JP7197568B2 - 光学成形材料の製造方法 - Google Patents
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Description
したがって、先行技術を考慮すると、本発明の課題は、特に低い黄変を示すポリマー樹脂を製造するための技術的に改善された方法を提供することである。
前記課題は、新規に開発された、アルキルメタクリレート樹脂の製造方法によって解決された。この方法は、次の方法工程を有する:
a.反応器Iでメタクロレインを製造する工程、
b.少なくとも1つの反応器IIで、アルコール、酸素および不均一系の貴金属含有触媒の存在下に、0.1~10質量%の含水率および5~8、好ましくは6~8のpH値でメタクロレインを酸化的エステル化する工程、
c.反応器IIからの反応器搬出物を反応器IIIで後処理する工程、
d.反応器IIIからの粗製アルキルメタクリレートを単離および精製する工程、ならびに
e.方法工程dからのアルキルメタクリレートまたは方法工程dからのアルキルメタクリレートを含有する混合物を重合してアルキルメタクリレート樹脂を得る工程。
アルキルメタクリレート樹脂の品質を調べるために、本発明による方法からの方法工程a~dによるメチルメタクリレートを重合させてPMMAを製造した。続いて、得られたポリマーから長さ145mmの試験片を製造し、光学特性の測定に使用した。
Evonik Industries社の、かつ方法a~dからの、ハイドロキノンモノメチルエーテル3ppmで安定化されたメチルメタクリレート。
3500g/hのメチルメタクリレート
7.0g/hのn-ドデシルメルカプタン
2.0g/hのtert-ブチルペルイソノナノエート
方法a~dからのメチルメタクリレート
<6ppmのDMIB;イソ酪酸メチル230ppm
(方法工程dの後)
撹拌槽内での滞留時間:60分
撹拌槽内の温度:25℃
デカンター内での滞留時間:60分
デカンター内の温度:25℃
1.酸性の水相:
硫酸100%H2SO4=1.05g/h
水=106.05g/h
MMA=56.11質量%
メタノール=13.67質量%
DMIB=1659ppm
イソ酪酸メチル=305ppm
有機残留物=18.57質量%
H2O=11.44質量%
総流量:150g/h
DMIB<6ppm(有機相中で1ppm)
有機相イソ酪酸メチル=449ppm
水相イソ酪酸メチル=14ppm
方法a、bおよびdからのメチルメタクリレート、方法工程cなし
1550ppmのDMIB;475ppmのイソ酪酸メチル
Evonik Industries社のメチルメタクリレート
1000ppmのDMIB;50ppmのイソ酪酸メチルを混合したもの
参照としてEvonik Industries社のメチルメタクリレート
<5ppmのDMIB;50ppmのイソ酪酸メチルを有する
Claims (16)
- アルキルメタクリレート樹脂の製造方法であって、次の方法工程
a.反応器Iにおいてメタクロレインを製造する工程、
b.少なくとも1つの反応器IIにおいて、アルコール、酸素および不均一系の貴金属含有触媒の存在下に、0.1~10質量%の含水率および5~8のpH値で、前記メタクロレインを酸化的エステル化する工程、
c.反応器IIからの反応器搬出物を反応器IIIにおいて後処理する工程、
d.反応器IIIからの粗製アルキルメタクリレートを単離し、かつ精製する工程、ならびに
e.方法工程dからの前記アルキルメタクリレートまたは方法工程dからのアルキルメタクリレートを含有する混合物を重合してアルキルメタクリレート樹脂を得る工程
を有する方法において、方法工程cにおける反応器IIIでは、含水率が反応器IIにおける含水率よりも少なくとも0.5質量%高く、アルコールの濃度が反応器IIにおけるアルコールの濃度よりも低く、かつpH値は0.5~6の間であり、反応器IIにおけるpH値よりも少なくとも0.5低くなるように調整し、かつ
反応器IIIが連続運転式撹拌反応器であるか、または反応器IIIが蒸留塔であることを特徴とする、方法。 - 反応器Iにおける方法工程aが、少なくとも1種の酸および任意でアミンの存在下でのプロパナールとホルムアルデヒドとの反応であることを特徴とする、請求項1に記載の方法。
- 前記アルコールがメタノールであり、前記アルキルメタクリレートがメチルメタクリレート(MMA)であることを特徴とする、請求項1または2に記載の方法。
- 方法工程cにおいて、有機酸および/または鉱酸を反応器に添加してpHを調整し、この反応器でジメトキシイソブテンを水でメタクロレインとメタノールとに分解することを特徴とする、請求項1から3までのいずれか1項に記載の方法。
- 方法工程eにおいて、方法工程dからの前記アルキルメタクリレートまたは方法工程dによる少なくとも1種のアルキルメタクリレートを含有する混合物から、塊状重合、乳化重合、懸濁重合または溶液重合によってアルキルメタクリレート樹脂を製造し、続いて成形材料へと加工するか、または他の成分と混合して成形材料へと加工することを特徴とする、請求項1から4までのいずれか1項に記載の方法。
- 方法工程eにおいて、方法工程dからの前記アルキルメタクリレートまたは方法工程dによる少なくとも1種のアルキルメタクリレートを含有する混合物から、80%未満の固体含有率になるまでラジカル重合させることによってシロップを形成し、前記シロップを型に流し込み、かつ前記型の中で完全に重合させることを特徴とする、請求項1から5までのいずれか1項に記載の方法。
- 方法工程eにおいて、方法工程dからの前記アルキルメタクリレートまたは方法工程dによる少なくとも1種のアルキルメタクリレートを含有する混合物から、ラジカル溶液重合または塊状重合によってシロップを形成し、前記シロップを任意で脱気し、任意で粒状化し、かつ成形体へと加工することを特徴とする、請求項1から5までのいずれか1項に記載の方法。
- 方法工程eにおいて、方法工程dからの前記アルキルメタクリレートまたは方法工程dによる少なくとも1種のアルキルメタクリレートを含有する混合物から、少なくとも80%のモノマー反応率でラジカル懸濁重合させることによってポリマー樹脂を形成し、前記ポリマー樹脂を任意で乾燥させ、任意で脱気し、任意で粒状化し、かつ得られた粒状物またはポリマー樹脂ビーズから成形体を製造することを特徴とする、請求項1から5までのいずれか1項に記載の方法。
- 脱気工程で得られたリサイクル材料を返送し、かつ方法工程eのモノマー混合物に供給することを特徴とする、請求項6から8までのいずれか1項に記載の方法。
- 方法工程cにおいて、反応器IIIに硫酸を添加してpHを調整し、かつ反応器IIIの液相が0℃~140℃の温度を有することを特徴とする、請求項4から9までのいずれか1項に記載の方法。
- 反応器IIIが蒸留塔であり、前記蒸留塔の塔底部に酸および任意で追加の水を導入し、前記蒸留塔において、50℃~100℃の温度で、粗製アルキルメタクリレートからメタクロレインおよび残留アルコールの一部を分離することを特徴とする、請求項1から10までのいずれか1項に記載の方法。
- 反応器IIIが連続運転式撹拌反応器であり、前記連続運転式撹拌反応器において、50℃~140℃の内部温度で、反応器IIからの反応器搬出物、酸および任意で追加の水を混合し、続いて得られた混合物を蒸留塔または相分離器に導くことを特徴とする、請求項1から10までのいずれか1項に記載の方法。
- 前記単離および精製する工程が、少なくとも1つの相分離器、少なくとも1つの高沸点物蒸留塔、少なくとも1つの低沸点物蒸留塔、および任意で少なくとも1つの結晶化チャンバーで行われ、かつこれらの装置は直列に接続されていることを特徴とする、請求項1から12までのいずれか1項に記載の方法。
- 請求項1から13までのいずれか1項に記載の方法の方法工程a~dにより製造されたアルキルメタクリレートがジメトキシイソブテン(DMIB)およびイソ酪酸メチルを含み、300ppm未満のDMIB含有量および600ppm未満のイソ酪酸メチル含有量を有することを特徴とする、請求項1から13までのいずれか1項に記載の方法。
- 前記アルキルメタクリレートが100ppm未満のDMIB含有量および300ppm未満のイソ酪酸メチル含有量を有することを特徴とする、請求項14記載の方法。
- 方法工程eにおいて、請求項14または15記載のアルキルメタクリレート30~100質量%およびアルキルメタクリレートと共重合可能な更なるモノマーおよび/または他の方法により製造されたアルキルメタクリレート0~70質量%、ならびに任意に更なる補助物質0~5質量%を含有するモノマー混合物からアルキルメタクリレート樹脂を製造することを特徴とする、請求項14または15記載の方法。
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