JPH0261967B2 - - Google Patents

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JPH0261967B2
JPH0261967B2 JP57159258A JP15925882A JPH0261967B2 JP H0261967 B2 JPH0261967 B2 JP H0261967B2 JP 57159258 A JP57159258 A JP 57159258A JP 15925882 A JP15925882 A JP 15925882A JP H0261967 B2 JPH0261967 B2 JP H0261967B2
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JP
Japan
Prior art keywords
polymerization
methyl methacrylate
polymerization initiator
temperature
partial polymer
Prior art date
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JP57159258A
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JPS5947208A (ja
Inventor
Masahiro Matsushima
Haruo Murase
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Mitsubishi Chemical Corp
Original Assignee
Mitsubishi Rayon Co Ltd
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Publication date
Application filed by Mitsubishi Rayon Co Ltd filed Critical Mitsubishi Rayon Co Ltd
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  • Casting Or Compression Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Moulding By Coating Moulds (AREA)
  • Extrusion Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Polymerisation Methods In General (AREA)
  • Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、メタクリル樹脂板の製造法に関し、
より詳しくは透明性ならびに耐熱性にすぐれたメ
タクリル樹脂板の製造法に関する。
従来、メタクリル樹脂板は、ガスケツトで周辺
をシールした2枚のセルの間に、モノマー又は部
分的に重合したモノマー・ポリマー混合物を注入
し、水浴中または空気中で重合を行なつて板状の
重合物を得るキヤステング法がある。また他の方
法として水平方向に走行する上下に位置した2個
のエンドレスベルトコンベア−間に、重合性化合
物を注入してベルトの移動と共に重合せしめ、他
端より板状の重合物を得る方法がある。
しかし上記の方法によつて得られる板状体は品
質的にすぐれ多方面の用途に使用されているが、
耐熱分解性が十分でなく、高温度下での成形加工
時に発泡したりして品質低下を来たす欠点があつ
た。
本発明者等は、このような状況に鑑み鋭意検討
した結果、特殊な製造法を採用することにより上
記の欠点が一挙解消出来ることを見い出し本発明
を完成した。
すなわち、本発明の要旨とするところは、ポリ
メチルメタクリレートからなるまたは80重量%以
上のメチルメタクリレート単位と20重量%以下の
アルキルアクリレートもしくはアルキルメタクリ
レート(メチルメタクリレートを除く)単位とを
含むメタクリル重合体からなる樹脂板を製造する
方法において、0.01〜1.0モル%のメルカプタン
および下記式 40≧A1/2・B-1/2×103 3≧A・B×105 および 2.0≧A-1・(B+10.3)×10-6 〔式中、Aは単量体フイード100g中のラジカ
ル重合開始剤のモル数、Bはラジカル重合開始剤
の重合温度における半減期(時間)である。〕を
満足する量のラジカル重合開始剤を含む上記単量
体混合物を反応域に供給し、該反応域中の反応混
合物を130℃以上200℃未満のある温度において実
質的に均一に撹拌混合して部分重合体を製造し、
次いで得られた部分重合体または該部分重合体を
メチルメタクリレートあるいはメチルメタクリレ
ートを主成分とする単量体で稀釈し得られた部分
重合体に重合開始剤を添加して、鋳型中で重合さ
せることを特徴とするメタクリル樹脂板の製造法
にある。
本発明の方法によつて得られるメタクリル樹脂
板は、メチルメタクリレートの単独重合体または
80重量%以上のメチルメタクリレート単位と20重
量%以下のアルキルアクリレートもしくはアルキ
ルメタクリレート(メチルメタクリレートを除
く)単位とを含む共重合体からなることができ
る。かような単独重合体および共重合体をメタク
リル重合体と呼ぶことにする。メチルメタクリレ
ートとの共重合に使用できるアルキルアクリレー
トは、炭素数1〜18のアルキル基を有するものの
中から選ばれ、例えばメチル、エチル、n−プロ
ピル、n−ブチル、2−エチルヘキシル、ドデシ
ル、ステアリル等のアルキル基を有するアルキル
アクリレートが含まれる。またメチルメタクリレ
ートの共重合相手成分であるアルキルメタクリレ
ートは炭素数2〜18のアルキル基を有するものの
中から選ばれ、例えばメチルを除く上述と同様な
アルキル基を有するアルキルメタクリレートが含
まれる。とりわけ、単独重合体すなわち、ポリメ
チルメタクリレート、およびメチルメタクリレー
トとメチル、エチルおよびブチルアクリレートか
ら選んだアルキルアクリレートとの共重合体が好
ましい。メチルメタクリレートはこれと共重合さ
れる他のアルキルメタクリレートおよびアルキル
アクリレートと重合活性が異なるので、上記組成
の共重合体を得ようとする場合、仕込単量体混合
物の組成はそれらの重合活性に依存して適宜選定
する。
本発明の方法は、部分重合体(シラツプ)の重
合および板状体への重合の2工程に大別出来る。
シラツプ重合工程はメチルメタクリレートを主成
分とする単量体混合物を塊状重合せしめる工程で
ある。板状体への重合工程は、シラツプを鋳型中
で重合させる工程である。
シラツプ重合工程ではメルカプタンおよびラジ
カル重合開始剤を含むメチルメタクリレートを主
成分とする単量体混合物を少なくとも一つの反応
器に供給する。
本発明において使用されるメルカプタンとして
はアルキル基または置換アルキル基を有する第1
級、第2級、第3級メルカプタン、例えばn−ブ
チル、イソプロピル、n−オクチル、n−ドデシ
ル、sec−ブチル、sec−ドデシル、tert−ブチル
メルカプタン;芳香族メルカプタン、例えばフエ
ニルメルカプタン、チオクレゾール、4−tert−
ブチル−o−チオクレゾール;チオグリコール酸
とそのアルキルエステル;β−メルカプトプロピ
オン酸とそのアルキルエステル;エチレンチオグ
リコール等の如き炭素数2〜18のメルカプタンが
挙げられる。これらは単独で又は2種以上を組み
合わせて用いることができる。これらのメルカプ
タンのうち、tert−ブチル、n−ブチル、n−オ
クチルおよびn−ドデシルメルカプタンが好まし
い。
メルカプタンの使用量は0.01〜1.0モル%の範
囲である。使用量が0.01モル%未満であると反応
速度が異常に大きくなつて重合反応の制御を行な
えなくなる場合があり、一定の品質及び耐熱分解
性のすぐれた重合体を得ることが難しい。また
1.0モル%を超えると重合度が低下し、製品の耐
薬品性が低下する。好ましい使用量はメルカプタ
ンの種類によるが、0.01〜0.5モル%の範囲であ
る。
本発明の方法において使用されるラジカル重合
開始剤としては、例えばジ−tert・ブチルパーオ
キサイド、ジクミルパーオキサイド、メチルエチ
ルケトンパーオキサイド、ジ−tert・ブブチルパ
ーフタレート、ジ−tert・ブチルパーベンゾエー
ト、tert・ブチルパーアセテート、2,5−ジメ
チル−2,5−ジ−(tert・ブチルパーオキシ)
ヘキサン、ジ−tert・アミルパーオキサイド、お
よび2,5−ジメチル−2,2−ジ(tert・ブチ
ルパーオキシ)ヘキシン等の有機過酸化物、なら
びにアゾビスイソブタノールジアセテート、1,
1−アゾビスシクロヘキサンカルボニトリル、2
−フエニルアゾ−2,4−ジメチル−4−メトキ
シバレロニトリルおよび2−シアノ−2−プロピ
ルアゾホルムアミド等のアゾ化合物が挙げられ
る。これらのラジカル重合開始剤は1種を単独で
または2種以上混合して使用することができる。
単量体混合物中のラジカル重合開始剤の量はA
を単量体フイード100g中のラジカル重合開始剤
のモル数、およびBをラジカル重合開始剤の重合
温度における半減期(時間)とした場合、Aおよ
びBが次式(1),(2)および(3)を満足するように制御
しなければならない。
40≧A1/2・B-1/2×103 ……(1) 3≧A・B×105 ……(2)および 2.0≧A-1・(B+10.3)×10-6 ……(3) 本発明の方法において、使用するラジカル重合
開始剤濃度が上記の3つの式を満足しない場合に
は、重合反応域における重合反応をうまく制御す
ることがむずかしく、また耐熱分解性および成形
性のすぐれたメタクリル樹脂板が得られない。
ここで「ラジカル重合開始剤の重合温度におけ
る半減期」とは重合温度と同じ温度を有するベン
ゼン稀薄溶液中における半減期を意味し、これは
モダンプラスチツクス誌1959年2月号144頁に記
載される手法に従つて容易に測定することができ
る。例えば150℃におけるジ−tert・ブチルパー
オキサイドおよびジ−クミルパ−オキサイドの半
減期はそれぞれ1.0および0.23(時間)である。
反応域中では反応混合物全体を130℃以上200℃
未満のある温度において実質的に均一に撹拌混合
して重合せしめる。反応混合物の温度(以下これ
を重合温度と呼ぶ)が130℃未満であると粘度が
高くなり、混合あるいは伝熱が十分に達成され難
く、反応の安定な制御が困難となる。重合温度が
200℃をこえると、粘度は低下し反応制御という
点では有利となるが副反応物の生成、重合体の耐
熱性、成形加工性等の低下を伴う。従つて重合温
度は130℃以上200℃未満好ましくは140℃以上180
℃未満とする。
反応域内には重合反応と撹拌混合による発熱が
あるので除熱して、場合によつては加熱して所定
の重合温度に制御する。温度制御は既知の方法に
よつて行うことができる。例えばジヤケツト、反
応域内に設置したドラフトチユーブあるいはコイ
ル等への熱媒循環による伝熱除熱あるいは加熱、
単量体混合物の冷却供給、還流冷却等の方法が採
られる。
反応域における反応混合物の重合率は5〜70%
とする事ができる。板状体の製造工程では5〜30
%の重合率の物が使われるので、反応混合物は目
的とする重合率に合わせ、メチルメタクリレート
あるいはメチルメタクリレートを主成分とする単
量体で1〜数倍に稀釈する。
本発明の実施において使用される製造装置とし
ては、本発明の目的を阻害しない範囲であれば特
に限定されないが、例えば特公昭56−15641号、
実公昭54−38625号等に記載される槽型反応装置
であつて、槽内全体を十分混合できる機能を有す
るものが好ましい。
板状体の製造工程は、前の工程で得られたシラ
ツプを鋳型中で板状物を得る工程である。
この工程で使用される重合開始剤としては、有
機過酸化物、アゾ化合物など一般に用いられるも
のが広く用いられる。重合開始剤の量は、シラツ
プに対して0.001〜0.5重量%の範囲である。また
必要に応じてメルカプタン等の重合調節剤を追加
してもよい。
板状体製造工程において、上記シラツプと重合
開始剤とよりなる重合用混合物は、二枚の無機ガ
ラス板、ステンレス板、ニツケルクロムメツキ金
属板、アルミニウム板等、特に強化ガラス及び軟
質ビニル重合体で構成されたガスケツトから常法
の方法によつて組立てられた鋳型中に注入され、
重合完結後鋳型より剥離して製品をうる。
また、上記の外、重合性混合物を連続的に重合
して板状体を製造することもできる。この方法と
して同一速度で走行する上下に位置した2個のエ
ンドレスベルトの相対する両面間に、両側辺部を
ガスケツトでシールして、一方よ重合性混合物を
供給し、エンドレスベルトの移動と共に加熱など
によつて重合させ、他方より板状体を連続キヤス
テング法も採用できる。
板状体の重合工程における重合温度は、使用す
る重合開始剤の種類により決めがたいが20〜120
℃、重合時間は0.1〜100時間の範囲で適当に選ぶ
ことができる。一般には重合温度は50〜90℃、時
間は0.1〜50時間で完結するが、好ましくは50〜
90℃の温度および0.1〜20時間で第一段重合を行
ない、次いで100〜120℃で第二段重合を行うこと
が有利である。またこの工程においては、生成重
合体の物性を著しく阻害しない範囲で、熱安定
剤、紫外線、可塑剤、滑剤などを使用できる。
本発明に従えば得られた樹脂板の耐熱分解性が
向上し、高温に加熱し、成形しても発泡の起らな
いすぐれた耐熱性をもつ樹脂板を得ることができ
る。
以下、実施例を示す。これらの実施例は本発明
を限定するものではない。以下で示される部およ
び%は全て重量部および重量%である。
実施例 1 メチルメタクリレート99部、メチルアクリレー
ト1部、n−オクチルメルカプタン0.1部、tert−
ブチルパ−オキサイド0.002部からなる単量体混
合物を窒素下で調合し、容積300の反応器に連
続的に供給し、重合温度150℃で反応させ、重合
率15%のシロツプを得た。
このようにして得られたシロツプを冷却し、こ
のシロツプ100部に対して0.02部の2,2′−アゾ
ビスイソブチロニトリルを溶解し、脱泡の後、常
法に従つて二枚の強化ガラス間に注入し、65℃の
水浴槽で4時間浸漬し、ついで120℃の空気浴槽
で2時間加熱して重合を完結させ、冷却後、強化
ガラスより剥離して3mmの透明板を得た。
この樹脂板を180℃に加熱された熱風循環加熱
器中に30分間入れてテストを行なつたが樹脂板に
おいて肉眼で観察できる発泡は起らなかつた。
実施例 2 メチルメタクリレート100部、n−オクチルメ
ルカプタン0.1部、tert−ブチルパ−オキサイド
0.002部からなる単量体混合物を実施例1と同様
にして重合率30%のシラツプを製造した。但し、
シラツプを製造する際の重合温度は170℃とした。
次に得られたシロツプに2,2′−アゾビス
(2,4−ジメチルバレロニトリル)0.1%を溶解
し脱泡させた後、同一方向に同一速度で進行する
2枚の片面鏡面研摩されたエンドレスのステンレ
スベルトとガスケツトとでシールされた空間の上
流より連続的に注入し、80℃の温水シヤワーゾー
ンを50分間で通過後、最高温度135℃まで加熱さ
れた遠赤外線ヒーター加熱ゾーン及び徐冷ゾーン
を14分間で通過させることにより、下流より連続
的に厚さ4mm厚の透明樹脂板を得た。
この樹脂板を実施例1と同じ条件下で加熱した
が樹脂板に発泡は生じなかつた。
実施例 3 実施例1で製造した部分重合体100部にベンゾ
イルパ−オキシド0.1部を加えて溶解させた後、
真空下で脱泡し、実施例2で示したエンドレスベ
ルトを用いて同じ重合条件下で重合させた。得ら
れた樹脂板は透明で、実施例1の条件で加熱して
も発泡は起らなかつた。
実施例 4 メチルメタクリレート100部、n−オクチルメ
ルカプタン0.1部、tert−ブチルパ−オキサイド
0.002部からなる単量体を実施例1と同様にして
重合率50%のシラツプを製造した。但し、シラツ
プを製造する際の重合温度は170℃とした。
次に得られたシラツプをメチルメタクリレート
で稀釈し、重合率25%のシラツプとした。更に
2,2′−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニト
リル)0.1%を溶解させた後、真空下で脱泡し、
実施例2で示したエンドレスベルトを用いて同じ
重合条件下で重合させた。得られた樹脂板は透明
で、180℃30分間の加熱発泡も起らなかつた。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 ポリメチルメタクリレートからなるまたは80
    重量%以上のメチルメタクリレート単位と20重量
    %以下のアルキルアクリレートもしくはアルキル
    メタクリレート(メチルメタクリレートを除く)
    単位とを含むメタクリル重合体からなる樹脂板を
    製造する方法において、0.01〜1.0モル%のメル
    カプタンおよび下記式 40≧A1/2・B-1/2×103 3≧A・B×105 および 2.0≧A-1・(B+10.3)×10-6 〔式中、Aは単量体フイード100g中のラジカ
    ル重合開始剤のモル数、Bはラジカル重合開始剤
    の重合温度における半減期(時間)である。〕を
    満足する量のラジカル重合開始剤を含む上記単量
    体混合物を反応域に供給し、該反応域中の反応混
    合物を130℃以上200℃未満のある温度において実
    質的に均一に撹拌混合して部分重合体を製造し、
    次いで得られた部分重合体または該部分重合体を
    メチルメタクリレートあるいはメチルメタクリレ
    ートを主成分とする単量体で稀釈した部分重合体
    に重合開始剤を添加して、鋳型中で重合させるこ
    とを特徴とするメタクリル樹脂板の製造法。 2 鋳型が二枚の板状体とガスケツトとで構成さ
    れたものであることを特徴とする特許請求の範囲
    第1項記載のメタクリル樹脂板の製造法。 3 鋳型が相対して同一方向へ同一速度で走行す
    る一対のエンドレスベルトの相対する面とその両
    側辺部において両エンドレスベルトと同一速度で
    走行する連続したガスケツトとで構成されたもの
    であることを特徴とする特許請求の範囲第1項記
    載のメタクリル樹脂板の製造法。
JP15925882A 1982-09-13 1982-09-13 メタクリル樹脂板の製造法 Granted JPS5947208A (ja)

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JPS5947208A JPS5947208A (ja) 1984-03-16
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JPH01138211A (ja) * 1987-07-31 1989-05-31 Sumitomo Chem Co Ltd 多色・多層合成樹脂板の製造方法
WO1990003986A1 (en) * 1988-10-13 1990-04-19 Tafemo Pty. Ltd. Acrylate polymer compositions and processes for their preparation

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