JP5331311B2 - 熱可塑性樹脂の製造方法 - Google Patents
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Description
(i) 第1押出機、第2押出機、第1押出機の樹脂吐出口と第2押出機の原料供給口を接続する部品、及び、第1押出機の樹脂吐出口と第2押出機の原料供給口を接続する部品内圧力制御機構を有するタンデム型押出機を用いて、第1押出機において主原料と副原料とを処理する第1段目反応を行い、第2押出機において、第1押出機における反応生成物をさらに他の副原料と処理する第2段目反応を行う熱可塑性樹脂の製造方法であって、「第2押出機原料供給口と圧力制御機構の距離」が「第1押出機吐出口と圧力制御機構との距離」よりも短いことを特徴とする製造方法。
(ii) 第1押出機、第2押出機、第1押出機の樹脂吐出口と第2押出機の原料供給口を接続する部品、及び、第1押出機の樹脂吐出口と第2押出機の原料供給口を接続する部品内圧力制御機構を有するタンデム型押出機を用いて、第1押出機において主原料と副原料とを処理する第1段目反応を行い、第2押出機において脱揮を行う熱可塑性樹脂の製造方法であって、「第2押出機原料供給口と圧力制御機構の距離」が「第1押出機吐出口と圧力制御機構との距離」よりも短いことを特徴とする製造方法。
(iii) 第1押出機の樹脂吐出口と第2押出機原料供給口を接続する部品内圧力が5MPa以上、50MPa以下である事を特徴とする、(i)または(ii)に記載の熱可塑性樹脂の製造方法。
(iv) 第1押出機の樹脂吐出口と第2押出機原料供給口を接続する部品内圧力変動が1MPa以内である事を特徴とする、(i)〜(iii)のいずれかに記載の熱可塑性樹脂の製造方法。
(v) 前記タンデム型反応押出機に於いて、第1押出機と第2押出機それぞれが二軸押出機である事を特徴とする、(i)〜(iv)の何れかに記載の熱可塑性樹脂の製造方法。
(vi) 第1押出機においてアクリル系樹脂とイミド化剤とを処理する第1段目反応を行い、第2押出機において第1押出機における反応生成物をさらにエステル化剤と処理する第2段目反応を行うことを特徴とする、(i)、(iii)、(iv)または(v)の何れかに記載の熱可塑性樹脂の製造方法。
(vii) 熱可塑性樹脂が下記一般式(1)で表される単位と、下記一般式(2)で表される単位及び/又は下記一般式(3)で表される単位とを有するイミド樹脂である事を特徴とする、(i)〜(vi)の何れかに記載の熱可塑性樹脂の製造方法。
(viii) イミド化率のバラツキが1%以内であることを特徴とする熱可塑性樹脂。
(ix) 酸成分のバラツキが0.1mmol/g以内であることを特徴とする、(viii)に記載の熱可塑性樹脂。
(x) 熱可塑性樹脂が、下記一般式(1)で表される単位と、下記一般式(2)で表される単位及び/又は下記一般式(3)で表される単位を有するイミド樹脂である事を特徴とする、(viii)または(ix)に記載の熱可塑性樹脂。
(xi) (viii)〜(x)の何れかに記載の熱可塑性樹脂を含有してなる成形体。
(xii) 第1押出機、第2押出機、第1押出機の樹脂吐出口と第2押出機の原料供給口を接続する部品および第1押出機の樹脂吐出口と第2押出機原料供給口を接続する部品内圧力の制御機構を第2押出機原料供給口に有するタンデム型押出機。
触媒、酸化防止剤、熱安定剤、可塑剤、滑剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、着色剤、収縮防止剤等各種添加剤は、第1押出機(1)原料供給口(5)から原料樹脂と共に供給出来る。又、各種添加剤は必要に応じて、例えば、第2押出機(2)の添加剤供給口(12)からも供給出来る。添加剤供給口(12)からの各種添加剤の供給方法としては、サイドフィード法、押出機上部から添加する個別フィード法等が挙げられる。
前記式(2)においてR4として好ましくは、水素原子であり、R5として好ましくはメチル基である。R6として好ましくはメチル基である。また、R7として好ましくは水素であり、R8として好ましくはフェニル基である。
本発明のイミド樹脂を構成する、第一の構成単位は、前記一般式(1)で表されるものであり、一般的にグルタルイミド単位と呼ばれる事が多い(以下、一般式(1)をグルタルイミド単位と省略して示す事がある。)。
好ましい芳香族ビニル構成単位としては、R7が水素及びR8がフェニル基であるスチレン、R7がメチル基及びR8がフェニル基であるα−メチルスチレン等が挙げられる。これらの中でスチレンが特に好ましい。
△nor=nx−ny
で定義され、位相差計により測定される位相差Re(nm)を厚みd(μm)で割った値である。
配向複屈折は上記したように、延伸軸方向の屈折率(nx)とそれと直行する軸方向の屈折率(ny)の差であるので、nxがnyより大きい場合は正の値を示し、逆にnxがnyより小さい場合は負の値を示す。
本発明のイミド樹脂から得られる成形品は、例えば、カメラやVTR、プロジェクター用の撮影レンズやファインダー、フィルター、プリズム、フレネルレンズ等の映像分野、CDプレイヤーやDVDプレイヤー、MDプレイヤーなどの光ディスク用ピックアップレンズ等のレンズ分野、CDプレイヤーやDVDプレイヤー、MDプレイヤー等の光ディスク用の光記録分野、液晶用導光板、偏光子保護フィルムや位相差フィルム等の液晶ディスプレイ用フィルム、表面保護フィルム等の情報機器分野、光ファイバ、光スイッチ、光コネクター等の光通信分野、自動車ヘッドライトやテールランプレンズ、インナーレンズ、計器カバー、サンルーフ等の車両分野、眼鏡やコンタクトレンズ、内視境用レンズ、滅菌処理の必要な医療用品等の医療機器分野、道路透光板、ペアガラス用レンズ、採光窓やカーポート、照明用レンズや照明カバー、建材用サイジング等の建築・建材分野、電子レンジ調理容器(食器)、家電製品のハウジング、玩具、サングラス、文房具、等に使用可能である。
(1)イミド化率の測定
生成物のペレット1gをジクロロメタン5ccに溶解し、SensIR Tecnologies社製TravelIRを用いて、室温にてIRスペクトルを測定した。得られたスペクトルより、1720cm−1のエステルカルボニル基に帰属される吸収強度(Absester)と、1660cm−1のイミドカルボニル基に帰属される吸収強度(Absimide)の比からイミド化率を求めた。ここで、イミド化率とは全カルボニル基中のイミドカルボニル基の占める割合をいう。
(2)樹脂中に残存する酸成分の割合の測定
ジクロロメタン37.5mlに生成物のペレット0.3gを溶解させ、メタノール37.5mlを添加した。この溶液に1wt%フェノールフタレインエタノール溶液を2滴添加し、0.1N水酸化ナトリウム水溶液5mlを添加して1時間攪拌した。この溶液に0.1N塩酸を滴下して溶液の赤紫色が消失するまでの0.1N塩酸の滴下量(Aml)を測定した。
(3)バラツキ
本実施例、比較例においては、製造開始1時間後から1分毎に30分間ペレットを採取し、上記方法でイミド化率及び酸成分の割合を測定した。得られた測定値の最大値と最小値の差をそれぞれイミド化率のバラツキ、及び、酸成分のバラツキとした。
重クロロホルム0.5mlに生成物のペレット70mgを溶解し、Varian社製NMR(Gemini300)を用いて、13C−NMRを測定し、次式で算出した。
B:イミド基の窒素に結合したメチル基のピークにおける(32ppm)積分強度
C:一般式(2)に於けるα−メチル基のピークにおける(22ppm)積分強度
(実施例1)
装置としては、図1に示すものと同等なものを使用した。タンデム型反応押出機に関しては、第1押出機(1)、第2押出機(2)共に直径15mm、L/D(押出機の長さLと直径Dの比)が60の同方向噛合型二軸押出機を使用し、コイルスクリュ式定容積フィーダー(クボタ(株)製)を用いて、第1押出機原料供給口に原料樹脂を供給した。第1段目反応副原料(イミド化剤)、第2段目反応副原料(エステル化剤)の供給位置は図1に示すものと同等とした。又、第1押出機、第2押出機に於けるベントの位置も図1に示すものと同等とし、各ベントの減圧度は−0.095MPaとした。更に、直径10mm、長さ1mの配管で第1押出機と第2押出機を接続し(接続部品(3))、第1押出機の樹脂吐出口と第2押出機原料供給口を接続する部品内圧力制御機構(4)には定流圧力弁を用いた。第2押出機から吐出された樹脂(ストランド)は、水槽で冷却した後、ペレタイザーでカッティングしペレットとした。ここで、第1押出機の樹脂の吐出口と第2押出機原料供給口を接続する部品内圧力調整、又は押出変動を見極める為に、第1押出機出口、第1押出機と第2押出機接続部品中央部、第2押出機出口に樹脂圧力計を設けた。
タンデム型反応押出機に於ける第1押出機に、直径15mm、押出機の長さLと直径Dの比(L/D)が60の単軸押出機を使用した以外は、実施例1と同様の方法でイミド樹脂を製造した。
原料樹脂として、市販のポリメタクリル酸メチル(住友化学(株)製スミペックスMG)を使用した以外は、実施例1と同様の方法でイミド樹脂を製造した。
定流圧力弁を第1押出機吐出口直後に設置し、且つ、定流圧力弁以降に直径10mm、長さ1mの接続部品を設置した以外は、実施例1と同様の方法でイミド樹脂を製造した。
定流圧力弁を接続配管中央部(第1押出機吐出口と第2押出機原料供給口を連結する接続部品の中央部)に設置した以外は、実施例1と同様の方法でイミド樹脂を製造した。
第1押出機吐出口圧力、第1押出機と第2押出機接続配管中央部圧力を3MPaになるように定流圧力弁で調整した以外は、実施例1と同様の方法でイミド樹脂を製造した。
定流圧力弁を第1押出機吐出口直後に設置した以外は、実施例2と同様の方法でイミド樹脂を製造した。
第1押出機出口圧力、第1押出機と第2押出機接続配管中央部圧力を3MPaになるように定流圧力弁で調整した以外は、実施例2と同様の方法でイミド樹脂を製造した。
定流圧力弁を第1押出機吐出口直後に設置した以外は、実施例3と同様の方法でイミド樹脂を製造した。
第1押出機出口圧力、第1押出機と第2押出機接続配管中央部圧力を3MPaになるように定流圧力弁で調整した以外は、実施例3と同様の方法でイミド樹脂を製造した。
2 第2押出機
3 接続部品
4 第1押出機の樹脂吐出口と第2押出機原料供給口を接続する部品内圧力制御機構
5 第1押出機原料供給口
6 第1押出機吐出口
7 第2押出機原料供給口
8 第1段目反応の副原料供給口
9 第2押出機ベント口
10 第2段目反応の副原料供給口
11 第2押出機ベント口
12 各種添加剤供給口
Claims (6)
- 第1押出機、第2押出機、第1押出機の樹脂吐出口と第2押出機の原料供給口を接続する部品、及び、第1押出機の樹脂吐出口と第2押出機の原料供給口を接続する部品内圧力制御機構を有するタンデム型押出機を用いて、第1押出機において主原料と副原料とを処理する第1段目反応を行い、第2押出機において、第1押出機における反応生成物をさらに他の副原料と処理する第2段目反応を行う熱可塑性樹脂の製造方法であって、「第2押出機原料供給口と圧力制御機構の距離」が「第1押出機吐出口と圧力制御機構との距離」よりも短いことを特徴とする製造方法。
- 第1押出機の樹脂吐出口と第2押出機原料供給口を接続する部品内圧力が5MPa以上、50MPa以下である事を特徴とする、請求項1に記載の熱可塑性樹脂の製造方法。
- 第1押出機の樹脂吐出口と第2押出機原料供給口を接続する部品内圧力変動が1MPa以内である事を特徴とする、請求項1または2に記載の熱可塑性樹脂の製造方法。
- 前記タンデム型押出機に於いて、第1押出機と第2押出機それぞれが二軸押出機である事を特徴とする、請求項1〜3のいずれか一項に記載の熱可塑性樹脂の製造方法。
- 第1押出機においてアクリル系樹脂とイミド化剤とを処理する第1段目反応を行い、第2押出機において第1押出機における反応生成物をさらにエステル化剤と処理する第2段目反応を行うことを特徴とする、請求項1〜4のいずれか一項に記載の熱可塑性樹脂の製造方法。
- 熱可塑性樹脂が下記一般式(1)で表される単位と、下記一般式(2)で表される単位及び/又は下記一般式(3)で表される単位とを有するイミド樹脂である事を特徴とする、請求項1〜5のいずれか一項に記載の熱可塑性樹脂の製造方法。
(但し、R1及びR2は、それぞれ独立に、水素又は炭素数1〜8のアルキル基を示し、R3は、水素、炭素数1〜18のアルキル基、炭素数3〜12のシクロアルキル基、又は炭素数5〜15の芳香環を含む置換基を示す。)
(但し、R4及びR5は、それぞれ独立に、水素又は炭素数1〜8のアルキル基を示し、R6は、水素、炭素数1〜18のアルキル基、炭素数3〜12のシクロアルキル基、又は炭素数5〜15の芳香環を含む置換基を示す。)
(但し、R7は、水素又は炭素数1〜8のアルキル基を示し、R8は、炭素数6〜10のアリール基を示す。)
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