JP4256744B2 - (メタ)アクリル系重合体の製造方法 - Google Patents

(メタ)アクリル系重合体の製造方法 Download PDF

Info

Publication number
JP4256744B2
JP4256744B2 JP2003293415A JP2003293415A JP4256744B2 JP 4256744 B2 JP4256744 B2 JP 4256744B2 JP 2003293415 A JP2003293415 A JP 2003293415A JP 2003293415 A JP2003293415 A JP 2003293415A JP 4256744 B2 JP4256744 B2 JP 4256744B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
meth
acrylic polymer
polymerization
chain transfer
transfer agent
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP2003293415A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2005060565A (ja
Inventor
正樹 徳井
浩二 石坂
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Chemical Corp
Mitsubishi Rayon Co Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Chemical Corp
Mitsubishi Rayon Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Chemical Corp, Mitsubishi Rayon Co Ltd filed Critical Mitsubishi Chemical Corp
Priority to JP2003293415A priority Critical patent/JP4256744B2/ja
Priority to CNB2004100551960A priority patent/CN100366644C/zh
Publication of JP2005060565A publication Critical patent/JP2005060565A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4256744B2 publication Critical patent/JP4256744B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Polymerisation Methods In General (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)

Description

本発明は、(メタ)アクリル系重合体を連続重合法により製造する方法に関する。
メタクリル酸メチルなどの(メタ)アクリル系単量体を重合して製造される、ポリメタクリル酸メチル(PMMA)などの(メタ)アクリル系重合体は、透明性、耐候性、外観に優れており、照明、看板、車両等の多くの分野で使用されている。また、光学レンズ、ディスク基盤、プラスチック光ファイバ等の光学用途にも広く適用されている。
(メタ)アクリル系重合体の製造方法としては、懸濁重合法によるものが一般的であるが、使用する懸濁分散剤等の補助剤が(メタ)アクリル系重合体中に混入するため、その透明性が低下し光学用途に不向きであった。また、濾過・洗浄・乾燥と煩雑な工程を要し、生産性が悪かった。
(メタ)アクリル系重合体の製造方法としては、上記の懸濁重合法の他に、塊状重合法や溶液重合法が知られている。これらの方法によれば、透明性が低下することなく優れた特性を有する(メタ)アクリル系重合体を製造することが可能である。さらに最近は、塊状重合法、あるいは溶媒を少量含む溶液重合法による製造を連続的に行うことで、生産性を高めた連続重合法が注目されている。ところが、これらの手法による(メタ)アクリル系重合体の製造においては、その重合体含有率が高くなると、いわゆる「ゲル効果」により重合反応速度が急激に加速する現象が起こることが知られている。すなわち、重合体含有率が高い状態で、安定した重合反応を起こすように制御することは非常に難しい。
例えば、特許文献1〜3には、(メタ)アクリル系単量体、重合触媒、溶媒、連鎖移動剤等の各種原料成分の種類や配合比、さらに、溶存酸素量、重合温度、平均滞留時間、重合体含有率等の重合条件を厳しく定めることで、安定性の高い連続重合法が開示されている。しかしながら、これらの方法においても、長期間の連続運転時には重合条件のいくつかが微妙にずれてしまうため、結果として、製造される(メタ)アクリル系重合体の物性にバラツキが生じるという問題があった。
特開平10−1511号公報 特開2000−53708号公報 特開2000−53709号公報
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、物性のバラツキが少ない(メタ)アクリル系重合体の製造方法を提供することを目的とする。
本発明は、
(A)(メタ)アクリル系単量体と、ラジカル重合開始剤と、連鎖移動剤とを含有する原料組成物を重合釜へ連続的に供給する工程と、
(B)該重合釜で、前記(メタ)アクリル系単量体の少なくとも一部を重合させて、前記(メタ)アクリル系単量体の少なくとも一部が重合した(メタ)アクリル系重合体を含む反応混合物とする工程と、
(C)該反応混合物を前記重合釜から連続的に抜き出し、脱揮処理して、前記(メタ)アクリル系重合体を得る工程と
を有する(メタ)アクリル系重合体の製造方法において、
前記原料組成物が、前記連鎖移動剤の少なくとも一部を含有する調整成分と、該調整成分以外の主原料成分と、の少なくとも2つの成分からなるものであり、前記調整成分における前記連鎖移動剤の濃度が、前記主原料成分における前記連鎖移動剤の濃度よりも高く、さらに、
(D)前記(メタ)アクリル系重合体の少なくとも一部の、1つ以上の物性を連続的または非連続的に測定する工程と、
(E)該物性に基づいて、前記重合釜への前記調整成分の供給量を調整する工程と
を有することを特徴とする(メタ)アクリル系重合体の製造方法である。このような(メタ)アクリル系重合体の製造方法によれば、物性のバラツキが少ない(メタ)アクリル系重合体を製造することが可能となる。
前記調整成分に含まれる前記連鎖移動剤は、前記原料組成物中の前記連鎖移動剤全体の5〜25質量%であることが好ましい。前記調整成分における前記連鎖移動剤の濃度が5〜20質量%であることが好ましい。
上記のような(メタ)アクリル系重合体の製造方法は、前記連鎖移動剤がメルカプタン化合物の時に好適である。
記工程(D)において、前記(メタ)アクリル系重合体の少なくとも一部のメルトフローレートを連続的または非連続的に測定し、
前記工程(E)において、下記(i)及び(ii)に示す調整を行う
ことが、特に好ましい実施の態様である。
(i)測定された前記メルトフローレートが、あらかじめ設定されたメルトフローレート以上になった場合、前記重合釜への前記調整成分の供給量を少なくする。
(ii)測定された前記メルトフローレートが、あらかじめ設定されたメルトフローレート以下になった場合、前記重合釜への前記調整成分の供給量を多くする。
本発明の(メタ)アクリル系重合体の製造方法によれば、物性のバラツキが少ない(メタ)アクリル系重合体を製造することが可能となる。
本発明の(メタ)アクリル系重合体の製造方法は、(メタ)アクリル系単量体の塊状重合または溶液重合に好適に適用されるものである。(メタ)アクリル系単量体としては特に限定されず、例えば炭素数1〜18のアルキル基を有する(メタ)アクリル酸アルキルエステルを用いることができる。具体的には、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸n−プロピル、(メタ)アクリル酸n−ブチル、(メタ)アクリル酸2−エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸ドデシル、(メタ)アクリル酸ステアリル等が挙げられる。これらの(メタ)アクリル系単量体は、単独でも、2種以上を併用することもできる。なお、「(メタ)アクリル酸」の表現は、メタクリル酸あるいはアクリル酸を意味する(以下同様)。
本発明は、メタクリル酸メチル単位を80質量%以上含有し、さらにメタクリル酸メチル単位以外の(メタ)アクリル酸アルキルエステル単位を含有する(メタ)アクリル系重合体を製造するときに好適である。このとき、メタクリル酸メチルとメタクリル酸メチル以外の(メタ)アクリル酸アルキルエステルとは一般に重合活性が異なるので、上記のような(メタ)アクリル系重合体を得ようとする場合には、(メタ)アクリル系単量体の組成を重合活性に応じて適宜選定するのが好ましい。例えば、メタクリル酸メチル単位を80質量%と、アクリル酸メチル単位又はアクリル酸エチル単位を20質量%とを有する(メタ)アクリル系重合体を製造する場合の(メタ)アクリル系単量体の組成は、ラジカル重合開始剤の種類や重合温度等の条件により異なるが、メタクリル酸メチル75質量%程度、アクリル酸メチル又はアクリル酸エチル25質量%程度とすることが好ましい。
本発明におけるラジカル重合開始剤は特に限定されず、有機過酸化物またはアゾ化合物等の公知のラジカル重合開始剤を、単独あるいは2種以上を組み合わせて用いることができる。好ましくは、重合釜における重合温度での半減期が10秒〜1時間のラジカル重合開始剤である。半減期が短すぎるラジカル開始剤の場合、反応の均一性が低下することがあり、半減期が長すぎるラジカル開始剤の場合、重合釜内で重合体塊が生成しやすく安定に運転することが困難となることがある。より好ましくは、重合釜における重合温度での半減期が120秒〜30分のラジカル重合開始剤である。なお、上記のラジカル重合開始剤の「半減期」の値は、日本油脂(株)または和光純薬(株)等の公知の製品カタログに記載の値とした。
このようなラジカル開始剤としては、例えば、tert−ブチルパーオキシ−3,5,5−トリメチルヘキサネート、tert−ブチルパーオキシラウレート、tert−ブチルパーオキシイソプロピルモノカーボネート、tert−ヘキシルパーオキシイソプロピルモノカーボネート、tert−ブチルパーオキシアセテート、1,1−ビス(tert−ブチルパーオキシ)3,3,5−トリメチルシクロヘキサン、1,1−ビス(tert−ブチルパーオキシ)シクロヘキサン、tert−ブチルパーオキシ2−エチルヘキサネート、tert−ブチルパーオキシイソブチレート、tert−ヘキシルパーオキシ2−エチルヘキサネート、ジ−tert−ブチルパーオキサイド、2,5−ジメチル−2,5−ビス(tert−ブチルパーオキシ)ヘキサン等の有機過酸化物;2−(カルバモイルアゾ)−イソブチロニトリル、1,1'−アゾビス(1−シクロヘキサンカルボニトリル)、2,2'−アゾビスイソブチロニトリル、2,2'−アゾビス(2−メチルブチロニトリル)、ジメチル2,2'−アゾビスイソブチレート、2,2'−アゾビス(2,4,4−トリメチルペンタン)、2,2'−アゾビス(2−メチルプロパン)等のアゾ化合物等が挙げられる。
ラジカル重合開始剤の使用量は、重合温度や生産性を考慮して適宜選定すれば良く、例えば、(メタ)アクリル系単量体1モルに対して5.0×10-6〜5.0×10-5モル程度の量を使用することができる。
本発明における連鎖移動剤は特に限定されず、塩素含有化合物、アルキルベンゼン化合物、メルカプタン化合物等の公知の連鎖移動剤を、単独あるいは2種以上を組み合わせて用いることができる。連鎖移動剤の効率が高く、製造する(メタ)アクリル系重合体の耐熱分解性が優れることから、メルカプタン化合物が好適である。
メルカプタン化合物としては、n−ブチルメルカプタン、イソ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、sec−ブチルメルカプタン、sec−ドデシルメルカプタン、tert−ブチルメルカプタン等のアルキル基又は置換アルキル基を有する第1級、第2級、第3級メルカプタン化合物;フェニルメルカプタン、チオクレゾール、4−tert−ブチル−o−チオクレゾール等の芳香族メルカプタン化合物;チオグリコール酸とそのエステル;エチレンチオグリコール等の炭素数3〜18のメルカプタン化合物等が挙げられる。これらのメルカプタン化合物の中でも、tert−ブチルメルカプタン、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が特に好適である。
連鎖移動剤の使用量は、目的とする(メタ)アクリル系重合体の物性を考慮して適宜選定すれば良く、例えば、(メタ)アクリル系重合体の重量平均分子量(標準ポリスチレン換算値)が70000〜150000の範囲となるような使用量が好ましい。具体的には、(メタ)アクリル系単量体100モルに対して0.01〜1.0モル、好ましくは0.05〜0.5モルである。多すぎると、(メタ)アクリル系重合体の重合度が低くなり製品強度が低下することがある。少なすぎると、(メタ)アクリル系重合体の耐熱分解性が低下することがある。
本発明の(メタ)アクリル系重合体の製造方法は、上述のような成分を含有する原料組成物を重合釜へ連続的に供給し重合するものであるが、特に(メタ)アクリル系重合体の物性に大きな影響を与える連鎖移動剤を、2つの成分に分けて重合釜へ供給することが大きな特徴である。すなわち、連鎖移動剤の少なくとも一部を含有する調整成分と、調整成分以外の主原料成分と、の2つの成分を重合釜へ供給し、重合釜で混合した際に原料組成物として所定の配合比となるように供給する。そして、必要に応じて、調整成分の重合釜への供給量を調整することで、製造される(メタ)アクリル系重合体の物性のバラツキを小さくすることができる。
上記のように、調整成分には必要な連鎖移動剤の少なくとも一部が配合される。調整成分に含まれる連鎖移動剤は、原料組成物中の連鎖移動剤全体の5〜25質量%であることが好ましい。5質量%以上とすることで、製造される(メタ)アクリル系重合体の物性の調整範囲を大きくすることが可能となる。25質量%以下とすることで、重合釜における反応混合物の均一性を保ちやすくなる。特に好ましくは、10〜20質量%である。
上記の調整成分は、連鎖移動剤単独からなるものでも良いが、原料組成物と同じ(メタ)アクリル系単量体の少なくとも一部と、原料組成物と同じラジカル重合開始剤の少なくとも一部とを含有するものが好ましい。また、調整成分におけるラジカル重合開始剤の濃度が、主原料成分におけるラジカル重合開始剤の濃度と実質的に同じであるものが好ましい。これによって、調整成分の供給速度を変えても、重合中のラジカル重合開始剤の濃度は変わらないようになる。なお、「実質的に同じ」とは、原料組成物の反応性に影響が出ない程度に同じであることを意味する。なお、ラジカル重合開始剤は、連鎖移動剤の少なくとも一部を含有する調整成分と、調整成分以外の主原料成分とは別個に供給することもでき、その場合は、重合釜で混合した際に原料組成物として所定の配合比となるように3つの成分を重合釜へ供給することになる。
また、調整成分における連鎖移動剤の濃度は5〜20質量%であることが好ましい。5質量%以上とすることで、重合釜で混合された反応混合物中の連鎖移動剤の量を容易に調整できる。20質量%以下とすることで、装置を大きくせずに実施可能となる。特に好ましくは、7.5〜15質量%である。
主原料成分における各原料の配合量は、原料組成物として必要な配合量から調整成分とした配合量を差し引いたものである。
本発明において、(メタ)アクリル系単量体の少なくとも一部を重合させる形式としては、不活性溶媒を使用しない塊状重合でも、不活性溶媒を使用した溶液重合でも良い。特に好ましくは塊状重合である。溶液重合であっても、使用する不活性溶媒が反応混合物全体の5質量%未満であれば、塊状重合と同様に、少量のラジカル重合開始剤で効率よく重合率を高めることが可能であり、耐熱分解性に優れた(メタ)アクリル系重合体を生産性よく製造可能であるため好ましい。不活性溶媒としては、メタノール、エタノール、トルエン、キシレン、アセトン、メチルイソブチルケトン、エチルベンゼン、メチルエチルケトン、酢酸ブチルなど公知の有機溶媒が使用可能である。メタノール、トルエン、エチルベンゼン、酢酸ブチルが特に好ましい。不活性溶媒は、主原料成分に添加しても、調整成分に添加しても良いが、それぞれの成分の供給量に比例した量を両者に添加するのが好ましい。
本発明で用いる重合釜は、2つの供給口(主原料成分供給口と調整成分供給口)、場合によっては3つの供給口(主原料成分供給口と調整成分供給口、及びラジカル重合開始剤成分供給口)、取り出し口、および攪拌装置を備えた槽型反応装置を用いることができ、攪拌装置は重合釜内全体にわたる混合性能を持つことが好ましい。また、必要に応じて除熱、あるいは加熱して所定の重合温度に制御する機構を有することが好ましい。温度制御は既知の方法によって行うことができる。例えば、ジャケットによる温度制御、重合釜内に設置したドラフトチューブあるいはコイル等への熱媒循環による温度制御、主原料成分あるいは調整成分の温度調整による温度制御等の方法を採用することができる。温度制御により設定する重合温度は、用いる原料の種類や配合比等から適宜選定すれば良い。
本発明においては、(メタ)アクリル系単量体の少なくとも一部が重合した(メタ)アクリル系重合体を含む反応混合物を重合釜から抜き出し、未反応の(メタ)アクリル系単量体を主成分とする揮発成分を分離除去するために脱揮処理して、(メタ)アクリル系重合体を得る工程を有している。反応混合物の重合釜での平均滞在時間は、1〜6時間の範囲で実施することが好ましい。この範囲内にすることにより、重合制御を安定にすることができるとともに、成形加工性に優れた(メタ)アクリル系重合体を製造することができる。滞在時間が短すぎると、ラジカル開始剤の使用量を増やす必要があり、ラジカル開始剤の増加により重合反応の制御が難しくなるとともに、(メタ)アクリル系重合体の末端二重結合量が多くなるため耐熱分解性に優れた重合体は得られない。より好ましくは2時間以上である。一方、上記平均滞留時間が長すぎると生産性が低下するとともに、(メタ)アクリル系単量体の二量体の生成が多くなるため好ましくない。より好ましくは5時間以下である。
また、重合釜から抜き出す反応混合物は、重合体含有率が35〜65質量%の範囲であることが好ましい。重合体含有率が高すぎると、混合および伝熱の効率が低下し安定性が悪くなる場合がある。重合体含有率が低すぎると、未反応の(メタ)アクリル系単量体を主成分とする揮発物の分離のためのコストが増大して工業的メリットが少なくなる。
脱揮処理は、連続的に送られてくる反応混合物を、減圧(例えば、2つのベントを有する脱揮押出装置で処理する場合、上流側のベント圧力を−0.01〜−0.04MPa程度に、下流側のベント圧力を−0.09〜−0.1MPa程度に調整)下に200〜290℃に加熱することで、未反応の(メタ)アクリル系単量体を主成分とする揮発成分の大部分を連続的に分離除去することで実施できる。
このような脱揮処理は、例えば、日本製鋼所製のTEX(商品名)等のベントエスクトルーダ型の脱揮押出装置で行うことができる。ベントの数には特に限定はないが、脱揮効率と運転コストの観点から、2〜4つのベントを有する脱揮押出装置が好適である。得られる(メタ)アクリル系重合体に残存する、(メタ)アクリル系単量体の二量体が1000ppm以下、かつ(メタ)アクリル系単量体が3000ppm以下であることが好ましい。これにより、高い熱変形温度と優れた成形加工性を有する(メタ)アクリル系重合体となる。さらに、残存する連鎖移動剤は50ppm以下にすることが好ましい。これにより(メタ)アクリル系重合体の成形加工時の加熱による着色を抑制することができる。これらは、脱揮処理の圧力や温度の条件を適宜設定することにより達成することができる。
上記の脱揮処理と同時に、またはその後に、必要に応じて、高級アルコール類、高級脂肪酸エステル類等の滑剤、紫外線吸収剤、熱安定剤、着色剤、帯電防止剤等を、(メタ)アクリル系重合体に添加することができる。
本発明では、得られた(メタ)アクリル系重合体の少なくとも一部の、1つ以上の物性を連続的または非連続的に測定する工程を有する。そして、ここで測定した物性に基づいて、調整成分の重合釜への供給量を調整する工程を有する。測定する物性としては、メルトフローレート、分子量等が好ましい例として挙げられる。
例えば、得られた(メタ)アクリル系重合体をペレット状にして、メルトフローレートや分子量を測定することができる。分子量は、測定時間が短縮できることから、得られた(メタ)アクリル系重合体をクロロホルム、トルエンなどの溶媒に溶解し、オストワルド粘度計を用いて還元粘度を測定することにより求めるのが好ましい。
また、この測定は、連続的に行うことが可能な形態とすることが好ましい。その観点から、連続的な測定が容易にできるメルトフローレートを測定することがより好ましい。メルトフローレートを連続的に測定するには、例えば、脱気押出装置から吐出する溶融した(メタ)アクリル系重合体の一部を、三井東圧(株)製メルトインデクサーAVS−10(商品名)等に直接導き、JIS K−7210に相当する方法で測定する方法が挙げられる。調整成分の重合釜への供給量は、測定した物性値の変化に応じて連続的に調整しても良く、一定期間ごとに断続的に調整しても良く、さらには、ある物性範囲を設定し、測定した物性値がその設定された上限値以上になった場合、および設定された下限値以下になった場合に調整しても良い。
以下、本発明の(メタ)アクリル系重合体の製造方法の一実施形態を、具体的に説明する。
まず、(メタ)アクリル系単量体と、ラジカル重合開始剤と、連鎖移動剤とを含有する主原料成分を調製する。ただし、反応に必要な連鎖移動剤のうち、例えば80質量%程度を主原料成分に配合する。残りの20質量%程度の連鎖移動剤は、(メタ)アクリル系単量体とラジカル重合開始剤と混合して、連鎖移動剤の濃度が例えば10質量%程度となる調整成分を調製する。ここで、両成分におけるラジカル重合開始剤の濃度は実質的に同じとする。このように、通常の反応に用いる連鎖移動剤が全体の0.1〜0.5質量%程度であるのに比べて、調整成分における連鎖移動剤の濃度をかなり高くすることで、調整成分をいわゆるマスターバッチとして利用することができる。すなわち、重合釜内で規定された配合比の原料組成物となるように両成分を供給し、必要に応じてマスターバッチからの供給量を調整することで、原料組成物中の連鎖移動剤の濃度を微調整することが可能となる。マスターバッチの連鎖移動剤の濃度は、原料組成物中の連鎖移動剤の濃度を容易に微調整可能なように、かつ、マスターバッチからの供給量があまり多くならないように、決定される。
次に、重合釜で原料組成物を反応させ、得られた反応混合物を連続的に脱揮処理することで、目的とする(メタ)アクリル系重合体を製造する。製造された(メタ)アクリル系重合体の少なくとも一部を例えばメルトインデクサーに導入して、連続的または非連続的にメルトフローレートを測定する。理論的には、製造される(メタ)アクリル系重合体のメルトフローレートは運転中変化しないはずであるが、現実には、周囲環境の変化や装置の運転ゆらぎ等の理由でバラツキが生じることが多い。そこで、測定されたメルトフローレートに基づき、例えば以下のような調整を行う。
(i)測定されたメルトフローレートが、あらかじめ設定されたメルトフローレート以上になった場合、重合釜への調整成分(マスターバッチ)の供給量を少なくする。
(ii)測定されたメルトフローレートが、あらかじめ設定されたメルトフローレート以下になった場合、重合釜への調整成分(マスターバッチ)の供給量を多くする。
このように調整することで、製造される(メタ)アクリル系重合体のメルトフローレートのバラツキを最小限に抑えることができる。
以上のように、
(A)(メタ)アクリル系単量体と、ラジカル重合開始剤と、連鎖移動剤とを含有する原料組成物を重合釜へ連続的に供給する工程と、
(B)該重合釜で、前記(メタ)アクリル系単量体の少なくとも一部を重合させて、前記(メタ)アクリル系単量体の少なくとも一部が重合した(メタ)アクリル系重合体を含む反応混合物とする工程と、
(C)該反応混合物を前記重合釜から連続的に抜き出し、脱揮処理して、前記(メタ)アクリル系重合体を得る工程と
を有する(メタ)アクリル系重合体の製造方法において、
前記原料組成物が、前記連鎖移動剤の少なくとも一部を含有する調整成分と、該調整成分以外の主原料成分と、の少なくとも2つの成分からなるものであり、さらに、
(D)前記(メタ)アクリル系重合体の少なくとも一部の、1つ以上の物性を連続的または非連続的に測定する工程と、
(E)該物性に基づいて、前記重合釜への前記調整成分の供給量を調整する工程と
を有することを特徴とする本発明の(メタ)アクリル系重合体の製造方法によれば、物性のバラツキが少ない(メタ)アクリル系重合体を製造することが可能となる。
さらに本発明の(メタ)アクリル系重合体の製造方法における脱揮処理によって分離除去された未反応の(メタ)アクリル系単量体は、主原料成分あるいは調整成分の原料として再度使用することも可能である。
本発明の製造方法により得られた(メタ)アクリル系重合体は、その優れた透明性や耐候性を生かして照明、看板、車両等の多くの分野で使用できる。また、光学レンズ、ディスク基盤、プラスチック光ファイバ等の光学用途にも適用できる。さらに、射出成形時に、シリンダ内での保持時間が長くなる大型成形品や、樹脂温度を高く設定する薄肉成形品にも適している。
以下、実施例により本発明を詳細に説明する。
(実施例1)
攪拌装置を備えた槽型反応装置に、以下のような配合比となるように主原料成分および調整成分の2成分を供給し、重合温度は135℃、平均滞在時間は3時間となるように設定して、重合反応を行った。
<主原料成分>
・メタクリル酸メチル(MMA) 97.559質量部
・アクリル酸メチル(MA) 1.991質量部
・n−オクチルメルカプタン 0.200質量部
・tert−ブチルパーオキシ−3,5,5−トリメチルヘキサノエート
(MMAとMAとの合計量に対して)70質量ppm
<調整成分>
・メタクリル酸メチル(MMA) 0.441質量部
・アクリル酸メチル(MA) 0.009質量部
・n−オクチルメルカプタン 0.050質量部
・tert−ブチルパーオキシ−3,5,5−トリメチルヘキサノエート
(MMAとMAとの合計量に対して)70質量ppm
なお、必要量のn−オクチルメルカプタンのうち、80質量%が主原料成分に、20質量%が調整成分に配合されている。また、主原料成分中のn−オクチルメルカプタンの濃度は0.20質量%、調整成分中のn−オクチルメルカプタンの濃度は10質量%である。
槽型反応装置から抜き出された反応混合物を、ベントエスクトルーダ型の脱揮押出装置(日本製鋼所製TEX65(商品名)、ベント数:2)に導入し、脱揮処理(250℃、上流側のベント圧力−0.02MPa、下流側のベント圧力−0.097MPa)することで、未反応の(メタ)アクリル系単量体(MMAおよびMA)を主成分とする揮発成分を分離除去して、(メタ)アクリル系重合体を得た。なおこのとき、即ち、重合反応が安定した初期に槽型反応装置から抜き出された反応混合物の重合体含有率は51質量%であり、得られた(メタ)アクリル系重合体の重量平均分子量(標準ポリスチレン換算値)は98000、MMA単位とMA単位の質量比は98.5:1.5であった。
脱気押出装置から吐出する溶融した(メタ)アクリル系重合体の一部を、脱気押出装置から三井東圧(株)製メルトインデクサーAVS−10(商品名)に直接導き、JIS K−7210 1995に相当する方法でメルトフローレートを連続的に測定した。なお、得られた(メタ)アクリル系重合体のメルトフローレートは、重合反応開始初期においては8.0g/10min(荷重98.1N、温度230℃(以下メルトフローレートの測定は同条件とする))であったが、しばらくするとメルトフローレートが変化する傾向が観察された。
ここで、調整成分の供給量を下記のように制御した。
(1)メルトフローレートが8.20g/10min以上になった場合、調整成分として供給されるn−オクチルメルカプタンの配合量が0.049質量部となるように、調整成分の供給量を減らした。その後、メルトフローレートが8.00g/10minになるまで、その供給量を維持した。メルトフローレートが8.00g/10minになった時点で、調整成分の供給量を元に戻した。
(2)メルトフローレートが7.80g/10min以下になった場合、調整成分として供給されるn−オクチルメルカプタンの配合量が0.051質量部となるように、調整成分の供給量を増やした。その後、メルトフローレートが8.00g/10minになるまで、その供給量を維持した。メルトフローレートが8.00g/10minになった時点で、調整成分の供給量を元に戻した。
このような条件で3日間連続して運転したところ、得られた(メタ)アクリル系重合体のメルトフローレートは、8.0±0.4g/10minとバラツキが少なかった。
(比較例1)
実施例1で用いた主原料成分および調整成分をあらかじめ配合した下記の原料組成物を、攪拌装置を備えた槽型反応装置に供給し、重合反応を行った。
<原料組成物>
・メタクリル酸メチル 98.000質量部
・アクリル酸メチル 2.000質量部
・n−オクチルメルカプタン 0.250質量部
・tert−ブチルパーオキシ−3,5,5−トリメチルヘキサノエート
(MMAとMAとの合計量に対して)70質量ppm
なお、原料組成物中のn−オクチルメルカプタンの濃度は0.25質量%であり、必要量のn−オクチルメルカプタンがあらかじめ原料組成物に配合されている。
重合条件および脱揮処理条件は実施例1と同様とし、3日間連続して運転したところ、得られた(メタ)アクリル系重合体のメルトフローレートは、8.0±0.9g/10minとバラツキが大きかった。なお、重合反応が安定した初期における反応混合物の重合体含有率、得られた(メタ)アクリル系重合体の重量平均分子量、およびMMA単位とMA単位の質量比は実施例1の重合反応が安定した初期におけるそれぞれの値と同一であった。
(実施例2)
主原料成分、調整成分を以下のように変更した以外は、実施例1と同様の手法により、重合反応を行った。
<主原料成分>
・メタクリル酸メチル 94.829質量部
・アクリル酸メチル 4.991質量部
・n−オクチルメルカプタン 0.150質量部
・tert−ブチルパーオキシ−3,5,5−トリメチルヘキサノエート
(MMAとMAとの合計量に対して)60質量ppm
<調整成分>
・メタクリル酸メチル 0.171質量部
・アクリル酸メチル 0.009質量部
・n−オクチルメルカプタン 0.020質量部
・tert−ブチルパーオキシ−3,5,5−トリメチルヘキサノエート
(MMAとMAとの合計量に対して)60質量ppm
なお、必要量のn−オクチルメルカプタンのうち、88質量%が主原料成分に、12質量%が調整成分に配合されている。また、主原料成分中のn−オクチルメルカプタンの濃度は0.15質量%、調整成分中のn−オクチルメルカプタンの濃度は10質量%である。
重合条件および脱揮処理条件は実施例1と同じとし、脱気押出装置から吐出する溶融した(メタ)アクリル系重合体の一部を、実施例1と同様の手法でメルトフローレートを連続的に測定した。なお、得られた(メタ)アクリル系重合体のメルトフローレートは、重合反応開始初期においては3.0g/10minであったが、しばらくするとメルトフローレートが変化する傾向が観察された。
ここで、調整成分の供給量を下記のように制御した。
(1)メルトフローレートが3.10g/10min以上になった場合、調整成分として供給されるn−オクチルメルカプタンの配合量が0.019質量部となるように、調整成分の供給量を減らした。その後、メルトフローレートが3.00g/10minになるまで、その供給量を維持した。メルトフローレートが3.00g/10minになった時点で、調整成分の供給量を元に戻した。
(2)メルトフローレートが2.90g/10min以下になった場合、調整成分として供給されるn−オクチルメルカプタンの配合量が0.021質量部となるように、調整成分の供給量を増やした。その後、メルトフローレートが3.00g/10minになるまで、その供給量を維持した。メルトフローレートが3.00g/10minになった時点で、調整成分の供給量を元に戻した。
このような条件で3日間連続して運転したところ、得られた(メタ)アクリル系重合体のメルトフローレートは、3.0±0.2g/10minとバラツキが少なかった。なお、重合反応が安定した初期における槽型反応装置から抜き出された反応混合物の重合体含有率は46質量%であり、得られた(メタ)アクリル系重合体の重量平均分子量(標準ポリスチレン換算値)は145000、MMA単位とMA単位の質量比は96.1:3.9であった。
(比較例2)
実施例2で用いた主原料成分および調整成分をあらかじめ配合した下記の原料組成物を、攪拌装置を備えた槽型反応装置に供給し、重合反応を行った。
<原料組成物>
・メタクリル酸メチル 95.000質量部
・アクリル酸メチル 5.000質量部
・n−オクチルメルカプタン 0.170質量部
・tert−ブチルパーオキシ−3,5,5−トリメチルヘキサノエート
(MMAとMAとの合計量に対して)60質量ppm
なお、原料組成物中のn−オクチルメルカプタンの濃度は0.17質量%であり、必要量のn−オクチルメルカプタンがあらかじめ原料組成物に配合されている。
重合条件および脱揮処理条件は実施例1と同様とし、3日間連続して運転したところ、得られた(メタ)アクリル系重合体のメルトフローレートは、3.0±0.5g/10minとバラツキが大きかった。なお、重合反応が安定した初期における反応混合物の重合体含有率、得られた(メタ)アクリル系重合体の重量平均分子量、およびMMA単位とMA単位の質量比は実施例2の重合反応が安定した初期におけるそれぞれの値と同一であった。

Claims (5)

  1. (A)(メタ)アクリル系単量体と、ラジカル重合開始剤と、連鎖移動剤とを含有する原料組成物を重合釜へ連続的に供給する工程と、
    (B)該重合釜で、前記(メタ)アクリル系単量体の少なくとも一部を重合させて、前記(メタ)アクリル系単量体の少なくとも一部が重合した(メタ)アクリル系重合体を含む反応混合物とする工程と、
    (C)該反応混合物を前記重合釜から連続的に抜き出し、脱揮処理して、前記(メタ)アクリル系重合体を得る工程と
    を有する(メタ)アクリル系重合体の製造方法において、
    前記原料組成物が、前記連鎖移動剤の少なくとも一部を含有する調整成分と、該調整成分以外の主原料成分と、の少なくとも2つの成分からなるものであり、前記調整成分における前記連鎖移動剤の濃度が、前記主原料成分における前記連鎖移動剤の濃度よりも高く、さらに、
    (D)前記(メタ)アクリル系重合体の少なくとも一部の、1つ以上の物性を連続的または非連続的に測定する工程と、
    (E)該物性に基づいて、前記重合釜への前記調整成分の供給量を調整する工程と
    を有することを特徴とする(メタ)アクリル系重合体の製造方法。
  2. 前記調整成分に含まれる前記連鎖移動剤は、前記原料組成物中の前記連鎖移動剤全体の5〜25質量%である請求項1に記載の(メタ)アクリル系重合体の製造方法。
  3. 前記調整成分における前記連鎖移動剤の濃度が5〜20質量%である請求項1または2に記載の(メタ)アクリル系重合体の製造方法。
  4. 前記連鎖移動剤がメルカプタン化合物である請求項1〜3のいずれかに記載の(メタ)アクリル系重合体の製造方法。
  5. 記工程(D)において、前記(メタ)アクリル系重合体の少なくとも一部のメルトフローレートを連続的または非連続的に測定し、
    前記工程(E)において、下記(i)及び(ii)に示す調整を行う
    ことを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の(メタ)アクリル系重合体の製造方法。
    (i)測定された前記メルトフローレートが、あらかじめ設定されたメルトフローレート以上になった場合、前記重合釜への前記調整成分の供給量を少なくする。
    (ii)測定された前記メルトフローレートが、あらかじめ設定されたメルトフローレート以下になった場合、前記重合釜への前記調整成分の供給量を多くする。
JP2003293415A 2003-08-14 2003-08-14 (メタ)アクリル系重合体の製造方法 Expired - Lifetime JP4256744B2 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003293415A JP4256744B2 (ja) 2003-08-14 2003-08-14 (メタ)アクリル系重合体の製造方法
CNB2004100551960A CN100366644C (zh) 2003-08-14 2004-08-12 (甲基)丙烯酸系聚合物的制造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003293415A JP4256744B2 (ja) 2003-08-14 2003-08-14 (メタ)アクリル系重合体の製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2005060565A JP2005060565A (ja) 2005-03-10
JP4256744B2 true JP4256744B2 (ja) 2009-04-22

Family

ID=34370377

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2003293415A Expired - Lifetime JP4256744B2 (ja) 2003-08-14 2003-08-14 (メタ)アクリル系重合体の製造方法

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP4256744B2 (ja)
CN (1) CN100366644C (ja)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102207367B1 (ko) * 2013-12-27 2021-01-25 주식회사 쿠라레 (메트)아크릴 수지 조성물의 제조 방법
CN113461845B (zh) * 2020-03-30 2023-03-31 中石油吉林化工工程有限公司 一种pmma生产装置

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
MY115155A (en) * 1993-09-09 2003-04-30 Upjohn Co Substituted oxazine and thiazine oxazolidinone antimicrobials.
JP3293702B2 (ja) * 1993-11-09 2002-06-17 三菱瓦斯化学株式会社 メチルメタクリレート系重合体の製造方法
JP3628518B2 (ja) * 1998-07-14 2005-03-16 三菱レイヨン株式会社 メタクリル系重合体およびその製造方法
JP2001261749A (ja) * 2000-03-16 2001-09-26 Mitsubishi Rayon Co Ltd チキソトロピー増粘剤の製造方法
JP3964235B2 (ja) * 2001-06-15 2007-08-22 三菱レイヨン株式会社 アクリル樹脂板状物の製造方法
JP2004292474A (ja) * 2003-03-25 2004-10-21 Mitsubishi Rayon Co Ltd 光学用アクリル樹脂板状物の製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN100366644C (zh) 2008-02-06
JP2005060565A (ja) 2005-03-10
CN1594372A (zh) 2005-03-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3628518B2 (ja) メタクリル系重合体およびその製造方法
KR100319421B1 (ko) 메트아크릴레이트 중합체의 제조방법
US5599888A (en) Process for preparing methyl methacrylate polymer
CN109232787B (zh) 甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚树脂、其制备方法和用途
EP3387030B1 (en) Method of preparation of a composition comprising a copolymer of methyl methacrylate and methacrylic acid
JPWO2009107765A1 (ja) 熱可塑性共重合体の製造方法
KR20190013569A (ko) 공중합체 및 이의 제조방법
KR100689598B1 (ko) 안정성 및 유동성이 우수한 메타크릴계 수지의 제조방법
JP4256744B2 (ja) (メタ)アクリル系重合体の製造方法
JP4676687B2 (ja) (メタ)アクリル系重合体の製造方法
JP2005112869A (ja) 脱揮押出装置、並びに、それを用いた(メタ)アクリル系重合体の製造装置及び(メタ)アクリル系重合体の製造方法
JP3013951B2 (ja) アクリル系樹脂の製造法
KR101780846B1 (ko) 메타크릴계 중합체의 제조 방법
JP5716266B2 (ja) メタクリル系樹脂の製造方法
JP3565229B2 (ja) メタクリル樹脂の製造方法
JP4459587B2 (ja) 脱揮押出装置を用いた(メタ)アクリル系重合体の製造方法
JP3434225B2 (ja) メタクリル系重合体の製造方法
JP2003002912A (ja) メタクリル系重合体の製造方法
JP4325475B2 (ja) メタクリル系重合体及びその製造方法
US8981019B2 (en) Method for producing methacrylic-based polymer
JP4216682B2 (ja) (メタ)アクリル系重合体の製造装置および(メタ)アクリル系重合体の製造方法
JP5958577B2 (ja) メタクリル系樹脂の製造方法
JP2005029613A (ja) メタクリル系重合体の製造方法
JP3779777B2 (ja) メタクリル系樹脂の製造方法
JP3013953B2 (ja) アクリル系樹脂の製造法

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20060810

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20081014

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20081022

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20081216

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20090114

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20090130

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120206

Year of fee payment: 3

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 4256744

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120206

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130206

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130206

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130206

Year of fee payment: 4

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130206

Year of fee payment: 4

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130206

Year of fee payment: 4

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

EXPY Cancellation because of completion of term