JPS61108605A - 重合性不飽和モノマ−の重合方法 - Google Patents

重合性不飽和モノマ−の重合方法

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JPS61108605A
JPS61108605A JP23213784A JP23213784A JPS61108605A JP S61108605 A JPS61108605 A JP S61108605A JP 23213784 A JP23213784 A JP 23213784A JP 23213784 A JP23213784 A JP 23213784A JP S61108605 A JPS61108605 A JP S61108605A
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JP
Japan
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monomer
polymerization
polymerizable unsaturated
plasma
post
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JP23213784A
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English (en)
Inventor
Yoshikazu Kondo
義和 近藤
Kunioki Yoshida
吉田 国興
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Kanebo Synthetic Fibers Ltd
Kanebo Ltd
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Kanebo Synthetic Fibers Ltd
Kanebo Ltd
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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】 (産業上の利用分野) 本発明は重合性不飽和モノマーの新規な重合方法に関す
る。
更に詳しくは、重合性不飽和モノマーから不純物を除去
し、かつ重合開始剤を用いないで、不純物の極めて少な
い、熱安定性にすぐれた重合体を製造する方法に関する
(従来の技術) 近年、光学材料、電子材料、医用材料等の先端技術分野
番こ窓いては、極めて不純物の少ない純粋の材料及び耐
熱性の高い材料が要求されている。
これは、有機材料、高分子材料についても最も要望され
ている特性の一つである。
これまで七ツマ−や副材料の純粋化は、蒸留、分、口過
、透析、遠心分離等の方法により進められ、かなり高純
度のものが得られるようになった。
例えば特開昭57−96302号公報、57−9630
3号公報、57−104906号公報には七ツマ−をミ
クロフィルターや限外濾過膜で濾過し、不純物の除去を
行ない又、特開昭58−88701号公報、58−88
702号公報には重合を安全密閉系で行ない、不純物の
除去や、不純物の混入を抑える方法が提案されている。
しかし、ここでは、大量の水、乳化剤、重合開始剤及び
連鎖移動剤等が使用されて2す、七ツマー以外、11 
      の不純物がポリマー中へ混入される可能性
が極めて大きいものである。
ポリマーの耐熱性は金属、ガラス等の無機物質より大巾
に低く、その為有機系ポリマーの用途が本質的に制限さ
れてきた。
従って耐熱性の良好なポリマーが得られれば飛躍的に用
途は拡大するものである。
ポリマーの耐熱性向上の為には、架橋構造の形成、耐熱
性モノマーの共重合或いは耐熱性ポリマーのブレンドと
いった方法が提案されてきたが、これらの方法では、ポ
リマーの耐熱性の向上は認められるとしても、ポリマー
の不純物の増大となる。
例えば特開昭49−40746号公報、56−9084
8号公報には、耐熱性の良好なモノマー成分の共重合の
提案が、特開昭57−104906号公報、特公昭53
−42261号公報には特定の重合条件の提案がなされ
ている。
(発明が解決しようとする問題点) 本発明者らは、重合ポリマーの高度な純粋性及び高い耐
熱性を満足させる重合方法について、広範囲に鋭意検討
の結果、本発明に到達したもので      1ある。
本発明の目的は、重合性不飽和モノマーの新規な重合方
法を提供するにある。
(問題点を解決するための手段) 本発明は酸素の不存在下蒸留器より蒸発した重合性不飽
和モノマーの一部を冷却液化し、他の一部のガス状モノ
マーをプラズマ発生器に導きイオン化ガスプラズマを発
生させ、夫々留出糧へ貯液した後、後重合させる事を特
徴とする。
本拠明に使用する重合性不飽和モノマーは、プラズマ開
始重合するものなら特に限定されないが常態で液体のも
のが好ましい。又、モノマー中に存在する不飽和結合は
通常l(1!のものが好ましい。
不飽和結合か2個以上存在すると重合が進むにつれて、
3次元架橋構造をとるようになり加工性の低下や物性の
低下かあり、又用途も特殊な用途に限定される。好まし
い重合性不飽和モノマーとしては下記一般式で示される
モノエチレン糸モノマーであり、中でもアクリル酸メチ
ル、アクリル酸エチル、アクリル酸 チル、アクリル酸
プロピル等のアクリル酸のアルキルエステル類やメタク
リル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸プロ
ピル等のメタクリル酸のアルキルエステル類が好ましい
一般式  CH2=CC1H21−H COQ (mH2m+ 1 (但しlはθ又は1+mは1−12の整数を示′九)憲
合性不飽和七ツマ−は単独でも又他のモノマーとの混合
使用も可能である。
重合性不飽和モノマーはまず通常の蒸発缶や蒸留器によ
り蒸発或いは好ましくは不純物を除いて蒸留される。2
種以上のモノマーの混合物でも同様に蒸留或いは蒸発を
行う。
蒸留は通常ランニングコスト低減1晶質保持の為に減圧
蒸留を行う。減圧蒸留は、窒素、アルゴン、ヘリウム等
の不活性ガスの存在下で行ってもよい。
圧力の調整は七ツマ−の蒸留温度又は不活性ガスの流量
の調節により行う事が出来る。
蒸発或いは蒸留の際最も注意すべき点は酸素の実質的不
存在下で行う事である。酸素が存在するとモノマーの酸
化が生じ不均一な重合形態となったり又はプラズマ照射
により発生した活性種の失活が生じたりする。
蒸留は添付第2図に示すような通常使用されている多段
式蒸留塔を用いる事が出来る。この蒸留器等により蒸発
したモノマーはその全部或いは一部かガス状の時にこの
七ツマーガスの中でイオン化ガスプラズマを発生させ、
モノマーガス或いは液体モノマーに活性種を発生させる
イオン化ガスプラズマはグロー放電により発生したもの
が好ましい。
グロー放電は公知の方法により行う事が出来る。
例えばJ、R,ホラハンとA、T、ベルとの著になる1
プラズマ化学の応用技術l(ウィリー、ニューヨー久1
974)及びM、ジエンの著になる1重合体のプラズマ
化学l(デツカ−、ニューヨーク、1976)等が好ま
しく参照できる。例えばイオン化ガスをインターナシ目
ナルプラズマコーポレーション社製のモデル8001の
高周波発生器に連結された平行平板電極の間に真空下に
入れる。真空室の外部又は内部のいずれかにかかる平行
平板電極を用いてプラズマを発生させる事か出来る。
他の技術においては、外部誘導コイルがイオン化ガスの
プラズマを発生させる電場を生じる事が出来る。更に他
の技術においては、反対に荷電した電極点を間隔をおい
て直接真空室に入れてプラズマを発生させる。等々の方
法が使用できる。
プラズマの操作パラメーターは単量体、容器形状、材質
、その他によって変化する。概して減圧ガスを用いて気
相中にイオン化を生じる電子放射によるグロー放電によ
るものが好ましい。
プラズマを減圧下の室内で生成させる場合には、電極間
電位かガスをイオン化又は分解させるのに十分な値を有
する必要かある。イオン化又は分解されたガスは導電性
となり安定なプラズマを広範囲の電流に亘って保持する
事が出来る。
正確なプラズマの組成は不明であるが、電子、イオン、
ラジカル及びその他のものが存在すると思われる。
イオン化ガスプラズマはモノマーガスの流通時間中連続
して発生してもよいし、又非連続で発生してもよく、使
用する七ツマー1目的とする重合物及び流通するモノマ
ーのガス/凝縮液体の比によって決めればよい。プラズ
マを発生する時間が長(なると、活性種の数が多くなり
その為重合速度の増大、生成ポリマーの分子量低下とい
う傾向がある。
イオン化ガスプラズマを発生させて活性化した七ツマ−
は留出槽に貯液されしかる後に徐々に温度を上げると活
性化したモノマーが重合開始点となり重合反応か開始す
る。この重合反応の反応過程はプラズマの不存在下で進
むものであり後重合と呼ぶ。後重合の温度は、低温では
活性種及び七ツマ−の拡散速度か小さく重合速度は小さ
い。又後重合温度か高い場合は重合速度は大きくなるが
、生成ポリマーか分岐や架橋構造を有したり連鎖移動が
太き(なり、低分子物が生成したりする。
後重合温度は通常高さ100℃であり、好ましくはθ〜
90℃更に好ましくは10〜80℃特に好ましくは20
〜70℃である。
後重合は、通常の開始剤、触媒を使用した場合とほぼ同
様に進行し、通常数時間〜数千円で重合率は100%と
なる。
次3こ添付図により本発明方法を更に詳細に説明する。
図中1は七ツマー貯檜であり、これからポンプにより蒸
留器2ヘモツマ−を移液する。2では分留精製されたガ
スが塔頂より出てくる。このガスは低温冷媒を通じた熱
交換器により冷却され、冷却液化したモノマーは、導管
8を通じてモノマー留出a110へ移される。液化しな
いでガス状で残ったモノマーガスは圧力コントロールバ
ルブ9を通ってイオン化ガスプラズマ発生器7へ移動す
る。
ここでは高周波電圧6インピーダンスマツチング5を通
り尋かれた高周波を電極4から発し、プラズマ発生器内
でグロー放電させ、イオン化ガスプラズマを発生させる
事か出来る。プラズマを照射され活性化したモノマーガ
スは留出MIloへ導かれモノマー液中に活性種を付与
する。
尚モノマー留出810は低温冷媒により十分冷却されて
いる。七ツマ−が10にある程度貯わえられると、ジャ
ケットの温度を徐々に上げる事によリモノマーの後重合
を開始する。後重合は他の重合槽20ヘモツマ−を移液
した後行なってもよい。
後重合は酸素が実質的にない雰囲気下で行う事が大切で
ある。
(発明の効果) 本発明方法で得られた重合体は、 ■分子量が極めて大きい ■分岐か少なく直鎖状である ■触媒、開始剤等の添加物を使用しない為純粋である という特長を有し、従って物性的にほの耐熱性、使用最
高温度が高い 0強度が大きい θ加工性が良い Q光
透過性が良好 の生理的に害のあるものが少ない 等の
点で優れている。従ってこれらの特性を利用して構造材
料、医用材料、電気電子材料、光学材料等へ使用する事
が出来る。
1)(実施例) 以下実施例により本発明を説明する。
実施例1 市販のメチルメタクリレート(試薬特級)をウィドマー
型蒸留器により減圧蒸留し、蒸留器の塔頂部より発生し
た蒸気をドライアイス・エタノールを冷媒として一70
℃で冷却した。液化したものは七ツマー貯槽へ直接うつ
した。気体モノマーは直径5crr1、長さ10cmの
ガラス製のプラズマ発生器へ通じ、18.56MHzの
高周波電源に接属した2枚の電極により低温ガスプラズ
マを発生させた。圧力0,5トール、出力100Wで行
った。
プラズマ照射後のモノマーガスもモノマー貯mへ移し液
化させた。
モノマー貯槽に貯えられた七ツマ−は、貯槽を減圧1ζ
保ったまま25℃まで昇温され後重合させた。
後重合5日で七ツマ−はほぼ完全に重合し、透明なガラ
ス状扁分子か得られた。
得らnた高分子のベンゼン中30℃に於ける極限   
   1粘度は15.9であり極めて大きな分子量であ
る事かわかる。又、示差熱分析によるTtは145℃で
あり、耐熱性も良好でめった。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明を実施する為の装置の一例を示す。 1・・・モノマー供給ライン  2・・・蒸留器3・・
・不活性ガス供給ライン  4・−冷却器5・・・プラ
ズマ発生器  6・・・電極7・・・マツチング装置 
 8・・・高周波電源9・・・留出檜(重合槽)   
IQ・−・重合槽11・−・真窒ポンプ  12131
6・・・調節弁1416171819・・・切替弁 筒2,3図はプラズマ発生器及び電極の例を示す。 第2図は、外部電極方式であり、第3図は内部電極方式
を示す。 〃   カネボウ合繊株式会社 第・、1−図 2−・・・・、菱、留像 5−−−・・ ブラズ′マ椀辷支麿馴 9−・−・・ W土槽(駆曹) 10・・・・・嚢企1 11−−−・・ 真埼二ホ0ンフ。 第3図 手続補正書 昭和60年7月2日 1、事件の表示 昭和59年特許願膚232187号 2、発明の名称 重合性不飽和モノマーの重合方法 3、補正をする者 事件との関係  代表特許出願人 住所 東京都墨田区墨田五丁目17番4号〒584 大
阪市部島区友淵町1丁目5番90号5、補正によシ増加
する発明の数   な し6、補正の対象 明細書の「特許請求の範囲」及び「発明の詳細な説明」
の勧 T、補正の内容 fil  明細書第1頁及び第2頁に記載する特許請求
の範囲を別紙の通シ補正する。 (2)  明細書の記載を下記の通シ訂正する。 8、添付書類の目録 (1)別紙          1通 以上 別紙 2、特許請求の範囲 1)酸素の不存在下蒸留器よシ蒸発した重合性不飽和モ
ノマーの一部を冷却液化し、他の一部のガス拭モノマー
をプラズマ発生器に導きイオン化ガスプラズマを発生さ
せ、夫々留出槽へ貯液した後、後重合させることを特徴
とする重合性不飽和モノマーの重合方法。 2)重合性不飽和モノマーが下記一般式で示される特許
請求の範囲第1項記載の方法。 一般式  CH2=C−C1H2z+□薯 COOCTHH2m+ 1 (但し lは0又は1.mは1〜12の整数を示す) 3)蒸発を減圧で行なう特許請求の範囲第1項記載の方
法。 b、     4)  蒸発を不活性ガスの共存下で行
なう特許請求の範囲第1項或いは第8項記載の方法。 5)イオン化ガスプラズマの発生を連続的に行う特許請
求の範囲第1項記載の方法。 6)イオン化ガスプラズマの発止を非連続的に行う特許
請求の範囲第1項記載の方法。 7)後重合を高々100℃で行なう特許請求の範囲第1
項記載の方法。 8)後重合を0〜90℃で行なう特許請求の範囲第1項
或いはM7項記載の方法。 9)後重合を10〜80℃で行なう特許請求の範囲第1
項第7項或いは第8項記載の方法。 喝

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1)酸素の不存在下蒸留器より蒸発した重合性不飽和モ
    ノマーの一部を冷却液化し、他の一部のガス状モノマー
    をプラズマ発生器に導きイオン化ガスプラズマを発生さ
    せ、夫々留出槽へ貯液した後、後重合させることを特徴
    とする重合性不飽和モノマーの重合方法。 2)重合性不飽和モノマーが下記一般式で示される特許
    請求の範囲第1項記載の方法。 一般式▲数式、化学式、表等があります▼ (但しlは0又は1、mは1〜12の整数を示す)3)
    蒸発を減圧で行なう特許請求の範囲第1項記載の方法。 4)蒸発を不活性ガスの共存下で行なう特許請求の範囲
    第1項或いは第3項記載の方法。 5)イオン化ガスプラズマの発生を連続的に行う特許請
    求の範囲第1項記載の方法。 6)イオン化ガスプラズマの発生を非連続的に行う特許
    請求の範囲第1項記載の方法。 7)後重合を高さ100℃で行なう特許請求の範囲第1
    項記載の方法。 8)後重合を0〜90℃で行なう特許請求の範囲第1項
    或いは第7項記載の方法。 9)後重合を10〜80℃で行なう特許請求の範囲第1
    項第7項或いは第8項記載の方法。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4937302A (en) * 1988-02-05 1990-06-26 Rohm Gmbh Method for separating methanol-methyl methacrylate mixtures
WO1996015851A1 (de) * 1994-11-24 1996-05-30 Arplas Gesellschaft Für Plasmatechnologie Mbh Plasmaanlage

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