JPH0656922A - ポリ(メタ)アクリルイミド - Google Patents
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F8/00—Chemical modification by after-treatment
- C08F8/48—Isomerisation; Cyclisation
-
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- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F2800/00—Copolymer characterised by the proportions of the comonomers expressed
- C08F2800/20—Copolymer characterised by the proportions of the comonomers expressed as weight or mass percentages
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 従来のものに比して透明度に優れ、低い黄色
指数を有する新規のポリ(メタ)アクリルイミドを提供
する。 【構成】 該ポリ(メタ)アクリルイミドは、主に、式
I: 【化1】 の単位からなり、かつ(メタ)アクリル酸のC1〜C20
−アルキルエステルをベースとするポリマーを一般式I
I:R3NH2の第1アミンと、ホスフィン酸及びホスホ
ン酸及びそれらのアルカリ金属塩、アルカリ土類金属
塩、アルミニウム塩及びアンモニム塩、又はそれらの混
合物の群から選択される化合物の存在下で反応させるこ
とにより得られる。
指数を有する新規のポリ(メタ)アクリルイミドを提供
する。 【構成】 該ポリ(メタ)アクリルイミドは、主に、式
I: 【化1】 の単位からなり、かつ(メタ)アクリル酸のC1〜C20
−アルキルエステルをベースとするポリマーを一般式I
I:R3NH2の第1アミンと、ホスフィン酸及びホスホ
ン酸及びそれらのアルカリ金属塩、アルカリ土類金属
塩、アルミニウム塩及びアンモニム塩、又はそれらの混
合物の群から選択される化合物の存在下で反応させるこ
とにより得られる。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、主に、式I:
【0002】
【化2】
【0003】[式中、 R1及びR2は、それぞれ水素原子又はメチル基、及びR
3は、水素原子、それぞれC1〜C4−アルキル基、C1〜
C4−アルコキシ基及びハロゲン原子の群から選択され
る基で単置換、二置換又は三置換されていてよいC1〜
C18−アルキル基、C5〜C8−シクロアルキル基、C6
〜C10−アリール基又はC6〜C10−アリール−C1〜C
4−アルキル基を表す]の単位からなり、かつ、(メ
タ)アクリル酸のC1〜C20−アルキルエステルをベー
スとするポリマーを一般式II: R3NH2 II の第一アミンと、ホスフィン酸及びホスホン酸及びそれ
らのアルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩、アルミニウ
ム塩及びアンモニム塩、その際、アンモニムイオンはC
1〜C4−アルキル基及び/又はC5〜C8−シクロアルキ
ル基で単置換、二置換、三置換又は四置換されていてよ
い、又はそれらの混合物の群から選択される化合物の存
在下で反応させることにより得られたポリ(メタ)アク
リルイミドに関する。
3は、水素原子、それぞれC1〜C4−アルキル基、C1〜
C4−アルコキシ基及びハロゲン原子の群から選択され
る基で単置換、二置換又は三置換されていてよいC1〜
C18−アルキル基、C5〜C8−シクロアルキル基、C6
〜C10−アリール基又はC6〜C10−アリール−C1〜C
4−アルキル基を表す]の単位からなり、かつ、(メ
タ)アクリル酸のC1〜C20−アルキルエステルをベー
スとするポリマーを一般式II: R3NH2 II の第一アミンと、ホスフィン酸及びホスホン酸及びそれ
らのアルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩、アルミニウ
ム塩及びアンモニム塩、その際、アンモニムイオンはC
1〜C4−アルキル基及び/又はC5〜C8−シクロアルキ
ル基で単置換、二置換、三置換又は四置換されていてよ
い、又はそれらの混合物の群から選択される化合物の存
在下で反応させることにより得られたポリ(メタ)アク
リルイミドに関する。
【0004】(そのうちの最も一般的代表的なものは、
メチルメタクリレート及びメチルアクリレートである)
(メタ)アクリル酸のC1〜C20−アルキルエステルを
ベースとするポリマーは、透明度及び耐候性により優れ
ている。これらの理由からポリメチルメタクリレート
(PMMAs)は、例えば光学的に必要な部品、例えば
レンズの製造及びランプのカバーに使用される。
メチルメタクリレート及びメチルアクリレートである)
(メタ)アクリル酸のC1〜C20−アルキルエステルを
ベースとするポリマーは、透明度及び耐候性により優れ
ている。これらの理由からポリメチルメタクリレート
(PMMAs)は、例えば光学的に必要な部品、例えば
レンズの製造及びランプのカバーに使用される。
【0005】しかしながら、該物質を多目的に使用する
ためには、このようなアクリレート成形材料は耐熱変形
性が不十分である。その解決手段の1つは、例えばPM
MAを第一アミンと重合類似反応させて(イミド化)環
式イミド構造を形成することによりガラス転移温度を上
げる方法である(方程式1参照):
ためには、このようなアクリレート成形材料は耐熱変形
性が不十分である。その解決手段の1つは、例えばPM
MAを第一アミンと重合類似反応させて(イミド化)環
式イミド構造を形成することによりガラス転移温度を上
げる方法である(方程式1参照):
【0006】
【化3】
【0007】水性媒体中でのPMMAのイミド化は、存
在する遊離カルボキシル基に基づき、ポリマーの流動性
の低下及び水分率の上昇、応力腐食割れ及び耐候性の低
下の著しい傾向を惹起することが公知である(例えばヨ
ーロッパ特許出願公開第376749号明細書、9頁、
21〜26行参照)。
在する遊離カルボキシル基に基づき、ポリマーの流動性
の低下及び水分率の上昇、応力腐食割れ及び耐候性の低
下の著しい傾向を惹起することが公知である(例えばヨ
ーロッパ特許出願公開第376749号明細書、9頁、
21〜26行参照)。
【0008】無水媒体中でのPMMAのイミド化は、例
えば米国特許第2146209号明細書に記載されてお
り、該反応は、溶媒、例えばビフェニル及びジエチレン
グリコール中で行われる。毒性(ビフェニル)を有し、
かつ高沸点であるために回収することが困難な溶媒を使
用することに関連して、更に、該方法は、透明度の減少
を示しかつ固有の黄色を有する不均等にイミド化した生
成物を生じる。
えば米国特許第2146209号明細書に記載されてお
り、該反応は、溶媒、例えばビフェニル及びジエチレン
グリコール中で行われる。毒性(ビフェニル)を有し、
かつ高沸点であるために回収することが困難な溶媒を使
用することに関連して、更に、該方法は、透明度の減少
を示しかつ固有の黄色を有する不均等にイミド化した生
成物を生じる。
【0009】ヨーロッパ特許出願公告第234726号
明細書には、メタクリルポリマーを無水アミンと溶媒混
合物(芳香族化合物/アルコール)の存在中で350以
下で反応させる方法が記載されている。酸化防止剤、例
えばバルキーフェノール又は有機燐化合物を反応中に添
加してもよい。このことはポリマー連鎖の切断を減少さ
せるが、帯黄色の少ない生成物を生ぜしめることはない
(上記の酸化防止剤を添加せずに該方法で製造した生成
物と比較)。
明細書には、メタクリルポリマーを無水アミンと溶媒混
合物(芳香族化合物/アルコール)の存在中で350以
下で反応させる方法が記載されている。酸化防止剤、例
えばバルキーフェノール又は有機燐化合物を反応中に添
加してもよい。このことはポリマー連鎖の切断を減少さ
せるが、帯黄色の少ない生成物を生ぜしめることはない
(上記の酸化防止剤を添加せずに該方法で製造した生成
物と比較)。
【0010】これに類似したことは、PMMAを押出し
機で溶剤不在でイミド化する米国特許第4246374
号明細書に記載されている方法にも当てはまる。この場
合にも、高い反応温度が水を形成し、該水はポリマー1
キログラム当たり約1当量の酸価を有する部分的に加水
分解したポリマーを生じ、かつ透明度の低下を惹起す
る。更に副生成物、例えばエーテル及びジ−及びトリア
ルキルアミンが欠点となる。
機で溶剤不在でイミド化する米国特許第4246374
号明細書に記載されている方法にも当てはまる。この場
合にも、高い反応温度が水を形成し、該水はポリマー1
キログラム当たり約1当量の酸価を有する部分的に加水
分解したポリマーを生じ、かつ透明度の低下を惹起す
る。更に副生成物、例えばエーテル及びジ−及びトリア
ルキルアミンが欠点となる。
【0011】ヨーロッパ特許出願公開第396336号
明細書には、射出及び押出し成形において良好な加工安
定性を示す、ポリメタクリルイミドとバルキー有機燐化
合物との混合物が記載されている。しかしながら、1.
99以下の黄色度(Y1の値)を有する生成物は記載さ
れていない。
明細書には、射出及び押出し成形において良好な加工安
定性を示す、ポリメタクリルイミドとバルキー有機燐化
合物との混合物が記載されている。しかしながら、1.
99以下の黄色度(Y1の値)を有する生成物は記載さ
れていない。
【0012】RD321114(Research Disclosur
e)には、酸素不含の雰囲気中でイミド化することによ
りポリメタクリルイミドの黄色度を改善する方法が記載
されている。しかしながら、酸素を除去するには、例え
ば費用のかかる蒸留を必要とする。
e)には、酸素不含の雰囲気中でイミド化することによ
りポリメタクリルイミドの黄色度を改善する方法が記載
されている。しかしながら、酸素を除去するには、例え
ば費用のかかる蒸留を必要とする。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の課題
は、ポリメタ(アクリルアミド)の好ましい特性、例え
ば熱可塑的加工性、耐熱変形性及び透明度を損なわず
に、改善された黄色指数を有するポリメタクリルイミド
及びポリアクリルイミドを提供することであった。
は、ポリメタ(アクリルアミド)の好ましい特性、例え
ば熱可塑的加工性、耐熱変形性及び透明度を損なわず
に、改善された黄色指数を有するポリメタクリルイミド
及びポリアクリルイミドを提供することであった。
【0014】
【課題を解決するための手段】上記課題は、冒頭に記載
した成形材料により解決される。
した成形材料により解決される。
【0015】更に、該成形材料を製造する方法、成形物
を製造するための使用、及び該成形材料から得られる成
形物を見出した。
を製造するための使用、及び該成形材料から得られる成
形物を見出した。
【0016】更に、本発明による成形材料は、マルチ加
工、例えば複数回の押出しを行った場合、黄色指数値Y
1は従来技術による成形材料より少ない増加を示すこと
を見出した。
工、例えば複数回の押出しを行った場合、黄色指数値Y
1は従来技術による成形材料より少ない増加を示すこと
を見出した。
【0017】イミド化は、溶液中又は溶融物中で、例え
ばヨーロッパ特許出願公開第234726号明細書及び
米国特許第4246374号明細書に記載された公知の
方法で行うことができる。
ばヨーロッパ特許出願公開第234726号明細書及び
米国特許第4246374号明細書に記載された公知の
方法で行うことができる。
【0018】本発明によるポリマーは、燐化合物を反応
混合物にイミド化の前後又は最中に添加することにより
得られる。
混合物にイミド化の前後又は最中に添加することにより
得られる。
【0019】適当な燐化合物は、ホスフィン酸(H3P
O2)、ホスホン酸(H3PO3)、それらのアルカリ金
属塩、アルカリ土類金属塩及びアルミニウム塩並びにホ
スフィン酸リチウム、−ナトリウム、−カリウム、−ベ
リリウム、−マグネシウム、−カルシウム、及び−アル
ミニウム、ホスホン酸リチウム、−ナトリウム、−カリ
ウム、−ベリリウム、−マグネシウム、−カルシウム及
び−アルミニウム、それらの水素−及び二水素誘導体、
例えばホスフィン酸水素−及びホスホン酸水素リチウ
ム、−ナトリウム、−カリウム、−ベリリウム、−マグ
ネシウム、−カルシウム及び−アルミニウム、有利には
ホスホン酸水素二ナトリウム、ホスフィン酸二水素−及
びホスホン酸二水素リチウム、−ナトリウム、−カリウ
ム、−ベリリウム、−マグネシウム、−カルシウム及び
−アルミニウム、有利にはホスフィン酸二水素ナトリウ
ム、ホスフィン酸二水素カリウム、並びにそれらのアン
モニウム塩(その際、アンモニウムイオンは、C1〜C4
−アルキル基及び/又はC5〜C8−シクロアルキル基で
単置換、二置換、三置換又は四置換されていてよい)、
例えばホスフィン酸二水素アンモニウム、−トリメチル
セチルアンモニウム、−テトラメチルアンモニウム、有
利にはホスフィン酸二水素アンモニウム、又はこれらの
混合物である。
O2)、ホスホン酸(H3PO3)、それらのアルカリ金
属塩、アルカリ土類金属塩及びアルミニウム塩並びにホ
スフィン酸リチウム、−ナトリウム、−カリウム、−ベ
リリウム、−マグネシウム、−カルシウム、及び−アル
ミニウム、ホスホン酸リチウム、−ナトリウム、−カリ
ウム、−ベリリウム、−マグネシウム、−カルシウム及
び−アルミニウム、それらの水素−及び二水素誘導体、
例えばホスフィン酸水素−及びホスホン酸水素リチウ
ム、−ナトリウム、−カリウム、−ベリリウム、−マグ
ネシウム、−カルシウム及び−アルミニウム、有利には
ホスホン酸水素二ナトリウム、ホスフィン酸二水素−及
びホスホン酸二水素リチウム、−ナトリウム、−カリウ
ム、−ベリリウム、−マグネシウム、−カルシウム及び
−アルミニウム、有利にはホスフィン酸二水素ナトリウ
ム、ホスフィン酸二水素カリウム、並びにそれらのアン
モニウム塩(その際、アンモニウムイオンは、C1〜C4
−アルキル基及び/又はC5〜C8−シクロアルキル基で
単置換、二置換、三置換又は四置換されていてよい)、
例えばホスフィン酸二水素アンモニウム、−トリメチル
セチルアンモニウム、−テトラメチルアンモニウム、有
利にはホスフィン酸二水素アンモニウム、又はこれらの
混合物である。
【0020】燐化合物は、一般にイミド化すべきポリマ
ーの量に対して0.01〜5、有利には0.1〜1重量
%の範囲内で使用する。該量が0.01重量%未満の場
合には、これまでの観察から顕著な効果は得られない。
該量が5重量%以上の場合には、ポリマーは一般に曇り
かつ耐衝撃性は劣化する。
ーの量に対して0.01〜5、有利には0.1〜1重量
%の範囲内で使用する。該量が0.01重量%未満の場
合には、これまでの観察から顕著な効果は得られない。
該量が5重量%以上の場合には、ポリマーは一般に曇り
かつ耐衝撃性は劣化する。
【0021】例えば押出機又は固定した混合部材を備え
た管型反応器内で、溶融物中でイミド化を行う場合に
は、本発明の燐化合物を別々に、又は有利にはイミド化
に使用されるアミン中に溶解して又はイミド化すべきポ
リマーと混合して反応帯域に導入することができる。
た管型反応器内で、溶融物中でイミド化を行う場合に
は、本発明の燐化合物を別々に、又は有利にはイミド化
に使用されるアミン中に溶解して又はイミド化すべきポ
リマーと混合して反応帯域に導入することができる。
【0022】溶液中でイミド化を行うのが有利であり、
かつ該成分を反応前に溶解させるのが有利である。
かつ該成分を反応前に溶解させるのが有利である。
【0023】本発明によれば、(メタ)アクリル酸のC
1〜C20−アルキル基をベースとするポリマーは、ホモ
ポリマー及び付加的に別のエチレン系不飽和コモノマー
を含有していてもよいコポリマーの両方を包含する。
1〜C20−アルキル基をベースとするポリマーは、ホモ
ポリマー及び付加的に別のエチレン系不飽和コモノマー
を含有していてもよいコポリマーの両方を包含する。
【0024】有利なC1〜C20−アルキルメタクリレー
トは、C1〜C4−アルキルエステル、例えばメチルメタ
クリレート(MMA)、エチルメタクリレート、プロピ
ルメタクリレート、n−ブチルメタクリレート、イソブ
チルメタクリレート及びt−ブチルメタクリレート(こ
れらのうちで特に有利であるのはメチルメタクリレート
である)並びにそれらの混合物である。
トは、C1〜C4−アルキルエステル、例えばメチルメタ
クリレート(MMA)、エチルメタクリレート、プロピ
ルメタクリレート、n−ブチルメタクリレート、イソブ
チルメタクリレート及びt−ブチルメタクリレート(こ
れらのうちで特に有利であるのはメチルメタクリレート
である)並びにそれらの混合物である。
【0025】C1〜C20−アルキルアクリレートは、C1
〜C4−アルキルエステル、例えばメチルアクリレート
(MA)、エチルアクリレート、プロピルアクリレート、
n−ブチルアクリレート、イソブチルアクリレート及び
t−ブチルアクリレート(特に有利であるのはメチルア
クリレートである)並びにそれらの混合物である。
〜C4−アルキルエステル、例えばメチルアクリレート
(MA)、エチルアクリレート、プロピルアクリレート、
n−ブチルアクリレート、イソブチルアクリレート及び
t−ブチルアクリレート(特に有利であるのはメチルア
クリレートである)並びにそれらの混合物である。
【0026】適当なエチレン系不飽和コモノマーは、ア
クリル酸、メタクリル酸、マレイン酸誘導体、例えばイ
ミド及びC1〜C10−アルキルエステル、イタコン酸誘
導体、例えばイミド及びC1〜C10−アルキルエステ
ル、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、スチレ
ン、α−メチルスチルン、エチレン、プロピレン、ブタ
ジエン並びにそれらの混合物である。
クリル酸、メタクリル酸、マレイン酸誘導体、例えばイ
ミド及びC1〜C10−アルキルエステル、イタコン酸誘
導体、例えばイミド及びC1〜C10−アルキルエステ
ル、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、スチレ
ン、α−メチルスチルン、エチレン、プロピレン、ブタ
ジエン並びにそれらの混合物である。
【0027】該ポリマーは、一工程式又は多工程式で製
造することができ、多工程式重合の場合には、少なくと
も外側の工程がイミド化することのできる基を有するべ
きである。
造することができ、多工程式重合の場合には、少なくと
も外側の工程がイミド化することのできる基を有するべ
きである。
【0028】一般に、該ポリマーはメタクリル酸及び/
又はアクリル酸のC1〜C20−アルキルエステル50、
有利には80重量%以上を有する。これまでの観察から
特に有利であるのは、平均分子量を20000〜300
000g/モル(Mn)の範囲内で有するメチルメタク
リレート80〜100重量%及びメチルアクリレート0
〜20重量%からなるポリマーである。
又はアクリル酸のC1〜C20−アルキルエステル50、
有利には80重量%以上を有する。これまでの観察から
特に有利であるのは、平均分子量を20000〜300
000g/モル(Mn)の範囲内で有するメチルメタク
リレート80〜100重量%及びメチルアクリレート0
〜20重量%からなるポリマーである。
【0029】使用される第一アミン、R3NH2は、公知
である任意の第一アミンであってよい。アンモニア、C
1〜C18−アルキルアミン、C5〜C8−シクロアルキル
アミン、C6〜C10−アリールアミン及びC6〜C10−ア
リール−C1〜C4−アルキルアミン(その際、アリール
は、C1〜C4−アルキル基、C1〜C4−アルコキシ基及
びハロゲン原子、例えばフッ素、塩素又は臭素で単置
換、二置換又は三置換されていてよい)の群から選択さ
れるアミンが有利である。
である任意の第一アミンであってよい。アンモニア、C
1〜C18−アルキルアミン、C5〜C8−シクロアルキル
アミン、C6〜C10−アリールアミン及びC6〜C10−ア
リール−C1〜C4−アルキルアミン(その際、アリール
は、C1〜C4−アルキル基、C1〜C4−アルコキシ基及
びハロゲン原子、例えばフッ素、塩素又は臭素で単置
換、二置換又は三置換されていてよい)の群から選択さ
れるアミンが有利である。
【0030】アンモニアの例は、メチルアミン、エチル
アミン、n−プロピルアミン、イソプロピルアミン、n
−ブチルアミン、1−メチルプロピルアミン、2−メチ
ルプロピルアミン、1,1−ジメチルエチルアミン、n
−ペンチルアミン、1−メチルブチルアミン、2−メチ
ルブチルアミン、3−メチルブチルアミン、2−ジメチ
ルプロピルアミン、1−エチルプロピルアミン、n−ヘ
キシルアミン、n−ヘプチルアミン、n−オクチルアミ
ン、n−ノニルアミン、n−デシルアミン、n−ウンデ
シルアミン、n−ドデシルアミン、ステアリルアミン、
シクロペンチルアミン、シクロヘキシルアミン、シクロ
ヘプチルアミン、シクロオクチルアミン、アニリン、2
−,3−,4−メチルアニリン、2−,3−,4−メト
キシアニリン、2−,3−,4−シクロアニリン、2
−,3−,4−ブロモアニリン、ベンジルアミン、フェ
ネチルアミン及びフェニルプロピルアミンであり、特に
有利にはシクロヘキシルアミンである。
アミン、n−プロピルアミン、イソプロピルアミン、n
−ブチルアミン、1−メチルプロピルアミン、2−メチ
ルプロピルアミン、1,1−ジメチルエチルアミン、n
−ペンチルアミン、1−メチルブチルアミン、2−メチ
ルブチルアミン、3−メチルブチルアミン、2−ジメチ
ルプロピルアミン、1−エチルプロピルアミン、n−ヘ
キシルアミン、n−ヘプチルアミン、n−オクチルアミ
ン、n−ノニルアミン、n−デシルアミン、n−ウンデ
シルアミン、n−ドデシルアミン、ステアリルアミン、
シクロペンチルアミン、シクロヘキシルアミン、シクロ
ヘプチルアミン、シクロオクチルアミン、アニリン、2
−,3−,4−メチルアニリン、2−,3−,4−メト
キシアニリン、2−,3−,4−シクロアニリン、2
−,3−,4−ブロモアニリン、ベンジルアミン、フェ
ネチルアミン及びフェニルプロピルアミンであり、特に
有利にはシクロヘキシルアミンである。
【0031】ポリ(メタ)アクリルイミドを製造するた
めの有利な実施態様において、エステル基のアミノリシ
スにより形成されるアルコールを該反応混合物から除去
する。このことは、該アルコールを連続的に留去するこ
とにより特に有利に達成することができる。このために
は、同時にアミンが除去されないか又は除去されるアミ
ンを僅少量にするために、反応混合物から除去すべきア
ルコールより高い沸点を有するアミンをイミド化のため
に使用するのが有利である。
めの有利な実施態様において、エステル基のアミノリシ
スにより形成されるアルコールを該反応混合物から除去
する。このことは、該アルコールを連続的に留去するこ
とにより特に有利に達成することができる。このために
は、同時にアミンが除去されないか又は除去されるアミ
ンを僅少量にするために、反応混合物から除去すべきア
ルコールより高い沸点を有するアミンをイミド化のため
に使用するのが有利である。
【0032】原理的には、例えばアルコールと共に除去
されたアミンをアルコールから分離し、更に蒸留して反
応混合物に戻すことにより、留去すべきアルコールと同
じか又はそれより低い沸点を有するアミンを使用するこ
とも可能である。上記の変法(アミンの沸点>アルコー
ルの沸点)が、反応制御が容易であるという理由から有
利である。
されたアミンをアルコールから分離し、更に蒸留して反
応混合物に戻すことにより、留去すべきアルコールと同
じか又はそれより低い沸点を有するアミンを使用するこ
とも可能である。上記の変法(アミンの沸点>アルコー
ルの沸点)が、反応制御が容易であるという理由から有
利である。
【0033】該反応は、一般に(メタ)アクリレートポ
リマーとアミンの混合物を、有利には溶剤中で酸素遮断
下で沸騰するまで加熱し、かつ反応過程で形成されるア
ルコールを蒸留により反応混合物から連続的に除去する
ことにより実施する。
リマーとアミンの混合物を、有利には溶剤中で酸素遮断
下で沸騰するまで加熱し、かつ反応過程で形成されるア
ルコールを蒸留により反応混合物から連続的に除去する
ことにより実施する。
【0034】アミンは反応開始と同時に、又は例えばそ
の消費に応じて連続的に添加することができる。
の消費に応じて連続的に添加することができる。
【0035】使用されるアミンのアクリレートポリマー
に対する重量比は、一般に1:1〜400:1、有利に
は1:1〜200:1の範囲内にある。
に対する重量比は、一般に1:1〜400:1、有利に
は1:1〜200:1の範囲内にある。
【0036】使用される溶剤は、基本的には任意の極性
中性溶剤、例えばN,N′−二置換環式又は非環式カル
ボキシアミド、例えばジメチルホルムアミド、ジエチル
ホルムアミド、ジメチルアセトアミド又はジエチルアセ
トアミド、N−メチル−2−ピロリドン、N−エチル−
2−ピロリドン、N,N,N′N′−四置換環式又は非
環式尿素、例えばテトラメチル尿素、N−置換環式又は
非環式(ポリ)アミン、例えばジシクロヘキシルアミ
ン、ジメチルシクロヘキシルアミン、N,N,N′,
N′−テトラメチルエチレンジアミン又はN,N,
N′,N′−テトラメチルヘキサメチレンジアミン、高
沸点を有するエーテル、例えばエチレングリコールジメ
チルエーテル及びジエチレングリコールジメチルエーテ
ル、アルキレンカーボネート、例えばエチレンカーボネ
ート及びプロピレンカーボネート、及びその他の一般的
な極性中性溶剤、例えばヘキサメチル燐酸トリアミド、
ニトロアルカン、例えばニトロメタン、ジメチルスルホ
キシド、ジフェニルスルホキシド及びスルホラン、特に
N−メチルピロリドンが有利である。
中性溶剤、例えばN,N′−二置換環式又は非環式カル
ボキシアミド、例えばジメチルホルムアミド、ジエチル
ホルムアミド、ジメチルアセトアミド又はジエチルアセ
トアミド、N−メチル−2−ピロリドン、N−エチル−
2−ピロリドン、N,N,N′N′−四置換環式又は非
環式尿素、例えばテトラメチル尿素、N−置換環式又は
非環式(ポリ)アミン、例えばジシクロヘキシルアミ
ン、ジメチルシクロヘキシルアミン、N,N,N′,
N′−テトラメチルエチレンジアミン又はN,N,
N′,N′−テトラメチルヘキサメチレンジアミン、高
沸点を有するエーテル、例えばエチレングリコールジメ
チルエーテル及びジエチレングリコールジメチルエーテ
ル、アルキレンカーボネート、例えばエチレンカーボネ
ート及びプロピレンカーボネート、及びその他の一般的
な極性中性溶剤、例えばヘキサメチル燐酸トリアミド、
ニトロアルカン、例えばニトロメタン、ジメチルスルホ
キシド、ジフェニルスルホキシド及びスルホラン、特に
N−メチルピロリドンが有利である。
【0037】使用される溶剤のポリマーに対する重量比
は、一般に1:1〜100:1、有利には1:1〜1
0:1の範囲内にある。
は、一般に1:1〜100:1、有利には1:1〜1
0:1の範囲内にある。
【0038】反応温度は、一般的には100〜280
℃、有利には120〜220℃の範囲内にある。反応圧
は、一般的には問題にならない。該反応は、一般に80
〜250kPaの範囲内、有利には大気圧下で実施す
る。
℃、有利には120〜220℃の範囲内にある。反応圧
は、一般的には問題にならない。該反応は、一般に80
〜250kPaの範囲内、有利には大気圧下で実施す
る。
【0039】pH域の選択は同様に問題にならず、使用
されるアミン又はアンモニアに起因して一般的には7よ
り上である。
されるアミン又はアンモニアに起因して一般的には7よ
り上である。
【0040】反応時間は、一般的に1〜20、有利には
1〜10時間の範囲内にある。
1〜10時間の範囲内にある。
【0041】更に、該反応混合物は、反応速度を上げる
ために、使用されるポリマーに対して0.01〜10、
有利には0.05〜1重量%の範囲内の量の触媒を有し
ていてよい。例えば、第三アミン、例えばトリシクロヘ
キシルアミン、置換されたグアニジン、例えば1,1,
3,3−テトラメチルグアニジン及び1,3−ジフェニ
ルグアニジン、四置換されたアルキルアンモニウム化合
物、例えばトリメチルステアリルアンモニウムクロリ
ド、有機チタン化合物、例えばテトラプロポキシチタニ
ウム及びテトラブトキシチタニウム、有機スズ化合物、
例えばジブルスズオキシド及びジブチルスズジドデカノ
エート、芳香族アミン、例えばキノリン、イソキノリ
ン、4−ベンジルピリジン、4−フェニルピリジン、2
−ヒドロキシピリジン、1,3−、1,4−及び2,3
−ベンゾジアジン及び2,2′−、2,3′−及び2,
4−ビピリジル、イミド、例えばN,N′−ジシクロヘ
キシルカルボジイミド、並びに三酸化アンチモン、二酸
化スズ、ナトリウムアミド及びナトリウム−及びカリウ
ムアルコキシド、例えばナトリウムメトキシド及びカリ
ウムメトキシド、塩化アンモニウム及びヨウ化アンモニ
ウムである。
ために、使用されるポリマーに対して0.01〜10、
有利には0.05〜1重量%の範囲内の量の触媒を有し
ていてよい。例えば、第三アミン、例えばトリシクロヘ
キシルアミン、置換されたグアニジン、例えば1,1,
3,3−テトラメチルグアニジン及び1,3−ジフェニ
ルグアニジン、四置換されたアルキルアンモニウム化合
物、例えばトリメチルステアリルアンモニウムクロリ
ド、有機チタン化合物、例えばテトラプロポキシチタニ
ウム及びテトラブトキシチタニウム、有機スズ化合物、
例えばジブルスズオキシド及びジブチルスズジドデカノ
エート、芳香族アミン、例えばキノリン、イソキノリ
ン、4−ベンジルピリジン、4−フェニルピリジン、2
−ヒドロキシピリジン、1,3−、1,4−及び2,3
−ベンゾジアジン及び2,2′−、2,3′−及び2,
4−ビピリジル、イミド、例えばN,N′−ジシクロヘ
キシルカルボジイミド、並びに三酸化アンチモン、二酸
化スズ、ナトリウムアミド及びナトリウム−及びカリウ
ムアルコキシド、例えばナトリウムメトキシド及びカリ
ウムメトキシド、塩化アンモニウム及びヨウ化アンモニ
ウムである。
【0042】本発明のポリ(メタ)アクリルイミドは、
常法、例えば射出成形、押出し又は焼結により成形品に
加工することができる。
常法、例えば射出成形、押出し又は焼結により成形品に
加工することができる。
【0043】新規のポリ(メタ)アクリルイミド及びこ
れから成形された成形品は、PMMAとアミンから製造
された公知のポリマーに比べると、有利な実施態様(ア
ミノリシスによるアルコールを反応混合物から除去す
る)に基づき製造した場合には、黄色指数<1.8を有
するという利点を有する。該物質を公知の方法で製造し
た場合には、本発明により製造されるポリマーは公知の
ポリメタクリルイミドよりも明らかに良好なY1値を有
する。更に、本発明により製造されるポリマーは、マル
チ加工の際に、従来技術によるポリメタクリルイミドほ
ど急速に黄色化しない。最後に、本発明によるポリマー
は、従来のポリメタクリルイミドよりも良好なAPHA
色数を有する。
れから成形された成形品は、PMMAとアミンから製造
された公知のポリマーに比べると、有利な実施態様(ア
ミノリシスによるアルコールを反応混合物から除去す
る)に基づき製造した場合には、黄色指数<1.8を有
するという利点を有する。該物質を公知の方法で製造し
た場合には、本発明により製造されるポリマーは公知の
ポリメタクリルイミドよりも明らかに良好なY1値を有
する。更に、本発明により製造されるポリマーは、マル
チ加工の際に、従来技術によるポリメタクリルイミドほ
ど急速に黄色化しない。最後に、本発明によるポリマー
は、従来のポリメタクリルイミドよりも良好なAPHA
色数を有する。
【0044】
【実施例】次に、本発明を以下の実施例につき詳細に説
明する。
明する。
【0045】例1〜6 充填塔が備え付けられた反応容器内で、PMMA(MM
A99重量%及びMA1重量%からなり、数平均分子量
Mn115000g/モルを有する)200g、シクロ
ヘキシルアミン150g、N−メチルピロリドン600
g及び燐化合物(表1参照)0.5gの混合物を窒素の
存在下で沸騰するまで加熱した。約1時間後、まず塔頂
からメタノールを回収し、次いで塔頂の温度が70℃を
越えないように6時間蒸留し続けた。蒸留物70gが得
られた。引続き過剰のアミンを留去し、ポリメタクリル
イミドをメタノール中で沈殿させ、次いで乾燥させた。
A99重量%及びMA1重量%からなり、数平均分子量
Mn115000g/モルを有する)200g、シクロ
ヘキシルアミン150g、N−メチルピロリドン600
g及び燐化合物(表1参照)0.5gの混合物を窒素の
存在下で沸騰するまで加熱した。約1時間後、まず塔頂
からメタノールを回収し、次いで塔頂の温度が70℃を
越えないように6時間蒸留し続けた。蒸留物70gが得
られた。引続き過剰のアミンを留去し、ポリメタクリル
イミドをメタノール中で沈殿させ、次いで乾燥させた。
【0046】品質管理試験の結果は表1に示す。
【0047】比較例1 燐化合物を添加せずに例1を繰り返した。品質管理試験
の結果は表1に示す。
の結果は表1に示す。
【0048】例7〜8(ヨーロッパ特許出願公告第23
4726号明細書に類似) オートクレーブ中で、重量比90:10のトルエン:メ
タノール600g中の例1と同じ組成のPMMA220
g溶液を、シクロヘキシルアミン150g及び燐化合物
(表2参照)0.5gと混合し、230℃に加熱した。
4時間後、該混合物を冷却し、形成されたポリマーをメ
タノール中で沈殿させ、かつ乾燥した。
4726号明細書に類似) オートクレーブ中で、重量比90:10のトルエン:メ
タノール600g中の例1と同じ組成のPMMA220
g溶液を、シクロヘキシルアミン150g及び燐化合物
(表2参照)0.5gと混合し、230℃に加熱した。
4時間後、該混合物を冷却し、形成されたポリマーをメ
タノール中で沈殿させ、かつ乾燥した。
【0049】品質管理試験の結果は表2に示す。
【0050】比較例2及び3(ヨーロッパ特許出願公告
第234726号明細書に類似) 例7を繰り返したが、一方ではトリクレシルホスファイ
トを用いて(比較例2)、及び一方では燐酸化合物を添
加せずに(比較例3)繰り返した。
第234726号明細書に類似) 例7を繰り返したが、一方ではトリクレシルホスファイ
トを用いて(比較例2)、及び一方では燐酸化合物を添
加せずに(比較例3)繰り返した。
【0051】品質管理試験の結果は表2に示す。
【0052】例9〜11(米国特許第4246374号
明細書に類似) 互いに噛み合いながら同じ速度で回転するスクリューを
有する2軸スクリュー押出機(ZSK−40)で、例1
と同じ組成のPMMA9975gと燐化合物(表3参
照)25gとの混合物を、シクロヘキシルアミン5kg
/hと連続的に270℃で反応させた。該反応時間は
0.1時間であった。反応帯域の下流で溶融ポリマーを
同じ押出機でガス抜きし、かつ造粒した。
明細書に類似) 互いに噛み合いながら同じ速度で回転するスクリューを
有する2軸スクリュー押出機(ZSK−40)で、例1
と同じ組成のPMMA9975gと燐化合物(表3参
照)25gとの混合物を、シクロヘキシルアミン5kg
/hと連続的に270℃で反応させた。該反応時間は
0.1時間であった。反応帯域の下流で溶融ポリマーを
同じ押出機でガス抜きし、かつ造粒した。
【0053】品質管理試験の結果は表3に示す。
【0054】比較例4(米国特許第4246374号明
細書に類似) 燐化合物を添加せずに例9を繰り返した。
細書に類似) 燐化合物を添加せずに例9を繰り返した。
【0055】品質管理試験の結果は表3に示す。
【0056】例12(マルチ加工) 互いに噛み合いながら同じ速度で回転するスクリューを
有する2軸スクリュー押出機(ZSK−40)で、例1
0で製造したポリメタクリルイミド15kg/hを連続
的に270℃でマルチ押出し加工した。該反応時間は
0.1時間であった。反応帯域の下流で、溶融ポリマー
を同じ押出機でガス抜きし、かつ造粒した。それぞれ押
出した後、円形物(d=80mm,h=6mm)を24
0℃でプレス加工し、黄色指数Y1を測定した。
有する2軸スクリュー押出機(ZSK−40)で、例1
0で製造したポリメタクリルイミド15kg/hを連続
的に270℃でマルチ押出し加工した。該反応時間は
0.1時間であった。反応帯域の下流で、溶融ポリマー
を同じ押出機でガス抜きし、かつ造粒した。それぞれ押
出した後、円形物(d=80mm,h=6mm)を24
0℃でプレス加工し、黄色指数Y1を測定した。
【0057】品質管理試験は表4に示す。
【0058】比較例5(マルチ加工) 比較例4の(燐化合物を添加しない)ポリマーを用いて
例12を繰り返した。
例12を繰り返した。
【0059】品質管理試験の結果は表4に示す。
【0060】黄色指数Y1を、円形物(d=80mm,
高さ=6mm)上でDIN6167により測定した。
高さ=6mm)上でDIN6167により測定した。
【0061】APHA色数(Roempps Chemie-Lexikon,
第2巻、第8版、1243頁参照)をN−メチルピロリ
ドン中10重量%溶液について、Beckmann D
Uシリーズ60分光計で測定した。
第2巻、第8版、1243頁参照)をN−メチルピロリ
ドン中10重量%溶液について、Beckmann D
Uシリーズ60分光計で測定した。
【0062】 表1 例1〜6、比較例1例No. 燐化合物 APHA色数 Y1 1 H3PO2 51 0.8 2 NaH2PO2 69 0.9 3 KH2PO2 72 − 4 NH4H2PO2 43 0.8 5 H3PO3 103 1.2 6 Na2HPO3 121 − 比較例 − 203 1.8 表2 ヨーロッパ特許出願公告第234726号明細書の類似実験例No. 燐化合物 APHA色番 Y1 7 H3PO2 131 2.1 8 NH4H2PO2 109 2.1 比較例2 トリクレシル 531 6.9 ホスファイト 比較例3 − 334 3.2 表3 米国特許第4246374号明細書の類似実験例No. 燐化合物 Y1 9 H3PO2 2.0 10 NH4H2PO2 1.8 11 Na2HPO3 2.3 比較例4 − 4.1 表4 マルチ加工例No. 実施例No.からのPMI Y1 2×*) 3×*) 4×*) 12 10 1.8 2.1 2.8 3.6 比較例5 4 4.1 6.3 9.8 − *) 2、3及び4回押出した後のY1
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 アンドレアス デッカース ドイツ連邦共和国 ルートヴィッヒスハー フェン エッシェンバッハシュトラーセ 48 (72)発明者 ハラルト ラウケ ドイツ連邦共和国 マンハイム 1 ゾフ ィーエンシュトラーセ 10
Claims (1)
- 【請求項1】 主に、式I: 【化1】 [式中、 R1及びR2は、それぞれ水素原子又はメチル基、及びR
3は、水素原子、それぞれC1〜C4−アルキル基、C1〜
C4−アルコキシ基及びハロゲン原子の群から選択され
る基で単置換、二置換又は三置換されていてよいC1〜
C18−アルキル基、C5〜C8−シクロアルキル基、C6
〜C10−アリール基又はC6〜C10−アリール−C1〜C
4−アルキル基を表す]の単位からなり、かつ、(メ
タ)アクリル酸のC1〜C20−アルキルエステルをベー
スとするポリマーを一般式II: R3NH2 II の第一アミンと、ホスフィン酸及びホスホン酸及びそれ
らのアルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩、アルミニウ
ム塩及びアンモニム塩、その際、アンモニムイオンはC
1〜C4−アルキル基及び/又はC5〜C8−シクロアルキ
ル基で単置換、二置換、三置換又は四置換されていてよ
い、又はそれらの混合物の群から選択される化合物の存
在下で反応させることにより得られたポリ(メタ)アク
リルイミド。
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