JPS6377909A - モノマー混合物から成形材料を製造する方法 - Google Patents

モノマー混合物から成形材料を製造する方法

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JPS6377909A JP62231236A JP23123687A JPS6377909A JP S6377909 A JPS6377909 A JP S6377909A JP 62231236 A JP62231236 A JP 62231236A JP 23123687 A JP23123687 A JP 23123687A JP S6377909 A JPS6377909 A JP S6377909A
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    • C08F220/00Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride ester, amide, imide or nitrile thereof
    • C08F220/02Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms; Derivatives thereof
    • C08F220/10Esters
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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 本発明は殊に連続的作業方法での、メチルメタクリレー
ト、ビニル芳香族および無水マレイン酸からの成形材料
の改良された製法に関する。
このようなものを主体とする成形材料はポリメチルメタ
クリレート−成形材料に対してより高い熱型安定性およ
びよりわずかな引張シ亀裂発生によりすぐれている。
従来の技術 酉ドイツ国特、fF出願公告11231c113号明細
書から、上述のモノマーから、煮沸耐性てありおよび熱
いおよび冷い水による交互の負荷の際わずかな亀裂形成
傾向によりすぐれている、成形材料を製造することは公
知である。重合は段階的に物質中で行い、これはこの成
形材料の工業的製造のためにわずかに有利である。
同様の成形材料は西ドイツ国特許出願公告第12982
72号明細書から公知であり;これは同様に物質中での
重合によシ生じる。ヨーロッパ特rfF第113105
号明細書にも、物質中での重合によるこのような成形材
料の製造が記載されている。二者択一的に水相中での部
分的に重合されたモノマー混合物のパール重合が提案さ
れ、これはしかし無水マレイン酸の加水分解感性のため
に不利である。
特開昭60−147417号公報によりメチルメタクリ
レート、ビニル芳香族および無水マレイン酸から成るモ
ノマー混合物を有機溶剤に溶解しおよび100〜180
℃の温度で40〜70優まで重合する。重合体溶液から
成形#科を溶剤および残りのモノマーの蒸発により得る
得られた成形材料は不所望に低い還元粘度、重合されて
いない無水マレイン酸の比較的高い残含量および邪魔に
なる黄色味を有する。
発明が解決しようとする問題点 本発明の課題は、重合混合物が重合の終了まで流動性の
′状態の1までありおよび低い還元粘度、高い残モノマ
ー含量および変色のような公知方法の欠点が避けられる
、ラジカル重合による メチルメタクリレート     60〜90重tチビニ
ル芳香族少なくとも1櫨    5〜25!it*無水
マレイン酸       2.5〜15重ji俤および
低ペアルキルアクリレー)       0〜5重貸チ
から成る七ツマー混合物からの成形材料の製法上見出す
ことである。
この課題は本発明により、重合610重量係の変換率ま
で重合可能でない有機溶剤の存在lたけ不在で実施しお
よび重合を街なへき4”S、&電電ごの変換率から75
〜150℃の温度範囲でまたは−ビニル芳香族としてα
−メチルスチロールを使用する場合−130℃までの温
度範囲で、有機溶剤の存在で少なくとも5oxisの変
換率まで続けおよび引続@揮発性成分全蒸発することに
より解決する。
本発明の方法により50〜90at/11.特に60〜
80ゴ/Iの範囲で還元粘度を有する着色されていない
成形材料が得られる。残モノマー含量は0,6重i優よ
シ下にある。許容でさる、後天的に除去するのが困難な
無水マレイン酸の含量が0.1重量係より低いことが特
に1要である。本発明により製造された重合体の共重合
体−組成および分子量の不均一性は同じ組成および同じ
分子量(平均)の塊状重合体のものよシも低い。これは
たとえば0.8〜1.0である。相当する方法で溶融粘
度が減少しおよび加工性が改良される。これはより低い
加工温度およびより良い機械的特性で表わされる。
有機溶剤は既に第一の重合工程で使用できる。
しかし重合混合物が60係の変換率までいずれにせよ流
動性の1まであるので、特に最初に第二工程で溶剤を添
加する。その量は反応混合物が重合温度での最終変換率
の達成の際なお流動性であるように配分すべきである。
このためにそのつどの重合混合物の重量に対して20〜
50チ、たとえば25〜40%の溶剤含量で十分である
。溶剤がモノマー混合物のものより低い沸点を有する場
合が有利である。特に沸点は常圧で80〜150℃の範
囲にある。実際に方法条件下にさらに不活性でToシお
よび低い移動定数を有する安価な、非−毒性溶剤を使用
する。
例トシてペンゾール、ドルオールまたはキジロールのよ
うな単核芳香族およびメチル−、エチA/−1790ビ
ル−またはブチルアセテート、−プロピオネートまたは
−ブチレートのような脂肪族エステル、メチルエチルケ
トンまたはペンタノン−3のような脂肪族ケトンが挙げ
られる。
8より多くのC−原子を有さないエステルが有利である
。モノマー混合物は60〜90%’!でレートは511
での配分でレオロジー特性の改良のために残使用される
。ビニル芳香族として特にスチロール、p−メチルスチ
ロールおよびα−メチルスチロールがIL要である・ス
チa −ルおよびp−メチルスチロールは、これが急速
な重合を形成するという利点を有する。これにされねば
ならない。−万しかしスチロールの添加はポリメチルメ
タクリレートに対する熱誠安定性を約10〜15℃だけ
から120〜126”Cに高め、同量のα−メチルスチ
ロールで製造された材料はなお明らかにより高い熱誠安
定性、つまり約130〜135℃を有する。
重合は自体公知の方法でラジカル形成開始剤により開始
し、よりわずかな速度でしかしまた純粋に発熱性に実施
する。大体において重合の開始前に1回の開始剤添加で
十分であり、その際開始剤は重合の終了まで十分なラジ
カル形成を行うように選択する。好適な開始剤の例はシ
ラクロイルペルオキシド、t、−ブチルペルオクトエー
トおよびt、−デチルペルイソノナノエートである。し
かしまた重合を第1工程でよりわずかな半減期の開始剤
、たとえばt・−ブチルペルネオデカノエートで開始し
およヒ纂二工程の開始前に2,2−ビス−(をブチルペ
ルオキシ)−ブタンのようなよフ高い半減期の開始剤を
添加する。開始剤量は一般に重合バッチ重量の0.02
〜2チである。スチロールをビニル芳香族として使用す
る場合、たとえばドデシルメルカプタンのよりな1節剤
を残使用する。
調節剤量は約0.1〜0.5重量係である。
重合温度は使用される開始剤の種類セよび量で、所望の
最終変換率が達成されおよび生じる重合体が所望の減少
された粘度を有するように合わせられる。大体において
重合温度は全方法の間75〜150℃の範囲にある。第
一工程でより低い温度を適用し、そこで重合は不所望に
徐々に行う。無圧で重合するのが有利で6D、そこで有
利に110℃の温度を一少なくとも第1工程で7越えな
い。α−メチルスチロールの残使用の際、110℃より
上の温度を避けるのが有利である。第二方法工程で少な
くとも80重tチの七ツマ−の変換率が達成されねばな
らない。特にできるかぎり完全な変換率、即ち少なくと
も90重量%、殊に95〜1oo:af優が得ようと努
められる。それによli合の終了後浴剤と一緒に、大量
の消費されていないモノマーを留去する必要が遇けられ
、これは常に変色の危険全表わす。
最初の方法工程の実施のために加熱−および冷却装置を
有する常用の撹拌容器が適している。
重合混合物が大量の浴剤の存在で十分に攪拌可能なiま
である場合、同じ攪拌容′aをまた第二工程のために使
用する。
有利に方法を連続的に実施する。その際第一工程のため
に有利に連続的に貫流された撹拌容器1&:O1!用し
および滞留時間は、・60重量%の変操車を越えなhよ
うに調節する。特に変換率は第一工程で35〜50重量
%である。特に第−反応器中で溶剤なしに作業しおよび
これは最初に連続的に貫流する混合容器中の第1反応器
から生じる重合混合物に添加する。第二方法工程のため
に特に攪拌装置を有しない、連続的に上方から下方へ貫
流されるカラム反応器が通している。有利な操作方法で
カラム反応器の上部範囲で沸81最件が支配しおよび蒸
発する配分が備えつけられた還流冷却器を用いて重合混
合物中へ導き戻される。沸騰によpカラム反応器の上部
で再混合をおよび下部で進歩する変換率で中断する、効
果的なM導出が達成される。流動性を得るために、温度
はカラム反応器中で上から下へ既に挙げられた境界内で
上昇する。連族的操作で、双方の反応器中外部冷却によ
シ均一な温度を保持する・ 最終変換率の達成後重合体溶液中に含有された溶剤なら
びに必要とあれば揮発性モノマーのなお存在する!!4
fを蒸発する。このために連続的操作の際カラム反応器
の下部の排水口に接続される、脱気押出機が適している
。そこでは材料を公知方法で1種または数種のスクリュ
ーを用いて、1種または数種の放圧帯域を通して供給さ
れ、そこで揮発性配分が、成形材料が融液状態で存在す
る温度で蒸発される。少なくとも1つのこの種の放圧帯
域は大気圧より下の圧力、たとえば10〜10013バ
ールで操作すべきである。脱気押出機の操作温度は大体
において侵入から排出まで約220〜270℃に高置る
排出端で融液状の成形材料ストランドを除去し、冷却し
および顆粒状にするかまたは成形された7″口フィルに
加工する。
実施例 例1〜13 非連続的作業方法 還流冷却器を備えた61−攪拌フラスコ卆アルデンー保
護がス雰囲気下にメチルメタクリレ−) (MMA) 
、スチロール(St)ないしはα−メチルスチロール(
MBC)、無水マレインfIR(MAH)、溶剤として
ドルオールまたは酢酸ブチル(例6人開始剤としてジー
t、−デチルペルオキシドまたはビス−(t、ブチルペ
ルオキシ)−ブタンおよび場合により8節剤としてドデ
シルメルカプタンから成る反応混合物が装入されおよび
90〜110℃の反応温度に加熱される。量および反応
条件は表1および2に記載される。
83〜1(70優のモノマーの変換波溶剤が反応混合物
からスクリュー蒸発器中に除去され、その際融液状成形
材料がIA留する。
例9では溶剤は8時間後初めて45.5チの変換率で麻
加される。表1および2で還元粘反eta(ap)/c
および得られた重合体のビカー軟化温[(VJI!T)
ならびに七ツマ−および溶剤の残金fが記載されている
例14 2工程での連続的作業方法 MMA 75重量部(T〕、スチロール15T1MAH
10Tsシーt、ブチルペルオキシド0.04Tおよび
ドルオール30Tから成る混合物が連続的な流として加
熱された攪拌釜中へ導入され、その際その充填量は供給
−および排出速度で、20時間の反応混合物の滞留時間
が生じるように合わせられる。95℃の重合温度で50
係の一定の変換率を詞節する。形成された重合体シロッ
プの供給に相当する容量流が連続的に除去されおよび加
熱ジャケットおよび備えつけられた還流冷却器を有する
倫直に立っている管状反応器のヘッドに導かれる。管状
反応器の上部で反応混合物が還流下に沸騰する。100
〜110°Cで10時間の滞留時間後、97チより上の
変換率が達成される。反応混合物は管状反応器の下端で
除去されおよび歯車ポンプを用いる揮発性成分の蒸発の
ためにスクリュー蒸発器中へ導かれる。排出された重合
体はeta(op)/c=61R1/Iの還元粘度、1
23℃ノVIICT l有しおよび残モノマー0.06
重量%およびドルオール0.274 ff:含有fル。
例15 第二工程で溶剤添加を伴う、二二程での連続的方法 例14と同じ装置を使用するが、管状反応器中への侵入
前に静止ぐキサ−が中間接続される。
MMA 76 T %スチロール1T1α−メチルスチ
ロール15T、MAH9Tおよびビス−(toグチルペ
ルオキシ)−ブタン0.04τから成る混合物が連続的
に反応器中に導入されおよび100℃で140分の滞留
時間後35〜40チの一定の変換率で連続的に除去され
る。除去された重合体シロップ【、シロップ100T毎
にドルオール30Tおよび開始剤0.02 Tが連続的
に加えられおよび静止ミキサーの貫流の際均−に混合さ
れおよびさらなる重合のために管状反応器中へ導かれる
。15時間の還流時間後97%’!で反応された反応混
合物から揮発性成分が除去されおよびeta(sp)/
c == 661111 / 11の還元粘度、131
℃のvlliT N  0.071の残モノマー含量お
よび0.32チのトルオ−ルー残含量を有する成形材料
が生じる。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、ラジカル重合により メチルメタクリレート     60〜90重量% ビニル芳香族少なくとも1種   5〜25重量% 無水マレイン酸       2.5〜15重量% アルキルアクリレート       0〜5重量% から成るモノマー混合物から成形材料を製造する方法に
    おいて、重合を最高60重量%の変換率まで、重合可能
    でない有機溶剤の存在または不在で実施し、かつ重合を
    この変換率から、70〜150℃または−ビニル芳香族
    としてα−メチルスチロールを使用する場合−130℃
    までの温度範囲で有機溶剤の存在で少なくとも80重量
    %の変換率まで続け、かつ引続き揮発性成分を蒸発する
    ことを特徴とする、モノマー混合物から成形材料を製造
    する方法。 2、重量を少なくとも90重量%の変換率まで続ける、
    特許請求の範囲第1項記載の方法。 3、反応混合物が最終変換率に達した際重合温度でなお
    流動性であるような量の有機溶剤を使用する、特許請求
    の範囲第1項または第2項記載の方法。 4、有機溶剤を反応混合物の重量に対し20〜50%の
    量で使用する、特許請求の範囲第3項記載の方法。 5、80〜150℃の沸点を有する有機溶剤を使用する
    、特許請求の範囲第1項から第4項までのいずれか1項
    記載の方法。 6、脂肪族エステルまたはケトンまたは芳香族を溶剤と
    して使用する、特許請求の範囲第5項記載の方法。 7、方法を連続的に実施する、特許請求の範囲第1項か
    ら第6項までのいずれか1項記載の方法。 8、方法を二つの工程で実施し、その際第一方法工程の
    ために撹拌容器および第二方法工程のために管状反応器
    を使用する、特許請求の範囲第7項記載の方法。 9、撹拌装置なしの垂直に立っている管状反応器を使用
    し、かつ上部で反応混合物の沸騰条件下に作業する、特
    許請求の範囲第8項記載の方法。 10、開始剤として2,2−ビス−(t.ブチルペルオ
    キシブタン)を使用する、特許請求の範囲第1項記載の
    方法。
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