JPH075644B2 - 共重合体の製法 - Google Patents

共重合体の製法

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JPH075644B2
JPH075644B2 JP61091890A JP9189086A JPH075644B2 JP H075644 B2 JPH075644 B2 JP H075644B2 JP 61091890 A JP61091890 A JP 61091890A JP 9189086 A JP9189086 A JP 9189086A JP H075644 B2 JPH075644 B2 JP H075644B2
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久男 永井
次男 浅川
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Japan Synthetic Rubber Co Ltd
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【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は連続溶液重合法によるスチレン−アクリロニト
リル系共重合体の改良された製法に関するものである。
更に詳しくはスチレン−アクリロニトリル系共重合体を
製造する際のゲル状ポリマーの生成を防止し、得られる
共重合体樹脂の成形加工時の銀条(シルバーストリー
ク)を低減させ、商品価値を高めるとともに、重合装置
へのゲル状ポリマーの付着も低減させ、長期間の連続運
転が可能な方法に関するものである。
(従来の技術) スチレンとアクリロニトリルを主成分とする共重合体は
いわゆるAS樹脂として、その優れた透明性、耐薬品性、
剛性、成形性等の諸性質から幅広い分野で使用されてい
る。
これらの共重合体の製造方法としては、従来より乳化重
合法、懸濁重合法、塊状−懸濁重合法が採用されてお
り、最近では省エネルギー、公害対策等のために塊状重
合や溶液重合による連続重合法も採用されるようになっ
た。
しかし、スチレン−アクリロニトリル系共重合体を連続
的に製造する場合、装置の連続運転時間が長くなると、
重合器、配管等にゲル状ポリマーが生成付着し、安定な
運転が不可能になるとともに、そのゲル状ポリマーの一
部は製品に混入し、特に透明な最終商品の成形加工時に
銀条(シルバーストリーク)となって著しくその商品価
値を低下させる。
このため、ゲル状ポリマーを重合溶液をフィルターで濾
別して分別除去したり、連続運転時間を短縮してゲル状
ポリマーの洗浄除去を行なうなど、多大な時間と労力を
要し、生産性の低下を余儀なくされていた。
これらを改善する方法としては、例えば原料中に含まれ
る水分の量を200〜520ppmに制御して連続塊状重合を行
なう方法(特開昭57-25310)や、単量体混合物に高級脂
肪酸アミドを0.1〜3.0重量部添加して連続的に塊状又は
溶液重合を行なう方法(特開昭60-260605)などがあ
る。
しかしこれらの方法は単量体中の水分の脱水操作が必要
となったり、高級脂肪酸アミドが共重合体樹脂の透明性
を損ねるなど、必ずしも重合操作の簡易化や品質の改良
とならない部分もある。
(本発明が解消しようとする問題点) 本発明者らはスチレン−アクリロニトリル系共重合体を
連続的に溶液重合法により製造する際に、ゲル状ポリマ
ーの生成を防止し、効率的な長期間の安定生産を行なう
ことを目的として鋭意検討した結果、2基以上の重合器
を連結した重合装置の第1基目の重合器における重合添
加率が60〜80重量%となるようにすることにより、上記
目的が達成できることを見出し、本発明に到った。
(問題点を解決する手段) すなわち本発明は、芳香族ビニル化合物50〜97重量%、
シアン化ビニル化合物3〜50重量%および、これらと共
重合可能なビニル化合物30重量%以下からなる単量体の
合計量100重量部に対し、溶媒量10〜70重量部とからな
る溶液を、溶液重合法で連続的に共重合する方法であっ
て、2基以上重合器を連結した重合装置を用い、第1基
目の重合器出口の重合転化率を60〜80とすることを特徴
とする連続溶液重合法によるスチレン−アクリロニトリ
ル系共重合体の製法を提供するものである。
本発明でいう芳香族ビニル単量体としては、一般的にス
チレンを用いるが、必要に応じてα−メチルスチレン、
P−メチルスチレン、3.5−ジメチルスチレン等のアル
キル基置換スチレン、α−ブロムスチレン、P−ブロム
スチレン等のハロゲン化スチレンを単独、或いは混合物
として用いることができる。
シアン化ビニル単量体としては一般的にアクリロニトリ
ルを用いるが、メタクリロニトリル等を単独、或いは混
合物として用いることができる。
又、共重合可能なビニル化合物としてはメチルメタクリ
レート、エチルメタクリレート、メチルアクリレート、
エチルアクリレート等の(メタ)アクリル酸エステル
類、アクリル酸、メタクリル酸等の不飽和酸、無水マレ
イン酸、無水イタコン剤などの不飽和酸無水物、N−メ
チルマレイミド、N−フェニルマレイミド、N−O−ク
ロルフェニルマレイミド、N−シクロヘキシルマレイミ
ド等のマレイミド化合物がある。
全単量体中の芳香族ビニル化合物の含有量は50〜97重量
%、好ましくは55〜90重量%である。50重量%以下では
耐熱変色性が劣り、90重量%以上では耐熱性、機械的特
性などが劣る。
単量体混合物中のシアン化ビニル単量体の割合は3〜50
重量%、好ましくは10〜45重量%である。シアン化ビニ
ル含量が3重量%未満の場合は、特に第1基目の重合槽
の重合転化率を制御しなくてもゲル状ポリマーの生成は
みられない。又シアン化ビニル含量が50重量%を超える
場合は、得られる共重合体は色相が悪く、透明性を要求
される分野ではあまり使用されない。
他のビニル化合物の使用量は30重量%以下であり、好ま
しくは20重量%以下、更に好ましくは0重量%である。
本発明に用いる溶剤としては、通常ラジカル重合で使用
される不活性重合溶剤であり、例えばエチルベンゼン、
トルエン等の芳香族炭化水素、メチルエチルケトン、ア
セトンなどのゲトン類、ジクロルメチレン、四塩化炭素
等のハロゲン化炭化水素、ジメチルフォルムアミド、N
−メチルピロリドン等があげられる。
溶剤の使用量は全単量体混合物の100重量部に対し10〜7
0重量部、好ましくは20〜60重量部である。
10重量部以下では第1基目の重合器におけるポリマー溶
液の粘度が高く、共重合速度および温度の制御が困難で
あり、又70重量部以下では共重合速度が遅くなり生産効
率が低下するとともに、分子量も低下し、必要な機械
的、熱的強度が得られなくなる。
尚、本発明の重合法では単量体混合物、溶剤以外に必要
に応じて有機過酸化物、アゾ化合物などの重合開始剤、
メルカプタン類などの連鎖移動剤を用いることができ
る。
又、フェノール系やリン系の酸化安定剤、ベンゾトリア
ゾール系やヒンダードアミノ系の光安定剤、ステアリル
アルコールやエチレンビスステアロアマイドなどの滑剤
などの他の添加剤を混合することができる。
これらの添加剤の混合方法には特に制限はなく、常法に
より実施される。
本発明において連続重合を行なわせる重合装置は一般的
な完全混合型攪拌重合器を2器以上連結することによっ
て与えられる。
反応系が実質的に均一となるような混合状態を保持する
実施形態については、特に限定なしないが、通常はリボ
ン型攪拌翼、タービン型攪拌翼、スクリュー型攪拌翼、
錨型攪拌翼等による拌翼混合、あるいは反応系の外部に
設けられたポンプ等による循環混合等が使用され、これ
らの組合せも好適である。また、第2基目以降の重合器
には、菅型重合器、押出機型重合器、ニーダー型重合器
等を用いることもできる。
本発明の効果を発現させるための第1基目の重合器の重
合転化率は60〜80重量%、好ましくは63〜77重量%、更
に好ましくは65〜75重量%である。60重量%未満或いは
80重量%を超えると、ゲル状ポリマーの生成を抑制する
ことは困難である。
又1基だけの重合器を用いた連続重合では未反応単量体
量が多くなり回収工程の負荷が大きくなり、生産コスト
が高くなるだけでなく、薬品中の未反応単量体量も増加
し、食品容器や医療器具等への使用に制約を受ける。
第1基目の重合器の重合転化率を60〜80%に制御する方
法は、必要とする共重合体のシアン化ビニル含有分子量
等に応じて、重合温度、平均滞留時間、開始剤量、溶剤
量等を組合わすことで調節できる。
第2基目以降の重合器の重合転化率は75〜95%に制御す
ることが好ましい。75%未満では製品中の未反応単量体
量が多くなり、食品用途等での使用に制約を受け、95%
を超えると共重合体の色相が悪化する。
このような色相の悪化を防止するために第2基目以降の
重合器へ適当量のスチレン或いはスチレン・アクリロン
トリル混合物を連続的に添加することを可能である。
第2基目以降の重合器の重合転化率の制御も、第1基目
と同様の方法で行なうことができる。
共重合体溶液から溶剤、未反応モノマーを脱溶し共重合
体樹脂を回収する方法としては水中へ懸濁分散させてス
チームストリッピングする方法、共重合体溶液を予熱
し、減圧下フラッシングする方法、或いは直接ベント付
押出器で脱溶する方法等一般的な方法を選ぶことが出来
る。
本発明の熱可塑性樹脂組成物の使用に際して、ガラス繊
維、炭素繊維、金属繊維、ガラスビーズ、アスベスト、
ウオラスナイト、炭酸カルシウム、タルク、硫酸バリウ
ム等の充填剤を、単独又は併用して用いることができ
る。これらの充填剤のうちガラス繊維、炭素繊維の形状
としては6〜60μmの繊維径と30μm以上の繊維長を有
するものが好ましい。
又、公知の難燃剤、酸化防止剤、可塑剤、着色剤、滑剤
などの添加物を添加して用いることができる。
更に要求される性能に応じて他の重合体、例えば、ポリ
エチレン、ポリプロピレン、BR、NBR、SBR、S−B−S
ブロック共重合体、水添S−B−S、ポリスチレン、HI
PS、ABS樹脂、AES樹脂、ポリスルホン、ポリエーテルス
ルホン、N−フェニルマレイミド共重合体スチレン系樹
脂、MBS、メタクリル剤メチル−スチレン共重合体、S
−I−Sブロック共重合体、ポリイミド、PPS、ポリエ
ーテルエーテルケトン、フッ化ビニリデン重合体、ポリ
アミド、ポリアミドエラストマー、ポリエステル系エラ
ストマー、PPE樹脂等を適宜ブレンドすることができ
る。
本発明の熱可塑性樹脂組成物は射出成形、シート押出、
真空成形、異形成形、発泡成形等によって各種成形品と
して用いることができる。
上記成形法によって得られた各種成形品は、その優れた
性質を利用して自動車の外装、内装部材及び電気、電子
関連の各種製品、ハウジング等に使用することができ
る。
(実施例) 以下実施例を挙げて本発明を更に詳しく説明する。
実施例−1 内容積30lのリボン翼を備えた重合器2器を連結し、第
1基目の重合器に供給される。得られた重合体溶液は、
第1基目の重合器の外部に設けられたポンプにより、供
給量と同量連続的に取り出されて、第2基重合器へ供給
される。
これらの条件を表1に示した。
ここで平均滞留時間は液比重を0.88g/minとしての概算
値である。
なお、t−ドデシルメルカブタン0.1重量部はトルエン3
0重量部のうちの10重量部を用い、0.1重量%溶液として
連続的に供給した。
得られた共重合体溶液は2軸3段ベント付押出機直接未
反応単量体と溶剤を脱揮回収して再使用するとともに、
共重合体樹脂はペレットとして回収した。
連続運転開始後500時間目の第2基重合器のポリマー溶
液中のゲル状ポリマーの量は32ppmであり、ペレット化
された共重合体樹脂を射出成形した試験片でも、銀状
(シルバーストリーク)の発生は極めて少ない。
〔ゲル状ポリマーの定量法〕
ポリマー溶液約20gを精秤し(Agとする)、これをアセ
トン500mlを用い、室温で攪拌溶解する。この溶液を110
℃で1時間乾燥し、精秤した0.4μメンブランフィルタ
ー(Bgとする)で濾過する。
このメンブランフィルターは更にアセトン50mlで濾過洗
浄し、110℃で1時間乾燥する。
乾燥後の重量を精秤しCgとする。
ゲル状ポリマー量は次式で算出される。
実施例−2 スチレン/アクリロニトリルの組成を60/40とした以外
は、実施例−1と同様にして連続重合を行なった。
ゲル状ポリマー量は41ppmであった。
実施例−3 スチレン/アクリロニトリルの組成を85/15とし、トル
エン量を15重量部として各重合器での重合転化率が所定
の範囲に入るようにした以外は、実施例−1と同様にし
て連続重合を行なった。
ゲル状ポリマー量は22ppmであった。
実施例−4 開始剤としてジクミルパーオキサイド0.05重量部を用
い、重合温度を140℃として各重合器での重合転化率を
所定の範囲に入るようにした以外は、実施例−1と同様
にして連続重合を行なった。
ゲル状ポリマー量は38ppmであった。
実施例−5 重合溶剤としてメチルエチルケトンを用いた以外は実施
例−1と同様にして連続重合を行なった。
ゲル状ポリマー量は10ppmであった。
比較例−1 重合温度を140℃として第1基、第2基それぞれの重合
転化率を48%、68%とした以外は、実施例−1と同様に
して連続重合したが、ゲル状ポリマー量は90ppmと増加
し、得られた共重合体樹脂ペレットを射出成形した試験
片では、銀条(シルバーストリーク)の発生が著しい。
比較例−2 比較例−1の第2基目の重合温度を180℃として第2基
目の重合転化率を82%と、実施例−1とほぼ同様にして
連続重合したが、ゲル状ポリマー量は低下せず88ppmで
あった。
比較例−3 重合温度を160℃として第1基、第2基それぞれの重合
転化率を81%、92%とした以外は、実施例−1と同様に
して連続重合したが、ゲル状ポリマー量は85ppmと増加
した。
比較例−4 重合溶剤のトルエン量を30重量部として第1基、第2基
それぞれの重合転化率を53%、70%とした以外は、実施
例−3と同様にして連続重合を行なったが、ゲル状ポリ
マー量は78ppmと増加した。
これらの結果をまとめたものが表−2である。
(発明の効果) 本発明の溶液連続重合法によれば、長期間連続的に安定
して効率高く、スチレン−アクリロニトリル系樹脂を製
造することができ、これによって得られた該樹脂は、最
終製品として銀条(シルバーストリーク)の少ない優れ
たものとなる。
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C08F 220/44 MMY 7242−4J

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】芳香族ビニル化合物50〜97重量%、シアン
    化ビニル化合物3〜50重量%および、必要に応じて、こ
    れらと共重合可能なビニル化合物30重量%以下からなる
    単量体の合計量100重量部に対し、溶媒量10〜70重量部
    とからなる溶液を、溶液重合法で連続的に共重合する方
    法であって、2基以上の重合器を連結した重合装置を用
    い、第1基目の重合器出口の重合転化率が60〜80重量%
    になるように重合することを特徴とする共重合体の製法
JP61091890A 1986-04-21 1986-04-21 共重合体の製法 Expired - Lifetime JPH075644B2 (ja)

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JPH0696625B2 (ja) * 1988-03-22 1994-11-30 旭化成工業株式会社 共重合体の製造法
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