JP2008201854A - Method for producing methacrylic resin - Google Patents

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Mitsuhiro Matsuo
光弘 松尾
Michio Fujii
三千男 藤井
Hiroaki Takehata
浩明 竹端
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for stably producing a high-quality methacrylic resin. <P>SOLUTION: The method for producing the methacrylic resin includes using a stainless steel surface-treated with an aqueous solution of a chelating agent as a mold, and polymerizing a polymerizable raw material containing ≥50 mass% methyl methacrylate monomer in the mold. The stainless steel having ≤20 atomic% iron concentration on the surface measured by an X-ray photoelectron spectroscopy is used as the mold, and an aminocarboxylic acid-based chelating agent is used as the chelating agent. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、ステンレス鋼を鋳型として用いるメタクリル系樹脂重合体の製造方法に関する。   The present invention relates to a method for producing a methacrylic resin polymer using stainless steel as a mold.

メタクリル系樹脂は、優れた光学的性質、耐候性及び高い機械的性質を持ち合わせているため、自動車用部品、照明器具、OA機器部品など更に近年に於いては、導光板やIT機器に広く用いられている。   Methacrylic resins have excellent optical properties, weather resistance, and high mechanical properties, so they are widely used in light guide plates and IT equipment in recent years, such as automotive parts, lighting equipment, and OA equipment parts. It has been.

メタクリル系樹脂を製造する方法としては、懸濁重合法、乳化重合法、塊状重合法等が公知の技術として挙げられる。これらの樹脂を製造する設備の中で、特に重合反応を行う反応釜では、公知の製法で加工されたステンレス鋼が用いられるが、ステンレス鋼からの金属イオンの中でも特に鉄イオンの溶出によってメタクリル系樹脂の品質が安定しないことが知られている。反応釜を使用して重合を行う場合、反応釜内部の攪拌翼によって均一に攪拌されるため、金属イオンの溶出が有っても重合体への影響が分散され際立った品質低下には至らないか、或いは使用初期にのみ重合体生成に異常が見られることがある。さらに金属イオンの溶出を回避する方法として、例えば、反応釜内面をガラス処理し金属イオンの溶出を防止し、安定した重合体が得られている。   As a method for producing a methacrylic resin, a suspension polymerization method, an emulsion polymerization method, a bulk polymerization method and the like can be cited as known techniques. Among the facilities for producing these resins, particularly in reaction kettles that carry out polymerization reactions, stainless steel processed by a known manufacturing method is used. It is known that the quality of the resin is not stable. When polymerization is carried out using a reaction kettle, it is uniformly stirred by the stirring blades inside the reaction kettle, so that even if metal ions are eluted, the influence on the polymer is dispersed and the quality is not significantly reduced. Or, there may be an abnormality in polymer formation only in the initial stage of use. Furthermore, as a method for avoiding elution of metal ions, for example, the inner surface of the reaction kettle is glass-treated to prevent elution of metal ions, and a stable polymer is obtained.

一方、無機ガラス又はステンレス鋼板からなる鋳型にメタクリル酸メチルを主成分とするシラップを注入し、鋳型内で重合させて板状重合体を得る鋳型製板法があり、光学品質に優れ、耐溶剤性、加工性、機械的強度等も高く、中でも情報関連分野で広く使用されている。   On the other hand, there is a mold plate making method in which syrup containing methyl methacrylate as a main component is injected into a mold made of inorganic glass or stainless steel plate and polymerized in the mold to obtain a plate polymer, which has excellent optical quality and solvent resistance. It has high properties, workability, mechanical strength, etc., and it is widely used in information related fields.

前記反応釜を使用する重合方法に比べ、ステンレス鋼を鋳型とした鋳型製板法では、注入された原料の単量体を強制的な攪拌は殆ど不可能なため、単量体が重合体を形成し、重合体を取り出すまでステンレス鋼と長時間接触することになり、特にステンレス鋼と重合体の界面では、金属イオンの影響を受けやすい傾向にある。   Compared to the polymerization method using the reaction kettle, in the mold plate method using stainless steel as a mold, it is almost impossible to forcibly stir the injected raw material monomer. It will be in contact with the stainless steel for a long time until it is formed and the polymer is taken out, and the interface between the stainless steel and the polymer tends to be affected by metal ions.

ステンレス鋼を用いた鋳型製板法を効率的に生産する方法として、例えば、特許文献1では、2個の連続した帯状ステンレス鋼面を上下位置に配置、上下間隔、速度、方向を一定にし、ステンレス鋼面の両辺にそれぞれ1個の連続したガスケットを接触した状態で走行させ、単量体の一部を重合させた液状原料を鋳型間に連続的に注入して連続的に重合する方法がある。   As a method for efficiently producing a mold plate making method using stainless steel, for example, in Patent Document 1, two continuous belt-like stainless steel surfaces are arranged in the vertical position, the vertical distance, speed, and direction are constant, There is a method in which a continuous gasket is run on both sides of a stainless steel surface, and a liquid raw material obtained by polymerizing a part of the monomer is continuously injected between molds to continuously polymerize. is there.

前記の連続鋳型製板法は、バッチ操作の鋳型製板法に比べ、生産性が高く、板の厚さを一定に確保出来ることから、ステンレス鋼面の転写を用いることや鋳型鏡面に予め薄膜を形成し、その上に樹脂を積層すること等、特殊な加工を施すなど多くの製品を連続製板によって製造可能である。   The continuous mold plate manufacturing method is more productive than the batch operation mold plate manufacturing method, and can ensure a constant thickness of the plate. Many products can be manufactured by continuous plate making, such as forming a film and laminating a resin on it.

例えば、特許文献2では、この連続鋳型製板法においては、重合が完結しステンレス鋼鋳型と重合体を剥離させる際、両者の密着が強過ぎて剥離しない場合があることから、剥離を促進させることを目的として剥離剤を原料に混合させて剥離性を向上させている。   For example, in Patent Document 2, in this continuous mold plate making method, when the polymerization is completed and the stainless steel mold and the polymer are peeled off, the adhesion between the two may be too strong and the peeling may be promoted. For this purpose, the release agent is mixed with the raw material to improve the release property.

しかしながら、剥離を目的として剥離剤を多量に混合すると剥離剤がステンレス鋼鋳型表面に付着して鋳型の表面汚染を招いたり、鋳型の表面に付着した剥離剤が堆積することによって鋳型表面に凹凸ができ、その結果樹脂板の最表層に凹凸が転写され品質低下を招くことがある。   However, when a large amount of release agent is mixed for the purpose of peeling, the release agent adheres to the surface of the stainless steel mold and causes mold surface contamination, or the release agent attached to the surface of the mold accumulates to cause unevenness on the mold surface. As a result, unevenness may be transferred to the outermost layer of the resin plate, leading to a decrease in quality.

剥離剤の堆積による樹脂板の品質低下が生じた場合には、ステンレス鋼鋳型表面の鏡面研磨処理を施すことになるが、鏡面研磨処理は、生産を中断し更に長時間を要してしまう問題がある。   If the quality of the resin plate deteriorates due to the deposition of the release agent, the surface of the stainless steel mold will be mirror-polished, but the mirror-polishing process will interrupt production and require a longer time. There is.

一方、剥離剤の添加量を下げるとステンレス鋼鋳型と重合体の剥離が満足に進行しないため、樹脂板の変形や割れを生じる。特に、樹脂板の割れは、ステンレス鋼表面の傷を発生させ、この傷が樹脂板表面に転写されることで樹脂板の品質低下を招くことや無理な剥離を行った場合では、樹脂板表面に微小のクラックが発生し光学的品質低下となる。   On the other hand, when the addition amount of the release agent is lowered, the release of the stainless steel mold and the polymer does not proceed satisfactorily, so that the resin plate is deformed or cracked. In particular, cracks in the resin plate cause scratches on the surface of the stainless steel, and when the scratches are transferred to the surface of the resin plate, the quality of the resin plate is deteriorated or excessively peeled off. Small cracks are generated in the film, resulting in a decrease in optical quality.

また、特許文献3では、メタクリル酸エステルを含むビニル系単量体をキレート剤及びトリフェニルフォスフィンの存在下で重合させ、ステンレス鋼から溶出する鉄イオンの影響を低下させメタクリル系樹脂を得ている。この方法では、剥離性に効果があるもののメタクリル酸メチル単量体に溶解しないキレート剤を添加するため、透明な成型板を得ることが困難であり、本発明の目的とする透明性、表面品質を更に向上させることが望まれていた。   In Patent Document 3, a vinyl monomer containing a methacrylic acid ester is polymerized in the presence of a chelating agent and triphenylphosphine to reduce the influence of iron ions eluted from stainless steel to obtain a methacrylic resin. Yes. In this method, a chelating agent that has an effect on peelability but does not dissolve in the methyl methacrylate monomer is added, so it is difficult to obtain a transparent molded plate. It has been desired to further improve the above.

帯状のステンレス鋼鋳型を用いた連続製板法では、鏡面研磨処理後の生産において、品質の安定化および不良製品削減の観点から剥離性を改善させる方法が望まれてきた。ステンレス鋼板の表面処理方法として、例えば、特許文献4では、ステンレス鋼をpH=2.5〜3.5に調整した酸で酸洗・洗浄し、不働態皮膜中の鉄を選択溶解することにより、ステンレス鋼の不働態皮膜中の鉄を30原子%以下とし、クロムの酸化物あるいは水和物を主体として構成される不働態皮膜を有するステンレス鋼の製造方法から、鉄イオンを溶出することで汚染の少ない容器材料を提供している。この方法では、処理時間を長くする必要があり、生産性の面から問題である。
特公昭47−34815号公報 特公昭47−13147号公報 特開平09−136909号公報 特開2001−131765号公報
In the continuous plate making method using a strip-shaped stainless steel mold, a method for improving the peelability from the viewpoint of stabilizing quality and reducing defective products has been desired in production after mirror polishing. As a surface treatment method for a stainless steel sheet, for example, in Patent Document 4, pickling and washing stainless steel with an acid adjusted to pH = 2.5 to 3.5, and selectively dissolving iron in the passive film By eluting iron ions from a method for producing stainless steel having a passive film composed mainly of chromium oxide or hydrate, the iron in the passive film of stainless steel is made 30 atomic% or less. We provide container materials with low contamination. In this method, it is necessary to lengthen the processing time, which is a problem in terms of productivity.
Japanese Patent Publication No. 47-34815 Japanese Patent Publication No. 47-13147 JP 09-136909 A JP 2001-131765 A

本発明の目的は、ステンレス鋼を鋳型としたメタクリル系樹脂の製造において、ステンレス鋼表面研磨処理後の生産初期に発生する樹脂製品の品質低下を低減し、安定生産且つ高品質なメタクリル系樹脂を製造する方法を提供するものである。   The object of the present invention is to reduce the deterioration of the quality of resin products that occur at the initial stage of production after stainless steel surface polishing in the production of methacrylic resin using stainless steel as a mold, and to provide a stable and high-quality methacrylic resin. A method of manufacturing is provided.

本発明は、キレート剤水溶液で表面処理したステンレス鋼を鋳型とし、該鋳型内でメタクリル酸メチル単量体を50質量%以上含有した重合性原料を重合するメタクリル系樹脂の製造方法である。   The present invention is a method for producing a methacrylic resin in which a stainless steel surface-treated with an aqueous chelating agent solution is used as a mold, and a polymerizable raw material containing 50% by mass or more of a methyl methacrylate monomer is polymerized in the mold.

鋳型となるステンレス鋼をキレート剤水溶液を用いて表面処理することでステンレス鋼表面からの鉄イオン溶出によるメタクリル系樹脂板の重合不具合を回避でき、結果的に樹脂板の剥離性を改善することができる。すなわち、鏡面研磨処理後の生産時期に発生するステンレス鋼と樹脂板界面における鉄イオンを起因とするレドックス重合等に由来する剥離不良トラブルを回避することができ、廃材を削減し、安定で表面品質の高いメタクリル樹脂板を製造することができる。   By treating the stainless steel used as the mold with a chelating agent aqueous solution, it is possible to avoid polymerization failure of the methacrylic resin plate due to elution of iron ions from the surface of the stainless steel, and consequently improve the peelability of the resin plate. it can. In other words, it is possible to avoid troubles due to redox polymerization caused by iron ions at the interface between stainless steel and resin plate, which occurs during the production period after mirror polishing. High methacrylic resin plate can be produced.

本発明では、キレート剤水溶液で表面処理したステンレス鋼を鋳型とし、該鋳型内でメタクリル酸メチル単量体を含有した重合性原料を重合し、メタクリル系樹脂を製造する。 In the present invention, a stainless steel surface-treated with an aqueous chelating agent solution is used as a mold, and a polymerizable raw material containing a methyl methacrylate monomer is polymerized in the mold to produce a methacrylic resin.

キレート剤とは、中心に金属を挟むような構造を有し、金属イオンと配位結合する事ができる化合物を総称し、有害金属の除去や希薄溶液からの金属の回収、多成分系からの分離精製等で利用される。   A chelating agent is a generic term for compounds that have a structure in which a metal is sandwiched in the center and can coordinate with a metal ion, removing harmful metals, recovering metals from dilute solutions, and from multi-component systems. Used in separation and purification.

キレート剤として、例えば、アミノカルボン酸系キレート剤として、エチレンジアミン四酢酸(EDTA)塩、ニトリロ酢酸(NTA)、ジエチルトリアミン五酢酸(DTPA)、N−(ヒドロキシエチル)エチレンジアミン三酢酸(HEDTA)、ジエチレントリアミン五酢酸(GEDTA)、トリエチルテトラアミン六酢酸(TTHA)、N−(2−ヒドロキシエチル)イミノニ酢酸(HIDA)、プロパンジアミン四酢酸(PDTA)、ジヒドロキシエチルグリセリン(DHEG)等、またホスホン酸系キレート剤として、ヒドロキシエチルジエン2燐酸(HEDP)、ニトリオトリスメチレン四燐酸(NTMP)、テトラキス(ホスホノメチル)エチレンジアミン(EDTMP)等、或いは、これらの構造の塩からなるもの、更に、これらの構造を有する化合物等が挙げられる。本発明におけるキレート剤としてはこれらに限定されるものではないが、アミノカルボン酸系キレート剤が好ましく、その中ではエチレンジアミン四酢酸(EDTA)塩類がより好ましく、中でもエチレンジアミン四酢酸−2ナトリウム塩(EDTA−2Na)が特に好ましい。また、これらは1種のみを、または2種以上を組み合わせて用いることができる。   As a chelating agent, for example, as an aminocarboxylic acid-based chelating agent, ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA) salt, nitriloacetic acid (NTA), diethyltriaminepentaacetic acid (DTPA), N- (hydroxyethyl) ethylenediaminetriacetic acid (HEDTA), diethylenetriamine Pentaacetic acid (GEDTA), triethyltetraamine hexaacetic acid (TTHA), N- (2-hydroxyethyl) iminoniacetic acid (HIDA), propanediaminetetraacetic acid (PDTA), dihydroxyethylglycerin (DHEG), etc., and phosphonic acid-based chelates As an agent, hydroxyethyldiene diphosphate (HEDP), nitriotrismethylenetetraphosphate (NTMP), tetrakis (phosphonomethyl) ethylenediamine (EDTMP), or the like, or a salt of these structures, Compounds having these structures and the like. The chelating agent in the present invention is not limited to these, but aminocarboxylic acid-based chelating agents are preferable, among which ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA) salts are more preferable, and among them, ethylenediaminetetraacetic acid-2 sodium salt (EDTA) -2Na) is particularly preferred. These can be used alone or in combination of two or more.

本発明における表面処理とはステンレス鋼をキレート剤水溶液に浸漬することをいう。ステンレス鋼のキレート剤水溶液への浸漬温度は、20℃〜90℃が好ましく、30〜70℃がより好ましい。前記の浸漬温度が低すぎると表面処理効果が得にくく、前記の浸漬温度が高すぎると水溶液から水の揮発が多くなることで界面にキレート剤の結晶が付着し液濃度が変化する。また、キレート剤の濃度は、0.1〜5質量%が好ましく、0.2〜2質量%がより好ましく、0.5〜1質量%がさらに好ましい。キレート剤の濃度が低すぎると表面処理効果が低下するため浸漬時間を長時間とする必要があり、或いは、表面処理効果が出ない場合もあり好ましくない。キレート剤の濃度が高すぎると表面処理効果が上がらずコスト的に不利である。キレート剤水溶液への浸漬時間は、1〜10時間が好ましく、2〜3時間がより好ましい。前記の浸漬時間が短すぎると表面処理効果が低下し、浸漬時間が長すぎると表面処理効果はほとんど上がらない。表面処理効果を向上させるため、浸漬する際、前記キレート剤水溶液は攪拌されることが好ましい。   The surface treatment in the present invention refers to immersing stainless steel in an aqueous chelating agent solution. 20-90 degreeC is preferable and the immersion temperature to the chelating agent aqueous solution of stainless steel has more preferable 30-70 degreeC. If the immersion temperature is too low, it is difficult to obtain a surface treatment effect. If the immersion temperature is too high, the volatilization of water from the aqueous solution increases, so that crystals of the chelating agent adhere to the interface and the liquid concentration changes. Moreover, 0.1-5 mass% is preferable, the concentration of a chelating agent is more preferable, 0.2-2 mass% is more preferable, and 0.5-1 mass% is further more preferable. If the concentration of the chelating agent is too low, the surface treatment effect is lowered, so that it is necessary to make the immersion time long, or the surface treatment effect may not be obtained, which is not preferable. When the concentration of the chelating agent is too high, the surface treatment effect is not improved, which is disadvantageous in cost. The immersion time in the chelating agent aqueous solution is preferably 1 to 10 hours, and more preferably 2 to 3 hours. If the immersion time is too short, the surface treatment effect is lowered, and if the immersion time is too long, the surface treatment effect is hardly improved. In order to improve the surface treatment effect, the aqueous chelating agent solution is preferably stirred when immersed.

本発明で鋳型として用いるステンレス鋼の材質としては、特に制限はないが例えばオーステナイト系(SUS304、SUS316等)、フェライト系(SUS430等)、マルテンサイト系(SUS403等)が挙げられる。これらの中では、耐食性の観点からオーステナイト系が好ましく、中でも表面研磨加工性からSUS304がより好ましい。SUS304ステンレス鋼の代表組成比(%)は、Fe/Cr/Niが74/18/8である。   The material of stainless steel used as a mold in the present invention is not particularly limited, and examples thereof include austenite (SUS304, SUS316, etc.), ferrite (SUS430, etc.), and martensite (SUS403, etc.). Among these, austenite is preferable from the viewpoint of corrosion resistance, and SUS304 is more preferable from the viewpoint of surface polishing processability. The typical composition ratio (%) of SUS304 stainless steel is Fe / Cr / Ni of 74/18/8.

本発明において、ステンレス鋼表面の鉄原子濃度は、表面分析装置の一つであるX線光電子分光(以下、XPSと称す。)を用いた分析等、公知の方法により求めることができる。   In the present invention, the iron atom concentration on the surface of stainless steel can be determined by a known method such as analysis using X-ray photoelectron spectroscopy (hereinafter referred to as XPS) which is one of surface analyzers.

本発明におけるステンレス鋼表面の鉄原子濃度は、20原子%以下が好ましい。   The iron atom concentration on the stainless steel surface in the present invention is preferably 20 atomic% or less.

鉄原子濃度が高すぎると、鉄イオンの影響から重合体の重合が正常に進行せずメタクリル系樹脂表面とステンレス鋼板の界面で剥離が悪くなると共に樹脂表面の品質低下を招く傾向がある。   If the iron atom concentration is too high, the polymerization of the polymer does not proceed normally due to the influence of iron ions, and peeling at the interface between the methacrylic resin surface and the stainless steel plate tends to be worsened and the quality of the resin surface tends to deteriorate.

尚、ステンレス鋼は、研磨直後から表面の空気酸化が進行し、不働態皮膜を形成するため、前記のXPSによる測定においても鉄濃度(原子%)はステンレス鋼表面全体に占める含有量を示さず、酸素の影響から鉄は低い濃度を示すことが知られている。   Since stainless steel undergoes air oxidation on the surface immediately after polishing and forms a passive film, the iron concentration (atomic%) does not indicate the content of the entire stainless steel surface even in the measurement by XPS. It is known that iron has a low concentration due to the influence of oxygen.

本発明において使用する重合性原料は、メタクリル酸メチルを50質量%含有する重合性原料であり、これと共重合可能な他のビニル系モノマーとの単量体混合物としてもよい。   The polymerizable raw material used in the present invention is a polymerizable raw material containing 50% by mass of methyl methacrylate, and may be a monomer mixture with other vinyl monomers copolymerizable therewith.

メタクリル酸メチルと共重合可能な他のビニル系モノマーは、例えばメタクリル酸エチル、メタクリル酸イソプロピル、メタクリル酸t−ブチル、メタクリル酸s−ブチル、メタクリル酸n−ブチル、メタクリル酸アミル、メタクリル酸オクチル、メタクリル酸2−エチルヘキシル、メタクリル酸ラウリル、メタクリル酸フェニル、メタクリル酸シクロヘキシル、メタクリル酸ベンジル等のメタクリル酸エステル類;アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸イソプロピル、アクリル酸ブチル、アクリル酸t−ブチル、アクリル酸アミル、アクリル酸オクチル、アクリル酸2−エチルヘキシル、アクリル酸ラウリル、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;スチレン、α−メチルスチレン、パラメチルスチレン、イソプロペニルスチレン、ビニルトルエン等のビニル芳香族類;アクリロニトリル、メタクリロニトリル等の不飽和ニトリル類;メタクリル酸、アクリル酸、無水マレイン酸等の不飽和カルボン酸類;エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジビニルベンゼン等の多不飽和化合物等が挙げられる。しかし、これらに限定されるものではなく、また、これらは1種のみを、または2種以上を組み合わせて用いることができる。ここで(メタ)アクリレートとは、「メタクリレート」あるいは「アクリレート」のことをいう。   Other vinyl monomers copolymerizable with methyl methacrylate are, for example, ethyl methacrylate, isopropyl methacrylate, t-butyl methacrylate, s-butyl methacrylate, n-butyl methacrylate, amyl methacrylate, octyl methacrylate, Methacrylic acid esters such as 2-ethylhexyl methacrylate, lauryl methacrylate, phenyl methacrylate, cyclohexyl methacrylate, benzyl methacrylate; methyl acrylate, ethyl acrylate, isopropyl acrylate, butyl acrylate, t-butyl acrylate, Acrylate esters such as amyl acrylate, octyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, lauryl acrylate, cyclohexyl acrylate, phenyl acrylate, and benzyl acrylate; styrene, α- Vinyl aromatics such as til styrene, paramethyl styrene, isopropenyl styrene and vinyl toluene; unsaturated nitriles such as acrylonitrile and methacrylonitrile; unsaturated carboxylic acids such as methacrylic acid, acrylic acid and maleic anhydride; ethylene glycol di And polyunsaturated compounds such as (meth) acrylate, diethylene glycol di (meth) acrylate, and divinylbenzene. However, it is not limited to these, and these can be used alone or in combination of two or more. Here, “(meth) acrylate” means “methacrylate” or “acrylate”.

本発明のメタクリル系樹脂の原料である単量体の組成割合は、重合して得られるメタクリル系樹脂本来の物性保持の観点からメタクリル酸メチル60〜100質量%と、これと共重合可能な他のビニル系モノマー40〜0質量%とすることが好ましく、メタクリル酸メチル90〜100質量%と、これと共重合可能な他のビニル系モノマー10〜0質量%とすることがより好ましい。   The composition ratio of the monomer that is the raw material of the methacrylic resin of the present invention is 60 to 100% by mass of methyl methacrylate from the viewpoint of maintaining the original physical properties of the methacrylic resin obtained by polymerization, and other copolymerizable with this. The vinyl monomer is preferably 40 to 0% by mass, more preferably 90 to 100% by mass of methyl methacrylate and 10 to 0% by mass of another vinyl monomer copolymerizable therewith.

本発明においては上記の重合性原料が注型重合に供せられるが、前記単量体の代わりに単量体とその重合体の混合物(以下、「シラップ」と称する。)を重合に供してもなんら差支えない。   In the present invention, the above-described polymerizable raw material is subjected to cast polymerization. Instead of the monomer, a mixture of the monomer and the polymer (hereinafter referred to as “syrup”) is used for the polymerization. There is no problem.

単量体もしくはシラップの重合に用いることのできる重合開始剤としては特に制限はないが、例えばアゾビスイソブチロニトリル、アゾビスジメチルバレロニトリル等のアゾ系重合開始剤、ベンゾイルパーオキサイド、t−ブチルパーオキシ2−エチルヘキサノエート、t−ヘキシルパーオキシピバレート等の有機過酸化物等が挙げられる。   The polymerization initiator that can be used for the polymerization of the monomer or syrup is not particularly limited, and examples thereof include azo polymerization initiators such as azobisisobutyronitrile and azobisdimethylvaleronitrile, benzoyl peroxide, t- Examples thereof include organic peroxides such as butyl peroxy 2-ethylhexanoate and t-hexyl peroxypivalate.

また、重合に際しては、必要に応じて分子量調整剤を用いてもよい。分子量調整剤としては、例えばn−ブチルメルカプタン、n−オクチルメルカプタン、n−ドデシルメルカプタン等のアルキルメルカプタン等が挙げられる。   In the polymerization, a molecular weight modifier may be used as necessary. Examples of the molecular weight modifier include alkyl mercaptans such as n-butyl mercaptan, n-octyl mercaptan, and n-dodecyl mercaptan.

重合温度は、使用する重合開始剤の種類により異なるが、重合反応の制御のし易さ、生産性等の観点から40〜170℃とするのが好ましい。   The polymerization temperature varies depending on the type of polymerization initiator used, but is preferably 40 to 170 ° C. from the viewpoint of ease of control of the polymerization reaction, productivity, and the like.

重合に際しては、通常のメタクリル樹脂あるいはその変性品を製造する際に用いられる種々の添加剤を加えることができる。添加剤としては、着色に用いられる染料、顔料、酸化防止剤、紫外線吸収剤等の安定剤、難燃剤、可塑剤、樹脂注型品を鋳型から容易に剥離する剥離剤、連鎖移動剤、架橋剤等が挙げられる。しかし、これらの添加剤は、樹脂の重合体を製造する時、樹脂重合体からブリードアウトすることでステンレス鋼表面を汚染する、或いは、ステンレス鋼から溶出した鉄イオン以外の微量のイオンと結合し着色や変色する可能性があるため、添加量は最小限度に止めることが好ましい。重合後、得られた成形物を鋳型から剥がすことによりメタクリル系樹脂を得ることができる。該成形物は剥離性の観点から、板状のものが好ましい。   In the polymerization, various additives used in producing a normal methacrylic resin or a modified product thereof can be added. Additives include dyes used for coloring, pigments, antioxidants, stabilizers such as UV absorbers, flame retardants, plasticizers, release agents that easily peel off resin castings from molds, chain transfer agents, crosslinks Agents and the like. However, these additives can contaminate the surface of stainless steel by bleeding out from the resin polymer during the production of the resin polymer, or bind to trace amounts of ions other than iron ions eluted from the stainless steel. Since there is a possibility of coloration or discoloration, the addition amount is preferably kept to a minimum. After polymerization, a methacrylic resin can be obtained by removing the obtained molded product from the mold. The molded product is preferably plate-shaped from the viewpoint of releasability.

以下、実施例によって本発明を更に詳細に説明する。尚、剥離性及び表面品質は、以下の方法で評価した。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples. The peelability and surface quality were evaluated by the following methods.

(剥離性)
鋳型から樹脂板を剥離する時、力を要せず剥離が行えたものを○、剥離するが、力を要するものを△、剥離しないあるいは剥離が困難で剥離の途中で樹脂板が割れたものを×と評価した。
(Peelability)
When the resin plate is peeled off from the mold, ○ is peeled off when force is not required, but is peeled off when the force is required. Δ: Not peeled or difficult to peel, and the resin plate is broken during the peeling. Was evaluated as x.

(表面品質)
暗室にてMORITEX製メタルハライド光源を用いて樹脂板のステンレス鋼板接触面側の表面品質を目視にて観察し、微小のクラックや表面が曇ったものは×、表面の曇りが無く、透明なものは○と評価した。
(Surface quality)
Using a metal halide light source made of MORITEX in the dark room, visually observe the surface quality of the resin plate on the stainless steel plate contact surface side. Evaluated as ○.

[実施例1]
板厚1.6mm、幅450mm、長さ600mm、及び板厚1.6mm、幅、長さがそれぞれ15mmのXPS測定用のSUS304ステンレス鋼(表面研磨、鏡面仕上げ品)を使用した。ステンレス鋼板表面の有機物や汚れ等の付着を除去するため、アセトン洗浄後、蒸留水で洗浄し空気乾燥する前処理を施した。
[Example 1]
SUS304 stainless steel (surface polished, mirror finished product) for XPS measurement having a plate thickness of 1.6 mm, a width of 450 mm, a length of 600 mm, and a plate thickness of 1.6 mm, a width and a length of 15 mm was used. In order to remove the adhesion of organic matter and dirt on the surface of the stainless steel plate, a pretreatment was performed after washing with acetone, followed by washing with distilled water and air drying.

プラスチック製浴槽に1.0質量%のEDTA-2Na水溶液10リットルを槽に入れ、60℃±3℃の範囲で保持した水浴に上述の2つのステンレス鋼板を3時間浸漬した。尚、水溶液を強制的に攪拌するため循環ポンプを付設した。浸漬処理後は、浴槽から取り出し、温水次いで蒸留水で洗浄後、空気乾燥を行い、メタクリル系樹脂の鋳型とした。   10 liters of 1.0 mass% EDTA-2Na aqueous solution was put into a bath in a plastic bathtub, and the above-mentioned two stainless steel plates were immersed in a water bath maintained in a range of 60 ° C. ± 3 ° C. for 3 hours. A circulation pump was attached to forcibly stir the aqueous solution. After the immersion treatment, the product was taken out from the bathtub, washed with warm water and then distilled water, and then air-dried to obtain a methacrylic resin mold.

キレート水溶液による表面処理ステンレス鋼板の不動態皮膜中の鉄濃度(原子%)を求める方法は、以下のようにして求めた。すなわちXPS(VG社製ESCA LAB220iXL)により200WモノクロX線源(AlKα)、Pass Energy 20eV(narrow scan)の条件で測定するものとし、得られたFeのピーク面積(積分)値を、このピーク面積(積分)値、Crのピーク面積(積分)、Niのピーク面積(積分)、Oのピーク面積(積分)及びCのピーク面積(積分)の合量値で割ることにより、鉄濃度(原子%)を求めた。   The method for determining the iron concentration (atomic%) in the passive film of the surface-treated stainless steel sheet with the chelating aqueous solution was determined as follows. That is, it is assumed that measurement is performed under the conditions of 200 W monochrome X-ray source (AlKα) and Pass Energy 20 eV (narrow scan) by XPS (ESCA LAB220iXL manufactured by VG), and the peak area (integration) value of the obtained Fe is determined as the peak area. The iron concentration (atomic%) is calculated by dividing the (integral) value, the Cr peak area (integral), the Ni peak area (integral), the O peak area (integral), and the C peak area (integral). )

メタクリル系樹脂の予備重合は、冷却管、攪拌翼、外側にジャケットを備えた内容量が5リットルのガラス製三口フラスコ容器を使用し、メタクリル酸メチル単量体を添加したが、その前後に容器内及び単量体を窒素で充分置換した。メタクリル酸メチル単量体を添加後加温し、内温が80℃に達してからメタクリル酸メチル単量体100質量部に対して2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)を0.05質量部添加し、沸点に到達した時点から10分間保持し、その後、容器内を冷却し重合率が約22質量%のメタクリレ−トシラップを得た。次にこのメタクリレ−トシラップ100質量部に対しt−ヘキシルパーオキシピバレート0.2質量部、剥離剤としてスルホコハク酸ジ(2-エチルヘキシル)ナトリウムを0.005質量部それぞれ添加し、混合溶解した後、−90kPa(ゲージ圧)で5分間減圧脱泡した。   The prepolymerization of the methacrylic resin was performed using a glass three-necked flask container with a 5 liter internal volume equipped with a cooling tube, a stirring blade, and a jacket on the outside, to which methyl methacrylate monomer was added. The inside and monomer were fully substituted with nitrogen. After the addition of the methyl methacrylate monomer, the mixture was heated, and after the internal temperature reached 80 ° C., 2,2′-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) was added to 100 parts by mass of the methyl methacrylate monomer. 0.05 part by mass was added and held for 10 minutes after reaching the boiling point, and then the inside of the container was cooled to obtain a methacrylate syrup having a polymerization rate of about 22% by mass. Next, after adding 0.25 parts by mass of t-hexylperoxypivalate and 0.005 parts by mass of sodium di (2-ethylhexyl) sulfosuccinate as a release agent to 100 parts by mass of this methacrylic tosyrup, , And degassed under reduced pressure at -90 kPa (gauge pressure) for 5 minutes.

予備重合で得たシラップを1枚のステンレス鋼と同サイズの強化ガラス1枚と、それらの間の周辺に配置したポリ塩化ビニル製ガスケットをクリップ固定で構成される鋳型に注入した。80℃の水浴中で30分間の重合固化させた後、引き続いて110℃の空気熱風循環型恒温槽中に30分間投入し、熱処理を行った。   The syrup obtained by the prepolymerization was poured into a mold composed of a clip and fixed with one sheet of tempered glass of the same size as stainless steel and a polyvinyl chloride gasket arranged between them. After polymerizing and solidifying in an 80 ° C. water bath for 30 minutes, the mixture was subsequently placed in a 110 ° C. air hot air circulating thermostatic bath for 30 minutes for heat treatment.

恒温槽から取り出して速やかに強化ガラスを剥がしたのち、得られた板状成形物(成形板)をステンレス鋼板から剥がした。結果を表1に示す。   After taking out from the thermostat and peeling off the tempered glass quickly, the obtained plate-like molded product (molded plate) was peeled off from the stainless steel plate. The results are shown in Table 1.

[実施例2]
EDTA−2Naの濃度を0.5質量%に変更した以外は全て、実施例1に準じて行った。結果を表1に示す。
[Example 2]
All operations were performed according to Example 1 except that the concentration of EDTA-2Na was changed to 0.5% by mass. The results are shown in Table 1.

[実施例3]
EDTA−2Naの濃度を2.0質量%に変更した以外は全て、実施例1に準じて行った。結果を表1に示す。
[比較例1]
EDTA-2Naを添加しないことを除いて実施例1と同じ条件、手法で樹脂板を得て剥離評価を行った。結果を表1に示す。
[Example 3]
All operations were performed according to Example 1 except that the concentration of EDTA-2Na was changed to 2.0% by mass. The results are shown in Table 1.
[Comparative Example 1]
Except that EDTA-2Na was not added, a resin plate was obtained under the same conditions and techniques as in Example 1, and peeling evaluation was performed. The results are shown in Table 1.

[比較例2]
実施例1の処理を行わず、上述の前処理にてステンレス鋼を洗浄し空気乾燥したのち、同一条件で樹脂板を作製し、剥離性を評価した。結果を表1に示す。
[Comparative Example 2]
The stainless steel was washed and air-dried in the above pretreatment without performing the treatment of Example 1, and then a resin plate was produced under the same conditions, and the peelability was evaluated. The results are shown in Table 1.

以上の実施例の結果のように、鏡面研磨処理後のステンレス鋼板をキレート剤水溶液に浸漬したステンレス鋼板を用いて製造することにより剥離性が向上し、表面品質の高いメタクリル系樹脂を得ることができた。

Figure 2008201854
As a result of the above examples, the peelability is improved by producing the stainless steel plate after the mirror polishing treatment is immersed in the chelating agent aqueous solution, and a methacrylic resin having a high surface quality can be obtained. did it.
Figure 2008201854

本発明の製造方法によって得られたメタクリル系樹脂は高品質であり、各種用途に好適である。   The methacrylic resin obtained by the production method of the present invention has high quality and is suitable for various uses.

Claims (4)

キレート剤水溶液で表面処理したステンレス鋼を鋳型とし、該鋳型内でメタクリル酸メチル単量体を50質量%以上含有した重合性原料を重合するメタクリル系樹脂の製造方法。   A method for producing a methacrylic resin, in which a stainless steel surface-treated with an aqueous chelating agent solution is used as a mold, and a polymerizable raw material containing 50% by mass or more of a methyl methacrylate monomer is polymerized in the mold. X線光電子分光で測定される表面の鉄濃度が20原子%以下であるステンレス鋼を鋳型とする請求項1に記載のメタクリル系樹脂の製造方法。   The method for producing a methacrylic resin according to claim 1, wherein a stainless steel whose surface iron concentration measured by X-ray photoelectron spectroscopy is 20 atomic% or less is used as a mold. 液温が20℃〜90℃であって、キレート剤濃度が0.1〜5質量%のキレート剤水溶液に1〜10時間浸漬して表面処理したステンレス鋼を鋳型とする請求項1又は2に記載のメタクリル系樹脂の製造方法。   3. A stainless steel having a liquid temperature of 20 ° C. to 90 ° C. and a surface treatment by immersion in a chelating agent aqueous solution having a chelating agent concentration of 0.1 to 5% by mass for 1 to 10 hours is used as a mold. The manufacturing method of methacrylic resin of description. キレート剤がアミノカルボン酸系キレート剤である請求項1〜3のいずれかに記載のメタクリル系樹脂の製造方法。   The method for producing a methacrylic resin according to any one of claims 1 to 3, wherein the chelating agent is an aminocarboxylic acid chelating agent.
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