JP2557380B2 - 懸濁重合分散剤 - Google Patents

懸濁重合分散剤

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JP2557380B2 JP62107271A JP10727187A JP2557380B2 JP 2557380 B2 JP2557380 B2 JP 2557380B2 JP 62107271 A JP62107271 A JP 62107271A JP 10727187 A JP10727187 A JP 10727187A JP 2557380 B2 JP2557380 B2 JP 2557380B2
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    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F2/00Processes of polymerisation
    • C08F2/12Polymerisation in non-solvents
    • C08F2/16Aqueous medium
    • C08F2/22Emulsion polymerisation
    • C08F2/24Emulsion polymerisation with the aid of emulsifying agents
    • C08F2/26Emulsion polymerisation with the aid of emulsifying agents anionic

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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は懸濁重合用分散剤に関し、さらに詳しくはN
−置換マレイミドを共重合体成分として含むメタクリル
系樹脂の懸濁重合での分散剤として、重合安定性が極め
て良好であり、かつ樹脂の透明性等の光学的性質、耐候
性に何ら悪影響を及ぼさない実用性に優れた懸濁重合分
散剤に関する。
(従来の技術) 一般のメタクリル酸メチルを主単量体とするメタクリ
ル樹脂の懸濁重合による製造方法では、懸濁分散剤とし
てポリメタクリル酸のアルカリ金属塩あるいはメタクリ
ル酸のアルカリ金属塩とメタクリル酸メチルの共重合体
が広く用いられている。
一方、メタクリル系樹脂の用途の展開に伴い、耐熱性
の向上がはかられ、メタクリル酸メチルにN−置換マレ
イミドを共重合成分として併用することが広く研究さ
れ、基本的には特公昭43−9753号が開示されている。
しかるに、このような新規メタクリル系樹脂を懸濁重
合法で製造するに際し、懸濁分散剤として従来のポリメ
タクリル酸のアルカリ金属塩等を用いると、ある限られ
た条件では重合系は安定であり良好なビーズが得られる
が、安定な条件が狭く、工業的生産の見地から実用性に
欠けていた。
(発明が解決しようとする問題点) 本発明者らは、メタクリル酸メチルおよびN−置換マ
レイミドを主単量体とする共重合体を懸濁重合で製造す
るに際して、有用な懸濁分散剤を検討した結果、特定の
懸濁分散剤を用いることにより重合系が極めて安定であ
り、かつ透明性等の光学的性質、耐候性に優れた樹脂が
得られることを見出して、本発明を提案するに至った。
即ち、本発明の目的はN−置換マレイミドを含むメタ
クリル系樹脂を工業的に製造するに際して使用する懸濁
分散剤として有用な水溶性重合物を提供することであ
り、かかる用途において安定な重合系が得られ、粒径の
均一性のよい共重合体ビーズが得られる懸濁分散剤を提
供することである。
(問題点を解決するための手段) 即ち、本発明の要旨とするところは、メタクリル系樹
脂を懸濁重合により得る際に用いる分散剤であって、 で表わされる単量体単独、または一般式(1)で表わさ
れる単量体77〜40重量%とアクリル酸またはメタクリル
酸のリチウム、ナトリウム、カリウムおよびアンモニウ
ム塩のうち少なくとも1種のアクリル酸塩またはメタク
リル酸塩10〜40重量%と炭素数1〜8のアルキル基を有
するアクリル酸アルキルエステルおよび/またはメタク
リル酸アルキルエステル13〜50重量%を重合して得られ
る水溶性重合物からなることを特徴とする懸濁重合分散
剤(A)であり、更に本発明の要旨とするところは、メ
タクリル系樹脂を懸濁重合により得る際に用いる分散剤
であって、 で表わされる単量体95〜5重量%と で表わされる単量体5〜95重量%であり、かつ一般式
(1)と(2)で表わされる単量体の合計100〜40重量
%とアクリル酸またはメタクリル酸のリチウム、ナトリ
ウム、カリウムおよびアンモニウム塩のうち少なくとも
1種のアクリル酸塩またはメタクリル酸塩0〜60重量%
と炭素数1〜8のアルキル基を有するアクリル酸アルキ
ルエステルおよび/またはメタクリル酸アルキルエステ
ル0〜50重量%を重合して得られる水溶性重合物からな
ることを特徴とする懸濁重合分散剤(B)である。
本発明において懸濁重合分散剤(A)は一般式 で表わされる単量体単独、または一般式(1)で表わさ
れる単量体77〜40重量%、好ましくは77〜60重量%と後
述の少なくとも1種のアクリル酸塩またはメタクリル酸
塩10〜40重量%と炭素数1〜8のアルキル基を有するア
クリル酸アルキルエステルおよび/またはメタクリル酸
アルキルエステル13〜50重量%を重合して得られる。上
記一般式(1)で表わされる単量体の添加量が40重量%
未満では重合系の安定性が低下し、重合条件が限定され
実用上好ましくない。
アクリル酸塩および/またはメタクリル酸塩はアクリ
ル酸および/またはメタクリル酸のリチウム、ナトリウ
ムおよびアンモニウム塩であり、特にナトリウム、カリ
ウム塩が好ましい。これら塩の単量体の添加量は10〜40
重量%であり、40重量%を超えると重合系の安定な条件
範囲が狭くなる。
また炭素数1〜8のアルキル基を有するアクリル酸ア
ルキルエステルおよび/またはメタクリル酸アルキルエ
ステルは13〜50重量%、より好ましくは13〜30重量%で
あり、50重量%を超えると水への溶解性が低下し分散剤
として実用上好ましくない。
懸濁分散剤(B)は一般式 で表わされる単量体95〜5重量%と一般式 で表わされる単量体95〜5重量%であり、かつ一般式
(1)と(2)で表わされる単量体の合計が100〜40重
量%、より好ましくは100〜60重量%であり、40重量%
未満では重合系の安定性が低下し、重合条件が限定され
実用上好ましくない。
アクリル酸塩および/またはメタクリル酸塩はアクリ
ル酸および/またはメタクリル酸のリチウム、ナトリウ
ム、カリウムおよびアンモニウム塩であり、特にナトリ
ウム、カリウム塩が好ましい。これら塩の単量体は0〜
60重量%、より好ましくは0〜40重量%であり、60重量
%を超えると重合系の安定な条件範囲が狭くなる。また
炭素数1〜8のアルキル基を有するアクリル酸アルキル
エステルおよび/またはメタクリル酸アルキルエステル
0〜50重量%、より好ましくは0〜30重量%であり、50
重量%を超えると水への溶解性が低下し分散剤として実
用上好ましくない。
本発明の懸濁分散剤(A)および(B)の添加割合は
相方とも重合系の水100重量部に対して0.001〜1重量部
であり重合系処方、条件によって若干異なるがより好ま
しくは0.005〜0.5重量部である。0.001重量部以下では
生成するビーズが不均一となったり、重合系の合一をま
ねき好ましくない。また1重量部を超えてもビーズ生成
には影響はないが重合途中泡立ちが生じやすくなった
り、重合体に含まれてフィッシュアイの原因となりやす
く好ましくない。
懸濁分散剤(A)および(B)はそれぞれ単独で十分
効果を発揮するが併用することも可能であり、また従来
メタクリル樹脂の懸濁重合法での製造に用いられている
ポリメタクリル酸のアルカリ金属塩あるいはメタクリル
酸のアルカリ金属塩とメタクリル酸の共重合体等の分散
剤との併用も可能である。
懸濁重合分散剤(A)および(B)は水中で重合開始
剤を用いて重合して得ることが好ましい。重合開始剤と
しては過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウム等の過硫酸
塩等が挙げられるが、これらには限定されない。重合開
始剤の添加量は単量体100重量部に対して通常0.001〜3
重量部の範囲で用いられ、より好ましくは0.01〜0.5重
量部の範囲である。また上記懸濁重合分散剤の重合に際
して一価の陽イオンを有する無機塩、例えば塩酸、硫
酸、硝酸、リン酸、炭酸、ホウ酸、クエン酸、酢酸、乳
酸、および酒石酸等のリチウム、ナトリウム、カリウ
ム、およびアンモニウム塩等と併用することにより重合
系がより安定し好ましい。
本発明の懸濁分散剤(A)および(B)はメタクリル
酸メチルおよびN−置換マレイミドを主単量体とする共
重合体を懸濁重合法で製造するに際し特に優れた効果を
有する。
(実施例) 以下実施例を上げて本発明を具体的に説明するが、実
施例で本発明の請求範囲が限定されるものではない。
実施例1 スチレンP−スルホン酸ナトリウム150g、イオン交換
水600gを2セパラブルフラスコに仕込み、N2雰囲気下
攪拌しながら60℃に昇温し、過硫酸アンモニウム0.2gを
添加して3時間保持し、ついで70℃で2時間保持後冷却
して240poise(25℃)の無色透明な水溶液(A−1)を
得た。
次いで3ステンレス製オートクレーブにイオン交換
水1200g、上記分散剤水溶液(A−1)1.2gおよび硫酸
ナトリウム3gからなる水溶液とメタクリル酸メチル480
g、N−フェニルマレイミド120g、ラウロイルパーオキ
サイド1.6gおよびn−オクチルメルカプタン1.5gからな
る単量体混合溶液を仕込み、N2雰囲気下300rpmで攪拌
し、内温を80℃に上げ重合を開始した。重合開始後2時
間で内温を95℃に昇温し、さらに3時間保持して重合を
完結させた。重合系は非常に安定であり、重合槽壁面あ
るいは攪拌翼への付着ポリマーは非常に少なかった。水
洗乾燥後、平均粒径0.27mmの均一なビーズを収率良く得
た。このビーズをペレット化、射出成形して得た成形品
の光学的性質および耐候性は同一単量体組成からのキャ
スト板と比較して全く変化なく、分散剤水溶液(A−
1)の影響は認められなかった。
実施例2 スチレンP−スルホン酸ナトリウム100g、メタクリル
酸ナトリウム30g、メタクリル酸メチル20gおよびイオン
交換水600gを2のセパラブルフラスコに仕込み、N2
囲気下攪拌しながら55℃に昇温し、過硫酸アンモニウム
0.15gを添加して1時間後65℃に昇温し、5時間保持後
冷却して460poise(25℃)の無色透明な水溶液(A−
2)を得た。
次いで実施例1と同様の方法により分散剤水溶液(A
−2)を用いて懸濁重合を実施した結果、重合安定性は
良好であり平均粒径0.31mmの均一なビーズが収率良く得
られた。また光学的性質耐候性への影響は認められなか
った。
実施例3 スチレンP−スルホン酸ナトリウム50g、メタクリル
酸3−スルホプロピルのカリウム塩80g、メタクリル酸
メチル20gおよびイオン交換水500gを2セパラブルフ
ラスコに仕込み、N2雰囲気下攪拌しながら60℃に昇温
し、過硫酸アンモニウム0.2gを添加して1時間後75℃に
昇温し、4時間保持後、イオン交換水500gを加えて稀釈
して16poise(25℃)の無色透明な水溶液(B−1)を
得た。
次いで実施例1と同様の方法により分散剤水溶液(B
−1)を用いて懸濁重合を実施した結果、重合安定性は
良好であり平均粒径0.34mmの均一なビーズが収率良く得
られた。また光学的性質、耐候性への影響は認められな
かった。
比較例1 水酸化カリウム100g、イオン交換水300gを2セパラ
ブルフラスコに仕込み、N2雰囲気下攪拌しながら50℃に
昇温しメタクリル酸メチル200g添加する。ケン化発熱に
より内温が上昇し70℃で1.5時間保持後60℃まで降温し
過硫酸アンモニウム0.2gを添加して5時間後イオン交換
水500gを加えて稀釈し90poise(25℃)の白濁した水溶
液(C−1)を得た。
次いで実施例1と同様の方法により分散剤水溶液(C
−1)を用いて懸濁重合を実施した結果、重合槽壁面あ
るいは攪拌翼へのポリマーの付着が比較的多いととも
に、水洗乾燥後得られたビーズの粒径はバラツキが大き
く、偏平なビーズの混入、ビーズブロックが認められ重
合系の安定性に問題がある。光学的性質、耐候性への影
響は認められなかった。
実施例4〜9、比較例2〜4 実施例1でのスチレンP−スルホン酸ナトリウムを他
の単量体組成に種々変更する以外は処方、条件とも実施
例1と同様に分散剤水溶液を製造した。
次いで上記で得られた分散剤水溶液の種類および添加
量を変更する以外は処方、条件とも実施例1と同様に懸
濁重合を実施し、また評価した。
これらの結果を実施例、比較例とも第1表に示す。
(発明の効果) 本発明により、従来公知の懸濁重合分散剤では重合安
定性の面から懸濁重合が殆んど不可能であったN−置換
マレイミドを含むメタクリル系樹脂の懸濁重合が可能と
なった。更に本発明により粒径の均一な共重合体ビーズ
が得られることは工業的に価値のあることであり、その
上この方法で得られる樹脂はメタクリル樹脂と同等の光
学的性質および耐候性を有することから、このような新
規のメタクリル系樹脂への幅広い展開が期待される。
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C08F 220/12 MLZ C08F 220/12 MLZ

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】メタクリル系樹脂を懸濁重合により得る際
    に用いる分散剤であって、 で表わされる単量体単独、または一般式(1)で表わさ
    れる単量体77〜40重量%とアクリル酸またはメタクリル
    酸のリチウム、ナトリウム、カリウムおよびアンモニウ
    ム塩のうち少なくとも1種のアクリル酸塩またはメタク
    リル酸塩10〜40重量%と炭素数1〜8のアルキル基を有
    するアクリル酸アルキルエステルおよび/またはメタク
    リル酸アルキルエステル13〜50重量%を重合して得られ
    る水溶性重合物からなることを特徴とする懸濁重合分散
    剤。
  2. 【請求項2】メタクリル系樹脂を懸濁重合により得る際
    に用いる分散剤であって、 で表わされる単量体95〜5重量%と で表わされる単量体5〜95重量%であり、かつ一般式
    (1)と(2)で表わされる単量体の合計100〜40重量
    %とアクリル酸またはメタクリル酸のリチウム、ナトリ
    ウム、カリウムおよびアンモニウム塩のうち少なくとも
    1種のアクリル酸塩またはメタクリル酸塩0〜60重量%
    と炭素数1〜8のアルキル基を有するアクリル酸アルキ
    ルエステルおよび/またはメタクリル酸アルキルエステ
    ル0〜50重量%を重合して得られる水溶性重合物からな
    ることを特徴とする懸濁重合分散剤。
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