JP3657383B2 - Method for producing resin composition - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、樹脂組成物の製造方法に関し、より詳細には人工大理石用などの成形材料として使用することのできる樹脂組成物を熟成工程を必要とすることなく、簡便かつ廉価に生産するに好適な方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
アクリル樹脂に無機充填材を充填したアクリル系人工大理石は美しい外観と優れた特性を活かして、キッチン天板や各種カウンタートップ、洗面化粧台、シャワートレー、床材、壁材、間仕切板などに広く利用されている。
このアクリル系人工大理石の製造方法としては、例えば特公昭50−22586号公報において提案されているような注型成形法が知られている。一般に注型成形法は、メタクリル酸エステル類を10〜30%程度予備重合するか、あるいはメタクリル酸エステル類にメタクリル酸エステル系重合体を溶解した、いわゆるシラップに無機充填材を配合して混合し、その混合物を成形型内の間隙に注入した後、該混合物を常圧下で硬化せしめて人工大理石製品を得る方法である。しかし、シラップの調整に簡便な方法がなく、これが注型成形法の生産性を下げている原因となっている。すなわち、メタクリル酸エステル類を予備重合する方法では、予備重合するための設備、工程が必要であり、また途中で重合を停止するため重合率の調節が本質的に困難で、一定のポリマー濃度のシラップを再現性よく簡単に製造することが難しいという問題がある。また、メタクリル酸エステル系重合体をメタクリル酸エステル類に溶解する方法では、溶解に長時間を要するという問題がある。
【0003】
このような問題点を回避するための一つの方法として、例えば特公平5−13899号公報において提案されているようなプレス成形法が検討されている。この方法は、必須成分である多官能(メタ)アクリレートを20重量%以上含有する単量体、メタクリル酸系樹脂粉末、硬化剤、無機充填材などを常温又は硬化温度未満の加温下に混練・熟成して得られる成形材料を加圧下に加熱して成形・硬化するものである。しかしながら、この方法によれば、従来の注型成形法やプレス成形法に比べてかなりの生産性向上が図られるものの、硬化剤をいれて混練するため常温又は硬化温度未満の温度でしか混合できず、またこのため熟成工程を必要とするため、依然として生産性が低く、また生産性を向上させようとすると成分の混合が十分にできず、また十分混合させようとすると樹脂組成物が着色するなどの問題があった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
したがって、本発明の目的は、上記問題点を解決して、生産性が十分に改善され、簡便かつ効率的な樹脂組成物の製造方法、特に人工大理石用成形材料などとして用いることが可能な当該樹脂組成物の製造方法を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記問題点を解決すべく、人工大理石用成形材料などとして用いることができる樹脂組成物の製造方法について鋭意検討した結果、事前に混合した硬化剤を除く樹脂組成物成分を高温下に混練することにより、注型成形法に好適なスラリー状の成形材料あるいはプレス成形法に好適な形状安定性を持つ粘土状の成形材料を、簡便に製造できることを見出し、本発明を完成した。
【0006】
すなわち、本発明の要旨とするところは、(A)メタクリル酸エステルを主体とする単量体、メタクリル酸エステル系重合体および無機充填材を混合し、メタクリル酸エステル系重合体にメタクリル酸エステルを主体とする単量体を吸収させる第1工程、(B)第1工程で得られた混合物を65〜120℃で混練する第2工程、および(C)第2工程で得られるスラリー状または粘土状混練物に冷却後または冷却過程で硬化剤を混合する第3工程より構成される樹脂組成物の製造方法である。
【0007】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明で用いるメタクリル酸エステルを主体とする単量体とは、メタクリル酸エステル単独、またはメタクリル酸エステルを主体としこれと共重合可能な他の不飽和単量体との単量体混合物をいい、メタクリル酸エステルが50重量%以上、好ましくは70重量%以上であるのが望ましい。
【0008】
メタクリル酸エステルとしては、炭素数5〜18程度のメタクリル酸エステルが好ましく用いられ、具体的には例えばメタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸プロピル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸2−エチルヘキシル、メタクリル酸シクロヘキシル、メタクリル酸ラウリルなどが挙げられる。これらは1種または2種以上で用いられるが、これらの中でメタクリル酸メチルが特に好ましく用いられる。
【0009】
また、上記メタクリル酸エステルと共重合可能な他の不飽和単量体としては、特に制限はないが、例えばアクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸2−エチルヘキシル、アクリル酸シクロヘキシル、アクリル酸ラウリルなどのアクリル酸エステル;スチレン、α−メチルスチレンなどの芳香族ビニル化合物;アクリロニトリル、メタクリロニトリル、アクリルアミド、酢酸ビニル、塩化ビニル、アクリル酸、メタクリル酸等の不飽和単量体;エチレングリコールジメタクリレート、1,3−ブチレングリコールジメタクリレート、ネオペンチルグリコールジメタクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート等の多官能性不飽和単量体などが挙げられる。これらの単量体は1種または2種以上で用いられる。
【0010】
本発明に用いるメタクリル酸エステル系重合体としては、上述したメタクリル酸エステルを主体とする単量体に溶解するメタクリル酸エステル系重合体であれば特に限定することなく使用できるが、例えば上記メタクリル酸エステルを主体とする単量体を重合して得られたもの、あるいはこれら単量体中の1種以上とその他の重合性単量体を重合して得られるものなどを好ましく挙げることができる。
【0011】
メタクリル酸エステル系重合体は、通常上記メタクリル酸エステルを主体とする単量体を、乳化重合法、懸濁重合法、塊状重合法などにより重合したものが用いられる。このような重合方法によって得られたメタクリル酸エステル系重合体は、単量体との混合溶解性の点から、粒子状であることが好ましく、その粒子径は後述する混練に使用できる大きさのものであれば特に限定されるものではないが、通常5mm以下、より好ましくは0.1〜2mm程度である。メタクリル酸エステルの形状は、通常ビーズ状、ペレット状、粉砕粉粒状等が用いられ、溶解性、取り扱い性などの観点からビーズ状であることが好ましい。メタクリル酸エステル系重合体の重量平均分子量は、単量体に溶解できる程度のものが使用され、通常5〜60万、好ましくは7〜30万、より好ましくは7〜20万の範囲である。またメタクリル酸エステル系重合体の配合割合は、メタクリル酸エステルを主体とする単量体100重量部に対して、通常10〜400重量部、好ましくは20〜300重量部である。
また、メタクリル酸エステル系重合体の一部を、例えば特開昭60−202128号公報にその製造方法が記載されているアクリル系部分架橋ゲル状重合体に替えて使用することもできる。
【0012】
本発明に用いる無機充填材としては、例えば水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、アルミナ、酸化マグネシウム、炭酸カルシウム、シリカ、マイカ、ガラスビーズ等が挙げられるが、その添加により成形品の美観を損なうものでなければ特に制限はされない。これらの無機充填材のなかで、アクリル系人工大理石製品に必要な高級感、耐汚染性能、加工性能などの点から、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、シリカ、ガラスビーズが好ましく、とりわけ水酸化アルミニウムが好ましく用いられる。無機充填材の粒子径は通常0.1〜100μmが使用され、より好ましくは1〜30μmである。シラン処理など表面処理した無機充填材も好ましく使用される。無機充填材の配合割合は、メタクリル酸エステルを主体とする単量体100重量部に対して、通常50〜500重量部、好ましくは100〜400重量部である。
【0013】
本発明の方法は、まず(A)第1工程においてメタクリル酸エステルを主体とする単量体、メタクリル酸エステル系重合体および無機充填材を混合し、メタクリル酸エステルを主体とする単量体をメタクリル酸エステル系重合体に吸収させる。混合し吸収させる方法は、着色や重合の原因となるような過度の剪断等が加わらない方法であれば特に制限はされないが、例えば室温下で混合槽中で撹拌するかあるいは混練機中で混合するなどの方法が好ましく採用されるが、この後放置することもできる。混合、吸収させる時間は、その方法、条件により異なるが通常1分以上、好ましくは2〜40分程度が採用され、第2工程において混練された時に容易に溶解、均一化が行われるようになる。第1工程を設けることにより第2工程の混練が容易となり、着色や重合の原因となる過度の混練を防止することができる。第1工程においてメタクリル酸エステル系重合体の一部が(メタ)アクリル酸エステルを主体とする不飽和単量体に溶解するが、粘度が高くなることにより第2工程の混練が容易かつ効率的となり好ましい。
【0014】
次いで(B)第2工程において、第1工程で得られた混合物は65〜120℃の範囲で混練され、好ましくは70〜100℃で混練される。65℃未満の温度では、樹脂の溶解速度が遅く製造が効率的でなく、一方、120℃を越える温度で混練すると単量体の重合、重合体の分解などが発生しやすくなり好ましくない。上記温度で混練するために、混練に使用する混練機は、通常ジャケット部などの温度調節部を有し、電熱ヒーター、蒸気、温水または冷却水、温度調節用油などを用いて混練部が所定の温度になるように調節できることが好ましい。
【0015】
混練する方法としては、特に制限はなく本発明の効果を実現できるものであればよく、また混練機としては、回分式二軸混練機、連続式二軸混練機などが好ましく用いられる。
【0016】
回分式二軸混練機としては、例えば、トラフ内に平行に置かれたZ型、H型、フィニシュテール型、デイスパージョン型等の2本の混合翼が互いに逆方向に回転し、混合物をせん断、圧縮、引き伸ばしして混練する双腕型ニーダー;双腕型ニーダーに機械的な加圧カバーを備え、加圧カバーを空気圧、液圧等によって圧縮することにより混練物とトラフ壁面または混練物相互間に強いせん断力を発生させて混練を強化した加圧ニーダー;密閉された混合室に原料を投入し、混合室に内蔵した2本のローターが互いに逆方向に回転し、チャンバ壁面とローター間あるいはローター相互間で強いせん断力を与えて混練するインターナルミキサー等が挙げられる。
【0017】
また連続式二軸混練機としては、原料供給部に配置したフィードスクリュー部で原材料を連続的に混練部に送り込み、ローターあるいはニーデングデスク等を配置した混練部にて混練し、スラリー状または粘土状の混練物を連続的に排出するものであればいずれでもよく、例えば二軸スクリュー混練機、コンテェニアスニーダー等が好ましく採用される。
第2工程における混練時間は、混練機の種類、回転数また混練温度などにより異なるが、一般には2分から10分程度の時間が採用される。
【0018】
本発明は、例えば連続式混練機を分割使用して、上流側で第1工程を、下流側で第2工程を連続して行わせることもできるし、更に硬化剤を硬化温度未満の温度で最終工程で添加混合することもできる。
【0019】
さらに(C)第3工程として、第2工程で得られるスラリー状または粘土状の混練物に冷却後または冷却過程で硬化剤を投入し混合する。使用する硬化剤としては、ラジカル重合開始剤であるアゾビス化合物や有機過酸化物が通常用いられ、例えばアゾビスイソブチロニトリル、ベンゾイルパーオキサイド、t−ブチルパーオキサイド、クメンヒドロキシパーオキサイド、t−ブチルヒドロパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、1,1−ジ−t−ブチルパーオキシ−3,3,5ートリメチルシクロヘキサンなどの一種以上が使用できる。硬化剤の使用量は、メタクリル酸エステルを主体とする単量体の合計量100重量部に対し、通常0.001〜10重量部、好ましくは0.05〜7重量部の割合で使用される。硬化剤が固体の場合は少量の単量体に溶解して添加すると容易に均一混合し好ましい。
【0020】
本発明により、スラリー状から粘土状の範囲の性状を有し、着色がなく、また実質的に粘度変化のない樹脂組成物が製造できる。実質的に粘度変化がないとは、24時間内における粘度変化が全くないか、あっても5%以内のほとんどない状態であることであり、BL型粘度計、加圧展延性等により評価される。粘度変化は、メタクリル酸エステル系重合体が未溶解で残存していることにより起こる現象であり、粘度変化があると、好適な成形条件が一定せず、また成形品も外観の劣ったものとなりやすい。
【0021】
本発明の方法においては、本発明の目的に支障のない範囲で、必要に応じ混練時または混合時などに、ガラス繊維、アラミド繊維、カーボン繊維等の繊維材、各種模様材、着色剤、カップリング剤、光安定剤、酸化防止剤、離型剤、重合調整剤、脱泡剤などの添加剤を併用することができる。
【0022】
本発明の方法により製造されるスラリー状の樹脂組成物は注型成形に好適に使用される。また粘度状の樹脂組成物は、圧縮成形、射出成形、押出成形などの方法で賦形・硬化することにより、成形品、特に大理石様の製品を得ることができる。圧縮成形時の成形条件としては、通常成形圧力10〜200kg/cm2 、成形温度80〜180℃、成形時間10分程度である。
【0023】
【実施例】
以下に実施例により、本発明の実施形態を具体的に例示するが、本発明はこれに限定されるものではない。また加圧展延性および粘度は次の方法により測定した。
【0024】
(加圧展延性の測定)
樹脂組成物を30.0g秤量し、熱盤温度50℃に加温したプレス機にて、上熱盤/50μm厚みナイロンフィルム/樹脂組成物/50μm厚みナイロンフィルム/下熱盤の構成で、3tonの加重で60秒間加圧し、樹脂組成物の広がり面積を面積計[林電工(株)製:自動面積計AAM−8型]を用いて測定する。
【0025】
(加圧展延性の評価)
上記の方法で、樹脂組成物の混練・混合直後と、樹脂組成物を50μmの厚みのナイロンフィルムの袋に密閉した状態で約1日室温放置後の加圧加熱による広がり面積(加圧展延性)を測定し、得られた樹脂組成物に1日室温放置による粘度変化があったかどうかを評価した(変化が見られない場合は熟成の必要がないものと評価した)。またナイロンフィルム間で引き伸ばされたフィルム状の樹脂組成物を目視観察し、未溶解重合体の有無を調べた。
【0026】
(スラリー状樹脂組成物の粘度測定)
BL粘度計(東京計器(株)製)により測定した。
(スラリー状樹脂組成物の粘度の評価)
上記の方法で、樹脂組成物の混練直後と、樹脂組成物をポリエチレン容器に入れ、50μmの厚みのナイロンフィルムを蓋として密閉した状態で約1日室温放置後の粘度を測定し、得られた樹脂組成物に1日室温放置による粘度変化があったかどうかを評価した(変化が見られない場合は熟成の必要がないものと評価した)。
【0027】
(測色)
JIS K 7105の方法により、スガ試験器(株)製SM−2型測色計を用いて測定した。
【0028】
実施例1
メタクリル酸メチル1.425kg,ネオペンチルグリコールジメタクリレート1.075kg、平均粒径が8μのシラン処理済みの水酸化アルミニウム6.85kgおよびメタクリル樹脂ビーズ[メタクリル酸メチル98重量%とアクリル酸メチル2重量%の共重合体、重量平均分子量110000、平均粒子径0.3mm]2.625kgをロール形加圧ニーダー[(株)森山製作所製、D−10−20型、混合容量10リッター]に入れ、2分間30℃で分散させ、30分間放置し、スラリー状の混合物を得た。次いでニーダーのジャケット温度を80℃に加温して、これを7分間混練し、温度が83℃の粘土状混練物を得た。これを50℃まで冷却した後、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50gを添加し、加圧ニーダー中で3分間混合した。得られた樹脂組成物の加圧展延性は302cm2 であり、24時間経過しても変化はなかった。
得られた樹脂組成物860gを250mm×200mmの平板の金型中に投入し、成形温度130℃、加圧樹脂圧100kgf/cm2 、加圧時間12分の成形条件において加圧成形を行い、250mm×200mm×10mmのアクリル人工大理石の平板を得た。得られた成形品にはクラックなどの成形欠点はなく、変色はなく(測色値:b値0.31)、極めて美麗な表面をもつ成形品であった。
【0029】
比較例1
メタクリル酸メチル1.425kg,ネオペンチルグリコールジメタクリレート1.075kg、平均粒径が8μのシラン処理済みの水酸化アルミニウム6.85kgおよび実施例1と同様のメタクリル樹脂ビーズ2.625kgをロール形加圧ニーダー[(株)森山製作所製、D−10−20型、混合容量10リッター]に入れ、60分間60℃で混練した。次いでこの混練物を50℃まで冷却した後、これに1,1−ジ−t−ブチルパーオキシ−3,3,5ートリメチルシクロヘキサン50gを添加し、3分間混合した。
得られた樹脂組成物860gを250mm×200mmの平板の金型中に投入し、成形温度130℃、加圧樹脂圧100kgf/cm2 、加圧時間12分の成形条件において加圧成形を行い、250mm×200mm×10mmのアクリル人工大理石の平板を得た。得られた成形品は若干黄色に変色し、測色したところb値が1.34と大きく、外観が劣る物であった。
【0030】
実施例2
メタクリル酸メチル3.53kg,ネオペンチルグリコールジメタクリレート0.67kg、平均粒径が8μのシラン処理済みの水酸化アルミニウム9.75kgおよび実施例1と同様のメタクリル樹脂ビーズ1.05kgをロール形加圧ニーダー[(株)森山製作所製、D−10−20型、混合容量10リッター]に入れ、2分間60℃で分散させ、30分間放置し、スラリー状の混合物を得た。このスラリー状の混合物には未溶解の樹脂ビーズが目視で認められた。次いでニーダーのジャケット温度を80℃に加温して、これを15分間混練し、温度が81℃のスラリー状混練物を得た。これを50℃まで冷却した後、アゾイソブチロニトリル4gを添加し、10分間攪拌・混合した。得られた樹脂組成物はスラリー状で粘度は25℃において140ポイズであり、24時間経過後も粘度変化はなく、未溶解の樹脂ビーズは認められなかった。
次に、得られた樹脂組成物270gを250mm×200mm×3mmのサイズの型に注入し、60℃で2時間、更に120℃で1時間加熱して、250mm×200mm×3mmの平板形状のアクリル人工大理石を得た。得られた成形品にはクラックなどの成形欠点や変色はなく(測色値:b値0.29)、極めて美麗な表面をもつものであった。
【0031】
【発明の効果】
以上のように、本発明は、注型成形法に好適なスラリー状の成形材料あるいはプレス成形法に好適な粘土状の成形材料を得ることができると共に、人工大理石用等の成形材料を簡便かつ廉価に製造する方法として好適である。
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for producing a resin composition. More specifically, the present invention is suitable for producing a resin composition that can be used as a molding material for artificial marble and the like easily and inexpensively without requiring an aging step. It is about the method.
[0002]
[Prior art]
Acrylic artificial marble filled with inorganic fillers in acrylic resin makes the most of its beautiful appearance and excellent characteristics, and is widely used in kitchen top plates, various countertops, vanity tops, shower trays, flooring materials, wall materials, partition plates, etc. It's being used.
As a method for producing this acrylic artificial marble, for example, a cast molding method as proposed in Japanese Patent Publication No. 50-22586 is known. In general, the cast molding method involves prepolymerizing about 10 to 30% of methacrylic acid esters, or mixing and mixing an inorganic filler in so-called syrup in which a methacrylic acid ester polymer is dissolved in methacrylic acid esters. In this method, the mixture is poured into a gap in the mold, and then the mixture is cured under normal pressure to obtain an artificial marble product. However, there is no simple method for adjusting the syrup, which causes the productivity of the casting method to be lowered. That is, in the method for prepolymerizing methacrylic acid esters, equipment and steps for prepolymerization are necessary, and since the polymerization is stopped in the middle, it is essentially difficult to adjust the polymerization rate, and a constant polymer concentration is required. There is a problem that it is difficult to easily manufacture syrup with high reproducibility. In addition, the method of dissolving a methacrylic ester polymer in methacrylic esters has a problem that it takes a long time to dissolve.
[0003]
As one method for avoiding such problems, for example, a press forming method as proposed in Japanese Patent Publication No. 5-13899 has been studied. In this method, a monomer containing 20% by weight or more of an essential component polyfunctional (meth) acrylate, a methacrylic acid resin powder, a curing agent, an inorganic filler and the like are kneaded at a normal temperature or a temperature lower than the curing temperature. A molding material obtained by aging is heated under pressure to be molded and cured. However, according to this method, although productivity can be improved considerably as compared with the conventional cast molding method and press molding method, since the kneading agent is added and kneaded, it can be mixed only at room temperature or a temperature lower than the curing temperature. In addition, since an aging step is required for this reason, productivity is still low, and when trying to improve productivity, the components cannot be sufficiently mixed, and when trying to mix sufficiently, the resin composition is colored. There were problems such as.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
Therefore, the object of the present invention is to solve the above-mentioned problems, the productivity is sufficiently improved, and a simple and efficient method for producing a resin composition, particularly a molding material for artificial marble. It is providing the manufacturing method of a resin composition.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the present inventors have intensively studied a method for producing a resin composition that can be used as a molding material for artificial marble and the like. As a result, resin composition components excluding a premixed curing agent have been obtained. Found that by kneading under high temperature, it is possible to easily produce a slurry-like molding material suitable for the casting method or a clay-like molding material having shape stability suitable for the press molding method, and completed the present invention. did.
[0006]
That is, the gist of the present invention is that (A) a monomer mainly composed of methacrylic acid ester, a methacrylic acid ester polymer and an inorganic filler are mixed, and the methacrylic acid ester polymer is mixed with methacrylic acid ester. A first step of absorbing the main monomer, (B) a second step of kneading the mixture obtained in the first step at 65-120 ° C., and (C) a slurry or clay obtained in the second step It is a manufacturing method of the resin composition comprised from the 3rd process of mixing a hardening | curing agent after cooling to a kneaded material in the cooling process.
[0007]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
The monomer mainly composed of methacrylic acid ester used in the present invention refers to a monomer mixture of methacrylic acid ester alone or other unsaturated monomer mainly composed of methacrylic acid ester and copolymerizable therewith. The methacrylic acid ester is 50% by weight or more, preferably 70% by weight or more.
[0008]
As the methacrylic acid ester, a methacrylic acid ester having about 5 to 18 carbon atoms is preferably used. Specifically, for example, methyl methacrylate, ethyl methacrylate, propyl methacrylate, butyl methacrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, methacrylic acid. Examples include cyclohexyl and lauryl methacrylate. These may be used alone or in combination of two or more. Among them, methyl methacrylate is particularly preferably used.
[0009]
The other unsaturated monomer copolymerizable with the methacrylic acid ester is not particularly limited. For example, methyl acrylate, ethyl acrylate, butyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, cyclohexyl acrylate, Acrylic esters such as lauryl acrylate; aromatic vinyl compounds such as styrene and α-methylstyrene; unsaturated monomers such as acrylonitrile, methacrylonitrile, acrylamide, vinyl acetate, vinyl chloride, acrylic acid, methacrylic acid; ethylene Examples thereof include polyfunctional unsaturated monomers such as glycol dimethacrylate, 1,3-butylene glycol dimethacrylate, neopentyl glycol dimethacrylate, and trimethylolpropane trimethacrylate. These monomers are used alone or in combination of two or more.
[0010]
The methacrylic acid ester polymer used in the present invention can be used without particular limitation as long as it is a methacrylic acid ester polymer that dissolves in the monomer mainly composed of the above methacrylic acid ester. Preferable examples include those obtained by polymerizing monomers mainly composed of esters, or those obtained by polymerizing one or more of these monomers with other polymerizable monomers.
[0011]
As the methacrylic acid ester polymer, a polymer obtained by polymerizing a monomer mainly composed of the above methacrylic acid ester by an emulsion polymerization method, a suspension polymerization method, a bulk polymerization method or the like is usually used. The methacrylic acid ester-based polymer obtained by such a polymerization method is preferably in the form of particles from the viewpoint of mixing solubility with the monomer, and the particle size is such that it can be used for kneading described later. Although it will not specifically limit if it is a thing, Usually, it is 5 mm or less, More preferably, it is about 0.1-2 mm. The shape of the methacrylic acid ester is usually a bead shape, a pellet shape, a pulverized powder particle shape, and the like, and is preferably a bead shape from the viewpoints of solubility and handleability. The weight-average molecular weight of the methacrylic acid ester polymer is such that it can be dissolved in the monomer, and is usually in the range of 5 to 600,000, preferably 70 to 300,000, more preferably 70 to 200,000. The blending ratio of the methacrylic ester polymer is usually 10 to 400 parts by weight, preferably 20 to 300 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the monomer mainly composed of methacrylic ester.
Further, a part of the methacrylic acid ester polymer can be used instead of the acrylic partially crosslinked gel polymer whose production method is described in, for example, JP-A-60-202128.
[0012]
Examples of the inorganic filler used in the present invention include aluminum hydroxide, magnesium hydroxide, alumina, magnesium oxide, calcium carbonate, silica, mica, and glass beads. However, the addition of the inorganic filler deteriorates the appearance of the molded product. If not, there is no particular restriction. Among these inorganic fillers, aluminum hydroxide, magnesium hydroxide, silica, and glass beads are preferable from the viewpoint of high-grade feeling required for acrylic artificial marble products, contamination resistance, and processing performance, and particularly aluminum hydroxide. Is preferably used. The particle size of the inorganic filler is usually 0.1 to 100 μm, more preferably 1 to 30 μm. A surface-treated inorganic filler such as silane treatment is also preferably used. The blending ratio of the inorganic filler is usually 50 to 500 parts by weight, preferably 100 to 400 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the monomer mainly composed of methacrylic acid ester.
[0013]
In the method of the present invention, first, (A) a monomer mainly composed of a methacrylic ester, a methacrylic ester polymer and an inorganic filler are mixed in the first step, and a monomer mainly composed of a methacrylic ester is obtained. Absorb to methacrylic acid ester polymer. The method of mixing and absorbing is not particularly limited as long as excessive shearing or the like that causes coloring or polymerization is not applied, but for example, stirring in a mixing tank at room temperature or mixing in a kneader Such a method is preferably employed, but can be left after this. The mixing and absorption time varies depending on the method and conditions, but is usually 1 minute or more, preferably about 2 to 40 minutes, and is easily dissolved and homogenized when kneaded in the second step. . By providing the first step, kneading in the second step is facilitated, and excessive kneading that causes coloring and polymerization can be prevented. In the first step, a part of the methacrylic ester polymer is dissolved in the unsaturated monomer mainly composed of (meth) acrylic ester, but the kneading in the second step is easy and efficient due to the increased viscosity. It is preferable.
[0014]
Subsequently, in (B) 2nd process, the mixture obtained at the 1st process is knead | mixed in the range of 65-120 degreeC, Preferably it knead | mixes at 70-100 degreeC. If the temperature is less than 65 ° C., the dissolution rate of the resin is slow and the production is not efficient. On the other hand, kneading at a temperature exceeding 120 ° C. is liable to cause polymerization of the monomer, decomposition of the polymer, and the like. In order to knead at the above temperature, the kneader used for kneading usually has a temperature control part such as a jacket part, and the kneading part is predetermined using an electric heater, steam, hot water or cooling water, temperature control oil, etc. It is preferable that the temperature can be adjusted to the following temperature.
[0015]
The kneading method is not particularly limited as long as the effects of the present invention can be realized, and as the kneader, a batch type biaxial kneader, a continuous biaxial kneader, or the like is preferably used.
[0016]
As a batch type twin-screw kneader, for example, two mixing blades such as Z type, H type, finish tail type, and dispersion type placed in parallel in the trough rotate in opposite directions, Double-arm kneader that kneads by shearing, compressing and stretching; equipped with a mechanical pressure cover on the double-arm kneader and compressing the pressure cover with air pressure, hydraulic pressure, etc. Pressurized kneader that generates strong shearing force between them and strengthens kneading; feeds raw material into a sealed mixing chamber, the two rotors built in the mixing chamber rotate in opposite directions, and the chamber wall and rotor Examples thereof include an internal mixer that kneads by applying a strong shearing force between the rotors or between the rotors.
[0017]
In addition, as a continuous twin-screw kneader, raw materials are continuously fed to a kneading unit by a feed screw unit arranged in a raw material supply unit, and kneaded in a kneading unit in which a rotor or a needing desk is arranged, and then in a slurry or clay As long as the kneaded material is continuously discharged, a twin screw kneader, a container kneader, or the like is preferably employed.
The kneading time in the second step varies depending on the type of kneader, the rotational speed, the kneading temperature, etc., but generally a time of about 2 to 10 minutes is employed.
[0018]
In the present invention, for example, by using a continuous kneader separately, the first step can be continuously performed on the upstream side, and the second step can be continuously performed on the downstream side. Further, the curing agent can be used at a temperature lower than the curing temperature. It can also be added and mixed in the final step.
[0019]
Furthermore, as a (C) 3rd process, a cooling agent is thrown into and mixed with the slurry-like or clay-like kneaded material obtained at the 2nd process after cooling or in the cooling process. As the curing agent to be used, an azobis compound or an organic peroxide which is a radical polymerization initiator is usually used. For example, azobisisobutyronitrile, benzoyl peroxide, t-butyl peroxide, cumene hydroxy peroxide, t- One or more of butyl hydroperoxide, dicumyl peroxide, 1,1-di-t-butylperoxy-3,3,5-trimethylcyclohexane, and the like can be used. The amount of the curing agent used is usually 0.001 to 10 parts by weight, preferably 0.05 to 7 parts by weight, based on 100 parts by weight of the total amount of monomers mainly composed of methacrylic acid esters. . When the curing agent is a solid, it is preferable to dissolve it in a small amount of monomer and add it easily and uniformly.
[0020]
According to the present invention, it is possible to produce a resin composition having properties ranging from slurry to clay, no coloration, and substantially no change in viscosity. “Substantially no change in viscosity” means that there is no change in viscosity within 24 hours, or almost no change within 5%, and it is evaluated by a BL type viscometer, pressure spreadability, etc. The Viscosity change is a phenomenon that occurs when methacrylic acid ester polymer remains undissolved. If there is a viscosity change, suitable molding conditions are not constant, and the molded product also has a poor appearance. Cheap.
[0021]
In the method of the present invention, fiber materials such as glass fibers, aramid fibers, and carbon fibers, various pattern materials, colorants, cups, etc., as necessary, at the time of kneading or mixing, as long as the object of the present invention is not hindered. Additives such as a ring agent, light stabilizer, antioxidant, mold release agent, polymerization regulator, and defoaming agent can be used in combination.
[0022]
The slurry-like resin composition produced by the method of the present invention is suitably used for cast molding. A viscous resin composition can be shaped and cured by a method such as compression molding, injection molding, or extrusion molding to obtain a molded product, particularly a marble-like product. The molding conditions during compression molding are usually a molding pressure of 10 to 200 kg / cm 2 , a molding temperature of 80 to 180 ° C., and a molding time of about 10 minutes.
[0023]
【Example】
The embodiments of the present invention are specifically illustrated by the following examples, but the present invention is not limited thereto. The pressure spreadability and viscosity were measured by the following methods.
[0024]
(Measurement of pressure spreadability)
3ton of the resin composition was weighed and pressed with a press machine heated to a hot platen temperature of 50 ° C., with a configuration of upper heating plate / 50 μm thick nylon film / resin composition / 50 μm thick nylon film / lower hot platen, 3 ton. The area where the resin composition spreads is measured using an area meter [manufactured by Hayashi Denko Co., Ltd .: automatic area meter AAM-8].
[0025]
(Evaluation of pressure spreadability)
In the above method, immediately after kneading / mixing the resin composition, and in a state where the resin composition is sealed in a nylon film bag having a thickness of 50 μm, it is left to stand at room temperature for about one day (pressure spreading property) ) Was measured, and it was evaluated whether the obtained resin composition had a viscosity change due to standing at room temperature for 1 day (when no change was observed, it was evaluated that no aging was necessary). In addition, the film-like resin composition stretched between nylon films was visually observed to check for the presence of undissolved polymer.
[0026]
(Measurement of viscosity of slurry resin composition)
It measured by BL viscometer (Tokyo Keiki Co., Ltd. product).
(Evaluation of viscosity of slurry-like resin composition)
By the above method, immediately after kneading of the resin composition, and after placing the resin composition in a polyethylene container, and measuring the viscosity after standing at room temperature for about 1 day with a nylon film having a thickness of 50 μm sealed, it was obtained. It was evaluated whether the resin composition had a viscosity change due to standing at room temperature for 1 day (when no change was observed, it was evaluated that no aging was necessary).
[0027]
(Colorimetry)
It was measured by the method of JIS K 7105 using an SM-2 type colorimeter manufactured by Suga Test Instruments Co., Ltd.
[0028]
Example 1
1.425 kg of methyl methacrylate, 1.075 kg of neopentyl glycol dimethacrylate, 6.85 kg of silane-treated aluminum hydroxide having an average particle size of 8 μ and methacrylic resin beads [98% by weight of methyl methacrylate and 2% by weight of methyl acrylate 2.625 kg of the above copolymer, weight average molecular weight 110000, average particle diameter 0.3 mm] is placed in a roll-type pressure kneader [manufactured by Moriyama Seisakusho, D-10-20 type, mixing capacity 10 liters]. The mixture was dispersed at 30 ° C. for 30 minutes and allowed to stand for 30 minutes to obtain a slurry mixture. Next, the jacket temperature of the kneader was heated to 80 ° C. and kneaded for 7 minutes to obtain a clay-like kneaded material having a temperature of 83 ° C. After cooling to 50 ° C., 50 g of 1,1-di-t-butylperoxy-3,3,5-trimethylcyclohexane was added and mixed for 3 minutes in a pressure kneader. The resulting resin composition had a pressure spreadability of 302 cm 2 and was unchanged even after 24 hours.
860 g of the obtained resin composition was put into a 250 mm × 200 mm flat plate mold and subjected to pressure molding under molding conditions of a molding temperature of 130 ° C., a pressurized resin pressure of 100 kgf / cm 2 , and a pressing time of 12 minutes, An acrylic artificial marble flat plate of 250 mm × 200 mm × 10 mm was obtained. The obtained molded article had no molding defects such as cracks, no discoloration (colorimetric value: b value 0.31), and was a molded article having a very beautiful surface.
[0029]
Comparative Example 1
Roll-type pressurization of 1.425 kg of methyl methacrylate, 1.075 kg of neopentyl glycol dimethacrylate, 6.85 kg of silane-treated aluminum hydroxide having an average particle size of 8 μm and 2.625 kg of methacrylic resin beads similar to Example 1 The mixture was placed in a kneader (manufactured by Moriyama Seisakusho Co., Ltd., D-10-20 type, mixed volume 10 liters) and kneaded at 60 ° C. for 60 minutes. Next, the kneaded product was cooled to 50 ° C., and then 50 g of 1,1-di-t-butylperoxy-3,3,5-trimethylcyclohexane was added thereto and mixed for 3 minutes.
860 g of the obtained resin composition was put into a 250 mm × 200 mm flat plate mold and subjected to pressure molding under molding conditions of a molding temperature of 130 ° C., a pressurized resin pressure of 100 kgf / cm 2 , and a pressing time of 12 minutes, An acrylic artificial marble flat plate of 250 mm × 200 mm × 10 mm was obtained. The obtained molded product was slightly discolored to yellow, and when measured, the b value was as large as 1.34, and the appearance was poor.
[0030]
Example 2
Roll-shaped pressurization of 3.53 kg of methyl methacrylate, 0.67 kg of neopentyl glycol dimethacrylate, 9.75 kg of silane-treated aluminum hydroxide having an average particle size of 8 μm and 1.05 kg of methacrylic resin beads similar to Example 1 The mixture was placed in a kneader (manufactured by Moriyama Seisakusho Co., Ltd., D-10-20 type, mixing volume 10 liters), dispersed at 60 ° C. for 2 minutes, and allowed to stand for 30 minutes to obtain a slurry mixture. Undissolved resin beads were visually observed in the slurry mixture. Next, the jacket temperature of the kneader was heated to 80 ° C. and kneaded for 15 minutes to obtain a slurry-like kneaded product having a temperature of 81 ° C. After cooling this to 50 ° C., 4 g of azoisobutyronitrile was added and stirred and mixed for 10 minutes. The obtained resin composition was in the form of slurry and had a viscosity of 140 poise at 25 ° C., no change in viscosity even after 24 hours, and no undissolved resin beads were observed.
Next, 270 g of the obtained resin composition was poured into a mold having a size of 250 mm × 200 mm × 3 mm, heated at 60 ° C. for 2 hours, and further heated at 120 ° C. for 1 hour to obtain a 250 mm × 200 mm × 3 mm flat plate-shaped acrylic. Obtained artificial marble. The obtained molded article had no molding defects such as cracks or discoloration (colorimetric value: b value 0.29), and had a very beautiful surface.
[0031]
【The invention's effect】
As described above, the present invention can obtain a slurry-like molding material suitable for a casting molding method or a clay-like molding material suitable for a press molding method, and can easily and easily form a molding material for artificial marble. It is suitable as a method for manufacturing at low cost.

Claims (1)

(A)メタクリル酸エステルを主体とする単量体、メタクリル酸エステル系重合体および無機充填材を混合し、メタクリル酸エステル系重合体にメタクリル酸エステルを主体とする単量体を吸収させる第1工程、(B)第1工程で得られる混合物を65〜120℃で混練する第2工程、および(C)第2工程で得られるスラリー状または粘土状混練物に冷却後または冷却過程で硬化剤を混合する第3工程より構成されることを特徴とする樹脂組成物の製造方法。(A) First, a monomer mainly composed of a methacrylic ester, a methacrylic ester polymer and an inorganic filler are mixed, and the methacrylic ester polymer absorbs a monomer mainly composed of a methacrylic ester. A step, (B) a second step of kneading the mixture obtained in the first step at 65 to 120 ° C., and (C) a curing agent after cooling to the slurry-like or clay-like kneaded product obtained in the second step The manufacturing method of the resin composition characterized by comprising from the 3rd process of mixing.
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