JP7289395B1 - 再生(メタ)アクリル酸メチルの製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
〔1〕 1種以上の(メタ)アクリル酸メチル系重合体を含有しており、粘度平均分子量が800000~5000000である(メタ)アクリル酸メチル系重合体を含む(メタ)アクリル酸メチル系重合体組成物を熱分解する熱分解工程と、
前記熱分解工程により生成した再生(メタ)アクリル酸メチルを回収する回収工程と
を含む、再生(メタ)アクリル酸メチルの製造方法。
〔2〕 前記(メタ)アクリル酸メチル系重合体組成物が、2種以上の(メタ)アクリル酸メチル系重合体を含有する、〔1〕に記載の再生(メタ)アクリル酸メチルの製造方法。
〔3〕 前記(メタ)アクリル酸メチル系重合体組成物が、粘度平均分子量が50000~300000である第1の(メタ)アクリル酸メチル系重合体と、粘度平均分子量が1000000~10000000である第2の(メタ)アクリル酸メチル系重合体とを含有する、〔1〕または〔2〕に記載の再生(メタ)アクリル酸メチルの製造方法。
〔4〕 前記第1の(メタ)アクリル酸メチル系重合体の含有量が5~95質量%であり、前記第2の(メタ)アクリル酸メチル系重合体の含有量が5~95質量%である、〔1〕~〔3〕のいずれか1つに記載の再生(メタ)アクリル酸メチルの製造方法。
〔5〕 前記熱分解工程が、前記(メタ)アクリル酸メチル系重合体組成物を、二軸押出機を用いて熱分解する工程である、〔1〕~〔4〕のいずれか一つに記載の再生(メタ)アクリル酸メチルの製造方法。
〔6〕 〔1〕~〔5〕のいずれか一つに記載の再生(メタ)アクリル酸メチルの製造方法により再生(メタ)アクリル酸メチルを得る工程と、
前記再生(メタ)アクリル酸メチルを重合して(メタ)アクリル酸メチル系重合体を製造する工程と
を含む、(メタ)アクリル酸メチル系重合体の製造方法。
lnM={ln[η]-ln(4.8×10-5)}/0.8
Mは、(メタ)アクリル酸メチル系重合体組成物の粘度平均分子量(g/mol)を表し、
[η]は、JIS Z8803に従ってキャノンフェンスケ粘度計により測定した(メタ)アクリル酸メチル系重合体組成物の極限粘度(100mL/g)を表す。
本実施形態において、(メタ)アクリル酸メチル系重合体組成物には、(メタ)アクリル酸メチル系重合体組成物を成形した成形体、さらには所定の用途に使用後に回収された当該成形体のスクラップ等が含まれる。
本実施形態の(メタ)アクリル酸メチル系重合体組成物においては、再生(メタ)アクリル酸メチルの高い回収率を実現し、特に原料供給速度が高い場合においても高い回収率を実現する観点から、(メタ)アクリル酸メチル系重合体組成物が、2種以上の(メタ)アクリル酸メチル系重合体を含有することが好ましい。
本実施形態の(メタ)アクリル酸メチル系重合体組成物は、本発明にかかる作用効果を損なわないことを条件として、(メタ)アクリル酸メチル系重合体に加えて、例えば、所定の特性を有する成形体を製造するために添加されうる離型剤、重合調節剤、重合開始剤、紫外線吸収剤および着色剤などのその他の成分をさらに含有していてもよい。以下、本実施形態の(メタ)アクリル酸メチル系重合体組成物に含まれうるその他の成分について説明する。
本実施形態の(メタ)アクリル酸メチル系重合体組成物は、成形体の離型性をより良好にするための離型剤を含んでいてもよい。
本実施形態の(メタ)アクリル酸メチル系重合体組成物は、例えば、メタクリル酸メチルの重合反応における重合速度を調節することができる重合調節剤を含んでいてもよい。
本実施形態の(メタ)アクリル酸メチル系重合体組成物が含みうる重合開始剤の例としては、ラジカル重合開始剤、ジアシルパーオキサイド開始剤、ジアルキルパーオキサイド開始剤、パーオキシエステル開始剤、パーカーボネート開始剤、およびパーオキシケタール開始剤が挙げられる。
本実施形態の(メタ)アクリル酸メチル系重合体組成物には、成形体の耐候性をより向上させるための紫外線吸収剤が含まれていてもよい。
本実施形態の(メタ)アクリル酸メチル系重合体組成物は、成形体を任意好適な彩色とするための着色剤を含んでいてもよい。
本実施形態において、製造される再生(メタ)アクリル酸メチルは、既に説明した(メタ)アクリル酸メチル系重合体組成物、すなわち(メタ)アクリル酸メチル系重合体組成物の成形体、さらには所定の用途に使用後に回収された成形体のスクラップを原料とするケミカルリサイクルにより製造することができる。
本実施形態の再生(メタ)アクリル酸メチルの製造方法において、熱分解工程は、1種以上の(メタ)アクリル酸メチル系重合体を含有しており、粘度平均分子量が800000~5000000である(メタ)アクリル酸メチル系重合体を含む(メタ)アクリル酸メチル系重合体組成物を熱分解する熱分解工程である。
本実施形態の熱分解工程に好適に適用できる熱分解装置は、(メタ)アクリル系重合体を含む(メタ)アクリル樹脂組成物を成形した成形体のスクラップを熱分解して、再生(メタ)アクリル酸メチルを製造することができることを条件として特に限定されない。
本実施形態の再生(メタ)アクリル酸メチルの製造方法において、回収工程は、前記熱分解工程により生成した再生(メタ)アクリル酸メチルを回収する工程である。
W1(kg)=原料供給速度(kg/時間)×サンプリング時間(時間) (1)
W2(kg)=投入した(メタ)アクリル酸メチル系重合体組成物の熱分解物を熱交換器を用いて凝縮して得られた液体生成物の取得量(kg) (2)
Y(%)=(W2/W1)×100 (3)
本実施形態において、(メタ)アクリル酸メチル系重合体の製造方法、さらには(メタ)アクリル酸メチル系重合体を含む組成物の成形体の製造方法は、既に説明した再生(メタ)アクリル酸メチルの製造方法により再生(メタ)アクリル酸メチルを得る工程と、再生(メタ)アクリル酸メチルを重合して(メタ)アクリル酸メチル系重合体を製造する工程とを含む。
(メタ)アクリル酸メチル系重合体組成物の粘度平均分子量は、下記式により求めた。
lnM={ln[η]-ln(4.8×10-5)}/0.8
Mは、(メタ)アクリル酸メチル系重合体組成物の粘度平均分子量(g/mol)を表す。
[η]は、JIS Z8803に従ってキャノンフェンスケ粘度計により測定した(メタ)アクリル酸メチル系重合体組成物の極限粘度(100mL/g)を表す。
・原料1:(メタ)アクリル酸メチル系重合体
(スミペックス・大尺板の粉砕物(スクラップに相当する。)、住友化学社製、粘度平均分子量:1850000)
・原料2:(メタ)アクリル酸メチル系重合体
(SUMIPEX MH、住友化学社製、粘度平均分子量:115000)
再生(メタ)アクリル酸メチルの回収率は、下記式(1)により算出される(メタ)アクリル酸メチル系重合体組成物の投入量:W1(kg)と、下記式(2)の(メタ)アクリル酸メチル系重合体組成物の熱分解物を熱交換器を用いて凝縮して得られた液体生成物(再生(メタ)アクリル酸メチル生成物)の取得量:W2(kg)とを用いて、下記式(3)により求めた。
W1(kg)=原料供給速度(kg/時間)×サンプリング時間(時間) (1)
W2(kg)=投入した(メタ)アクリル酸メチル系重合体組成物の熱分解物を熱交換器を用いて凝縮して得られた液体生成物の取得量(kg) (2)
Y(%)=(W2/W1)×100 (3)
原料1(100質量部)を、二軸押出機(TEX-44、日本製鋼所社製)を用いて、下記熱分解条件にて熱分解した。熱分解されたメタクリル酸メチルを含むメタクリル酸メチル生成物を、熱交換器を用いて凝縮して、再生メタクリル酸メチル生成物を6.6kg得た。再生メタクリル酸メチル(再生(メタ)アクリル酸メチル)の回収率は99%であった。
・シリンダー温度:450℃
・回転数:500rpm
・スクリューL/D:60
・原料供給速度:40kg/hr
・サンプリング時間:1/6時間(10分間)
原料1の代わりに、原料1(75質量部)と原料2(25質量部)との混合物(粘度平均分子量:1360000)を用いた以外は、実施例1と同様にして、メタクリル酸メチル生成物を6.6kg得た。再生メタクリル酸メチルの回収率は99%であった。
原料1の代わりに、原料1(50質量部)と原料2(50質量部)の混合物(粘度平均分子量:879000)を用いた以外は、実施例1と同様にして、メタクリル酸メチル生成物を6.5kg得た。再生メタクリル酸メチルの回収率は98%であった。
原料供給速度を50kg/hrに変更した以外は、実施例1と同様にして、メタクリル酸メチル生成物を8.3kg得た。再生メタクリル酸メチルの回収率は99%であった。
原料供給速度を60kg/hrに変更した以外は、実施例1と同様にして、メタクリル酸メチル生成物を9.9kg得た。再生メタクリル酸メチルの回収率は99%であった。
原料1の代わりに、原料2を用いた以外は、実施例1と同様にして、メタクリル酸メチル生成物を6.3kg得た。再生メタクリル酸メチルの回収率は95%であった。
原料供給速度を50kg/hrに変更した以外は、比較例1と同様にして、メタクリル酸メチル生成物を7.3kg得た。再生メタクリル酸メチルの回収率は87%であった。
原料供給速度を60kg/hrに変更した以外は、比較例1と同様にして、メタクリル酸メチル生成物を7.3kg得た。再生メタクリル酸メチルの回収率は73%であった。
Claims (3)
- 2種以上の(メタ)アクリル酸メチル系重合体を含有しており、粘度平均分子量が50000~300000である第1の(メタ)アクリル酸メチル系重合体と、粘度平均分子量が1000000~5000000である第2の(メタ)アクリル酸メチル系重合体とを含有しており、粘度平均分子量が800000~5000000である(メタ)アクリル酸メチル系重合体組成物を、二軸押出機を用いて熱分解する熱分解工程と、
前記熱分解工程により生成した再生(メタ)アクリル酸メチルを回収する回収工程と
を含む、再生(メタ)アクリル酸メチルの製造方法。 - 前記第1の(メタ)アクリル酸メチル系重合体の含有量が5~95質量%であり、前記第2の(メタ)アクリル酸メチル系重合体の含有量が5~95質量%である、請求項1に記載の再生(メタ)アクリル酸メチルの製造方法。
- 請求項1または2に記載の再生(メタ)アクリル酸メチルの製造方法により再生(メタ)アクリル酸メチルを得る工程と、
前記再生(メタ)アクリル酸メチルを重合して(メタ)アクリル酸メチル系重合体を製造する工程と
を含む、(メタ)アクリル酸メチル系重合体の製造方法。
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