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) 0,4% по массе. Содержание фенола и трет-бутилкатехола в очищенном α-метилстироле было ниже предела чувствительности (2 ppm по массе).Example 2 was carried out in the same manner as Example 1, except for adding an additional amount of sodium ethoxide (20% by weight ethanol solution, Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) 0.4% by weight. The content of phenol and tert-butylcatechol in the purified α-methylstyrene was below the sensitivity limit (2 ppm by weight).

Пример 3Example 3

Термометр для измерения температуры жидкости прикрепили к 160 мл 5-тигорлой реакционной колбе, имеющей в своем составе якорь, и, кроме того, прилагались К-образная трубка, соединенная с термометром для измерения температуры водяных паров, холодильник Либиха, двухсторонний аллонж и колба для временного хранения. Кроме того, к аллонжу присоединили вакуумный насос через вакуум-регулятор (VC-30S, Okano Works, Ltd.), для того чтобы позволить регулирование степени падения давления. Кроме того, α-метилстирол подавали в колбу со скоростью 1,99 мл/мин посредством насоса A. Кроме того, в колбу подавали этоксид натрия (20% по массе раствор этанола, Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) со скоростью 0,008 мл/мин посредством микропитателя (насос B). Жидкость внутри колбы отводили со скоростью 0,1 мл/мин, применяя насос C. Давление внутри системы поддерживали на 230 мм рт. ст., а перегонку осуществляли со скоростью со скоростью 1,9 мл/мин. В качестве источника тепла применяли масляную баню. После того как были стабилизированы условия, перегоняемую мономерную жидкость проанализировали. Содержание фенола и трет-бутилкатехола в очищенном α-метилстироле было ниже предела чувствительности (2 ppm по массе).A thermometer for measuring the temperature of the liquid was attached to a 160 ml 5-crucible reaction flask containing an anchor, and in addition, a K-shaped tube connected to a thermometer for measuring the temperature of water vapor, a Liebig refrigerator, a two-way allonge, and a flask for temporary storage. In addition, a vacuum pump was connected to the allonge through a vacuum regulator (VC-30S, Okano Works, Ltd.) in order to allow regulation of the degree of pressure drop. In addition, α-methyl styrene was introduced into the flask at a rate of 1.99 ml / min by pump A. In addition, sodium ethoxide (20% by weight ethanol solution, Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was supplied to the flask at a rate of 0.008 ml / min by micropower (pump B). The liquid inside the flask was discharged at a rate of 0.1 ml / min using pump C. The pressure inside the system was maintained at 230 mm Hg. Art., and distillation was carried out at a speed of 1.9 ml / min. An oil bath was used as a heat source. After the conditions were stabilized, the distilled monomer liquid was analyzed. The content of phenol and tert-butylcatechol in the purified α-methylstyrene was below the sensitivity limit (2 ppm by weight).

Пример 4Example 4

Пример 4 осуществляли таким же образом, как и Пример 2, за исключением применения гидроксида натрия (50% по массе водный раствор, Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) в качестве основного вещества.Example 4 was carried out in the same manner as Example 2, except for the use of sodium hydroxide (50% by weight aqueous solution, Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) as the main substance.

Пример 5Example 5

Очистку α-метилстирола осуществляли посредством добавления 0,8% по массе основного вещества в виде этоксида натрия (20% по массе раствор этанола, Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), перегоняя при степени падения давления 230 мм рт. ст. и температуре жидкости от 120 до 125°C, и восстанавливая основную фракцию, когда температура водяных паров достигла от 120 до 125°C. Содержание фенола и трет-бутилкатехола в очищенном α-метилстироле было ниже предела чувствительности (2 ppm по массе). Получение сополимера смолы на основе стирола осуществляли в соответствии с процессом, описанным в Технологическом Примере 1.Purification of α-methyl styrene was carried out by adding 0.8% by weight of the basic substance in the form of sodium ethoxide (20% by weight of ethanol solution, Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), distilling at a pressure drop of 230 mm Hg. Art. and a liquid temperature of 120 to 125 ° C, and restoring the basic fraction when the temperature of the water vapor reaches 120 to 125 ° C. The content of phenol and tert-butylcatechol in the purified α-methylstyrene was below the sensitivity limit (2 ppm by weight). The preparation of a styrene-based resin copolymer was carried out in accordance with the process described in Technological Example 1.

Среднечисловой молекулярный вес Mn результирующего сополимера на основе стирола составил 98000. Кроме того, скорости полимеризации были 99,7% для St и 48,9% для α-MeSt.The number average molecular weight Mn of the resulting styrene-based copolymer was 98,000. In addition, the polymerization rates were 99.7% for St and 48.9% for α-MeSt.

Пример 6Example 6

Очистку α-метилстирола осуществляли таким же образом, как и в Примере 1. Содержание фенола и трет-бутилкатехола в очищенном α-метилстироле было ниже предела чувствительности (2 ppm по массе). Получение сополимера на основе стирола осуществляли в соответствии с процессом, описанным в Технологическом Примере 2.Purification of α-methylstyrene was carried out in the same manner as in Example 1. The content of phenol and tert-butylcatechol in the purified α-methylstyrene was below the sensitivity limit (2 ppm by weight). The preparation of a styrene-based copolymer was carried out in accordance with the process described in Technological Example 2.

Среднечисловой молекулярный вес Mn результирующего сополимера на основе стирола составил 62000, а скорости полимеризации были 99,8% для St и 47,5% для α-MeSt.The number average molecular weight Mn of the resulting styrene-based copolymer was 62,000 and the polymerization rates were 99.8% for St and 47.5% for α-MeSt.

Пример 7Example 7

Очистку α-метилстирола осуществляли таким же образом, как и в Примере 2. Содержание фенола и трет-бутилкатехола в очищенном α-метилстироле было ниже предела чувствительности (2 ppm по массе). Получение сополимера на основе стирола осуществляли в соответствии с процессом, описанным в Технологическом Примере 2.Purification of α-methylstyrene was carried out in the same manner as in Example 2. The content of phenol and tert-butylcatechol in the purified α-methylstyrene was below the sensitivity limit (2 ppm by weight). The preparation of a styrene-based copolymer was carried out in accordance with the process described in Technological Example 2.

Среднечисловой молекулярный вес Mn результирующего сополимера на основе стирола составил 61000, а скорости полимеризации были 99,7% для St и 46,5% для α-MeSt.The number average molecular weight Mn of the resulting styrene-based copolymer was 61,000 and the polymerization rates were 99.7% for St and 46.5% for α-MeSt.

Пример 8Example 8

Очистку α-метилстирола осуществляли таким же образом, как и в Примере 3. Содержание фенола и трет-бутилкатехола в очищенном α-метилстироле было ниже предела чувствительности (2 ppm по массе). Получение сополимера на основе стирола осуществляли в соответствии с процессом, описанным в Технологическом Примере 2.Purification of α-methylstyrene was carried out in the same manner as in Example 3. The content of phenol and tert-butylcatechol in the purified α-methylstyrene was below the sensitivity limit (2 ppm by weight). The preparation of a styrene-based copolymer was carried out in accordance with the process described in Technological Example 2.

Среднечисловой молекулярный вес Mn результирующего сополимера на основе стирола составил 60000, а скорости полимеризации были 99,6% для St и 46,3% для α-MeSt.The number average molecular weight Mn of the resulting styrene-based copolymer was 60,000, and the polymerization rates were 99.6% for St and 46.3% for α-MeSt.

Пример 9Example 9

Очистку α-метилстирола осуществляли таким же образом, как и в Примере 3. Содержание фенола и трет-бутилкатехола в очищенном α-метилстироле было ниже предела чувствительности (2 ppm по массе). Получение сополимера на основе стирола осуществляли в соответствии с процессом, описанным в Технологическом Примере 2.Purification of α-methylstyrene was carried out in the same manner as in Example 3. The content of phenol and tert-butylcatechol in the purified α-methylstyrene was below the sensitivity limit (2 ppm by weight). The preparation of a styrene-based copolymer was carried out in accordance with the process described in Technological Example 2.

Среднечисловой молекулярный вес Mn результирующего сополимера на основе стирола составил 61000, а скорости полимеризации были 99,7% для St и 46,4% для α-MeSt.The number average molecular weight Mn of the resulting styrene-based copolymer was 61,000 and the polymerization rates were 99.7% for St and 46.4% for α-MeSt.

Справочный Пример ] Reference Example ]

Полимеризацию осуществляли в соответствии с Технологическим Примером 2 посредством добавления бензофурана к раствору сырья полимеризации (смешанный раствор стирола, α-метилстирола и циклогексана) до концентрации 65 ppm на основании α-метилстирола.The polymerization was carried out in accordance with Technological Example 2 by adding benzofuran to a solution of a polymerization feed (a mixed solution of styrene, α-methylstyrene and cyclohexane) to a concentration of 65 ppm based on α-methylstyrene.

Справочные Примеры со 2 по 7Reference Examples 2 to 7

Бензофуран в количествах, показанных в Таблице 3, добавляли к раствору сырья полимеризации. Другие условия были теми же самыми, что и в Примере 10 (ссылка на пример, который отсутствует в исправленной версии).Benzofuran in the amounts shown in Table 3 was added to the polymerization feed solution. Other conditions were the same as in Example 10 (link to an example that is not in the revised version).

Сравнительный Пример 1Comparative Example 1

Справочный Пример 1 осуществляли таким же образом, как и Пример 2, за исключением применения диэтаноламин (химически чистый, Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) в качестве основного вещества.Reference Example 1 was carried out in the same manner as Example 2, except for the use of diethanolamine (chemically pure, Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) as the main substance.

Сравнительный Пример 2Comparative Example 2

Справочный Пример 2 осуществляли таким же образом, как и Пример 2, за исключением применения пиридина (химически чистый, Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) в качестве основного вещества.Reference Example 2 was carried out in the same manner as Example 2, except for the use of pyridine (chemically pure, Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) as the main substance.

Сравнительный Пример 3Comparative Example 3

200 мл α-метилстирола (Mitsui Chemicals, Inc.) поместили в 300 мл делительную воронку, после чего следовало добавление 50 мл гидроксида натрия (10% по массе водный раствор, Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) и встряхивание 100 раз. После того, как смеси дали постоять нетронутой, пять раз повторили процедуру удаления только водного слоя. Затем вместо водного раствора гидроксида натрия добавили 50 мл дистиллированной воды и повторяли ту же самую процедуру, пока водный слой не стал нейтральным. Затем удалили масляный слой и осуществляли процедуру перегонки таким же образом, как и в Примере 2 без добавления основного вещества.200 ml of α-methyl styrene (Mitsui Chemicals, Inc.) was placed in a 300 ml separatory funnel, followed by the addition of 50 ml of sodium hydroxide (10% by weight aqueous solution, Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) and shaking 100 times. After the mixture was allowed to stand intact, the procedure for removing only the aqueous layer was repeated five times. Then, instead of an aqueous solution of sodium hydroxide, 50 ml of distilled water was added and the same procedure was repeated until the aqueous layer became neutral. Then the oil layer was removed and the distillation procedure was carried out in the same manner as in Example 2 without the addition of a basic substance.

Сравнительный Пример 4Comparative Example 4

Процедуру перегонки осуществляли таким же образом, как и в Примере 2 без добавления основного вещества.The distillation procedure was carried out in the same manner as in Example 2 without the addition of a basic substance.

Сравнительный Пример 5Comparative Example 5

Очистку α-метилстирола осуществляли посредством содержания α-метилстирола в баке для хранения и барботирования азотом, после чего следует пропускание через колонку очистки, имеющую внутренний диаметр 76,3 мм, высоту 600 мм и объем 2,5 литров, наполненную активированной окисью алюминия (KHD-24, Sumika Alchem Co., Ltd.).Purification of α-methylstyrene was carried out by containing α-methylstyrene in a nitrogen storage and bubbling tank, followed by passing through a purification column having an inner diameter of 76.3 mm, a height of 600 mm and a volume of 2.5 liters filled with activated alumina (KHD) -24, Sumika Alchem Co., Ltd.).

Содержание основных веществ в α-метилстироле измеряли посредством взятия образца α-метилстирола, который элюировал из очистной колонки через 200 часов после начала прохождения α-метилстирола через колонку.The content of basic substances in α-methylstyrene was measured by taking a sample of α-methylstyrene, which was eluted from the treatment column 200 hours after the passage of α-methylstyrene through the column.

Получение сополимера на основе стирола осуществляли, применяя способ, описанный в Технологическом Примере 2, за исключением применения образца α-метилстирола, взятого через 200 часов после начала прохождения α-метилстирола через колонку.The preparation of a styrene-based copolymer was carried out using the method described in Technological Example 2, except for the use of a sample of α-methylstyrene taken 200 hours after the start of passage of α-methylstyrene through the column.

Среднечисловой молекулярный вес Mn результирующего сополимера на основе стирола составил 61000, а скорости полимеризации были 99,5% для St и 46,2% для α-MeSt.The number average molecular weight Mn of the resulting styrene-based copolymer was 61,000 and the polymerization rates were 99.5% for St and 46.2% for α-MeSt.

Сравнительный Пример 6Comparative Example 6

Очистку α-метилстирола осуществляли таким же образом, как и в Сравнительном Примере 5.Purification of α-methylstyrene was carried out in the same manner as in Comparative Example 5.

Содержание полярных веществ в α-метилстироле измеряли посредством взятия образца α-метилстирола, который элюировал из очистной колонки через 300 часов после начала прохождения α-метилстирола через колонку.The content of polar substances in α-methylstyrene was measured by taking a sample of α-methylstyrene, which was suirable from the treatment column 300 hours after the passage of α-methylstyrene through the column.

Получение сополимера на основе стирола осуществляли, применяя способ, описанный в Технологическом Примере 2, за исключением применения образца α-метилстирола, взятого через 300 часов после начала прохождения α-метилстирола через колонку.The preparation of the styrene-based copolymer was carried out using the method described in Technological Example 2, except for the use of a sample of α-methylstyrene taken 300 hours after the passage of α-methylstyrene through the column.

Среднечисловой молекулярный вес Mn результирующего сополимера на основе стирола составил 60000, а скорости полимеризации были 80,8% для St и 5,7% для α-MeSt.The number average molecular weight Mn of the resulting styrene-based copolymer was 60,000, and the polymerization rates were 80.8% for St and 5.7% for α-MeSt.

Справочные Примеры 6 и 7Reference Examples 6 and 7

Бензофуран добавляли к раствору сырья полимеризации в количествах, показанных в Таблице 3. Другие условия были теми же самыми, что и в Примере 10 (ссылка на пример, который отсутствует в исправленной версии).Benzofuran was added to the polymerization feedstock solution in the amounts shown in Table 3. Other conditions were the same as in Example 10 (link to an example that is not in the revised version).

Результаты анализаAnalysis results

Результаты анализа, примеры и сравнительные примеры показаны в Таблице 1.The results of the analysis, examples and comparative examples are shown in Table 1.

Таблица 1Table 1 Пример 1Example 1 Пример 2Example 2 Пример 3Example 3 Пример 4Example 4 Основное веществоMain substance NaOEt EtOH р-рNaOEt EtOH solution NaOEt EtOH р-рNaOEt EtOH solution NaOEt EtOH р-рNaOEt EtOH solution NaOH H2O р-рNaOH H 2 O solution pKa сопряженной кислотыpKa conjugate acid 1717 1717 1717 1616 Концентрация катализатораCatalyst concentration 0,080.08 0,40.4 0,080.08 0,40.4 Удаление побочных продуктов с низким молекулярным весомLow molecular weight by-product removal ДаYes ДаYes ДаYes ДаYes РастворимостьSolubility ΟΟ ΟΟ ΟΟ ΔΔ Эффекты очисткиCleaning effects ΟΟ

Figure 00000005
Figure 00000005
ΟΟ ΔΔ Сравнит. Пример 1Compares. Example 1 Сравнит. Пример 2Compares. Example 2 Сравнит. Пример 3Compares. Example 3 Сравнит. Пример 4Compares. Example 4 Основное веществоMain substance (EtOH)2NH(EtOH) 2 NH ПиридинPyridine NaOH H2O р-рNaOH H 2 O solution НетNo pKa сопряженной кислотыpKa conjugate acid 99 66 1616 -- Концентрация катализатораCatalyst concentration 0,40.4 0,40.4 -- 00 Удаление побочных продуктов с низким молекулярным весомLow molecular weight by-product removal ДаYes ДаYes НетNo -- РастворимостьSolubility ΔΔ ΟΟ -- -- Эффекты очисткиCleaning effects ×× ×× ×× ××

Таблица 2table 2 Процесс полученияReceipt process Содержание основного вещества в α- метилстиролеThe content of the main substance in α-methylstyrene Результаты анализа сополимера на основе стиролаStyrene Based Copolymer Analysis Results Ацетонилацетон и 3-метил-2-циклопентенон (мас. ppm)Acetonylacetone and 3-methyl-2-cyclopentenone (wt. Ppm) Бензальдегид (мас. ppm)Benzaldehyde (wt. Ppm) Индекс живой полимерии-зацииLiving Polymer Index Температура стеклования Tg (°C)Glass transition temperature Tg (° C) Индекс желтизны ИЖIL yellowness index Пример 5Example 5 Технологи-ческий Пример 1Technological Example 1 <2<2 <2<2 ΟΟ 131131

Figure 00000005
Figure 00000005
Пример 6Example 6 Технологи-ческий Пример 2Technological Example 2 <2<2 <2<2 ΟΟ 131131
Figure 00000005
Figure 00000005
Пример 7Example 7 Технологи-ческий Пример 2Technological Example 2 <2<2 <2<2 ΟΟ 130130
Figure 00000005
Figure 00000005
Пример 8Example 8 Технологи-ческий Пример 2Technological Example 2 3636 15fifteen ΟΟ 130130 ΟΟ Пример 9Example 9 Технологи-ческий Пример 2Technological Example 2 7272 2121 ΟΟ 130130 ΔΔ Сравни-тельный Пример 5Comparative Example 5 Технологи-ческий Пример 2Technological Example 2 105105 3232 ΟΟ 130130 ×× Сравни-тельный Пример 6Comparative Example 6 Технологи-ческий Пример 2Technological Example 2 185185 5252 ×× 106106 ××

Таблица 3Table 3 Количество бензофурана, добавленное к α- метилстиролу (ppm)Amount of benzofuran added to α-methylstyrene (ppm) КонверсияConversion Молекулярный весMolecular weight ДСКDSC Индекс желтизныYellowness index СтиролStyrene α-MeStα-MeSt Mw×10-4 Mw × 10 -4 Mn×10-4 Mn × 10 -4 Справочный Пример 1Reference Example 1 6565 >99,9> 99.9 50fifty 28,328.3 11,311.3 125125 ΟΟ Справочный Пример 2Reference Example 2 210210 >99,9> 99.9 6565 26,326.3 12,512.5 131131 ΟΟ Справочный Пример 3Reference Example 3 500500 >99,9> 99.9 7272 28,728.7 14fourteen 133133 ΟΟ Справочный Пример 4Reference Example 4 10001000 >99,9> 99.9 7575 28,728.7 14fourteen 134134 ΔΔ Справочный Пример 5Reference Example 5 40004000 >99,9> 99.9 7676 28,728.7 14,114.1 134134 ΔΔ Справочный Пример 6Reference Example 6 1000010,000 >99,9> 99.9 7474 28,528.5 13,813.8 134134 ×× Справочный Пример 7Reference Example 7 00 >99,9> 99.9 4444 21,221,2 10,210,2 121121 ΟΟ

Промышленная применимостьIndustrial applicability

В соответствии с настоящим изобретением, α-метилстирол высокой чистоты можно обеспечить посредством эффективного удаления следовых количеств полярных веществ, содержащихся в α-метилстироле, которые были не в состоянии удалить на предыдущем уровне техники без необходимости сложного процесса. Получаемый α-метилстирол применяется в качестве мономера для промышленного получения полимеров и позволяет получить полимеры с высоким молекулярным весом без окрашивания.In accordance with the present invention, high-purity α-methylstyrene can be achieved by effectively removing trace amounts of polar substances contained in α-methylstyrene that were not able to remove in the prior art without the need for a complex process. The resulting α-methylstyrene is used as a monomer for the industrial production of polymers and allows to obtain polymers with high molecular weight without staining.

Claims (9)

1. Способ получения α-метилстирола, включающий в себя стадии:
реагирования полярного вещества, которое содержит соединение, содержащее карбонильную группу, и которое содержится в α-метилстироле, в присутствии основного соединения, причем основность основного соединения составляет 10 или более по показателю константы кислотной диссоциации рКа сопряженной кислоты основного вещества;
отделения компонента с низкой температурой кипения, полученного посредством реакции, от смеси продукта реакции полярного вещества, содержащего соединение, содержащее карбонильную группу, и α-метилстирола; и
отделения α-метилстирола от смеси продукта реакции полярного вещества, содержащего соединение, содержащее карбонильную группу, и α-метилстирола.
1. A method of producing α-methylstyrene, comprising the steps of:
reacting a polar substance which contains a compound containing a carbonyl group and which is contained in α-methylstyrene in the presence of a basic compound, the basicity of the basic compound being 10 or more in terms of the acid dissociation constant pKa of the conjugated acid of the basic substance;
separating the component with a low boiling point obtained by the reaction from a mixture of the reaction product of a polar substance containing a compound containing a carbonyl group and α-methylstyrene; and
separating α-methylstyrene from a mixture of a reaction product of a polar substance containing a compound containing a carbonyl group and α-methylstyrene.
2. Способ получения α-метилстирола, включающий в себя стадии:
реагирования полярного вещества, которое содержит соединение, содержащее карбонильную группу, и которое содержится в α-метилстироле, в присутствии основного соединения, причем основность основного соединения составляет 10 или более по показателю константы кислотной диссоциации рКа сопряженной кислоты основного вещества;
отделения смеси компонента с низкой температурой кипения, полученного посредством реакции, и α-метилстирола от продукта реакции полярного вещества, содержащего соединение, содержащее карбонильную группу, и α-метилстирола; и
отделения α-метилстирола от смеси продукта реакции полярного вещества, содержащего соединение, содержащее карбонильную группу, и α-метилстирола.
2. A method of producing α-methylstyrene, comprising the steps of:
reacting a polar substance which contains a compound containing a carbonyl group and which is contained in α-methylstyrene in the presence of a basic compound, the basicity of the basic compound being 10 or more in terms of the acid dissociation constant pKa of the conjugated acid of the basic substance;
separating a mixture of the low boiling point component obtained by the reaction and α-methylstyrene from the reaction product of a polar substance containing a compound containing a carbonyl group and α-methylstyrene; and
separating α-methylstyrene from a mixture of a reaction product of a polar substance containing a compound containing a carbonyl group and α-methylstyrene.
3. Способ получения α-метилстирола по п.1 или 2, в котором основное вещество представляет собой основное соединение, содержащее щелочной металл или щелочноземельный металл.3. The method of producing α-methylstyrene according to claim 1 or 2, in which the basic substance is a basic compound containing an alkali metal or alkaline earth metal. 4. Способ получения α-метилстирола по п.1 или 2, в котором полярное вещество, содержащее соединение, содержащее карбонильную группу, содержит соединение, содержащее карбонильную группу, и смесь фенола и катехола.4. The method of producing α-methylstyrene according to claim 1 or 2, in which the polar substance containing a compound containing a carbonyl group contains a compound containing a carbonyl group and a mixture of phenol and catechol. 5. Способ получения α-метилстирола по п.4, в котором соединение, содержащее карбонильную группу, представляет собой соединение, представленное следующей общей формулой (1) или общей формулой (2):
Figure 00000006

Figure 00000007

причем каждый из R1, R3 и R4 независимо представляет собой атом водорода или алкильную группу, имеющую от 1 до 6 атомов углерода, а R2 представляет собой алкильную группу, имеющую от 1 до 6 атомов углерода.
5. The method of producing α-methylstyrene according to claim 4, in which the compound containing a carbonyl group is a compound represented by the following general formula (1) or general formula (2):
Figure 00000006

Figure 00000007

moreover, each of R 1 , R 3 and R 4 independently represents a hydrogen atom or an alkyl group having from 1 to 6 carbon atoms, and R 2 represents an alkyl group having from 1 to 6 carbon atoms.
6. Способ получения α-метилстирола по п.5, в котором соединение, содержащее карбонильную группу, содержит, по крайней мере, одно соединение, выбранное из ацетонилацетона, 3-метил-2-циклопентенона, бензальдегида и ацетофенона.6. The method of producing α-methylstyrene according to claim 5, in which the compound containing a carbonyl group contains at least one compound selected from acetonylacetone, 3-methyl-2-cyclopentenone, benzaldehyde and acetophenone. 7. Способ получения сополимера на основе стирола путем живой анионной полимеризации с использованием α-метилстирола, полученного в соответствии со способом по п.1 или 2, и винилового ароматического мономера, представленного посредством следующей общей формулы (3)
Figure 00000008

где R5 представляет собой атом водорода, алкильную группу, имеющую 2 или более атомов углерода, или фенильную группу, a R6 представляет собой атом водорода, галоген, гидроксильную группу, алкильную группу, алкоксигруппу, карбоксильную группу или галогеналкильную группу,
причем общее содержание в α-метилстироле алифатического карбонильного соединения, представленного следующей общей формулой (1) и его конденсата внутримолекулярной дегидратации составляет 100 мас. млн-1 или менее, а содержание ароматического карбонильного соединения, представленного следующей общей формулой (2), составляет 30 мас. млн-1 или менее:
Figure 00000009

Figure 00000010

причем каждый из R1, R3 и R4 независимо представляет собой атом водорода или алкильную группу, имеющую от 1 до 6 атомов углерода, а R2 представляет собой алкильную группу, имеющую от 1 до 6 атомов углерода.
7. A method of producing a styrene-based copolymer by live anionic polymerization using α-methylstyrene obtained in accordance with the method according to claim 1 or 2, and a vinyl aromatic monomer represented by the following general formula (3)
Figure 00000008

where R 5 represents a hydrogen atom, an alkyl group having 2 or more carbon atoms, or a phenyl group, and R 6 represents a hydrogen atom, a halogen, a hydroxyl group, an alkyl group, an alkoxy group, a carboxyl group or a haloalkyl group,
moreover, the total content of α-methylstyrene aliphatic carbonyl compounds represented by the following General formula (1) and its condensate intramolecular dehydration is 100 wt. mn -1 or less and the content of the aromatic carbonyl compound represented by the following general formula (2) is 30 wt. mn -1 or less:
Figure 00000009

Figure 00000010

wherein each of R 1 , R 3 and R 4 independently represents a hydrogen atom or an alkyl group having from 1 to 6 carbon atoms, and R 2 represents an alkyl group having from 1 to 6 carbon atoms.
8. Способ получения сополимера на основе стирола по п.7, в котором содержание спирта, фенола и катехолов, содержащихся в α-метилстироле, составляет 10 мас. млн-1 или менее.8. The method of producing a styrene-based copolymer according to claim 7, in which the content of alcohol, phenol and catechols contained in α-methylstyrene is 10 wt. mn -1 or less. 9. Способ получения сополимера на основе стирола по п.7 или 8, в котором содержание димера α-метилстирола в α-метилстироле составляет менее 5 мас. млн-1. 9. A method for producing a styrene-based copolymer according to claim 7 or 8, wherein the content of α-methylstyrene dimer in α-methylstyrene is less than 5 wt. ppm -1 .
RU2008145041/04A 2006-04-17 2007-04-16 METHOD OF PRODUCING α-METHYL STYRENE, AND METHOD OF PRODUCING STYRENE-BASED HEAT-RESISTANT COPOLYMER USING α-METHYL STYRENE RU2421477C2 (en)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006113271 2006-04-17
JP2006-113271 2006-04-17
JP2006-114013 2006-04-18
JP2006114013 2006-04-18
JP2006-143707 2006-05-24

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2008145041A RU2008145041A (en) 2010-05-27
RU2421477C2 true RU2421477C2 (en) 2011-06-20

Family

ID=42679846

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2008145041/04A RU2421477C2 (en) 2006-04-17 2007-04-16 METHOD OF PRODUCING α-METHYL STYRENE, AND METHOD OF PRODUCING STYRENE-BASED HEAT-RESISTANT COPOLYMER USING α-METHYL STYRENE

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2421477C2 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
RU2008145041A (en) 2010-05-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH10501831A (en) Thermoplastic molding materials
KR100298534B1 (en) Process for the preparation of vinylic polymers, polymerization initiator for vinylic m0nomers, and styrene resin composition
US7781552B2 (en) Styrene copolymer and process for producing the same
US7772336B2 (en) Method for producing α-methylstyrene and heat-resistant styrene-based copolymer using the α-methylstyrene
RU2421477C2 (en) METHOD OF PRODUCING α-METHYL STYRENE, AND METHOD OF PRODUCING STYRENE-BASED HEAT-RESISTANT COPOLYMER USING α-METHYL STYRENE
JPH08188622A (en) Production of low-molecular-weight brominated polystyrene
TW201111336A (en) Process for preparing substituted 1,4-quinone methides
TW419486B (en) Materials used for producing heat resistant resins, heat resistant resins and method for producing heat resistant resins
JPH0987333A (en) Aromatic vinyl copolymer and its manufacture
TWI538946B (en) A method for producing a styrene-based resin composition containing a high-branch type ultra-high molecular weight body and a composition thereof
JP4925391B2 (en) Heat resistant styrenic resin composition
TW200906864A (en) Soluble polyfunctional vinyl aromatic copolymer, and method for production thereof
JP2001316540A (en) Styrenic resin composition
JP2001323018A (en) Method for producing styrene-based resin having slight low-molecular-weight component
JP2024048074A (en) Styrenic copolymer, feed liquid, and method for producing styrenic copolymer
CN107406388A (en) Use the polymerization of stable lipophilicity hydroxylamine compound ethene suppressing base monomer
JP2001316404A (en) Preparation method of styrene-based resin
TW202413459A (en) Styrenic copolymer, feeding liquid and method for producing styrenic copolymer
JP2001316403A (en) Preparation method of styrene-based resin having excellent processability
JP2001316542A (en) Anion-polymerized styrenic resin composition
JP2001316541A (en) Rubber-modified styrenic resin composition
JP2006306901A (en) Styrenic resin composition excellent in heat resistance
WO2002012391A1 (en) Aromatic monovinyl resin composition
JP2022116592A (en) Method for producing polymer
JP2006306902A (en) Heat-resistant styrenic resin composition

Legal Events

Date Code Title Description
PC43 Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions

Effective date: 20180516

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20190417