JP4524279B2 - スチレンが重合される縣濁プロセスへのパーオキシドの配量 - Google Patents

スチレンが重合される縣濁プロセスへのパーオキシドの配量 Download PDF

Info

Publication number
JP4524279B2
JP4524279B2 JP2006505020A JP2006505020A JP4524279B2 JP 4524279 B2 JP4524279 B2 JP 4524279B2 JP 2006505020 A JP2006505020 A JP 2006505020A JP 2006505020 A JP2006505020 A JP 2006505020A JP 4524279 B2 JP4524279 B2 JP 4524279B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
initiator
polymerization
styrene
metered
monomer
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 - Fee Related
Application number
JP2006505020A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2006522844A5 (ja
JP2006522844A (ja
Inventor
ヘンドリクス, ゲラルダス ボエヴェンブリンク,
フランス−ヨハネス ホーゲステゲル,
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.)
Akzo Nobel NV
Original Assignee
Akzo Nobel NV
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 Akzo Nobel NV filed Critical Akzo Nobel NV
Publication of JP2006522844A publication Critical patent/JP2006522844A/ja
Publication of JP2006522844A5 publication Critical patent/JP2006522844A5/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4524279B2 publication Critical patent/JP4524279B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F2/00Processes of polymerisation
    • C08F2/12Polymerisation in non-solvents
    • C08F2/16Aqueous medium
    • C08F2/18Suspension polymerisation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F257/00Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to polymers of aromatic monomers as defined in group C08F12/00
    • C08F257/02Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to polymers of aromatic monomers as defined in group C08F12/00 on to polymers of styrene or alkyl-substituted styrenes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F2/00Processes of polymerisation
    • C08F2/46Polymerisation initiated by wave energy or particle radiation
    • C08F2/48Polymerisation initiated by wave energy or particle radiation by ultraviolet or visible light
    • C08F2/50Polymerisation initiated by wave energy or particle radiation by ultraviolet or visible light with sensitising agents

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
  • Polymerisation Methods In General (AREA)
  • Polymerization Catalysts (AREA)
  • Graft Or Block Polymers (AREA)

Description

本発明は、スチレンを含む(コ)ポリマーの製造のための、スチレンモノマーまたはスチレンを含有するモノマー混合物を縣濁で重合する、本質的に塩化ビニルを含まないバッチプロセスにおいて、重合温度にある重合混合物に開始剤を連続的にあるいは半連続的に配量する工程を含む方法に関する。
スチレンモノマーを重合する方法は、たとえば米国特許第4,363,881号および米国特許第6,153,658号から従来知られている。そこでは、一つの慣用の方法が記載され、パーオキシド(過酸化物)がバッチ縣濁物に二つの時点で加えられる。しかし、パーオキシドは配量され(dosed)ていない。米国特許第5,189,069号は、制御された粒子サイズを持つスチレンビーズを得るためにモノマーに溶解された開始剤を配量することを示唆している。配量温度で1時間より長い半減期を有する慣用の開始剤が使用されている。同様の方法が、EP−A−0 234 705およびEP−A−0 488 025に開示されており、モノマー中の開始剤溶液の連続的添加が開始される前に、別の方法すなわち実質的な量のポリマー種粒子による反応混合物のシード付与が使用される。また、EP−A−0 234 705では、配量される開始剤が、配量温度で1時間より長い半減期を有する。ポリスチレンの縣濁物を製造する別のプロセスは、米国特許第5,905,096号に記載されている。そこでは、パーオキシド及び膨張剤を含むプレポリマーが形成され、これは次に縣濁され、反応させられる。これら方法の総ては、粒子サイズの制御を狙っており、しかしそれらはポリマーの分子量を予め決めることおよび重合速度の制御が、不可能でないとしても、困難である欠点を有する。加えて、これら方法は、長い重合時間を要し、かつ典型的には2以上の反応段階を含み、またしばしば開始剤はモノマー中の溶液として加えられなければならず、これは反応器に加えられる前に望ましくない(前)重合を示し、したがって安全でない。
米国特許第4,363,881号 米国特許第6,153,658号 米国特許第5,189,069号 EP−A−0 234 705 EP−A−0 488 025 米国特許第5,905,096号
スチレンに基づく(コ)ポリマー(本明細書でポリスチレンとも呼ばれる)の調製のためにスチレンモノマーを、分子量および分子量分布の良好な制御を伴って重合する方法であって、慣用のプロセスのポリマーと同等のポリマーが得られ、しかし、より短い重合時間を必要とする方法を提供することが本発明の目的である。
本方法において、少なくとも一の開始剤が使用され、それは本発明の要件を満たしながら、全てまたは部分的に配量される。より詳しくは、配量される少なくとも一の開始剤は、特定の重合温度プロフィールを所与として、半減期要件が満たされるように選択されなければならない。該開始剤は、本明細書の以下では「開始剤」と呼ばれる。本発明はまた、開始剤の組合せが「開始剤」を含有する限り、開始剤の組合せが配量されるプロセスをも包含する。以後、言葉「開始剤」は、開始剤のそのような組合せを包含することを留意されたい。また、「開始剤」は、追加の開始剤との組合せで使用されうることも留意されたい。その場合、後者は、別途配量されるか、配量されることなく単に加えられることができる。
本発明の方法において、重合装置の総体的な空間-時間収率が増加されながら、スチレンモノマーの重合プロセスにおけるポリスチレン分子量および分子量分布が制御されうる。
本方法が、前重合プロセスの使用あるいは種粒子の追加を必要としないことを特に述べる。しかし、もし望まれるならば、ポリマー粒子、特に初期の重合バッチから得られた非所望の粒子サイズの粒子がリサイクルされてもよい。もし使用されるならば、反応混合物を重合温度に加熱する間に、粒子は好ましくは、50%より多くモノマーに溶解される。
WO 00/17245は、懸濁重合において塩化ビニルがスチレンと共重合されることができ、パーオキシドが配量されるところのプロセスを開示していることが留意される。本質的に塩化ビニルを含まないこと、すなわち塩化ビニルの量が、全てのモノマーの重量に基づいて1重量%未満、好ましくは0.1重量%未満である点で、本発明方法はWO 00/17245の方法と異なる。好ましくは、本発明方法は、プロセスにおける圧力の蓄積および環境問題を避けるために、塩化ビニルをまったく含まない。従来知られているように、塩化ビニル重合の重合動力学は、エチレン性不飽和モノマーの動力学とは強く異なっている。なぜならば、モノマー反応への連鎖移動が、塩化ビニル含有重合プロセスにおいては普通であるからである。このことは、塩化ビニルポリマーの分子量が重合温度によって大きく決定され、一方、スチレンポリマーが形成される場合にはこれは妥当しないという大きな違いをもたらす。
開始剤を配量する過程の間において、重合された生成物が形成されるであろう。すなわち或る期間の後では、開始剤がモノマーおよび重合された生成物の混合物に配量される。好ましくは、開始剤は、少なくとも0.5時間、好ましくは少なくとも1時間の期間にわたって、連続的にあるいは半連続的に配量される。大量のポリマーがバッチ様式で作られる場合には、要求される分子量に依存して5時間あるいはそれ以上までの添加時間が可能である。商業的および技術的観点から、開始剤の連続的配量が、半連続的配量よりも好ましい。
好ましくは、重合混合物への開始剤の配量は、モノマーの少なくとも20%、好ましくは少なくとも40%、より好ましくは少なくとも70%が重合される期間、半連続的あるいは連続的である。半連続的操作が選択されるならば、開始剤の小さな割合が配量される、重合温度における多くの(好ましくは4以上の)瞬間がある。もし望まれるならば、半連続的操作と連続的操作とが組合される事ができ、従って開始剤は或る(長いまたは短い)期間にわたって多数回配量される。
もっとも好ましくは、開始剤は、モノマーの少なくとも1%、好ましくは少なくとも0.5%、より好ましくは少なくとも0.1%、もっとも好ましくは0%がすでに重合された時点から、モノマーの少なくとも70%、好ましくは少なくとも80%、より好ましくは少なくとも90%、最も好ましくは実質的に全てが重合されるまで、連続的にまたは半連続的に配量される。「実質的に全てが重合される」とは、モノマーの1000ppm未満が最終重合生成物中に存在することを意味する。
「連続的」とは、変化する速度および変化する時間間隔での連続的添加をも包含する。変化する速度での開始剤の添加は、重合反応の冷却能力を最適な態様で使用し、また重合反応中のいわゆる「暴走」を防ぐために有利である。「半連続的」とは、開始剤の複数の分割が重合混合物に添加される添加方法を言う。多数の分割が短い間隔で加えられるなら、連続的添加方法に近づく。
ひとつの実施態様において、本発明の方法は、コモノマーをさらに含有するスチレン含有モノマー混合物の重合を包含する。この実施態様において、スチレン含有モノマー混合物が、全てのモノマーの重量に基づいて少なくとも50重量%のスチレンを含むことが好ましい。使用されうるコモノマーは、慣用のタイプのものであり、好ましくは酢酸ビニル、エチレン、プロピレン、アクリロニトリル、ブタジエン、および(メタ)アクリレートよりなる群(これはエチレン性不飽和ポリマーたとえばポリブタジエンおよびスチレンブタジエンゴムを包含する)から選ばれる。好ましさは低いが、塩化ビニリデンもまた共重合されうる。より好ましくは、重合されるモノマーの少なくとも80重量%がスチレンであり、一方、もっとも好ましいプロセスは、本質的に全てのモノマーがスチレンであるプロセスである。
本発明の方法において、開始剤に対する半減期要件は、該開始剤が、重合温度の反応混合物中に存在するときに、60分間未満で50%以上(モル基準で)分解することである。好ましくは、半減期は重合温度にある反応混合物中において50分間未満であり、より好ましくは40分間未満、さらに好ましくは30分間未満、もっとも好ましくは15分間未満である。同時に、半減期は重合温度にある反応混合物中において0.5分超であり、より好ましくは1分超、さらに好ましくは2.5分超、もっとも好ましくは5分超である。最小の半減期は0.5分以上であり、さもなくば開始剤は効果的でない。より短い半減期における該非有効性は、開始剤が分解する前に開始剤が反応混合物を通ってポリマー/モノマー相(不連続である)へと移行しなければならないという事実によるものと考えられる。レドックス開始剤系は典型的にはラジカルのほとんど瞬間的な形成を与える故に、そのような開始剤系は好ましさが低い。
配量技術の組合せを使用しかつ適当な開始剤を選択することによって、慣用のスチレン懸濁重合プロセスが改善できたことは、驚きであった。慣用のパーオキシドを使用しかつそれを重合温度上げることによってより早く分解させることだけでは、低下された平均分子量のポリマーが得られた。慣用のパーオキシドを配量することだけでは、より遅い(より早いではなく)重合時間を結果した。しかし、この二つの手段の組合せ(パーオキシドがより早く分解すること、およびそれが配量されることを意味する)は、慣用の生成物と同等の平均分子量を有する生成物を短縮された重合時間でもたらした。
好ましくは、重合温度は、170℃以下である。好ましくは、反応温度は、150℃以下、より好ましくは130℃以下である。
使用される全ての開始剤の半減期は、従来知られているモノクロロベンゼン中の慣用の分解研究によって決定されうる(たとえば、アクゾノーベル社から入手できるコード番号10737を付された「Initiators for high polymers」(高分子量ポリマーのための開始剤)という文献を参照されたい)。
一以上の追加の開始剤を使用することによって、開始剤が配量されていず、かつ配量プロセスにおいて最適化されていない点で異なる従来方法と比べて、同じあるいは少ない残留モノマーレベルを達成できることが見出された。
従って、開始剤を配量するだけでなく、一以上の追加の開始剤を使用することが好ましい。本方法においてそのような追加の開始剤が使用されるならば、それらの各々の半減期は好ましくは、重合温度にある反応混合物中で、120分間未満であり、より好ましくは60分間未満、さらに好ましくは30分間未満、もっとも好ましくは10分間未満であり、かつ好ましくは0.05分超であり、より好ましくは0.5分超、さらに好ましくは2.5分超、もっとも好ましくは5分超である。該一あるいはそれ以上の開始剤は、一度に重合混合物に添加されるか、重合混合物に配量される。
好ましくは、配量される開始剤の本質的に全てが、上記半減期要件を満たす。より好ましくは、本方法で使用される開始剤の本質的に全てが、上記半減期要件を満たす。
ここにおいて「開始剤」という言葉は、フリーラジカルを発生し、そしてこれが重合反応を開始するところの化合物を指す古典的意味において使用されている。従って、重合条件を(全体的にまたは部分的に)生き延びさせる目的で或る熱的に不安定な化合物、たとえば難燃剤相乗剤として最終ポリマー中に存在するようなもの、が使用された場合、分解しないこの部分は本発明に従う開始剤としては看做されない。
配量されることができかつ開始剤のための半減期要件(実際の重合温度に依存する)を満たす開始剤の適当なクラスの例は、パーオキシジカーボネート、パーオキシカーボネート、パーオキシエステル、パーオキシケタール、ジアシルパーオキシド、ジアルキルパーオキシド、アゾ開始剤、ケトンパーオキシド、及びこれらの混合物である。これらの開始剤は、一分子あたり一以上のパーオキシおよび/またはアゾ部分を有してもよい。任意的に、これら開始剤はさらに、一以上の官能基、たとえばアミン、フォスフェート、エステル、エーテル、および/またはアルコール基で官能化されていてもよい。ポリマーが従来の分子量を持ちながら重合時間における最大の減少が、ジベンゾイル部分または1,1‐ジ(tert−ブチルパーオキシ)シクロヘキサン部分を有するパーオキシドおよびアゾ開始剤から選ばれた生成物について見出された。ジベンゾイルパーオキシド部分を有する好ましい化合物、ならびにそれらの半減期を表1に示す。
Figure 0004524279
Figure 0004524279
Figure 0004524279
表において、T10は化合物の半減期が10時間である温度(℃)であり、T1は化合物の半減期が1時間である温度(℃)であり、Eaは活性化エネルギー(J/モル単位)であり、Aはアレニウス頻度係数(s-1)である。慣用のアレニウス式を用いて、重合温度における半減期を計算できる。
置換又は非置換の、ジベンゾイルパーオキシド、1,1‐ジ(tert−ブチルパーオキシ)−3,3,5−トリメチルシクロヘキサン、2,2−ジ(tert−ブチルパーオキシ)ブタン、1,1‐ジ(tert−ブチルパーオキシ)シクロヘキサン、およびアゾ開始剤がより好ましい。最も好ましくはジベンゾイルパーオキシド、1,1‐ジ(tert−ブチルパーオキシ)−3,3,5−トリメチルシクロヘキサン、2,2'−アゾビス(イソブチロニトリル)、および2,2'−アゾビス(2−メチルブチロニトリル)である。商業的に入手可能な開始剤は、Trigonox(商標) 99、Trigonox(商標) SBP、Trigonox(商標) EHP、Trigonox(商標) 131、Trigonox(商標) 141、Trigonox(商標) 21S、およびPerkadox(商標) 16、Trigonox(商標) 27、Trigonox(商標) 22、Trigonox(商標) 29、Trigonox(商標) 25、Trigonox(商標) 125、Trigonox(商標) 121、Trigonox(商標) 421、Trigonox(商標) 425、Perkadox(商標) AMBN、Perkadox(商標) AIBN、Perkadox(商標) L W−75、Perkadox(商標) 12、およびLauroxである。本方法で使用される追加の開始剤は、上記開始剤と異なり、しかし化合物の該同じ群から選ばれることができる。
反応混合物が重合温度においてまたはその近傍で調製される場合(ウオームスタートプロセスと呼ばれる)、反応混合物を反応温度にもたらす前に或る量の開始剤を加え、反応温度で残部を配量することは必要でない。しかし、ウオームスタートプロセスにおいても、重合の前の反応混合物に、モノマーの合計重量に対して10重量%まで、好ましくは5重量%までの開始剤を一度に加えることが有利でありうる。次に、開始剤は、反応温度で連続的にまたは半連続的に配量されることができる。この手順が用いられる場合、最初の開始剤は、モノマー、溶剤、およびたぶん他の成分が混合さた後に、最後の成分として加えられる。この手順は、もしも或る量の重合禁止剤(ラジカルトラッピング物質)が反応混合物中に存在するならば、特に好ましい。そのようなラジカルスカベンジャーが、たとえば構成成分として(典型的には安定化剤として)モノマー中に含有される故に、存在するならば、当初に配量された開始剤は該スカベンジャーと反応して、重合反応の遅らせられた開始を防ぐであろう。
典型的には、追加の開始剤のタイプおよび量は、最終の重合された生成物の残留モノマー含有量がモノマー1kg当り5000mg未満、好ましくはモノマー1kg当り2000mg未満、より好ましくはモノマー1kg当り1000mg未満であるように選ばれる。
本発明の方法において使用される開始剤の合計量は、重合プロセスにおいて慣用的に使用される範囲内である。典型的には、重合されるべきモノマーの重量に対して少なくとも0.01重量%、より好ましくは少なくとも0.05重量%、最も好ましくは少なくとも0.1重量%の合計の開始剤、そして好ましくは5重量%以下、より好ましくは3重量%以下、もっとも好ましくは1重量%以下の合計の開始剤を使用することが好ましい。
反応器への配量は、典型的には開始剤そのままを(混ぜ物無しで)、一以上の溶剤との混合物または溶液として、または分散物として配量することにより行われる。適当な溶剤は、好ましくは、水、慣用の有機溶剤、モノマー、膨張剤(たとえばペンタン、イソペンタンなど)、およびこれらの混合物からなる群から選ばれる。モノマーとの混合物は、安全性又は品質管理の理由から好まれないであろう。好ましくは、開始剤の分散物、より好ましくは水性分散物が、使用される。最も好ましくは、水中の開始剤の縣濁物、たとえば水中の40重量%ジベンゾイルパーオキシド縣濁物が、使用される。その様な縣濁物は、アクゾノーベルポリマーケミカルズから、商標Perkadox L W−40の下で商業的に入手できる。アルコールのような溶剤が使用される場合には、それらは重合プロセスの後でのポリマーの仕上げの間に除去されることができる。もし使用されるならば、溶剤中の開始剤の半減温度(半減期が1時間である温度)を分析することによって確認できる、溶剤に溶解された開始剤の熱的安定性に悪影響を与えない溶剤が有利に使用される。殆どの開始剤と一緒に使用できる溶剤の例は、イソドデカンである。もしも開始剤の分散物が使用されるなら、該分散物は、開始剤そのもの、分散物、あるいは開始剤の溶液の分散物でありうる。好ましくは、分散物は、水性分散物である。好ましくは、開始剤と重合混合物との迅速な混合を保証し、これは開始剤のより効率的な使用をもたらす、希薄な開始剤溶液又は分散物が使用される。従って、少なくとも0.1、より好ましくは少なくとも0.5、最も好ましくは少なくとも2重量%、60重量%以下、より好ましくは25重量%以下、最も好ましくは15重量%以下の開始剤濃度を有する開始剤の混合物、溶液、又は分散物を使用することが好ましい。
本重合方法は縣濁プロセスであり、反応混合物は、水を含有する媒体中のモノマー含有相の分散物である。これらのプロセスにおいて、通常の添加物が使用されうる。たとえば、水中の縣濁物のために、一以上の慣用の添加物、たとえば界面活性剤、連鎖移動剤、保護コロイド、防汚剤、pHバッファー、難燃剤、難燃剤相乗剤など、が存在して良い、膨張剤も重合プロセスの開始時にあるいは間に添加されることができる。スチレンモノマー及び膨張剤の存在ゆえに、その様なプロセスは少なくとも部分的に加圧反応器中で実施される。添加物の合計重量は好ましくは、全モノマーの合計重量に対して20重量%以下である。
本方法の低減された重合時間の故に、膨張剤が使用されるならば、それを慣用のプロセスにおけるよりも早い段階で加えることが好ましい。より好ましくは、モノマーの重合度が80%未満、好ましくは60%未満、より好ましくは50%未満である時に膨張剤の一部あるいは全てが反応混合物中に導入される。重合の開始から一時間以内に膨張剤が配量されるあるいは添加される場合に、プロセスが好ましいことが見出された。本発明に従う最も好ましい方法は、膨張しうるポリスチレン(EPS)を製造するための膨張剤の使用を含む、バッチ式の縣濁重合法である。
変えられる速度での開始剤の配量が重合反応の冷却能力を最適の様式で使用するために有利であるという事実に加えて、重合プロセスの間の開始剤の配量速度の変更は、経済的な重合プロセスを得るためおよび所望の分子量を有する重合生成物を得るために有利であることも見出された。一つの重合実施運転において配量速度を変えることによって、複数モーダル分子量分布を持つポリマー作られうる。たとえば、変化する配量速度を持つ二つの期間を用いることによって、バイモーダル(双峰の)分子量分布が同じ実施運転において作られることができる。その様なバイモーダル分子量分布ポリマーの混合物は、ポリスチレンの膨張性を改善する為に有用な低分子量部分およびポリマーの機械的特性を改善する高分子量部分を有する。
更に、慣用の方法からのと本質的に同じ分子量を持つポリマーがより少ない時間で作られうることが観察され、唯一の違いは、開始剤の制御された配量および配量プロセスで使用される開始剤の最適化である。
重合の後で、得た(コ)ポリマー(又は樹脂)は好ましくは、従来のように処理される。そのように得たポリマーは、通常のモノマー低減、乾燥、および/または篩い分け工程に付されることができる。これら一以上の工程の次に、たとえば膨張工程を続けることが出来る。従来のEPSプロセスにおけると同様に、ポリマー生成物中の残留モノマー含有量は、通常の様式で、好ましくは第二工程をプロセス(そこでは反応温度が、開始剤が配量された最初の工程で使用された温度よりも高く、典型的には約110〜170℃)に含めることによって、好ましくは上で定義した半減温度を持つ一以上の追加の開始剤、たとえばtert-ブチルパーオキシベンゾエート、tert-ブチルパーオキシ-2-エチルヘキシルカーボネート、ジクミルパーオキシド、またはtert-アミルパーオキシ-2-エチルヘキシルカーボネートの存在下に、低減されうる。これらの追加の開始剤は、重合プロセスの開始時に、又は間に添加されることができる。得られた樹脂は、好ましくは60℃における1時間の乾燥及び篩分けの直後に50ppm未満、より好ましくは40ppm未満、最も好ましくは25ppm未満の残留開始剤を含有することを特徴とする樹脂である。
得られた樹脂は更に、ポリスチレン標準を使用する慣用のゲル透過クロマトグラフィ技術を用いて測定して、それが少なくとも100,000g/モル、より好ましくは少なくとも125,000g/モル、最も好ましくは少なくとも150,000g/モルの重量平均分子量(Mw)を持つこと、およびそれが好ましくは500,000 g/モル以下、より好ましくは450,000 g/モル以下、最も好ましくは350,000 g/モル以下のMwを有することを特徴とする。
本発明はさらに、上記の方法で得ることができる、スチレンに基づいた(コ)ポリマー、および発泡物品の製造の為に該(コ)ポリマーを加熱することを含む成形法において該(コ)ポリマーを用いることに関する。
本発明を、以下の非制限的な実施例によって例示する。
実施例1〜4 及び比較例A〜D
実験1〜4及びA〜Dのための一般的説明
BPO, PxL (Perkadox(商標) L W-75)ジベンゾイルパーオキシド(開始剤)、アクゾノーベル社より
Tx-117 (Trigonox(商標) 117)tert-ブチルパーオキシ-2-エチルへキシルカーボネート(追加の開始剤)、アクゾノーベル社より
Tx-131 (Trigonox(商標) 131)tert-アミルパーオキシ-2-エチルヘキシルカーボネート(追加の開始剤)、アクゾノーベル社より
邪魔板、三枚歯攪拌装置、圧力変換装置、開始剤配量管(一又は複数)、及び窒素パージを備えられた、温度制御された、1リットルのステンレス鋼ブッチ(Buchi)反応器に、1.25gの燐酸三カルシウムが入れられた。次に、水の230g、Nacconol(商標)90 G(Stephan Chemie Co.より)の0.1重量%水溶液の20g、およびGohsenol (商標)C500(日本合成より)の0.5重量%水溶液の10gの溶液を加え、約5分間攪拌した。反応器に、スチレン220gを加えた。反応器を数回真空にして酸素を除き、窒素ブランケットを適用し、反応器を閉じ、加圧し、そして重合温度に45分間加熱した。比較例A〜Dのためには、重合温度は90℃であった。90℃で255分間の後に、温度は60分間かけて120℃に上げられた。この温度は、120分間維持された。次に、全体が室温に冷却された。
実施例1〜4では、110℃の重合温度で、圧力ポンプを用いて開始剤が配量された。ペンタンが使用されなかった実施例では、Perkadox(商標) L W-75が、スチレン30g中の溶液として90分間で配量された。追加の開始剤は、190分後に15分間かけて5gのスチレン中の溶液として加えられた。ペンタンが使用された実施例では、BPOが、スチレン及びペンタン(30g/15g)中の溶液として加えられ、追加の開始剤が重合時間190分後に15分間かけて5gのペンタン中の溶液として加えられた。実施例1〜4の全てにおいて、温度が増加され、重合時間190分後に110℃、30分かけて120℃とされた。この温度は、80分間維持された。次に、反応器の内容物は、室温に冷却された。
結果を下記の表に纏める。開始剤の配量によって(実施例1〜4)、開始剤が配量されずかつ温度がより低い例(比較例A〜D)におけると同じ平均分子量(MwおよびMn)及び多分散を持つEPSが得られることが結論される。ペンタンが使用されなかった配量実験(実施例3〜4)においても、ペンタンが使用されなかった非配量実験(比較例C〜D)におけると同じ低い残留スチレン値が得られた。
Figure 0004524279
実施例5〜9 及び比較例E
Px-BC (Perkadox(商標) BC-FF)ジクミルパーオキシド、アクゾノーベル社より
上記の実施例の手順が繰返されたが、ただし、260gの水が入れられた。実施例5、8及び9において、重合反応の開始後夫々180,160、及び135分後に、追加の開始剤が重合反応に加えられた。実施例6、7及びEにおいて、追加の開始剤は重合の開始の前に一度に加えられた。
実施例5及び8において、温度は、110℃での190分の重合時間後に、15分かけて(実施例5)又は30分かけて(実施例8)120℃に上げられた。この温度は、50分間(実施例5)又は80分(実施例8)維持された。
実施例7において、温度は、110℃での175分の重合時間後に、60分かけて130℃に上げられた。この温度は、100分間維持された。実施例6において、温度は、110℃での155分の重合時間後に、30分かけて120℃に上げられた。この温度は、65分間維持され、次に15分かけて150℃に増加され、この温度で95分間維持された
結果を下記の表に示す。本発明の重合方法において得られたポリスチレンは、従来のプロセスで得られたポリスチレンと分子量及び分子量分布の点で同等であり、しかし本発明の方法はより短い反応時間を要すると結論される。
Figure 0004524279
実施例10〜11
Px L W40 (Perkadox(商標) L W40-TCP)ジベンゾイルパーオキシド縣濁物、アクゾノーベル社より
上記の実施例5の手順が繰返されたが、ただし、追加の開始剤が使用されなかった。実施例10においては、Px L W40が使用された。該パーオキシド縣濁物は、希釈された縣濁物として(30gの水中、反応の開始時点における水の取り入れ量はこの量について矯正された)配量された。Perkadox(商標)LW-75が、実施例11において使用され、30gのスチレン中の溶液として配量された。該スチレン溶液は、溶液自体の重合を避けるために、温度制御されなければならなかった。
Figure 0004524279
本発明の方法において、BPOの縣濁物の使用は、BPOの溶液の使用より好ましいと結論される。

Claims (11)

  1. 重合温度にある反応混合物に、パーオキシジカーボネート、パーオキシカーボネート、パーオキシエステル、パーオキシケタール、ジアシルパーオキシド、ジアルキルパーオキシド、アゾ開始剤およびケトンパーオキシドより成る群から選ばれ官能化されていてもよい開始剤又は開始剤混合物を、モノマーの少なくとも40%が重合される時間以上、連続的にあるいは半連続的に配量する工程を含む、スチレンモノマーまたはスチレンを含有するモノマー混合物を重合する、本質的に塩化ビニルを含まない縣濁重合方法であって、配量される少なくとも一の開始剤が該重合温度において60分間以下の半減期を有する方法。
  2. 酢酸ビニル、エチレン、プロピレン、アクリロニトリル、ブタジエン、(メタ)アクリレート、及びエチレン性不飽和ポリマーたとえばポリブタジエン、及びスチレンブタジエンゴムよりなる群からえばられるコモノマーをも該組成物が含有する、請求項1に記載の方法。
  3. 該開始剤が置換又は非置換の、ジベンゾイルパーオキシド、1,1−ジ(tert−ブチルパーオキシ)−3,3,5−トリメチルシクロヘキサン、2,2−ジ(tert−ブチルパーオキシ)ブタン、1,1−ジ(tert−ブチルパーオキシ)シクロヘキサン、アゾ開始剤、及びこれらの混合物から選ばれる、請求項1〜2のいずれか1項記載の方法。
  4. 反応温度が170℃以下である、請求項1〜3のいずれか1項記載の方法。
  5. 開始剤の少なくとも一部が少なくとも0.5時間の時間をかけて連続的にまたは半連続的に配量される、請求項1〜4のいずれか1項記載の方法。
  6. 重合されるべきモノマーの重量に対して少なくとも0.01重量%かつ多くとも5重量%の開始剤合計重量が使用される、請求項1〜5のいずれか1項記載の方法。
  7. モノマーの重合度が80%未満の時に反応混合物に膨張剤が加えられるまたは配量される、請求項1〜6のいずれか1項記載の方法。
  8. 開始剤又は開始剤混合物が分散物の形で配量される、請求項1〜7のいずれか1項記載の方法。
  9. 残留モノマーレベルを低減するために追加の開始剤が使用される、請求項1〜8のいずれか1項記載の方法。
  10. 膨張できるポリスチレンを製造する、請求項9記載の方法。
  11. さらに60℃における1時間の乾燥及び篩分けをし、その直後の残留開始剤が50ppm未満である、請求項1〜10のいずれか1項記載の方法により得られるスチレン系(コ)ポリマーを、発泡物品の製造のために加熱することを含む成形方法。
JP2006505020A 2003-04-14 2004-04-02 スチレンが重合される縣濁プロセスへのパーオキシドの配量 Expired - Fee Related JP4524279B2 (ja)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP03076088 2003-04-14
US47196303P 2003-05-20 2003-05-20
US53022203P 2003-12-17 2003-12-17
PCT/EP2004/003661 WO2004089999A2 (en) 2003-04-14 2004-04-02 Dosing of peroxide to a suspension process wherein styrene is polymerized

Publications (3)

Publication Number Publication Date
JP2006522844A JP2006522844A (ja) 2006-10-05
JP2006522844A5 JP2006522844A5 (ja) 2007-06-07
JP4524279B2 true JP4524279B2 (ja) 2010-08-11

Family

ID=33162639

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2006505020A Expired - Fee Related JP4524279B2 (ja) 2003-04-14 2004-04-02 スチレンが重合される縣濁プロセスへのパーオキシドの配量

Country Status (12)

Country Link
US (1) US7132485B2 (ja)
EP (1) EP1613672B1 (ja)
JP (1) JP4524279B2 (ja)
KR (1) KR101093477B1 (ja)
CN (1) CN100439406C (ja)
AR (1) AR043865A1 (ja)
BR (1) BRPI0409446B1 (ja)
CL (1) CL2004000789A1 (ja)
MX (1) MXPA05011015A (ja)
PL (1) PL1613672T3 (ja)
TW (1) TWI343924B (ja)
WO (1) WO2004089999A2 (ja)

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2879207B1 (fr) * 2004-12-10 2007-07-06 Commissariat Energie Atomique Procede et dispositif de fabrication de billes ou de ballons en mousse polymere
CN101868480A (zh) * 2007-11-20 2010-10-20 阿克佐诺贝尔股份有限公司 制备基于苯乙烯的(共)聚合物的方法
US8815971B2 (en) 2008-12-22 2014-08-26 ATRP Solutions, Inc. Control over controlled radical polymerization processes
US8822610B2 (en) * 2008-12-22 2014-09-02 ATRP Solutions, Inc. Control over controlled radical polymerization processes
SA110310245B1 (ar) 2009-04-03 2014-11-12 اكزو نوبل كيميكا معلق بيروكسيد ثنائي آسيل صلب مائي
FR2948375B1 (fr) * 2009-07-27 2011-12-30 Arkema France Procede de preparation de polystyrene expansible par injection en continu d'un peroxyde organique liquide
MX339691B (es) 2009-12-10 2016-06-06 Akzo Nobel Chemicals Int B V * Proceso para la polimerizacion de estireno.
CN102603929B (zh) * 2012-02-29 2014-10-29 无锡知益微球科技有限公司 一种高分子颗粒的制备方法
KR101336251B1 (ko) * 2012-08-29 2013-12-03 포항공과대학교 산학협력단 스티렌 단량체를 이용한 전기 방사된 폴리스티렌 나노 섬유의 제조 방법 및 폴리스티렌-양자점 하이브리드 나노섬유의 제조 방법
CN102875734B (zh) * 2012-09-29 2014-08-06 东莞新长桥塑料有限公司 回收级可发性聚苯乙烯以及利用种子聚合法制备回收级可发性聚苯乙烯的方法
CN102863569B (zh) * 2012-09-29 2014-05-14 东莞新长桥塑料有限公司 低挥发性有机物含量的阻燃型可发性聚苯乙烯树脂及其制备方法
KR102156109B1 (ko) * 2017-09-29 2020-09-15 주식회사 엘지화학 탄소섬유 제조용 아크릴로니트릴계 중합체의 제조방법
WO2023136699A1 (ko) * 2022-01-17 2023-07-20 주식회사 엘지화학 중합체의 제조방법

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3451985A (en) 1964-03-26 1969-06-24 Monsanto Co Method of polymerizing vinyl monomers
US4173688A (en) 1973-07-23 1979-11-06 Sekisui Kagaku Kogyo Kabushiki Kaisha Process for preparing styrenic polymer foams
FR2238718A1 (en) 1973-07-27 1975-02-21 Sekisui Chemical Co Ltd Polystyrene particles of uniform size, esp. for foams - by polymerising in suspension of fine polystyrene particles, contg. catalyst and polymn retarder
ZA818026B (en) * 1980-11-26 1982-10-27 Cellofoam Ag Method of making uniformly-sized expandable polymeric particles
US4363881A (en) 1980-11-26 1982-12-14 Cellofoam A.G. Method of making uniformly-sized expandable polymeric particles
JPS6047037A (ja) * 1983-08-24 1985-03-14 Hitachi Chem Co Ltd 発泡性スチレン系樹脂粒子の製造法
EP0234705A3 (en) 1986-01-23 1989-01-25 Mitsubishi Yuka Badische Co., Ltd. Process for producing expandable polystyrene beads
JP2684400B2 (ja) * 1989-01-09 1997-12-03 出光石油化学株式会社 スチレン系重合体及びその製造方法
JPH02255708A (ja) 1989-03-30 1990-10-16 Idemitsu Petrochem Co Ltd スチレン系重合体の製造方法
DE4029298A1 (de) * 1990-09-15 1992-03-19 Huels Chemische Werke Ag Verfahren zur koernungssteuerung bei der herstellung von expandierbaren styrolpolymerisaten durch suspensionspolymerisation
GB9020579D0 (en) * 1990-09-20 1990-10-31 Shell Int Research Process for manufacture of poly(vinyl substituted aromatic)compounds and epdm rubber containing polymer compositions
JP2933707B2 (ja) 1990-11-21 1999-08-16 鐘淵化学工業株式会社 発泡性スチレン系重合体粒子の製造方法
EP0492712A1 (en) 1990-12-24 1992-07-01 Akzo Nobel N.V. Peroxide compositions with ethoxylated water-soluble polymers
JP3054014B2 (ja) * 1993-12-27 2000-06-19 積水化成品工業株式会社 発泡性スチレン系重合体粒子の製造方法
DE19530765A1 (de) 1995-08-22 1997-02-27 Basf Ag Kontinuierliches Verfahren zur Herstellung von expandierbaren Styrolpolymerisaten
JPH1017698A (ja) * 1996-07-04 1998-01-20 Shell Japan Kk 発泡性スチレン系樹脂粒子
GB9721603D0 (en) 1997-10-10 1997-12-10 Dyno Ind Asa Method
WO1999054391A1 (en) 1998-04-17 1999-10-28 Nova Chemicals (International) S.A. Process for the preparation of expandable polymer particles
BR9913993B1 (pt) 1998-09-21 2009-05-05 processo para polimerizar monÈmeros de cloreto de vinila e opcionalmente outros monÈmeros usando um ou mais peróxidos orgánicos, (co)polìmero à base de cloreto de vinila e uso de um (co)polìmero de cloreto de vinila.
DE19911960A1 (de) 1999-03-17 2000-09-21 Basf Ag Verfahren zur Herstellung von Stilben/Styrol-Copolymeren
US6984702B2 (en) 2000-03-22 2006-01-10 Dynal Biotech Asa Process for the preparation of functionalized polymer particles
DE10039388A1 (de) 2000-08-11 2002-02-21 Basf Ag Stärkehaltige Polymerdispersionen

Also Published As

Publication number Publication date
TW200508258A (en) 2005-03-01
BRPI0409446B1 (pt) 2016-06-07
EP1613672A2 (en) 2006-01-11
BRPI0409446A (pt) 2006-04-18
US20060111529A1 (en) 2006-05-25
TWI343924B (en) 2011-06-21
AR043865A1 (es) 2005-08-17
CN100439406C (zh) 2008-12-03
EP1613672B1 (en) 2019-06-12
JP2006522844A (ja) 2006-10-05
KR101093477B1 (ko) 2011-12-13
CL2004000789A1 (es) 2005-01-21
KR20060012583A (ko) 2006-02-08
PL1613672T3 (pl) 2019-12-31
WO2004089999A2 (en) 2004-10-21
MXPA05011015A (es) 2005-12-12
CN1788025A (zh) 2006-06-14
US7132485B2 (en) 2006-11-07
WO2004089999A3 (en) 2005-01-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4524279B2 (ja) スチレンが重合される縣濁プロセスへのパーオキシドの配量
AU2010329986B2 (en) Process for the polymerization of styrene
JP2012052134A (ja) 重合反応中の非常に速い開始剤の連続的配量
JP5588427B2 (ja) 発泡性ポリスチレンの調製プロセス
EP1408056B2 (en) Preparation of expandable styrene polymers
CA2098240A1 (en) Process for the production of expandable styrene polymers in bead form
CN106432554A (zh) 用于通过连续注入液体有机过氧化物制备可膨胀的聚苯乙烯的方法
KR100193022B1 (ko) 내열성이 우수한 광중합체 수지의 제조방법
US20100240782A1 (en) Process for preparing styrene-based (co)polymers
RU2360929C2 (ru) Дозирование пероксида в суспензионном способе, по которому полимеризуют стирол
CA2482132A1 (en) Co-metering of organic initiators and protective colloids during polymerization reactions
JPS6338063B2 (ja)
US4354005A (en) Method for controlling adduct formation in production of acrylonitrile-butadiene-styrene-acrylate copolymers
KR101189282B1 (ko) 발포성 폴리스티렌수지의 제조방법
JPS6342921B2 (ja)
JP2004067755A (ja) スチレン系重合体の製造方法及びそのための有機過酸化物
JPH04300927A (ja) 発泡性スチレン系樹脂粒子の製造法
JP2001089542A (ja) ゴム変性スチレン系重合体の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20070330

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20070330

RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20090731

RD03 Notification of appointment of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423

Effective date: 20090722

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20090914

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20090929

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20091225

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20100316

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20100428

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: 20100525

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: 20100531

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 4524279

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130604

Year of fee payment: 3

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

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113

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

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees