JP3211361B2 - スチレン系樹脂成形体の製造方法 - Google Patents

スチレン系樹脂成形体の製造方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、スチレン系樹脂成形体
の製造方法に関する。とくに注型重合によるスチレン系
樹脂成形体の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】スチレン系樹脂は、合成樹脂のなかで
も、きわめて一般的な樹脂であり、又その物性改良のた
め各種の共重合体及びその製造方法が提案されている。
例えば、特開昭 62-187712号公報には、スチレン系単量
体と架橋剤を共重合し、表面に部分的な凹部、内部に気
泡のない、又膨潤度10以下の樹脂板及びその製造方法
がされている。又、特開昭 56-167706号公報には、残留
単量体が少く、高分子量で機械的強度、特に落錘強度に
優れ射出成形用に適した重合体を得る目的で、特殊な有
機過酸化物を組合せて触媒として用いた方法が示されて
いる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】特開昭 62-187712号公
報の方法では、8時間程度の長い重合時間が必要であ
り、残留単量体成分が比較的多い。又、同方法では板に
表面欠陥を発生させないために、ガスケットに特殊処理
を施す必要がある。残留単量体成分の多いスチレン系樹
脂は、機械的強度、耐候性、耐溶剤性が劣る。 又、特
開昭 56-167706号公報では、特殊な有機過酸化物を用い
る必要があり、機械的強度においても曲げ強度なども未
だ充分ではない。そこで本発明は、短い重合時間で表面
欠陥の無く、残留単量体成分が少ないスチレン系樹脂成
形体の製造方法を提供するものである。
【0004】
【課題を解決するための手段】すなわち本発明は、
(a)スチレン系単量体;30重量%以上、(b)メチ
ルメタクリレートを含むラジカル重合可能な二重結合を
分子内に一つ有する単量体;19.8重量%以上70重
量%未満、(c)ラジカル重合可能な二重結合を分子内
に少なくとも二つ有する単量体;0.01〜40重量
%、(d)上記(a)(b)(c)の混合液に可溶な樹
脂成分;(a)(b)(c)の総量100重量部当り1
〜100重量部、(e)10時間半減期温度が75℃を
境に少なくとも5℃隔たっている2種を含むラジカル重
合開始剤;(a)(b)(c)(d)の総量100重量
部当り0.001〜5重量部、を混合した液を注型重合
するスチレン系樹脂成形体の製造方法を提供するもので
ある。
【0005】本発明における(a)成分のスチレン系単
量体とはスチレン及びその誘導体である。スチレン誘導
体としてはクロルスチレン、ブロムスチレンのようなハ
ロゲン化スチレン、ビニルトルエン、α−メチルスチレ
ンのようなアルキル置換スチレンがあげられるが特にこ
れらに限定されるものではない。又、上記スチレン系単
量体は二種類以上併用してもよい。
【0006】スチレン系単量体の量は30重量%以上で
ある。スチレン系単量体の量が30重量%未満であると
スチレン系樹脂特有の特性が失われる。好ましくは50
重量%以上である。
【0007】本発明における(b)成分のラジカル重合
可能な二重結合を分子内に一つ有する単量体とは(a)
成分以外で(a)成分と共重合可能であれば特に制限は
なく、例えばメチル(メタ)アクリレート、エチル(メ
タ)アクリレート、プロピル(メタ)アクリレートなど
のアルキル(メタ)アクリレート類;アクリロニトリル
などが挙げられる。これらの中でも特にメチルメタアク
リレートのごときアルキルメタアクリレート類が好まし
い。なお上記単量体は2種以上併用できる。
【0008】該(b)成分の単量体の量は、得る樹脂の
所望の性質により適宜(a)成分のスチレン系単量体と
のバランスから選択し得る。
【0009】本発明における(c)であるラジカル重合
可能な二重結合を分子内に少なくとも二つ有する単量体
とは、(a)(b)成分と共重合可能で共役ジエンを除
くものである。例えば1,4−ブタンジオールジ(メ
タ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)
アクリレートのようなアルキルジオールジ(メタ)アク
リレート類;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、テ
トラエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、プロ
ピレングリコールジ(メタ)アクリレート、テトラプロ
ピレングリコールジ(メタ)アクリレートのようなアル
キレングリコールジ(メタ)アクリレート類;ジビニル
ベンゼン、ジアリルフタレートのような芳香族多官能化
合物;トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレー
ト、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート
のような多価アルコールの(メタ)アクリレート類が挙
げられる。これらの単量体は2種以上併用できる。
【0010】ラジカル重合可能な二重結合を分子内に少
なくとも二つ有する単量体の量は0.01〜40重量%
が好ましい。この量が0.01重量%未満であると得ら
れた樹脂板の強度が充分でない。又40重量%をこえる
と得られた樹脂板を加熱成形加工することが困難にな
る。
【0011】本発明の(d)成分である樹脂成分は
(a)(b)(c)を混合した単量体成分に可溶であれ
ば特に制限はない。例えばポリスチレン、メチルメタク
リレート−スチレン共重合体、アクリロニトリル−スチ
レン共重合体などが挙げられる。なお、より透明なスチ
レン系樹脂板を得るためには(a)(b)(c)成分を
重合して得られる樹脂と(d)成分が相溶すること、又
は(a)(b)(c)成分を重合して得られる樹脂の屈
折率の値と(d)成分の屈折率の値がより一致している
ことが好ましい。
【0012】樹脂成分の使用量は(a)(b)(c)成
分の総量100重量部に対して1〜100重量部が好ま
しい。樹脂成分が1重量部以下であると得られる板に表
面欠陥が発生しやすい。100重量部以上であると重合
前の溶液の粘度が高くなりすぎるため取扱が困難にな
る。
【0013】本発明における(e)成分のラジカル重合
開始剤とは、油溶性の過酸化物系のものが適している。
例えば、t−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエ
ート(10時間半減期温度72℃)、1,1,3,3−
テトラメチルブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエ
ート(10時間半減期温度64℃)、t−ブチルパーオ
キシ−3,3,5−トリメチルヘキサノエート(10時
間半減期温度100℃)、t−ブチルパーオキシラウレ
ート(10時間半減期温度95℃)、t−ブチルパーオ
キシイソブチレート(10時間半減期温度78℃)、t
−アミルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート(10
時間半減期温度65℃)、t−ブチルパーオキシアセテ
ート(10時間半減期温度103℃)、ジ−t−ブチル
パーオキシヘキサヒドロテレフタレート(10時間半減
期温度83℃)、t−ブチルパーオキシピバレート(1
0時間半減期温度56℃)、ジ−t−ブチルパーオキシ
アゼレート(10時間半減期温度99℃)、などのパー
オキシエステル系開始剤、t−ブチルパーオキシアリル
カーボネート(10時間半減期温度94℃)、t−ブチ
ルパーオキシイソプロピルカーボネート(10時間半減
期温度97℃)、などのパーカーボネイト系開始剤、
1,1−ジ−t−ブチルパーオキシシクロヘキサン(1
0時間半減期温度97℃)、1,1−ジ−t−ブチルパ
ーオキシ−3,3,5−トリメチルシクロヘキサン(1
0時間半減期温度95℃)、1,1−ジ−t−ヘキシル
パーオキシ−3,3,5−トリメチルシクロヘキサン
(10時間半減期温度87℃)などのパーオキシケター
ル系開始剤、などが挙げられる。
【0014】さらに上記開始剤において、10時間半減
期温度が75℃を境に、少くとも5℃以上隔っているも
のを2種以上組合せて用いるのが望ましい。上記開始剤
は、(a)(b)(c)(d)成分の総量100重量部
に対して0.001から5重量部である。その内10時
間半減期温度の低いものと高いものの重量比は前者1に
対して後者0.1〜1.0である。
【0015】スチレン系樹脂成形体とするには、いわゆ
る注型重合による。すなわち(a)(b)(c)成分の
単量体群に(d)成分である樹脂を溶解しシラップを作
成し、得られた溶液に(e)成分であるラジカル開始剤
を添加混合して、所望の形状を有する型枠に注入して重
合する。型枠は、ガラス、金属など周知の材質で所望の
形状によるものである。例えば成形体が板の場合は、対
向した2枚のガラス板の周辺をガスケットでシールして
なるガラスセル、ステンレススチールのごとき金属製の
2枚のエンドレスベルトをガスケットでシールしてなる
連続スチールセルがある。
【0016】重合反応は通常常温から150℃である
が、用いる重合開始剤の種類によって、2段階あるいは
その以上温度条件を途中変更してもよい。
【0017】
【発明の効果】本発明により比較的短い重合時間で、表
面欠陥の無く、残留単量体成分の少ないスチレン系樹脂
成形体を得ることができる。
【0018】
【実施例】以下、実施例を挙げて本発明を更に詳しく説
明する。評価方法は以下の通り。なお残留単量体成分の
評価は以下の要領で行なった。 ・残留単量体:得られた樹脂を粉砕後、その2.5gを
アセトン10mlによって抽出し、ガスクロマトグラフィ
ーによって、単量体成分を定量した。仕込単量体成分に
対する量を%で示した。 ・表面の欠陥:目視により凹凸の有無を確認した。
【0019】実施例1 メチルメタクリレート(以下MMA )19.8重量部、ス
チレン79重量部、ネオペンチルグリコールジメタクリ
レート(以下NGP )1.2重量部を混合し、続いてメチ
ルメタクリレート−スチレン共重合体(メチルメタクリ
レートとスチレンの重量比=20:80)25重量部を
溶解した。得られた溶液100重量部当り、t−ブチル
パーオキシ−2−エチルヘキサノエート0.4重量部、
t−ブチルパーオキシイソプロピルカーボネート0.1
5重量部を溶解した。この溶液をポリ塩化ビニル製ガス
ケットをはさんだ二枚のガラス板からなる重合用セルに
注入し、85℃の空気浴で5時間、100℃で1時間重
合を行ない3mm厚の樹脂板を得た。得られた樹脂板には
表面欠陥はなく良好な外観であった。残留単量体はスチ
レン0.40%、MMA0.10%であった。
【0020】実施例2,3 実施例1において、単量体混合物、樹脂成分を〔表1〕
に示すものを用いた以外は同様に行なって樹脂板を得
た。評価結果を〔表1〕に示した。
【0021】
【表1】
【0022】実施例4 実施例1において、NGP 1.2重量部に代えてジビニル
ベンゼン1.2重量部とした以外は同様に行なって樹脂
板を得た。得られた樹脂板には表面欠陥はなく良好な外
観であった。残留単量体はスチレン0.22%、MMA
0.07%であった。
【0023】実施例5 実施例1において、NGP 1.2重量部に代えて2,2-ビス
(4-アクロイルオキシジエトキシフェニル)プロパン
1.2重量部とした以外は同様に行なって樹脂板を得
た。得られた樹脂板には表面欠陥はなく良好な外観であ
った。残留単量体はスチレン0.20%、MMA0.0
6%であった。
【0024】実施例6 MMA19.99重量部、スチレン79.96重量部、
NGP 0.05重量部とした以外は同様に行なって樹脂板
を得た。得られた樹脂板には表面欠陥はなく良好な外観
であった。残留単量体はスチレン0.26%、MMA
0.06%であった。
【0025】実施例7〜10 実施例1において、t−ブチルパーオキシ−2−エチル
ヘキサノエート0.4重量部、t−ブチルパーオキシイ
ソプロピルカーボネート0.15重量部に代えて〔表
2〕に示す開始剤を用いた以外は同様に行なって樹脂板
を得た。評価結果を〔表2〕に示した。
【0026】
【表2】
【0027】比較例1 実施例1において樹脂成分を添加しない以外は同様に行
なった。残留単量体成分はスチレン0.50%、MMA
0.10%であった。しかし得られた樹脂板は表面に凹
状の欠陥を有していた。
【0028】比較例2 実施例1においてラジカル重合開始剤としてラウリルパ
ーオキサイド0.75重量部を用いること、空気浴温度
85℃で10時間、100℃で1時間としたこと以外は
同様に行なった。外観は良好であった。しかし残留単量
体成分はスチレン2.40%、MMA0.10%であっ
た。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭64−16813(JP,A) 特開 昭63−193826(JP,A) 特開 昭63−248813(JP,A) 特開 昭53−1279(JP,A) 特開 平5−247230(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C08F 212/00 - 212/14

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】(a)スチレン系単量体;30重量%以
    上、 (b)メチルメタクリレートを含むラジカル重合可能な
    二重結合を分子内に一つ有する単量体;19.8重量%
    以上70重量%未満、 (c)ラジカル重合可能な二重結合を分子内に少なくと
    も二つ有する単量体;0.01〜40重量%、 (d)上記(a)(b)(c)の混合液に可溶な樹脂成
    分;(a)(b)(c)の総量100重量部当り1〜1
    00重量部、 (e)10時間半減期温度が75℃を境に少なくとも5
    ℃隔たっている2種を含むラジカル重合開始剤;(a)
    (b)(c)(d)の総量100重量部当り0.001
    〜5重量部、 を混合した液を注型重合するスチレン系樹脂成形体の製
    造方法。
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