JPS6410172B2 - - Google Patents

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JPS6410172B2
JPS6410172B2 JP57159256A JP15925682A JPS6410172B2 JP S6410172 B2 JPS6410172 B2 JP S6410172B2 JP 57159256 A JP57159256 A JP 57159256A JP 15925682 A JP15925682 A JP 15925682A JP S6410172 B2 JPS6410172 B2 JP S6410172B2
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JP
Japan
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polymer
reaction
extruded
temperature
plate
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JP57159256A
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English (en)
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JPS5948121A (ja
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Masahiro Matsushima
Haruo Murase
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Mitsubishi Chemical Corp
Original Assignee
Mitsubishi Rayon Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPS6410172B2 publication Critical patent/JPS6410172B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29KINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2033/00Use of polymers of unsaturated acids or derivatives thereof as moulding material
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29KINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2105/00Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped
    • B29K2105/24Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped crosslinked or vulcanised

Landscapes

  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
  • Extrusion Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Polymerisation Methods In General (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、押出板の連続的製造法に関し、より
詳しくはメチルメタクリレート系単量体より押出
板を連続して得る製造法に関する。
従来、熱可塑性樹脂製押出板はビニル単量体を
懸濁重合して重合体を製造し、次いでその得られ
た重合体をダイスを備えた押出機より溶融して押
出し、そしてロール等で板状体に成形する方法が
採用されている。
このような方法は、押出成形機さえあれば種々
の熱可塑性重合体を用いて所望の板状物に押出成
形できる利点をもつている。
しかしながら、上記の製造法の押出成形に供す
る熱可塑性重合体は、主として水を媒体とする懸
濁重合法によつて製造されるものであるため、得
られた重合体中に重合に使用した分散剤等の補助
剤が残留して品質を低下させ、また後処理に大量
の水による洗浄およびその後の乾燥を必要とし、
さらに重合操作が回分的であるので品質のばらつ
きが生じると共に、運転操作が非能率的、煩雑と
なると同時に装置費、運転費等の所要費が高くつ
く。さらに公害規制がきびしくなつている現在、
分散剤等の補助剤および未反応単量体を含む重合
に使用される水または洗浄水を大量に放出するこ
とは好ましくなく、処理装置を備えるようにすれ
ば所要費の増加となり、工業的に不利な製造法と
ならざるをえない。また、上記方法で製造される
メチルメタクリレート系の重合体は、耐熱分解性
が一般に十分でないために、高温下の押出機にか
けて成形する際、該押出機中で重合体が熱分解し
て揮発分を生成し、それが押出しされた成形板に
おいて発泡して満足のいく成形品が得られない場
合が多かつた。
本発明者らはこのような状況に鑑み、上記の如
き欠点を排除すべく押出板の製造法について鋭意
検討した結果、特殊なプロセスを採用することに
より上記の欠点を解消できることを見い出し本発
明を完成した。
本発明の第1の目的は品質の一定した熱可塑性
樹脂押出板の製造法を提供することにある。
本発明の第2の目的は単量体より一挙に押出板
を製造する工業的に有利な押出板の製造法を提供
することにある。
本発明の第3の目的は耐熱分解性にすぐれ、高
温下の押出機を通しても発泡による気泡のない押
出板を連続的に製造する方法を提供することにあ
る。
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
タクリル共重合体からなる押出板を製造する方法
において、0.01〜1.0重量%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はフイード単量体100g中の重合開始
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重合体の単量体混
合物を一つの反応域に連続的に供給し、該反応域
中の反応混合物を130〜200℃のある温度において
実質的に均一に撹拌混合し、かつ該反応混合物の
粘度を該反応混合物の反応温度において10〜500
ポイズである一定の値に維持しながら重合を行な
い、次いで該反応域から反応混合物を連続的に取
出し、脱揮押出機において重合体と未反応単量体
とを分離した後、重合体を該押出機のダイスより
押出して板状体に成形することを特徴とする押出
板の連続的製造法を提供する。
本発明の方法によつて得られる押出板は、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(以下、単にこれ
らをメタクリル重合体と呼ぶ)である。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、例えばメチル基を除く上述と同
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、メチルおよびエチルから選んだアルキ
ルアクリレートとの共重合体が好ましい。
本発明は、重合、揮発物分離および板成形工程
の3工程に大別できる。重合工程は単量体または
単量体混合物を連続的に塊状重合せしめる工程で
ある。揮発物分離工程は重合工程で生成した重合
体を含有する反応混合物から未反応単量体を主成
分とする揮発物を連続的に分離除去し、必要なら
ば添加剤を加え所望品質の押出板材料を得る工程
である。また板成形工程は脱気押出機ダイスより
押出された重合体をローラーで圧延成形して所望
厚さの板を製造する工程である。
重合工程ではラジカル重合開始剤およびメルカ
プタンを含む単量体混合物を反応域に連続的に供
給して重合させる。
本発明において使用されるメルカプタン類とし
てはアルキル基又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。これらは単独でまたは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、単量体混合物に対し
て0.01〜1.0重量%である。使用量が0.01重量%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
質およ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重量%を超えると重合度が低
下し、製品の機械的性質が低下する。好ましい使
用量はメルカプタンの種類によるが、0.05〜0.5
重量%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) 本発明の方法は、使用するラジカル重合開始剤
濃度が上記の3つの式を満足するような重合条件
で行なえば本発明の目的とする耐熱分解性のすぐ
れた押出板を得ることができる。
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誌1952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。
反応域中の反応混合物全体を130℃以上200℃以
下のある温度において実質的に均一に撹拌して混
合せしめる。反応混合物の温度が130℃未満であ
ると系の粘度が高くなり、混合あるいは伝熱が不
十分で反応の安定制御が困難となる。重合反応温
度を200℃以上にあげると粘度が低下して反応の
制御という点では有利であるが、得られる重合体
の耐熱分解性が低下して成形加工性が悪くなると
共に、副反応生成物の生成量が多くなる。従つて
本発明の重合温度は130℃以上200℃未満、好まし
くは160℃以上185℃以下である。
反応域内においては、反応混合物の粘度を反応
温度において10〜500ポイズの粘度範囲に制御す
る。反応域内の粘度が10ポイズ未満では得られる
重合体の耐熱分解性が悪く、またゲル効果による
反応の加速化が十分に利用出来なくなる。一方粘
度が500ポイズを越えると得られる重合体が耐熱
分解性はすぐれるが混合および伝熱が十分に行な
えず、安定した制御が行えなくなる。
本発明の実施において使用される好ましい反応
装置としては、供給口および取出口を備えた例え
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である。
未反応単量体を主成分とする揮発物分離工程で
は連続的に送られて来る所定の重合率を有する反
応混合物を、減圧下に200〜290℃に加熱して揮発
物の大部分を連続的に分離除去する。最終成形板
中の残存単量体含有量を1重量%以下、好ましく
は0.3重量%以下とする。揮発物分離に使用され
る装置は、一般の一軸もしくは多軸のベント形押
出機が好ましく使用できる。揮発分離された重合
体は溶融状態でダイスから押出される。
板成形工程は220〜260℃の温度において脱揮押
出機のダイスより押出された溶融した重合体を複
数のローラーで所要厚み(例えば0.5〜12mm)な
らびに巾を有する板に成形する工程である。この
板工程は従来の装置及び方法が適用できる。
押出板の品種および品種上の要求から次のよう
な添加剤を加えることができる。例えばジオクチ
ルフタレート、ステアリルアルコール等の可塑剤
および滑剤;チヌビン−P(チバガイギー社)、サ
ルチル酸メチル等の紫外線吸収剤;着色剤、顔
料;合成ゴム等の高分子重合体である。これらは
重合工程もしくは揮発物分離工程で添加すること
ができる。多くの場合重合工程の後で添加するこ
とが好ましい。
本発明で得られる押出板は0.04〜1.0の〔η〕
を有し、品質的に、とりわけ透明性と成形性にす
ぐれるものである。
次に本発明の実施に使用される代表的な装置を
第1図を参照しながら説明する。
ラジカル重合開始剤、重合調節剤を含む単量体
混合物は貯槽1からライン2を通り、ポンプ3に
よつてライン4を得て熱交換器5へ送られる。こ
こで温度調節された単量体混合物はライン6を経
て反応槽7中に供給する。反応槽7は例えばスパ
イラルリボン型撹拌機8およびジヤケツト9を備
えたジヤケツト中には熱媒体が流通する。反応槽
7中の反応混合物は排出ライン10、ポンプ1
1、ライン12を経て揮発物分離機13に送ら
れ、ここで揮発分が除去され、溶融重合体はダイ
ス14から吐出される。揮発物分離機13はスク
リユー、ベント孔、加熱または冷却のための手段
および添加剤注入系を備えてある。ベントより分
離されたモノマーを主成分とする揮発分はライン
19を経て熱交換器20に供給し、不純物を除い
た後、揮発成分蒸気を全縮コンデンサー21で全
量回収し、ホルダー22で貯え、回収されたモノ
マーはポンプ23およびライン24を経て原料系
ヘリサイクルされる。揮発物分離機13のダイス
14より押出された溶融重合体は、ローラー1
6,16′,16″で成形冷却し、ローラー17,
17′で引取つて押出板18を製造する。連続的
に製造された押出板18は図示していないが裁断
機で所定の長さに切断される。
本発明の製造法は一般の平板はもちろんのこ
と、フイルム等へ貼着した積層品、あるいは波形
の押出板も装置を付設することにより製造でき
る。
以下、実施例を示す。これらの例は本発明を限
定するものではない。以下に使用される部および
%はすべて重量部および重量%である。
なお、実施例は第1図の装置系を用いて実施し
たものである。使用装置の仕様は次の通りであ
る。
反応槽内容積;300 揮発物分離装置;二軸スクリユーベント押出機 スクリユー;90mmφ×2 全長;1200mm ベント部長;600mm ダイス;300mm長 リツプ間隙2.5mm また実施例中の〔η〕の評価は次に示す方法を
用いて実施した。
即ち試料をクロロホルムに溶解して0.5重量%
の溶液となし、この溶液を25℃に保ちオストワル
ド型粘度計の標線間流下秒数tと、クロロホルム
の流下秒数t0とを測定して次式により固有粘度
〔η〕を算出した。
〔η〕=3{(t/to)1/3−1}/C 但し、Cは試料濃度(g/) 実施例 1 メチルメタクリレート100部、n−オクチルメ
ルカプタン0.15部、ジ−tert−ブチルパーオキサ
イド0.0017部からなる重合原液を窒素下で調合
し、15/時で連続的に反応槽に供給した。反応
槽内は窒素で加圧し、内圧を8Kg/cm2Gとし、重
合温度は170℃にした。約8時間後定常運転に達
し、原液供給を25/時に変更し撹拌翼回転数を
90rpmとして充分な混合を行なわせ滞留時間を約
5時間にした。この定常状態における反応槽内の
粘度は100ポイズであつた。なお反応槽内の粘度
は、反応槽の下部に設けられて反応混合物を連続
的に揮発分除去装置へ送る管に付設した粘度計に
より測定した(以下、同じ)。
一方ベント押出機の温度は230℃、押出部240
℃、ダイス250℃とし、ベント真空度は9mmHg
absとした。ハンガーコートダイから重合体をシ
ート状に押出し、95℃のローラー表面温度を有す
るローラーを通して成形し、約0.065の〔η〕を
もつ2mm厚のメタクリル樹脂板を連続的に製造し
た。得られた押出板は、すぐれた透明性を有し、
厚み斑のないものであつた。
実施例 2 メチルメタクリレート90部、メチルアクリレー
ト10部、n−ドデシルメルカプタン0.20部、ジ−
tert−ブチルパーオキサイド0.002部からなる重合
原液を用いて実施例1と同様にして押出板を製造
した。但し、重合温度は160℃とした。ベント押
出機の温度は230℃、押出部230℃、ダイス240℃
とし、ベント部の真空度を9mmHg absとした。
反応槽を出た直後の粘度は80ポイズで、重合体の
〔η〕は0.075であつた。
運転を120時間連続して行なつたが、各工程も
非常に安定し、また得られたメタクリル樹脂板は
無色で透明性にすぐれたものであつた。
実施例 3 メチルメタクリレート100部、ジ−tert−ブチ
ルパーオキサイド0.002部、tert−ブチルメルカプ
タン0.25部よりなる重合用原料を重合槽に連続的
に装入し、下記の条件を用いて実施例1の方法を
くり返して〔η〕0.066の押出板を製造した。得
られた押出板は無色ですぐれた透明性を有するも
のであつた。
重合反応槽内温度 160℃ 反応混合物粘度 150ポイズ 押出機温度 240℃ ダイス温度 250℃ ベント部真空度 8mmHg abs
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施に使用する装置の一具体
例を線図的に示すものである。図中7は反応装
置、13は揮発物分離装置、14はダイス、16
はローラー18は押出板、である。

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かまたは
    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押出
    板を製造する方法において、0.01重量%〜1.0重
    量%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 A=単量体フイード100g中のラジカル重合開始
    剤のモル数 B=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℃以下のある温度において
    実質的に均一に撹拌混合し、かつ該反応混合物の
    粘度を反応温度において10〜500ポイズのある一
    定値に維持しながら重合を行い、次いで該反応域
    から反応混合物を連続的に取出し、脱揮押出機に
    おいて重合体と未反応単量体とを分離した後、重
    合体を該押出機のダイスより押出して板状体に成
    形することを特徴とする押出板の連続的製造法。
JP57159256A 1982-09-13 1982-09-13 押出板の連続的製造法 Granted JPS5948121A (ja)

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JPS5948121A JPS5948121A (ja) 1984-03-19
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EP0578498B1 (en) * 1992-07-10 1997-04-16 Nippon Shokubai Co., Ltd. Acrylic polymer, its use and process for producing it
DE102009000814A1 (de) * 2009-02-12 2010-08-19 Evonik Röhm Gmbh Verfahren zur Synthese von verbesserten Bindemitteln mit definierter Korngrößenverteilung

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