JPH05247145A - 共重合体の製造法 - Google Patents

共重合体の製造法

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JPH05247145A
JPH05247145A JP8607392A JP8607392A JPH05247145A JP H05247145 A JPH05247145 A JP H05247145A JP 8607392 A JP8607392 A JP 8607392A JP 8607392 A JP8607392 A JP 8607392A JP H05247145 A JPH05247145 A JP H05247145A
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JP
Japan
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polymer
methacrylic acid
producing
polymerization
copolymer
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JP8607392A
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English (en)
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Yoshihiko Sugiura
嘉彦 杉浦
Toru Doi
亨 土井
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Tosoh Corp
Original Assignee
Tosoh Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 黄色度の低いN−アルキルマレイミド−メタ
クリル酸エステル系共重合体の製造法を提供する。 【構成】 N−アルキルマレイミド類とメタクリル酸エ
ステル類とをラジカル共重合させてN−アルキルマレイ
ミド−メタクリル酸エステル系共重合体を製造するにあ
たり、モノマーは溶解するがポリマーは不溶であり、生
成ポリマーが粒子状で析出する重合溶媒を用いて重合を
行なうことを特徴とする光学特性に優れた共重合体の製
造法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、光学特性に優れたN−
アルキルマレイミド−メタクリル酸エステル系共重合体
の製造法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、光学材料としては一般にガラスが
用いられてきたが、近年、生産性、軽量化、コストなど
の点から透明性の高分子材料が用いられるようになって
きた。
【0003】この様な材料として、ポリメタクリル酸メ
チル(以下PMMAと略記する)が主に用いられてい
る。しかしながら、PMMAは光学特性に優れるものの
ガラス転移温度(Tg)が100℃付近のため、耐熱性
が不十分であり使用に制限を受けるものである。よっ
て、PMMAの耐熱性を改良する目的で、マレイミド化
合物との共重合が検討されている。
【0004】例えば、メタクリル酸メチルにN−芳香族
置換マレイミドを共重合する方法が、特公昭43−97
53号公報、特開昭61−141715号公報、特開昭
61−171708号公報および特開昭62−1098
11号公報により知られている。しかし、この方法で得
られる樹脂はN−芳香族置換マレイミド含量が増すほど
耐熱性は良好となるが、脆い、加工性が悪い、着色する
等の問題があり、光学材料として使用するには問題があ
る。
【0005】最近、N−芳香族置換マレイミドに比べ、
黄着色の小さいことからシクロヘキシルマレイミド等の
アルキルマレイミド類とメタクリル酸メチルとの共重合
が種々検討され、例えば、特公平2−46605号公報
に開示されている。このような共重合体の重合方法とし
て懸濁重合法が用いられている。しかしながら、このよ
うな重合方法で製造した共重合体は、上記公報に記載さ
れているように残存マレイミドモノマーなどにより黄着
色する傾向にある。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、黄色
度の低いN−アルキルマレイミド−メタクリル酸エステ
ル系共重合体の製造法を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明者はこの問題に鑑
み、鋭意検討した結果、特定の重合方法を用いてN−ア
ルキルマレイミド−メタクリル酸エステル系共重合体を
製造した場合に、上記目的を満たすことを見いだし、本
発明を完成するに至った。
【0008】すなわち本発明は、N−アルキルマレイミ
ド類とメタクリル酸エステル類とをラジカル共重合させ
てN−アルキルマレイミド−メタクリル酸エステル系共
重合体を製造するにあたり、モノマーは溶解するがポリ
マーは不溶であり、生成ポリマーが粒子状で析出する重
合溶媒を用いて重合を行なうことを特徴とする光学特性
に優れた共重合体の製造法に関する。
【0009】本発明の製造法で用いるN−アルキルマレ
イミド類としては、N−メチルマレイミド、N−エチル
マレイミド、N−n−プロピルマレイミド、N−i−プ
ロピルマレイミド、N−n−ブチルマレイミド、N−i
−ブチルマレイミド、N−s−ブチルマレイミド、N−
t−ブチルマレイミド、N−n−ペンチルマレイミド、
N−n−ヘキシルマレイミド、N−ラウリルマレイミ
ド、N−シクロプロピルマレイミド、N−シクロブチル
マレイミド、N−シクロヘキシルマレイミド等が挙げら
れ、これらは1種または2種以上組み合わせて用いるこ
とができる。
【0010】一方、メタクリル酸エステル類としては、
メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル
酸プロピルなどが挙げられ、メタクリル酸メチルが好ま
しい。
【0011】本発明の製造法におけるN−アルキルマレ
イミド類とメタクリル酸エステル類の使用割合は、マレ
イミド類5〜50重量%、メタクリル酸エステル類95
〜50重量%であり、マレイミド類10〜40重量%、
メタクリル酸エステル類90〜60重量%の範囲が好ま
しい。
【0012】マレイミド類が50重量%を越える場合に
は得られるポリマーの機械特性が低下し、また黄色度が
高くなるため好ましくない。また、マレイミド類が5重
量%未満の場合には耐熱性向上の効果が小さくなる。
【0013】本発明の製造法は、モノマーは可溶である
が生成するポリマーは不溶であり、粒子状で析出する溶
媒系を用いることを特徴とし、これにより極めて黄色度
の低いポリマーを得ることができる。
【0014】本発明で用いる溶媒としては、モノマーを
溶解するがポリマーは不溶であり、粒子状でポリマーが
析出するものであれば特に制限なく用いることができ
る。モノマーおよびポリマーの溶解性は一般に溶媒の溶
解度係数が目安となり、用いるモノマーの種類および組
成比から適宜選定することができる。析出するポリマー
が粒子状となるか否かは、撹拌状態、重合温度などにも
影響されるが、溶媒の選択が一番重要である。ここで析
出するポリマー粒子が10〜5000μm、好ましくは
100〜1000μmの範囲になるように溶媒を選定す
る必要があり、10μm未満では目詰まりなどで分離工
程が複雑となり、5000μmを越えると得られるポリ
マーの着色度が大きくなるため好ましくない。本発明の
好ましい溶媒としては、炭素数1〜6のアルコ−ル、例
えばメタノ−ル、エタノ−ル、プロピルアルコ−ル、ブ
チルアルコ−ル、ヘキシルアルコ−ル等が挙げられる。
【0015】本発明の製造法で用いられるラジカル重合
開始剤としては、種々の触媒が使用できるが、通常はベ
ンゾイルパーオキサイド、ラウリルパーオキサイド、オ
クタノイルパーオキサイド、パーブチルピバレート、ア
セチルパーオキサイド、ジ−t−ブチルパーオキサイ
ド、t−ブチルクミルパーオキサイド、ジクミルパーオ
キサイド、t−ブチルパーオキシアセテート、t−ブチ
ルパーオキシベンゾエート、パーブチルネオデカネート
等の有機過酸化物、または、2,2’−アゾビス(2,
4−ジメチルバレロニトリル)、2,2’−アゾビス
(2−ブチロニトリル)、2,2’−アゾビスイソブチ
ロニトリル、ジメチル−2,2’−アゾビスイソブチレ
ート、1,1’−アゾビス(シクロヘキサン−1−カル
ボニトリル)等のアゾ系開始剤が挙げられる。これらの
開始剤は1種または2種以上組み合わせて用いても良
い。
【0016】また、開始剤の使用量は全モノマーに対し
て0.0001〜0.1重量%、好ましくは0.001
〜0.05重量%であり、触媒の添加時期は重合の初期
に全てを加えても良いし、重合中に分割して加えても良
い。
【0017】重合温度は開始剤の分解温度に応じて適宜
設定することができるが、一般的には40〜150℃の
範囲で行うことが好ましい。重合温度は反応を通して一
定でも良いし、連続的に、あるいは段階的に昇温、降温
させても良い。
【0018】重合時間は特に制限はないが、0.1〜5
0時間、好ましくは1〜20時間である。
【0019】また、本発明においては必要に応じて、ア
ルキルメルカプタンのような連鎖移動剤を使用しても良
く、さらにヒンダードフェノール系,リン系の酸化防止
剤を重合初期、重合中あるいは重合後に使用しても良
い。
【0020】また、重合粒子の安定化のため、生成ポリ
マーの特性を損なわない範囲で分散安定剤を添加するこ
とも可能である。
【0021】さらに本発明においては、本発明の目的を
損なわない範囲で、他のビニル系モノマーを共重合させ
ることもできる。
【0022】他のビニル系モノマーとしては、スチレ
ン,α−メチルスチレン,ビニルトルエンおよびこれら
のハロゲン置換誘導体、アクリル酸メチル,アクリル酸
エチル,アクリル酸ブチル,アクリル酸シクロヘキシ
ル,アクリル酸フェニル,アクリル酸ベンジル等のアク
リル酸エステル類、酢酸ビニル,安息香酸ビニル等のビ
ニルエステル類、メチルビニルエーテル,エチルビニル
エーテル,プロピルビニルエーテル,ブチルビニルエー
テル等のビニルエーテル類、無水マレイン酸、アクリロ
ニトリルより選ばれる1種類以上の化合物が挙げられ
る。
【0023】本発明の製造法は、バッチ式あるいは連続
式で行なうことができる。反応器の材質は特に制限な
く、ポリマー中の残存金属の影響、スケールなどの点を
考慮して選択することができる。また、反応器をグラス
ライニング等の処理をすることによりスケール防止が行
なわれる。
【0024】撹拌翼や撹拌数については特に制限はない
が、通常の錨型、スパイラル型、ブルーマージン型など
の撹拌翼を用い、撹拌数は通常30〜2000rpmで
行われる。
【0025】また、本発明において、沈澱重合後、析出
したポリマー粒子を分離後、原料モノマーを溶解し、か
つポリマーを溶解しない溶媒で洗浄することにより、さ
らに得られたポリマーの透明性を向上させることができ
る。
【0026】このような洗浄溶媒としては、メタノー
ル,エタノールなどのアルコール類、ジエチルエーテル
などのエーテル類等が挙げられる。
【0027】このようにして得られたN−アルキルマレ
イミド−メタクリル酸エステル系共重合体は、黄色度が
極めて小さく光学特性に優れているため、各種光学材
料、シート、フィルムなどに用いることができる。
【0028】
【実施例】以下、本発明を実施例により説明するが、本
発明は実施例に限定されるものではない。
【0029】生成ポリマーの分子量は、ゲルパーミエー
ションクロマトグラフィー(東ソー(株)製 HLC−
802A)を用い、ポリスチレン換算により求めた。
【0030】得られた共重合体の組成は元素分析により
求めた。
【0031】光線透過率は、生成ポリマー粒子100重
量部に対して、安定剤(Irganox1076)0.
2重量部を添加し、2軸押出機(東洋精機(株)製)に
よりペレット化した後、小型射出成形機(ミニマット2
6/15:住友重機(株)製)を用いて厚さ3mmの試
験片を作成し、ASTM 1746に準拠して測定し
た。
【0032】ポリマーの黄色度は、生成ポリマー粒子を
230℃、100kg/cmの条件で2分間プレスす
ることにより、50×25×0.8mmのプレス片を作
成し、JIS K710に準拠し、カラーコンピュータ
ー(スガ試験機(株)製)を用いて評価した(反射法;
反射板の三刺激値X;79.44、Y;82.22、
Z;94.51)。
【0033】実施例1 錨型撹拌機、窒素導入管、温度計および脱気管の付いた
10lオートクレーブに、N−メチルマレイミド267
g、メタクリル酸メチル360gおよびパーブチルピバ
レート1.0gをメタノールに溶解させ6lとして仕込
み、窒素で数回パージした後、撹拌数1000rpm、
60℃で8時間重合を行った。
【0034】析出した粒子を濾過後、減圧下60℃で2
4時間乾燥した。収量は520gであった。
【0035】また、得られたポリマーの元素分析結果よ
り、生成ポリマー中のN−メチルマレイミド単位は31
モル%であった。得られたポリマーは分子量(Mw)=
140000、ガラス転移温度(Tg)=149℃、分
解温度(Td)=390℃であった。得られたポリマー
の光学特性を表1に示す。
【0036】実施例2 N−メチルマレイミド200g、メタクリル酸メチル4
20gを使用した以外は実施例1と同様の方法で重合を
行った。
【0037】得られたポリマーの収量は490gであ
り、得られたポリマーの元素分析結果より、生成ポリマ
ー中のN−メチルマレイミド単位は22モル%であっ
た。得られたポリマーは分子量(Mw)=16000
0、ガラス転移温度(Tg)=137℃、分解温度(T
d)=392℃であった。得られたポリマーの光学特性
を表1に示す。
【0038】比較例1 錨型撹拌機、窒素導入管、温度計および脱気管の付いた
10lオ−トクレ−ブに、脱イオン水5000g、ポリ
ビニルアルコール(けん化度78.5〜81.5%)
2.0g、N−メチルマレイミド267g、メタクリル
酸メチル360g、n−オクチルメルカプタン0.9g
およびパーブチルピバレート1.0gを仕込み、窒素で
数回パージした後、撹拌数1000rpm、60℃で8
時間重合を行った。
【0039】析出した粒子を濾過後、減圧下60℃で2
4時間乾燥した。収量は500gであった。
【0040】また、得られたポリマーの元素分析結果よ
り、生成ポリマー中のN−メチルマレイミド単位は31
モル%であった。得られたポリマーの光学特性を表1に
示す。
【0041】 表 1 ─────────────────────── サンプル 光線透過率 黄色度 ─────────────────────── 実施例1 92% 3.2 実施例2 92% 3.0 比較例1 89% 9.0 ───────────────────────
【0042】
【発明の効果】本発明の製造法で得られるポリマーは、
透明性等の光学特性、耐熱性に優れるため、各種光学素
子、照明部品など広範囲な用途に用いることができる。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】N−アルキルマレイミド類とメタクリル酸
    エステル類とをラジカル共重合させてN−アルキルマレ
    イミド−メタクリル酸エステル系共重合体を製造するに
    あたり、モノマーは溶解するがポリマーは不溶であり、
    生成ポリマーが粒子状で析出する重合溶媒を用いて重合
    を行なうことを特徴とする光学特性に優れた共重合体の
    製造法。
  2. 【請求項2】請求項1に記載の製造法において、重合溶
    媒として炭素数1〜6のアルコ−ルを用いることを特徴
    とする共重合体の製造法。
JP8607392A 1992-03-10 1992-03-10 共重合体の製造法 Pending JPH05247145A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1997011978A1 (fr) * 1995-09-27 1997-04-03 Nippon Shokubai Co., Ltd. Matiere premiere destinee a la production d'une resine resistante a la chaleur, resine resistante a la chaleur et procede de production de cette resine
JP2006124569A (ja) * 2004-10-29 2006-05-18 Jsr Corp マレイミド系共重合体およびその製造方法、並びにそれから得られる光学フィルム

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