JPH0681769B2 - 成形用重合体の製造方法 - Google Patents

成形用重合体の製造方法

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JPH0681769B2
JPH0681769B2 JP58128029A JP12802983A JPH0681769B2 JP H0681769 B2 JPH0681769 B2 JP H0681769B2 JP 58128029 A JP58128029 A JP 58128029A JP 12802983 A JP12802983 A JP 12802983A JP H0681769 B2 JPH0681769 B2 JP H0681769B2
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紀文 伊藤
一郎 大塚
靖夫 古田
徹行 松原
敏彦 安藤
晴夫 井上
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は透明性の成形用重合体に関し、詳しくは外観の
改良された透明性の1-メチル‐4-エテニルベンゼン系重
合体の製造方法に関する。
0ないし0.1重量%の1−メチル−2−エテニルベンゼ
ン、0ないし15重量%の1−メチル−3−エテニルベン
ゼン及び少なくとも85重量%の1−メチル−4−エテニ
ルベンゼンよりなる単量体混合物(以後「PMS混合物」
と略称)少なくとも30重量%及び該PMS混合物と共重合
可能な単量体0ないし70重量%の重合によって得られた
透明性の成形用重合体(以後「PMS系重合体」と略称)
並びに該PMS系重合体を含む透明性の成形用重合体組成
物(以後「PMS系重合体組成物」と略称)は、スチレン
を重合体構成成分として含むスチレン系重合体に比較し
て例えば耐熱温度が高い、成形加工性が良い等の特徴を
有することが知られている。かかるPMS系重合体及び/
又はPMS系重合体組成物は、例えば、特開昭54−145784
号公報、特開昭55−123627号公報に開示されている。
しかしながら、かかる透明性のPMS系重合体及びPMS系重
合体組成物においては成形物表面に線状の模様等が発生
し、透明性成形物の外観を悪くするのみならず、光学的
用途等においては成形物の機能上の致命的な欠陥となる
等の問題がある。
本発明者らは、かかる問題の重要性に鑑み、鋭意検討し
た結果、驚くべきことに、重合体中の溶剤に不溶性の成
分の重量を特定の範囲に調整することによりかかる線状
の模様を実質的に皆無とすることができることを見出し
本発明に到達した。
即ち本発明は、0ないし0.1重量%の1−メチル−2−
エテニルベンゼン、0ないし15重量%の1−メチル−3
−エテニルベンゼン及び少なくとも85重量%の1−メチ
ル−4−エテニルベンゼンよりなる単量体混合物少なく
とも30重量%と、該単量体混合物と共重合可能な単量体
0ないし70重量%との重合による透明性の成形用重合体
の製造方法において、溶液もしくは塊状重合法により重
合させ、重合終了後の脱揮発分工程における温度、滞留
時間及び滞留時間分布、及びその後の押出造粒工程にお
ける温度、滞留時間及び滞留時間分布のいずれか一方又
は両方の条件を調整して、該重合体中のテトラヒドロフ
ランに不溶性の成分の重量を該重合体の0.0005〜0.010
重量%に調整することを特徴とする透明性の成形用重合
体の製造方法である。
本発明で用いるPMS混合物とは、例えば特開昭53-47031
号公報に開示されている如き混合物である。
本発明でいうPMS系重合体には、例えば、特開昭54-1457
84号公報等に開示されているPMS系重合体のうちで透明
性を有するPMS系重合体が含まれる。例えば、PMS混合物
それ自体の重合体、PMS混合物と共重合可能な単量体、
例えば、スチレン、α‐メチルスチレン、ブロムスチレ
ン等のスチレンのアルキルあるいはハロゲン置換体、ア
クリロニトリル、メチルメタクリレート、メタクリル
酸、無水マレイン酸等から選ばれる一種または2種以上
の単量体との共重合体があり、好ましくはPMS混合物そ
れ自体の重合体、PMS混合物とアクリロニトリルの共重
合体、PMS混合物とスチレンの共重合体、PMS混合物とメ
チルメタクリレートの共重合体が用いられる。
本明細書においてPMS系重合体組成物とは、PMS系重合体
に加えてその他の重合体、あるいはスチレン系重合体に
用いられる可塑剤、離型剤、難燃剤、光、熱、酸素に対
する安定剤等の一種以上を含有したものを含む。
本発明でいう透明性の成形用重合体とは、JIS K 671
7に規定される光線透過率の測定法に基いて、光線透過
率が75%以上である成形用重合体である。なおJIS K
6717の方法に基いて測定した場合の通常のメチルメタ
クリレート重合体は91%以上、スチレンの重合体は84〜
86%程度の光線透過率を示す。
本発明においては、PMS系重合中のテトラヒドロフラン
に不溶の成分の重量を、該重合体の0.0005〜0.01重量
%、好ましくは0.0005〜0.005重量%となるように調整
して製造しなければならない。かかる不溶性成分が0.01
重量%を越えると成形物表面には線状の模様の発生が著
しくなり、透明性成形物としての外観上の価値を著しく
損う。また該不溶の成分を0.0005重量%未満に調整する
場合、工業生産上の経費が多大となるほか、成形物の外
観不良が発生するので透明性成形材料として好ましくな
い性状のものとなる。
PMS系重合中のテトラヒドロフランに不溶の成分の重量
を、該重合体の0.0005重量%未満に調整する方法として
は、例えば、PMS混合物を単独で重合もしくは他の共重
合可能な単量体と共重合し、単量体の重合体への転化率
が30〜90重量%好ましくは40〜70重量%で重合を停止
し、トルエン等に溶解し100〜120℃で真空乾燥し単量体
及び溶剤の一部を分離した後、粉砕工程、押出工程を経
て成形加工可能な形態として用いる方法があるが、かか
る方法では複雑な工程と多大な経費を要する上に、重合
体中に残存する揮発成分の量が多くなり、成形材料とし
て用いた場合に揮発成分に由来するシルバーストリーク
による成形物の外観不良が発生したり、成形物の耐熱性
が低いという問題があり、工業的な成形材料を製造する
方法としては不適当である。
本発明でいう成形用重合体中のテトラヒドロフランに不
溶性の成分の重量%は次の様にして求められる。重合体
の約100grを精秤(xg)し、約1000ccのテトラヒドロフ
ランを加え、溶解させる。400メッシュのステンレス製
の金網で、一辺5cmで上部開放のかごを作成する。テト
ラヒドロフランで十分洗浄した後、80℃で6時間真空
(10torr)乾燥し、その後デシケータ中で室温で一昼夜
放置し重量を精秤(y1 gr)する。上記、重合体の溶解
液をこの鋼かごを通過させ、更に溶解液通過部をテトラ
ヒドロフランにて十分に洗浄し、溶液に不溶性成分のみ
を金鋼中にとどめる様に操作する。洗浄後、80℃で6時
間真空(10torr)乾燥しその後デシケータ中に室温で一
昼夜放置した後重量を精秤(y2 gr)し、次式により不
溶性成分の重量%を求める。
不溶性成分の重量%=(y2−y1)÷x×100 かかる測定において、y1,y2は0.1mgの単位まで求める。
本発明の重合体の成形物外観に対する効果は、極めて微
量の不溶性成分の量の調整によってもたらされるもので
ある故、通常の不溶性成分の測定よりも、1〜3ケタ以
上、精度を向上して測定されねばならない。
本発明でいう不溶性成分の量の調整は、PMS系重合体を
製造する際の特にPMS系重合体中の残存揮発成分を除去
及び/又は低減する工程における条件を選定することに
より行われる。かかる工程はPMS系重合体の製造方法に
よって様々であり得るが、通常公知のスチレン系重合体
の製造方法における該工程の装置及び条件を変更した工
程が用いられる。なお、一般にスチレンを重合体構成成
分とした重合体を製造する条件において、スチレンの全
部もしくは一部をPMS混合物とおきかえてPMS系重合体を
製造する場合においては、本発明でいうテトラヒドロフ
ランに不溶の成分が本発明の範囲より大きい量になる傾
向があり、外観の優れたPMS系重合体を得る為には本発
明でいう範囲に、テトラヒドロフランに不溶の成分の量
を調整する製造方法を採用する必要がある。かかる調整
の手段として溶液もしくは塊状重合法にては、重合終了
後の脱揮発分工程における、温度、滞留時間及び滞留時
間分布あるいはその後の押出造粒工程における温度及び
滞留時間及び滞留時間分布等の一工程以上での条件の選
定が調整手段となる。一般にかかる工程においては温度
が高くなるほど、滞留時間が長くなるほど、また滞留時
間分布や、重合触媒の分布が均一性を失うほど不溶性成
分は増大する方向にある。当業者においては、これらの
条件をトライアンドエラー法により選定することによ
り、本発明でいうテトラヒドロフランに不溶の成分を本
発明の範囲に調整する製造方法を採用することが出来
る。テトラヒドロフランに不溶の成分の量と重合体中に
残存する1-メチル‐4-エテニルベンゼンの量の関係につ
いていえば、前述した方法においては、一般に不溶の成
分の量が減少するほど1-メチル‐4-エテニルベンゼンの
量が増大する傾向にある。しかしながら、1個以上の反
応器に連結された1個以上の加熱器及び真空槽より成る
脱揮発分装置を用いて、連続塊状もしくは溶液重合法で
得られる重合体の不溶の成分の量を調整する場合におい
ては、成形用重合体中に残存する1-メチル‐4-エテニル
ベンゼンの量を0.3重量%未満として、同時に不溶の成
分の量を0.0005〜0.010重量%に調整する方法を採用す
ることができ、本発明を実施する上で好ましい方法であ
る。本発明の重合体を製造するに際しては、ガンマー線
その他の放射線の照射は、透明性組成物の外観を良好に
保持する上で好ましくなく、避けられるべきである。ま
た、本発明でいうテトラヒドロフランに不溶の成分は従
来の重合体製造の工程において反応器壁へのゲル状成分
の付着によって発生するものと区別され、前述の如くPM
S系重合体の残存揮発成分を除去及び/又は低減する工
程において調整する方法であるところに特徴を有するも
のである。なお、本発明の重合体においては、透明性重
合体の成形物の成形時に発生するシルバーストリークを
防止する上で重合体中に残存する1-メチル‐4-エテニル
ベンゼンの量を0.3重量%未満、好ましくは0.2重量%未
満、特に好ましくは0.10重量%未満とすることが好まし
い。かかる1-メチル‐4-エテニルベンゼンの量はガスク
ロマトグラフィーを用いて測定される。
本発明の方法で得られた透明性の重合体は、例えば、射
出成形法、押圧成形法、真空成形法で成形され、特に射
出成形法が好ましく用いられて最終的には成形物として
実用に供されるものである。
本発明の方法で得られる透明性の成形用重合体は、成形
物とした時に成形物の外観が著しく向上した、透明性成
形物の商品的価値の著しく高められたPMS系重合体であ
り、例えば、レコードプレーヤーのダストカバーや扇風
機の羽根等の電気部品あるいは光学用の樹脂材料として
用いられる等、極めて工業的価値の高い製品が製造され
る 次に実施例及び比較例により本発明を具体的に説明す
る。
実施例 1 a. PMS系重合体の製造方法: 撹拌槽型反応器に連続的に原料としてPMS混合物(モー
ビルオイル社製)を100重量部供給し、平均滞留時間2
時間、重合温度145℃の反応条件で重合混合物を得、こ
の重合混合物を該反応器に直列させた予熱器と真空槽よ
り成る脱揮発分工程に連続的に送入し、その後造粒して
PMS系重合体を得た。予熱器の温度は250℃とし真空槽の
真空度は10torrとし、真空槽の外部温度は260℃とし
た。真空槽内でのPMS系重合体の平均滞留時間が15秒〜
1分の間となる様に真空槽からの排出ポンプを操作し
た。用いたPMS混合物の組成は97%の1-メチル‐4-エテ
ニルベンゼン及び3%の1-メチル‐3-エテニルベンゼン
である。
b. 成形物外観の評価: (1)成形:得られたPMS系重合体を230℃で射出成形し
た。成形物は直径180mm、厚み2mmの円板であり、円の中
心にピンゲートをもうけた。
(2)外観の評価:成形物表面に発生した線状の模様の
すべてについて長さ(cm)を測定し、その総和で外観を
損なう程度を表現した。総和の値が大きい程外観が不良
であると判定される。結果を表1に示す。
c. 分 析: テトラヒドロフランを用いて、溶剤不溶性成分の量を測
定した。またガスクロマトグラフィにより1-メチル‐4-
エテニルベンゼンの量を測定した。
参考例 1 実施例1において、撹拌槽型反応器に供給する原料をス
チレンに変更し、平均滞留時間を4時間、重合温度を13
0℃とし、真空槽内でのスチレン重合体の平均滞留時間
が15分〜1時間となる様真空槽からの排出ポンプを操作
する以外は、実施例1と同様にして、重合体を製造し評
価を行った。結果を表1に示す。
比較例 1 参考例1において、撹拌槽型反応器に供給する原料をPM
S混合物(モービルオイル社製、実施例1と同等品)と
した他は参考例1と同様にして、重合体を製造して評価
を行った。結果を表1に示す。
比較例 2 比較例1において、真空槽内でのPMS系重合体の平均滞
留時間が1分〜25分となる様真空槽からの排出ポンプを
操作する以外は、比較例1と同様にして、重合体を製造
し評価を行った。結果を表1に示す。
実施例 2 実施例1において、撹拌槽型反応器に供給する原料をス
チレン60重量部、PMS混合物40重量部の組成とし合計100
重量部を供給する他は実施例1と同様にして、重合体を
製造し評価を行った。結果を表1に示す。
実施例 3 a. PMS系重合体の製造: 撹拌槽型反応器に連続的にPMS混合物(実施例1使用と
同等品)65重量部、アクリロニトリル35重量部、エチル
ベンゼン7重量部、t-ドデシルメルカプタン0.2重量部
よりなる原料液を供給し、平均滞留時間1時間、重合温
度145℃で重合混合物を得、更に該反応器に直列させた
予熱器と真空槽より成る脱揮発分工程を経て、揮発機を
通した後、造粒してPMS系重合体を得た。予熱器の温度
を275℃とし、真空槽の真空度を30torrとし、真空槽の
外部温度は265℃とし、真空槽内でのPMS系重合体の平均
滞留時間は1分〜3分の間となる様真空槽からの排出ポ
ンプを操作した。
b. 評価及び分析: 実施例1と同様の方法で行った。結果を表2に示す。
ビカット軟化点の評価:ASTM D 1525に準じて測定し
た。
参考例 2 実施例3において原料のPMS混合物をスチレンにおきか
えた他は実施例3と同様にして、重合体を製造し評価を
行った。結果を表2に示す。
比較例 3 実施例3において、真空槽内でのPMS系重合体の平均滞
留時間を30分〜45分の間となる様真空槽からの排出ポン
プを操作した他は実施例3と同様にして、重合体を製造
し評価を行った。結果を表2に示す。
フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C08L 33/00 LHR 7921−4J (72)発明者 松原 徹行 神奈川県横浜市戸塚区小菅ケ谷町1662 (72)発明者 安藤 敏彦 神奈川県横浜市戸塚区飯島町2070 (72)発明者 井上 晴夫 神奈川県逗子市久木4−10−8 (56)参考文献 特開 昭54−145784(JP,A)

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】0ないし0.1重量%の1−メチル−2−エ
    テニルベンゼン、0ないし15重量%の1−メチル−3−
    エテニルベンゼン及び少なくとも85重量%の1−メチル
    −4−エテニルベンゼンよりなる単量体混合物少なくと
    も30重量%と、該単量体混合物と共重合可能な単量体0
    ないし70重量%との重合による透明性の成形用重合体の
    製造方法において、溶液もしくは塊状重合法により重合
    させ、重合終了後の脱揮発分工程における温度、滞留時
    間及び滞留時間分布、及びその後の押出造粒工程におけ
    る温度、滞留時間及び滞留時間分布のいずれか一方又は
    両方の条件を調整して、該重合体中のテトラヒドロフラ
    ンに不溶性の成分の重量を該重合体の0.0005〜0.010重
    量%に調整することを特徴とする透明性の成形用重合体
    の製造方法。
  2. 【請求項2】1個以上の反応器に連結された1個以上の
    加熱器及び真空槽より成る脱揮発分装置を用いる連続塊
    状もしくは溶液重合法によって製造し、成形用重合体中
    に残存する1−メチル−4−エテニルベンゼンの量を該
    重合体の0.3重量%未満に調整することを特徴とする特
    許請求の範囲第1項記載の製造方法。
  3. 【請求項3】重合体が0ないし0.1重量%の1−メチル
    −2−エテニルベンゼン、0ないし15重量%の1−メチ
    ル−3−エテニルベンゼン及び少なくとも85重量%の1
    −メチル−4−エテニルベンゼンよりなる単量体混合物
    の重合体である特許請求の範囲第1項又は第2項記載の
    製造方法。
  4. 【請求項4】共重合可能な単量体がアクリロニトリル、
    メチルメタクリレート、メタクリル酸、無水マレイン
    酸、スチレン、α−メチルスチレン及びブロムスチレン
    からなる群から選ばれた一種又は二種以上である特許請
    求の範囲第1項又は第2項記載の製造方法。
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