JP3061551B2 - メタクリル系樹脂の製造方法 - Google Patents

メタクリル系樹脂の製造方法

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JP3061551B2 JP7183253A JP18325395A JP3061551B2 JP 3061551 B2 JP3061551 B2 JP 3061551B2 JP 7183253 A JP7183253 A JP 7183253A JP 18325395 A JP18325395 A JP 18325395A JP 3061551 B2 JP3061551 B2 JP 3061551B2
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かなこ 都野
茂明 佐々木
直樹 松本
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【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、得られる共重合体に残
存単量体が少なく、耐熱性、透明性に優れた、着色の少
ないマレイミド含有メタクリル系樹脂の製造方法に関す
る。
【0002】
【従来の技術】N−置換マレイミドを含むメタクリル系
樹脂は、従来のメタクリル樹脂と同等の優れた透明性、
機械的性質を保持するとともに、メタクリル樹脂では持
ち得なかった耐熱性を有する優れた樹脂である。
【0003】しかしながら、N−置換マレイミドは、樹
脂中に未反応の単量体として残存しやすく、これが耐熱
性の低下、高温賦形、成型時の着色、成型品の高温雰囲
気下での着色を招き、N−置換マレイミドを含有するメ
タクリル系樹脂本来の性質発現を妨げる原因となってい
た。
【0004】この問題を解決するために、特開平3−1
88111号公報に従来の重合開始剤に加えて、高温重
合開始剤を併用することで、未反応のN−置換マレイミ
ド単量体を低減させる方法が提案されている。この方法
によれば、得られる樹脂中の未反応N−置換マレイミド
単量体はある程度は減少するが、効果は充分とはいえ
ず、更に低いことが要求されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明は
上記問題を解決し、耐熱性が良好で、着色の少ない、N
−置換マレイミドを含有するメタクリル系樹脂製造方法
の提供を目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の目
的を達成すべく鋭意検討した結果、特定の重合開始剤の
存在下で重合を行うことにより、他の重合開始剤を併用
することなしに得られる共重合体に残存単量体が少な
く、耐熱性に優れ、着色の少ないN−置換マレイミド含
有メタクリル系樹脂が得られることを見い出し、本発明
を完成するに至った。
【0007】本発明は、N−置換マレイミドを共重合成
分とするメタクリル系樹脂を製造するに当り、単量体混
合物に重合開始剤として、1,1−ジ−t−ブチルパー
オキシ−2−メチルシクロヘキサンを0.05〜1.0
重量%添加し、80〜100℃の温度で重合した後、1
10〜130℃の温度で30分以上熱処理することを特
徴とするメタクリル系樹脂の製造方法にある
【0008】以下、本発明を詳細に説明する。本発明に
おいてメタクリル系樹脂の共重合成分として用いるN−
置換マレイミドとしては、N−シクロヘキシルマレイミ
ド、N−イソプロピルマレイミド、N−フェニルマレイ
ミド、N−2−クロロフェニルマレイミド、N−2−メ
チルフェニルマレイミド、N−4−メチルフェニルマレ
イミドなどの単量体が挙げられる。
【0009】本発明で製造するメタクリル系樹脂におい
てN−置換マレイミドの使用割合は、共重合成分中5〜
40重量%である。メタクリル酸メチル単独又はこれを
主成分とするメタクリル系樹脂は、N−置換マレイミド
を共重合することによって耐熱性の向上を計ることが出
来る。この場合、N−置換マレイミドの使用割合が5重
量%未満では耐熱性の向上が不充分であり、40重量%
を超えると、機械強度が著しく低下する。
【0010】本発明のメタクリル系樹脂を構成する単量
体の内、N−置換マレイミドと共重合可能な他の単量体
としては、メタクリル酸エチル、メタクリル酸プロピ
ル、メタクリル酸シクロヘキシル、メタクリル酸トリメ
チルシクロヘキシル、メタクリル酸フェニル、メタクリ
ル酸フルオルフェニル、メタクリル酸クロロフェニル、
メタクリル酸ブロモフェニル、メタクリル酸ベンジル、
メタクリル酸シクロペンチル、メタクリル酸ノルボルニ
ル、メタクリル酸ノルボルニルメチル、メタクリル酸イ
ソボルニル、メタクリル酸ボルニル、メタクリル酸メン
チル、メタクリル酸フェンチル、メタクリル酸アダマン
チル、メタクリル酸ジメチルアダマンチル、メタクリル
酸トリシクロ[5,2,1,02,6 ]デカ−8−イル、
メタクリル酸トリシクロ[5,2,1,02,6 ]デカ−
4−メチル、メタクリル酸トリシクロデシル、メタクリ
ル酸2,2,2−トリフルオリエチ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
クリル酸プロピル、アクリル酸シクロヘキシル、アクリ
ル酸トリメチルシクロヘキシル、アクリル酸フェニル、
アクリル酸フルオロフェニル、アクリル酸クロロフェニ
ル、アクリル酸ブロモフェニル、アクリル酸ベンジル、
アクリル酸シクロペンチル、アクリル酸ノルボルニル、
アクリル酸ノルボルニルメチル、アクリル酸イソボルニ
ル、アクリル酸ボルニル、アクリル酸メンチル、アクリ
ル酸フェンチル、アクリル酸アダマンチル、アクリル酸
ジメチルアダマンチル、アクリル酸トリシクロ[5,
2,1,02,6 ]デカ−8−イル、アクリル酸トリシク
ロ[5,2,1,02,6 ]デカ−4−メチル、アクリル
酸トリシクロデシル、アクリル酸2,2,2−トリフル
オロエチル等のアクリル酸エステル類、無水マレイン
酸、無水イタコン酸等の酸無水物類、スチレン、α−メ
チルスチレン等の芳香族ビニル化合物類、アクリロニト
リル等の単独またはそれらの混合物が挙げられる。これ
らの共重合成分は、用途に応じて使用する。
【0011】本発明で使用する重合開始剤は1,1−ジ
−t−ブチルパーオキシ−2−メチルシクロヘキサン
(以下、BuMCと記す。)であり、使用割合は単量体
混合物に対し0.05〜1.0重量%である。その使用
量が0.05重量%未満では残存マレイミド単量体を充
分に低減することができず、1.0重量%を超える場合
には、重合時に暴走反応が起こる危険性が高く、また、
コスト的に有効ではない。
【0012】本発明で使用する上記重合開始剤は、分解
機構を2段階持っている。その分解温度はそれぞれ85
℃、100℃(10時間半減温度)であるため、共重合
体中のN−置換マレイミド残存単量体低減のために、分
解温度の違う重合開始剤を併用する必要はなく、経済的
である。その上BuMCを単独で使用する方が、重合開
始剤併用系よりもN−置換マレイミド残存単量体を低減
する効果が高い。
【0013】本発明の共重合体の製造方法は、バッチ式
であれば特に限定されず、塊状重合、懸濁重合、溶液重
合などが可能である。更に、必要に応じて酸化防止剤、
光安定剤、熱安定剤等を添加することもできる。
【0014】本発明では共重合反応は、80〜100℃
の範囲の温度で行い、重合した後残存単量体の低減目的
で、110〜130℃の温度で30分以上熱処理する。
重合温度が80℃未満であると、重合時間が伸び、生産
性が低下し、100℃を超えると、重合中に暴走反応が
起きる危険性が高い。熱処理時間は120分位迄で充分
である。
【0015】本発明において、重合後、熱処理を行わな
い状態で共重合体を回収すると、未反応のN−置換マレ
イミド単量体が多量に残存し、これが得られる共重合体
の物性を著しく低下させるため熱処理が必要である。熱
処理温度は、110〜130℃の範囲で最も残存単量体
が減少することが実験的に確認された。110℃未満で
あると、残存単量体の減少率が低く、130℃を超える
と得られる共重合体のガラス転移温度を超え、懸濁重合
時のビーズ同士の融着を招く。
【0016】
【実施例】以下、実施例により本発明を詳述する。な
お、実施例中の各種評価は、以下の方法に従った。ま
た、実施例中に使用した射出成形サンプルは、下記条件
により成形したものを使用した。 [成形条件] 成形機:日精樹脂(株)製射出成形機PS−60E(最
大射出圧力1905kg/cm2 ) シリンダー温度:250℃ 金型温度:70℃ 圧力設定:20% 速度設定:24% 射出時間:18秒 冷却時間:23秒
【0017】[残存単量体量](株)島津製作所製ガス
クロマトグラフィーGC−8Aを用いて常法により測
定。
【0018】[熱変形温度(HDT)]ペレットから1
27mm×12.7mm×6.4mmの加圧成形試片を
得た後、ASTM−D648に従って測定した。
【0019】[加熱着色試験1]ペレットを用いて、2
50℃で100mm×50mm×2mmの成形板を成形
した際の着色の程度を目視観察した。 ○:ほとんど着色が見られない。 △:若干黄変する。 ×:著しく黄変する。
【0020】[加熱着色試験2]100mm×50mm
×2mmの成形板を熱風乾燥機において、100℃、2
000時間乾燥後、初期の着色程度と目視で比較評価し
た。 ○:ほとんど変化しない。 △:若干黄変する。 ×:著しく黄変する。(×の個数が黄変の程度を示
す。)
【0021】[実施例1]撹拌機を備えた内容積300
0ccのSUS釜オートクレープに、純水1500cc
を投入し、分散剤としてポリビニルアルコール15gを
加え溶解させた。別にN−フェニルマレイミド100
g、メタクリル酸メチル900gの単量体混合物にn−
オクチルメルカプタン1.5g及び1,1−ジ−t−ブ
チルパーオキシ−2−メチルシクロヘキサン3.0gを
加え撹拌した。撹拌溶解した混合物をセパラブルフラス
コに投入し、窒素置換しながら400rpmで15分撹
拌した。その後窒素ガスにて内圧をゲージ圧1kg/c
2 とし、85℃に加温して重合を開始させ、重合ピー
ク後、120℃、60分の熱処理を行い、重合を完結さ
せた。
【0022】得られたビーズ状重合体をろ別、水洗し、
75℃で24時間乾燥した後、(株)池貝製PCM3
0、2軸押出機にて、250℃で混練してペレット化
し、各種評価を行った。結果を表1に示した。
【0023】[実施例2〜5、比較例1〜8]単量体混
合物、重合開始剤、重合温度、熱処理条件を表1に示す
条件に変更したほかは、実施例1と同様に実験を行っ
た。結果を一括して表1に示した。なお、比較例3は、
得られた共重合体に未反応単量体が多く、固形のポリマ
ーが得られなかった。比較例4は、重合中に暴走反応が
起き固化し、また、比較例6は、ビーズの融着によっ
て、熱処理中に固化したため、いずれも評価はできなか
った。
【0024】
【表1】
【0025】表1において、仕込単量体、使用した重合
開始剤の略称は以下の通りである。 単量体 N−MI:N−置換マレイミド MMA :メタクリル酸メチル CHMI:N−シクロヘキシルマレイミド PhMI:N−フェニルマレイミド CHMA:メタクリル酸シクロヘキシル ST :スチレン 重合開始剤 BuMC :1,1−ジ−t−ブチルパーオキシ−2−
メチルシクロヘキサン AIBN :2,2−アゾビスイソブチロニトリル LPO :ラウロイルパーオキサイド TBPCH:1,1−ジ−t−ブチルパーオキシシクロ
ヘキサン
【0026】表1に明らかなように、実施例1〜5で得
られた共重合体は、比較例1〜8で得られたものに比
べ、BuMC単独系において、耐熱性、透明性を維持し
たまま、N−置換マレイミド単量体残存量を低減させ、
着色を抑える効果があることがわかる。
【0027】
【発明の効果】本発明の製造方法から得られたN−置換
マレイミドを共重合成分とするメタクリル系樹脂は、共
重合体中に残存単量体が少なく、耐熱性、透明性に優
れ、着色が少ない。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松本 直樹 広島県大竹市御幸町20番1号 三菱レイ ヨン株式会社大竹事業所内 (56)参考文献 特開 平4−300902(JP,A) 特開 平3−188111(JP,A) 特開 平7−206938(JP,A) 特開 平6−49130(JP,A) 特開 平5−194621(JP,A) 特開 平6−16733(JP,A) 特開 平7−330818(JP,A) 特開 平7−138310(JP,A) 特開 平7−157591(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C08F 4/36 C08F 222/40,22/40 C08F 220/10 - 220/36 C08F 20/10 - 20/36

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 N−置換マレイミドを共重合成分とする
    メタクリル系樹脂の製造方法において、単量体混合物に
    重合開始剤として1,1−ジ−t−ブチルパーオキシ−
    2−メチルシクロヘキサンを0.05〜1.0重量%添
    加し、80〜100℃の温度で重合した後、110〜1
    30℃の温度で30分以上熱処理することを特徴とする
    メタクリル系樹脂の製造方法。
  2. 【請求項2】 N−置換マレイミドを5〜40重量%含
    有することを特徴とする請求項1のメタクリル系樹脂の
    製造方法。
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JP4060102B2 (ja) * 2002-03-20 2008-03-12 三菱レイヨン株式会社 熱可塑性樹脂組成物
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