製造技術

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根上工業の製造技術

お客様のご要望に応じた様々な樹脂を、重合技術、後処理技術を駆使し製造しております。製造設備は少量多品種に対応した設計になっています。

メタクリル酸エステル系ポリマーについて

製造技術

懸濁重合法によるメタクリル酸エステル、スチレン 系の真球状ポリマ-粒子

  • 分子量(Mw)1万~100万
  • Tg20~120℃
  • 残存モノマ-が少ない
  • 平均粒子径5μm~1mm
可能な技術

下記4項目のコントロール

  • 粒度分布
  • 架橋密度
  • 屈折率
  • 分子量分布
官能基の導入
カルボキシル基(カルボン酸基)
ヒドロキシル基(水酸基)
グリシジル基(エポキシ基)など
ポリマーアロイ
ブロック重合、グラフト重合、含浸重合

真球状機能性ポリマー微粒子について

製造技術

懸濁重合法によるウレタン、メタクリル酸エステル系の真球状架橋ポリマー微粒子

  • 凝集のない一次粒子
  • 平均粒子径0.1~120μm
  • 溶剤系へも水系へも容易に再分散可能
可能な技術

硬さの調整(ソフトからハードまで)

各種薬剤(無機系、有機系)の含有
染料、顔料
香料
ガラス粉、セラミック粉、砥材
パラフィン類

表面に官能基導入(水酸基など)

水湿体(ウェットケーキ)や水分散での供給

ウレタンアクリレートオリゴマー反応性ウレタンポリマーについて

製造技術

有機イソシアネートと活性水素化合物の重付加反応からなるウレタンアクリレート

可能な技術

高いウレタン結合濃度を有する高分子量体の分子量規制

高純度化(錫、アルカリ金属、ハロゲンなどの低減)

低粘度から高粘度までの対応

官能基の導入
イソシアネート基
カルボキシル基(カルボン酸基)
ヒドロキシル基(水酸基)
グリシジル基(エポキシ基)など

アクリル酸エステル系ポリマーについて

製造技術

懸濁重合法によるアクリル酸エステル系のポリマー

  • 分子量(Mw) 20万~150万
  • Tg-60~90℃
  • 残存モノマ-が少ない
可能な技術

柔軟性、粘着性のポリマーをドライレジン(ラバー)として供給

溶液品(溶剤、モノマー)での供給

分子量分布のコントロール

官能基の導入
カルボキシル基(カルボン酸基)
ヒドロキシル基(水酸基)
グリシジル基(エポキシ基)など

反応性アクリルポリマーについて

製造技術

懸濁重合法、溶液重合法による(メタ)アクリル酸エステル樹脂の重合反応及び(メタ)アクリレート基付加反応

  • 分子量(Mw) 1万~100万
  • Tg -60~200℃
  • 二重結合当量 250~2万
可能な技術

溶液品(溶剤、モノマー)での供給

分子量分布のコントロール

官能基の導入
カルボキシル基(カルボン酸基)
ヒドロキシル基(水酸基)
グリシジル基(エポキシ基)

その他の製造技術と技術解説

懸濁重合

ビニル基をもつモノマーのラジカル重合を行う際に用いられる方法の一つ。媒体(主として水)に不溶なモノマーを媒体中で激しくかき混ぜると分散、懸濁し、0.01~1mmの大きさの液滴となる。これにモノマーに可溶な開始剤(例:過酸化ベンゾイルやアゾビスイソブチロニトリルなど)を加えて行う重合が懸濁重合である。また、ポリウレタンのような重付加反応を懸濁状態で行う場合もある。

重合は、モノマーの液滴中で進行し、粒子状のポリマーが得られる。モノマーとして、酢酸ビニル、スチレン、メタクリル酸メチルなどを用いて懸濁重合させると、真球状の粒子が得られるので、このような場合はパール重合と呼ばれる。液滴内での重合は、本質的には塊状重合と同じであり、重合速度および重合度は大きい。懸濁重合では、重合が進行すると、モノマーの液滴はモノマーを溶媒とするポリマーの濃厚な溶液となり、液滴同士が粘着しやすくなる。そのため重合は、よく分散するように激しく攪拌しながら行う必要があり、また液滴を安定化するために、ゼラチン、デンプン、ポリビニルアルコール、カルボキシメチルセルロースのような水溶性ポリマーや、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウムなどの不溶性粉末を加える。

生成ポリマーの粒子の大きさは、攪拌速度によっても変化する。また、重合中に発生する重合熱は、周囲の媒体によって除かれるので局部過熱が起こらず、温度の調節が容易である。懸濁重合は、重合度の大きいポリマーが得られ、また生成ポリマーの単離が容易であるので、成形材料用のポリマー、例えばポリスチレン、ポリメタクリル酸メチル、ポリ酢酸ビニル、ポリ塩化ビニルなどを得る目的で、工業的製造法として多く利用されている。

乳化重合法

ビニル基をもつモノマーのラジカル重合を行う際に用いられる方法の一つ。水を媒体とし、この中に乳化剤または界面活性剤を溶解させ、これに水に不溶または溶解性の低いモノマーを加えて、水に可溶な開始剤(例:過硫酸カリウム、過酸化水素など)を用いて重合を行う方法である。

ある濃度以上の界面活性剤の水溶液では、界面活性剤の分子は会合してミセルを形成する。界面活性剤は、親水性部と疎水性部から成り、親水性部を外側つまり水側に向けて会合する。界面活性剤がミセルを形成している水溶液中にモノマーを加えると、モノマーは水に不溶なので、一部ミセルに取り込まれ、液滴として存在する。乳化重合で用いる重合開始剤は水溶性であり、水相で発生したラジカルがミセル中のモノマーに達して重合を開始する。

この点が他のラジカル重合で用いられる塊状重合や懸濁重合と大きく異なる。重合に関与するラジカルは、ミセル中に一個しかなく、次のラジカルが水相より、ミセル中に入ってくるまで重合は停止しない。また、ミセル中のモノマーが消費されると、水中のモノマー液滴からモノマーが補強され重合が進行し続ける。したがって、塊状重合や懸濁重合で得られるより、重合度の大きなポリマーが得られる。また、乳化重合ではミセルの周囲の水によって重合熱が除かれるので、懸濁重合と同様に温度の調節が容易である。乳化重合で得られる生成ポリマーは分散媒としての水に乳濁したラテックスとして得られ、塗料、繊維処理剤、接着剤などの用途にそのまま用いられる。また、塩類を加え、ポリマーを凝集、固化して製品化することもできるが、界面活性剤が残留しやすい欠点もある。

溶液重合

ビニル基をもつモノマーのラジカル重合を行う際に用いられる方法の一つ。生成するポリマーが可溶な溶媒にモノマーおよび開始剤を溶解させて、加熱して重合を行う方法である。開始剤としては、モノマーまたは溶媒に可溶な過酸化ベンゾイルやアゾビスイソブチロニトリルなどが用いられる。

溶液重合の特徴は、塊状重合に比べて重合度および重合速度が小さく、重合系において発生する重合熱が、周囲の溶媒に除かれるので重合温度の調節が容易である。 溶液重合は重合終了後そのままポリマー溶液として使用する場合は極めて有用であるが、ポリマーを固体として取出すには、溶媒を除去し、ポリマーを回収しなければならず面倒である。

塊状重合

ビニル基をもつモノマーのラジカル重合を行う際に用いられる方法の一つ。溶媒を用いないで、ビニルモノマーだけをそのまま、または少量の開始剤を加えて、加熱して重合を行う方法である。開始剤としては、モノマーに可溶な過酸化ベンゾイルやアゾビスイソブチロニトリルなどが用いられる。

塊状重合の特徴は、重合速度が大きく、比較的純粋なポリマーが塊状で得られることである。しかし、重合熱を取り除くことが困難であるため、局部加熱が生じるなど重合温度の制御がむずかしく、また、生成ポリマーが固化して容器に付着するなど、後処理が面倒であるというような欠点がある。

工業的には、スチレンモノマーからの連続塊状重合によるポリスチレンのペレットの成形、ポリメタクリル酸メチルの有機ガラスの作製、ガラス繊維強化不飽和ポリエステルの硬化、金型の中での重合―成形(注型重合)などに塊状重合が採用されている。

沈殿重合

ビニル基をもつモノマーのラジカル重合を行う際に用いられる方法の一つ。モノマーおよび開始剤が可溶で、生成するポリマーが溶解せず、膨潤し難い溶媒を使用して、加熱して重合を行う方法である。開始剤としては、モノマーまたは溶媒に可溶な過酸化ベンゾイルやアゾビスイソブチロニトリルなどが用いられる。重合が開始してポリマーが生成すると溶媒に不溶なために析出してくる。

沈殿重合の特徴は、重合が開始し、析出したポリマーは本質的には塊状重合に近いので溶液重合に比べて重合度および重合速度が大きいが、重合系において発生する重合熱が、周囲の溶媒に除かれるので重合温度の調節が比較的容易である。

沈殿重合は重合終了後単離、乾燥すればポリマー単体を得ることができ、懸濁重合や乳化重合のような懸濁安定剤や乳化剤を使用しないため、純粋なポリマーを得ることができる。
ただしこの重合は、限定されたモノマーと溶媒の組み合わせにしか使用できない欠点がある。