JPH04227613A - 耐熱性、無色透明性に優れたメタクリル樹脂の製造法 - Google Patents

耐熱性、無色透明性に優れたメタクリル樹脂の製造法

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JPH04227613A
JPH04227613A JP13319191A JP13319191A JPH04227613A JP H04227613 A JPH04227613 A JP H04227613A JP 13319191 A JP13319191 A JP 13319191A JP 13319191 A JP13319191 A JP 13319191A JP H04227613 A JPH04227613 A JP H04227613A
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JP
Japan
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weight
copolymer
maleic anhydride
resistance
units
Prior art date
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JP13319191A
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English (en)
Inventor
Hiroyuki Hirano
弘幸 平野
Katsuaki Maeda
前田 勝昭
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Asahi Chemical Industry Co Ltd
Original Assignee
Asahi Chemical Industry Co Ltd
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Publication date
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  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、メチルメタクリレート
を主体とし、無水マレイン酸とスチレンを特別な割合で
配合し、さらに特定の重合開始剤を使用して重合するこ
とにより、耐熱変形性に優れた上に無色透明で外観の良
好な、かつ耐水性にも優れた共重合体成形材料を提供す
る、メタクリル系樹脂の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、メチルメタクリレート樹脂また
は、メチルメタクリレートを主成分とした樹脂は、透明
性、表面光沢性、機械強度、成形性などの優れた特性か
ら、自動車部品、電気関係部品、ディスプレー等の広い
分野で使用されているが、耐熱変形性については必ずし
も充分でなく、高温での形状安定性を要求する用途など
においては、その使用は制限を受けている。
【0003】メチルメタクリレート(以下MMAと称す
)と無水マレイン酸(以下MAHと称す)の共重合に関
しては公知(例えばJ.Polymer  Sci.5
、253、1950)であるが、後に実施例で示す様に
、重合率が上がらず、耐熱変形性に関しては、実際上変
化がみられない。MMAとスチレン(以下Stと称す)
の共重合物はよく知られているが、これも耐熱変形性に
関しては、広範囲の組成で実質的に変わらない。
【0004】MMA−St−MAHの三元共重合体は、
通常MMAのホモポリマーと比較して、耐熱変形性は同
等か、又は実施例で示したVSPで数℃高い値を示すに
すぎない。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明者らは、この耐
熱変形性を改良したメタクリル樹脂を得るべく鋭意検討
を行い、その結果、メチルメタクリレートに無水マレイ
ン酸とスチレンの両者を特別な割合で配合し、重合した
場合に限って、大巾に耐熱変形性が向上し、さらに、そ
の製造の際に、特定の重合開始剤を選ぶことにより、耐
熱変形性に優れたうえに無色透明で外観の良好なかつ耐
水性にも優れた前記共重合体物を提供することを見出し
、本発明に至った。
【0006】
【課題を解決するための手段】即ち、本発明は下式(1
)で示されるメチルメタクリレート単位60〜90重量
%、下式(2)で示される無水マレイン酸単位5〜20
重量%、及び下式(3)で示されるスチレン単位の割合
が5〜20重量%、
【0007】
【化2】
【0008】かつ無水マレイン酸単位に対するスチレン
単位の割合が100〜300重量%からなる共重合体で
あって、該共重合体を製造するに当たって、重合開始剤
としてラウロイルパーオキサイド、デカノイルパーオキ
サイド、及びt−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサ
ノエートより選ばれた少なくとも1種以上を使用するこ
とを特徴とし、かつ残留モノマーの合計が前記共重合体
に対して1.5重量%以下で、しかも残留無水マレイン
酸が前記共重合体に対して0.5重量%以下で、メルト
インデックスが10g/10分以下であって実質的に0
を含まないことを特徴とする、耐熱変形性に優れた無色
透明なメタクリル樹脂の製造法に関するものである。
【0009】以下、本発明を詳細に説明する。本発明の
1成分であるMMAに対して、MAHとStを本発明で
規定する範囲内で多く配合するに従い、耐熱変形性は向
上するが、メタクリル樹脂本来の優れた特性を保ち、か
つ優秀な耐熱変形性を得るという目的を満足するために
は、MAH及びStの量を限定することが望まれ、特に
耐候性の低下を避けるという意味では、これらMMA以
外の成分量はなるべく少ない事が良いことは自明である
。
【0010】MAHに対するStの配合比が重量で実質
的に同量の場合に、耐熱変形性は良好であり、しかもS
tの配合比率がMAHに対して大きくなるに従って、こ
の耐熱変形性がより向上することは、本発明を実施する
に際し、成分量の決定に充分考慮されるべきである。
【0011】ここで、MMA単位が40重量%未満の場
合には、モノマー配合相へのMAHの溶解性が低く実施
が困難であり、また、メタクリル樹脂としての特性は保
てない。MAH単位が5重量%未満又はSt単位が5重
量%未満では、耐熱変形性改良の効果が期待できず、M
AH単位が20重量%を越えると射出成形時のポリマー
加熱の際に熱分解が激しくなり、成形品表面に銀条が発
生し好ましくない。
【0012】さらに、MAH単位に対するSt単位の割
合が100重量%未満では、MMA−MAHの共重合連
鎖が多くなり、その結果、熱分解が激しくなり好ましく
ない。St単位が300重量%を越えた場合には、耐候
性および耐熱変形性が低下し好ましくない。
【0013】ポリマーに残留するモノマーは、その可塑
効果により、耐熱変形性を低下させ、また加熱加工時に
揮発による発泡現象で外観を著しく損ねる等の問題を引
き起こすので、極力これを減少させることが望まれる。
【0014】その量としては、各成分の合計でポリマー
に対し1.5重量%以下、好ましくは同1.0重量%以
下である。特に、MAHが多く残留するポリマーでは黄
色を呈する傾向があり、また加熱加工時に黄変が強くな
るので、この量を極力減らすことが望ましく、その量は
ポリマーに対して0.5重量%以下とする。MAHに対
するStの量が過少の場合には、残留MAHが著しく多
くなる。
【0015】この残留MAHを除去するには、煩雑な工
程を要し、工業的には致命的な欠陥となることは明らか
であるが、本発明の組成範囲であれば、これも解消でき
る。ポリマーの加熱成形に際して、良好な流動性を得る
ためには、分子量が低い方が有利であるが、また高い機
械的強度を得るためには、相応に高い分子量が必要であ
ることも説明を要しない。
【0016】成形材料の製造においては、加熱成形性を
良くする目的で、重合に際し連鎖移動剤を用いてポリマ
ーの分子量を低く調節することが一般に行われている。 後に実施例で示すが、本発明組成の重合時に、連鎖移動
剤を使用して分子量を低く調節した場合、アクリル樹脂
としての機械的強度を維持する為には、メルトインデク
サーで測定したメルトインデックスで10g/10分を
越えないことが望まれ、これを越えたものはポリマーが
脆く使用に耐えない。
【0017】本発明の組成品の重合に際しては、ラジカ
ル開始剤を使用した塊状重合が適した方法であるが、溶
液重合、乳化重合に応用することも可能である。水系懸
濁重合は、MAHの水溶性が高く、終始安定な懸濁系を
保ことが困難で、推奨されない。
【0018】一般的なラジカル開始剤の中で、アゾビス
イソブチロニトリル、2,2−アゾビス(2,4−ジメ
チルバレロニトリル)の様なアゾ系開始剤、及び過酸化
系開始剤の内、ベンゾイルパーオキサイドを本発明組成
の重合に際して使用した場合、得られるポリマーが着色
しており、好ましくない。
【0019】過酸化系開始剤のラウロイルパーオキサイ
ド、デカノイルパーオキサイド、及びt−ブチルパーオ
キシ−2−エチルヘキサノエートを使用すれば、本発明
組成のポリマーの着色が無く、ほとんど無色透明となる
。t−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエートを
使用したポリマーは、ほとんど無色透明となるが、耐水
性が低く、熱水に浸漬すると、重量増加が大きく、表面
が白化し、ラウロイルパーオキサイド、デカノイルパー
オキサイドに比較するとやや性能上劣る傾向がある。
【0020】従って、本発明の組成品の重合には、ラウ
ロイルパーオキサイドの様なジアシルパーオキサイドを
適用することで、より優れたポリマーを得ることができ
る。本発明の組成において、例えばメチルアクリレート
、ブチルアクリレート、アクリロニトリルの様な共重合
可能なモノマー、ジビニルベンゼンの様な架橋剤、及び
着色剤、安定剤、可塑剤等を本発明の効果を損なわない
程度に少量併用しても差し支えない。
【0021】
【実施例】以下、実施例によって発明の詳細を具体的に
説明するが、これらは本発明の範囲を制限しない。なお
、耐候変形性の評価はASTM−D1525に定められ
たVSPと、ASTM−D648に定められたHDTを
測定することで行った。
【0022】残留モノマーはGC法により常法に従って
測定したものである。メルトインデックスはASTM−
D1238(1条件)に従って測定したものである。曲
げ強度については、ASTM−D790に従って測定し
た。尚、実施例の中で「%」とあるのは、「重量%」を
意味する。
【0023】
【実施例1〜5】攪拌装置の付いた容器で、メチルメタ
クリレート、無水マレイン酸及び、スチレンを表1に示
す割合で全体が200gになるように混合し、これにラ
ウロイルパーオキサイド0.6g及びn−オクチルメル
プカプタン0.6gを加え溶解してモノマー配合液を作
る。
【0024】別に大きさが250×300mm、厚さが
6mmの2枚の硝子板の外周辺近を、柔軟性のある塩化
ビニル製ガスケットで張り回し、2枚の硝子板の距離が
3.5mmになるようにして、セルを組み立てて準備し
ておく。前記のモノマー配合液を50torrの減圧下
で攪拌を続けながら、2分間の脱気操作を行い、減圧を
解いて常圧に復した後直ちに準備したガラスセルに注入
し満たす。
【0025】次いで、60〜65℃に温調した温水槽に
18時間保ち、その後105〜110℃に温調した熱風
循環オーブンで3時間保った後、室内で静置放冷して硝
子板を除去し、シート状樹脂を得た。その樹脂の性能を
評価し、その結果を表1に示す。
【0026】
【比較例1〜10】実施例1〜5と同様にしてシート状
樹脂を得、その性能を表1に併せて示す。
【表1】
【0027】
【実施例6〜10】重合開始剤の種類を変える他は、実
施例1〜5と同様にしてシート状樹脂を得、実施例6〜
10については、30×50(mm)のサイズに切削し
た試片を、95℃に加熱した熱水中に2時間浸漬する。 この熱水浸漬前後の変化を、使用した開始剤の種類と共
に表2に示すが、ここでの重量増加%は次の様にして求
めた。
【0028】
【数1】                   (浸漬後の重量
)−(浸漬前の重量)  重量増加(%)=─────
────────────×100         
                   (浸漬前の重
量)                比較例12〜1
4については、得られたシートが着色しており、使用し
た開始剤の種類と共に表2に併せて示す。
【0029】
【表2】
【0030】
【実施例11〜15】実施例1〜5で得られたシートか
ら30×50(mm)のサイズに切削した試片を空気雰
囲気下で110℃のオーブン中に4時間放置した。この
放置後のシートの外観を表3に示す。
【0031】
【比較例15】比較例11で得られたシートを使用した
以外は実施例11と同様に行った。その結果を表3に示
す。
【0032】
【表3】
【0033】
【発明の効果】本発明の方法は、メチルメタクリレート
に無水マレイン酸とスチレンの両者を特別な割合で配合
し、かつ特定の重合開始剤を選んで重合させた場合に限
って、大巾に耐熱変形性が向上し、さらに、無色透明で
外観の良好なかつ耐水性にも優れたメタクリル系共重合
体樹脂が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の組成範囲を、MMA/MAH/Stが
各頂点で100重量%である三角図で示す。特許請求の
範囲の請求項1に記載した組成範囲はabcdeで囲ま
れた斜線部で表される。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  下式(1)で示されるメチルメタクリ
    レート単位60〜90重量%、下式(2)で示される無
    水マレイン酸単位5〜20重量%、及び下式(3)で示
    されるスチレン単位の割合が5〜20重量%、【化1】 かつ無水マレイン酸単位に対するスチレン単位の割合が
    100〜300重量%からなる共重合体であって;該共
    重合体を製造するに当たって、重合開始剤としてラウロ
    イルパーオキサイド、デカノイルパーオキサイド、及び
    t−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエートより
    選ばれた少なくとも1種以上を使用することを特徴とし
    、かつ残留モノマーの合計が前記共重合体に対して1.
    5重量%以下で、しかも残留無水マレイン酸が前記共重
    合体に対して0.5重量%以下で、メルトインデックス
    が10g/10分以下であって実質的に0を含まないこ
    とを特徴とする、耐熱変形性に優れた無色透明なメタク
    リル樹脂の製造法。
JP13319191A 1991-05-10 1991-05-10 耐熱性、無色透明性に優れたメタクリル樹脂の製造法 Pending JPH04227613A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007510008A (ja) * 2003-10-17 2007-04-19 レーム ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング 艶消し射出成形部材のためのポリマーブレンド
WO2010013557A1 (ja) * 2008-07-31 2010-02-04 旭化成ケミカルズ株式会社 アクリル系熱可塑性樹脂、及びその成形体
US8779076B2 (en) 2007-12-27 2014-07-15 Asahi Kasei Chemicals Corporation Thermoplastic acrylic resin and molded body for optical member
WO2017094748A1 (ja) * 2015-11-30 2017-06-08 デンカ株式会社 透明な高耐熱性スチレン系共重合体

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