JP2008308565A - 熱可塑性共重合の製造方法 - Google Patents

熱可塑性共重合の製造方法 Download PDF

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Abstract

【課題】
耐熱性、無色透明性、成形加工特性に優れ、さらに長期使用時の寸法安定性に優れた熱可塑性共重合体組成物、ならびにその製造方法を提供する。
【解決手段】
グルタル酸無水物単位(i)を含む熱可塑性共重合体組成物であって、不飽和カルボン酸アルキルエステル単位(ii)および不飽和カルボン酸単位(iii)を含む共重合体(A)を製造する工程(第一工程)と、続いて、触媒を含有させて該共重合体(A)を加熱処理し、脱水および/または脱アルコール反応による分子内環化反応を行い、一般式(1)で表されるグルタル酸無水物単位(i)を含む熱可塑性共重合体(B)を製造する工程(第二工程)、さらに金属化合物をイオン交換樹脂を用いて除去する工程(第三工程)を含むことを特徴とする熱可塑性共重合体の製造方法。
【選択図】 なし

Description

本発明は、耐熱性、成形加工特性、無色透明性に優れ、とりわけ高湿条件下での寸法安定性に優れたグルタル酸無水物単位を含む熱可塑性共重合体の製造方法に関するものである。
ポリメタクリル酸メチル(以下、PMMAと称する)やポリカーボネート(以下、PCと称する)といった非晶性樹脂は、その透明性や寸法安定性を活かし、光学材料、家庭電気機器、OA機器および自動車などの各部品を始めとする広範な分野で使用されている。
近年、これらの樹脂は、特に光学レンズ、プリズム、ミラー、光ディスク、光ファイバー、液晶ディスプレイ用シート・フィルム、導光板などの、より高性能な光学材料にも幅広く使用されるようになっており、樹脂に要求される光学特性や成形加工性、耐熱性もより高度なものになっている。
また現在、これらの透明樹脂は、テールランプやヘッドランプといった自動車等の灯具部材としても使用されているが、近年、車内空間を大きくするためやガソリン燃費を改良するために、テールランプレンズやインナーレンズ、ヘッドランプ、シールドビーム等の各種レンズと光源の間隔を小さくすること、部品の薄肉化が図られる傾向にあり、優れた成形加工性が要求されるようになっている。また、車両は過酷な条件下で使用されるため、高温多湿下での形状変化が小さいことや、優れた耐傷性、耐候性、耐油性も要求される。
しかしながら、PMMA樹脂は、優れた透明性、耐候性を有するものの、耐熱性が十分ではないといった問題があった。一方、PC樹脂は、耐熱性、耐衝撃性に優れるものの、光学的歪みである複屈折率が大きく、成形物に光学的異方性が生じること、成形加工性、耐傷性、耐油性に著しく劣るといった問題があった。
そのため、PMMAの耐熱性を改良する目的で、耐熱性付与成分としてマレイミド系単量体あるいは無水マレイン酸単量体等を導入した樹脂が開発されている。しかし、マレイミド系単量体は高価であると同時に反応性が低く、無水マレイン酸は熱安定性が悪いという問題があった。
これらの問題点を解決する方法として、不飽和カルボン酸単量体単位を含有する共重合体を、押出機を用いて加熱して環化反応させることにより得られるグルタル酸無水物単位を含有する共重合体が例えば特許文献1に開示されているが、押出機を用いて該共重合体を加熱処理して得られるグルタル酸無水物単位を有する共重合体は著しく着色するという問題があった。
また、不飽和カルボン酸単量体単位を含有する重合体溶液を真空下で加熱することによりグルタル酸無水物単位を含有する共重合体を製造する方法が開示されている(特許文献2参照)。しかし、これら公報に記載されている方法においては、溶媒を完全に真空下で脱溶媒するためには、高温で長時間の熱処理が必要となり、多大な労力とエネルギーが必要になるといった問題点があった。また、不飽和カルボン酸単量体を含有する重合体を溶液中で製造する際、高重合率を得るためには、重合温度を高める必要があり、重合体を溶液のまま真空下で加熱しても、得られるグルタル酸無水物単位を含有する共重合体の着色抑制効果は十分ではなく、近年のより高度な無色性の要求を満たすものではなかった。
これらの課題を解決する方法として、特許文献3では、特定の不飽和カルボン酸単位を含有する共重合体を特定の重合条件下で製造し、続いて該共重合体を加熱処理することにより、無色透明性と滞留安定性に優れるグルタル酸無水物含有共重合体の製造方法が開示されている。特許文献3提案の技術により、得られる共重合体の着色および滞留安定性は大いに改良されることがわかった。しかし自動車等の灯具部材などに使用される光学材料は、もともとはガラス材料が用いられていたものの、軽量化や成形加工性の面から樹脂化が進んできた用途である。樹脂はガラスとは異なり、吸水性を有するという本質課題があり、特に高湿条件下での長期使用時に吸水による寸法変化が生じるという課題があった。特に、自動車部品は長時間にわたり大気雰囲気下で使用されることから、近年ガラスと同様に、より過酷な条件下での長期使用時の寸法安定性のさらなる改良が必要であった。
特開昭49−85184号公報(第1−2頁、実施例) 特開昭60−120707号公報(第1−2頁、実施例) 特開2004−2711公報(第1−2頁、実施例)
本発明の目的は、熱可塑性重合体の過酷な条件下での長期使用時の寸法安定性向上検討を行い、耐熱性、無色透明性、成形加工特性、過酷な条件下での長期使用時の寸法安定性に優れた熱可塑性共重合体組成物およびその製造方法を提供することにある。
本発明者らは、上記の課題を解決すべく鋭意検討した結果、特許文献3提案の方法により得られる熱可塑性共重合体中に存在する触媒由来の金属化合物を除去することにより、従来の知見では為し得なかった、耐熱性、無色透明性、成形加工特性、寸法安定性に優れた熱可塑性共重合体組成物が得られることを見出し、本発明に到達した。
すなわち、本発明は以下の構成からなる。
下記一般式(1)で表されるグルタル酸無水物単位(i)を含む熱可塑性共重合体組成物であって、不飽和カルボン酸アルキルエステル単位(ii)および不飽和カルボン酸単位(iii)を含む共重合体(A)を製造する工程(第一工程)と、続いて、触媒を含有させて該共重合体(A)を加熱処理し、脱水および/または脱アルコール反応による分子内環化反応を行い、一般式(1)で表されるグルタル酸無水物単位(i)を含む熱可塑性共重合体(B)を製造する工程(第二工程)、さらに金属化合物をイオン交換樹脂を用いて除去する工程(第三工程)を含むことを特徴とする熱可塑性共重合体の製造方法。
Figure 2008308565
(ただし、R、Rは、同一または相異なるものであり、水素原子および炭素数1〜5のアルキル基から選ばれるいずれかを表す。)
〔2〕前記第三工程で金属化合物の含有量を100ppm以下にする〔1〕に記載の熱可塑性共重合体の製造方法。
〔3〕該イオン交換樹脂が陽イオン交換樹脂である〔1〕または〔2〕に記載の熱可塑性共重合体の製造方法。
〔4〕重量平均分子量が2000以下のオリゴマー含有量が1%以下である〔1〕〜〔3〕いずれかに記載の熱可塑性共重合体の製造方法。
本発明により、樹脂中の金属化合物や低分子量オリゴマーを除去することができ、高い耐熱性、無色透明性、成形加工特性だけでなく、寸法安定性にも優れた熱可塑性共重合体組成物を製造することが可能となった。
以下、本発明の熱可塑性共重合体組成物およびその製造方法について、具体的に説明する。
本発明の熱可塑性共重合体組成物の製造方法とは、下記一般式(1)で表されるグルタル酸無水物単位(i)を含む熱可塑性共重合体組成物であって、不飽和カルボン酸アルキルエステル単位(ii)および不飽和カルボン酸単位(iii)を含む共重合体(A)を製造する工程(第一工程)と、続いて、触媒を含有させて該共重合体(A)を加熱処理し、脱水および/または脱アルコール反応による分子内環化反応を行う工程(第二工程)により、一般式(1)で表されるグルタル酸無水物単位(i)および不飽和カルボン酸アルキルエステル単位(ii)を含む熱可塑性共重合体(B)を製造し、さらに金属化合物をイオン交換樹脂を用いて除去する工程(第三工程)を含むことを特徴とする熱可塑性共重合体の製造方法。
Figure 2008308565
上記の製造方法による場合、典型的には、共重合体(A)を加熱処理し、脱水および/または脱アルコール反応による分子内環化反応を促進させる触媒として、酸、アルカリ、2単位の不飽和カルボン酸単位(iii)のカルボキシル基が脱水され、あるいは、隣接する不飽和カルボン酸単位(iii)と不飽和カルボン酸アルキルエステル単位(ii)からアルコールの脱離により1単位の前記グルタル酸無水物単位(i)が生成される。
第一工程に用いられる不飽和カルボン酸単量体としては特に制限はなく、他のビニル化合物と共重合させることが可能ないずれの不飽和カルボン酸単量体も使用可能である。好ましい不飽和カルボン酸単量体として、下記一般式(2)
Figure 2008308565
(ただし、Rは水素および炭素数1〜5のアルキル基から選ばれるいずれかを表す)
で表される化合物、マレイン酸、およびさらには無水マレイン酸の加水分解物などが挙げられるが、特に熱安定性が優れる点でアクリル酸、メタクリル酸が好ましく、より好ましくはメタクリル酸である。これらはその1種または2種以上用いることができる。なお、上記一般式(2)で表される不飽和カルボン酸単量体は、共重合すると下記一般式(3)で表される構造の不飽和カルボン酸単位を与える。
Figure 2008308565
また不飽和カルボン酸アルキルエステル系単量体としては特に制限はないが、好ましい例として、下記一般式(4)で表されるものを挙げることができる。
Figure 2008308565
(ただし、Rは水素および炭素数1〜5のアルキル基から選ばれるいずれかを表し、Rは無置換または水酸基もしくはハロゲンで置換された炭素数1〜6の脂肪族炭化水素基および炭素数3〜6の脂環式炭化水素基から選ばれるいずれかを示す)
これらのうち、無置換または水酸基もしくはハロゲンで置換された炭素数1〜6の脂肪族炭化水素基および炭素数3〜6の脂環式炭化水素基から選ばれるいずれかの炭化水素基を持つアクリル酸エステルおよび/またはメタクリル酸エステルが特に好適である。なお、上記一般式(4)で表される不飽和カルボン酸アルキルエステル単量体は、共重合すると下記一般式(5)で表される構造の不飽和カルボン酸アルキルエステル単位を与える。
Figure 2008308565
不飽和カルボン酸アルキルエステル単量体の好ましい具体例としては、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸n−ブチル、アクリル酸t−ブチル、アクリル酸ベンジル、アクリル酸2−エチルヘキシル、アクリル酸ラウリル、アクリル酸ドデシル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸n−ブチル、メタクリル酸t−ブチル、メタクリル酸ベンジル、メタクリル酸ラウリル、メタクリル酸ドデシル、トリフルオロエチルメタクリレート、などの単量体が例示できる。中でも、光学特性、熱安定性に優れる点で、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチルが好ましく、とりわけメタクリル酸メチルが好ましい。これらは単独でも、もしくは2種類以上の混合物であってもよい。
また、第一工程においては、本発明の効果を損なわない範囲で、その他のビニル系単量体を用いてもかまわない。その他のビニル系単量体の好ましい具体例としては、スチレン、α−メチルスチレン、o−メチルスチレン、p−メチルスチレン、o−エチルスチレン、p−エチルスチレンおよびp−t−ブチルスチレンなどの芳香族ビニル系単量体、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、エタクリロニトリルなどのシアン化ビニル系単量体などを挙げることができるが、透明性、複屈折率、耐薬品性の点で芳香環を含まない単量体がより好ましく使用できる。これらは単独ないし2種以上を用いることができる。
第一工程における重合方法については、基本的にはラジカル重合による、塊状重合、溶液重合、懸濁重合、乳化重合などの公知の重合方法を用いることができ、不純物がより少ない点で溶液重合、塊状重合、懸濁重合が特に好ましい。
第一工程における重合温度については、任意に設定することが可能であるが、好ましくは使用する有機溶媒の沸点以下の温度が好ましい。中でも、100℃以下の重合温度で重合することが好ましく、90℃以下の重合温度で重合することがより好ましい。また、重合温度の下限は、重合が進行する温度であれば、特に制限はないが、重合速度を考慮した生産性の面から、通常50℃以上、好ましくは60℃以上である。
また、第一工程における重合時間は、必要な重合率を得るのに十分な時間であれば特に制限はないが、生産効率の点から60〜360分間の範囲が好ましく、90〜240分間の範囲が特に好ましい。
また、第一工程における、重合液中の溶存酸素濃度を5ppm以下に制御することが、加熱処理後の熱可塑性共重合体組成物の優れた無色透明性、滞留安定性および熱安定性を達成することができるため、好ましい。さらに加熱処理後の着色をより抑制するために好ましい溶存酸素濃度の範囲は0.01〜3ppmであり、さらに好ましくは0.01〜1ppmである。溶存酸素濃度が5ppmを超える場合、加熱処理後の熱可塑性共重合体組成物が着色する傾向が見られ、また熱可塑性共重合体組成物の熱安定性が低下するため、本発明の目的を達することができない。
ここで、本発明における、溶存酸素濃度は、重合液中の溶存酸素を溶存酸素計(例えばガルバニ式酸素センサーである飯島電子工業株式会社製、DOメーターB−505)を用いて測定した値である。溶存酸素濃度を5ppm以下にする方法については、重合容器中に窒素、アルゴン、ヘリウムなどの不活性ガスを通じる方法、重合液に直接不活性ガスをバブリングする方法、重合開始前に不活性ガスを重合容器に加圧充填した後、放圧を行う操作を1回若しくは2回以上行う方法、単量体混合物を仕込む前に密閉重合容器内を脱気した後、不活性ガスを充填する方法、重合容器中に不活性ガスを通じる方法を例示することができる。
第一工程である共重合体(A)の製造時に用いられるこれらの単量体混合物の好ましい割合は、該単量体混合物を100重量%として、不飽和カルボン酸系単量体が15〜50重量%、より好ましくは20〜45重量%、不飽和カルボン酸アルキルエステル系単量体は好ましくは50〜85重量%、より好ましくは55〜80重量%、これらに共重合可能な他のビニル系単量体を用いる場合、その好ましい割合は0〜35重量%、特に好ましい割合は0〜10重量%である。
不飽和カルボン酸系単量体量が15重量%未満の場合には、共重合体(A)の加熱処理による上記一般式(1)で表されるグルタル酸無水物単位(i)の生成量が少なくなり、耐熱性向上効果が小さくなる傾向がある。一方、不飽和カルボン酸系単量体量が50重量%を超える場合には、共重合体(A)の加熱処理による環化反応後に、不飽和カルボン酸単位(iii)が多量に残存する傾向があり、無色透明性、滞留安定性が低下する傾向がある。
また、これらの単量体混合物は、有機溶媒中に一括で仕込んで共重合しても良く、分割添加、逐次添加しながら共重合しても良い。より好ましくは、生成する共重合体(A)を構成する単量体単位の組成分布を低減する目的で、単量体混合物中の重量組成比を任意に設定して、分割添加あるいは逐次添加する方法が挙げられる。
本発明に使用される重合開始剤としては、ラジカル重合開始剤を使用することが好ましい。ラジカル重合開始剤としては、通常使用されるあらゆる開始剤が使用できるが、中でも、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル、2,2’−アゾビス−4−メトキシ−2,4−ジメチルバレロニトリル、2,2’−アゾビス−2,4−ジメチルバレロニトリル、2,2’−アゾビス−2−メチルブチロニトリルなどのアゾ系化合物、ラウロイルパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド、t−ブチルパーオキシネオデカネート、t−ブチルパーオキシピバレート、t−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート、t−ブチルパーオキシベンゾエート、ジクミルパーオキサイドなどの有機過酸化物が好適に使用することができる。
使用される重合開始剤の量は、共重合に用いられる単量体混合物量に対して、0.001〜2.0重量部が好ましく、とりわけ0.01〜1.0重量部が好ましい。
また、本発明においては、分子量を制御する目的で、アルキルメルカプタン、四塩化炭素、四臭化炭素、ジメチルアセトアミド、ジメチルホルムアミド、トリエチルアミン等の連鎖移動剤を添加することができる。
本発明に使用されるアルキルメルカプタンとしては、例えば、n−オクチルメルカプタン、t−ドデシルメルカプタン、n−ドデシルメルカプタン、n−テトラデシルメルカプタン、n−オクタデシルメルカプタン等が挙げられ、なかでもt−ドデシルメルカプタン、n−ドデシルメルカプタンが好ましく用いられる。
以上により製造された共重合体(A)は、重量平均分子量(以下Mwとも言う)が、好ましくは、2000〜1000000、より好ましくは、5000〜500000であることが望ましい。Mwが2000未満の場合には、重合体が脆く、機械的な性質が劣悪になる傾向にある。Mwが1000000を超える場合には、溶融成形や溶液塗工した製品に十分に溶融、または溶解しない高分子量物が異物として残りやすくなる傾向にありフィッシュアイやハジキの欠点が出やすくなる傾向にある。
また、本発明では、特定の共重合組成、溶媒種を選択することにより、均質な分子量分布を有する共重合体が得られる。好ましい態様においては共重合体(A)の分子量分布(重量平均分子量Mw/数平均分子量Mn)で、1.5〜5.0であるものが得られ、より好ましい態様においては、1.7〜4.0であるものが得られ、とりわけ好ましい態様においては2.0〜3.5の範囲のものが得られる。分子量分布が上記範囲にある場合には、得られる熱可塑性共重合体が成形加工性に優れる傾向があり、好ましく使用することができる。
本発明における第二工程、すなわち共重合体(A)を加熱処理し、脱水および/または脱アルコールにより分子内環化反応を行い、グルタル酸無水物単位(i)を含有する熱可塑性共重合体を製造する方法は、特に制限はないが、ベントを有する加熱した押出機に通して製造する方法や窒素気流中などの不活性ガス雰囲気で、または真空下で加熱脱揮できる装置内で製造する方法が好ましい。中でも、酸素存在下で加熱による分子内環化反応を行うと、黄色度が悪化する傾向が見られるため、十分に系内を窒素などの不活性ガスで置換することが好ましい。特に好ましい装置として、例えば、”ユニメルト(登録商標)”タイプのスクリューを備えた単軸押出機、二軸、三軸押出機、連続式またはバッチ式ニーダータイプの混練機などを用いることができ、とりわけ二軸押出機が好ましく使用することができる。
なお、上記の方法により加熱脱揮する温度は、脱水および/または脱アルコールにより分子内環化反応が生じる温度であれば特に限定されないが、好ましくは180〜320℃の範囲、特に200〜310℃の範囲が好ましい。
また、この際の加熱脱揮する時間も特に限定されず、所望する共重合組成に応じて適宜設定可能であるが、通常、1分間〜60分間、好ましくは2分間〜30分間、とりわけ3〜20分間の範囲が好ましい。特に、押出機を用いて、十分な分子内環化反応を進行させるための加熱時間を確保するため、押出機のスクリュー直径(D)とスクリューの長さ(L)の比(L/D)が40以上であることが好ましい。L/Dの短い押出機を使用した場合、未反応の不飽和カルボン酸単位(iii)が多量に残存するため、加熱成形加工時に反応が再進行し、成形品にシルバーや気泡が見られる傾向や成形滞留時に色調が大幅に悪化する傾向がある。
また、押出機の中でも、二軸・単軸複合型連続混練押出機を用いることにより、極めて無色透明性、機械特性に優れる熱可塑性共重合体が得られる傾向があるため、好ましく使用することができる。ここで、二軸・単軸複合型連続混練押出機とは、押出機ケーシング内に、スクリュー部を形成した第1軸および第2軸が並列に配置された二軸スクリュー部、および二軸スクリュー部より延長された第1軸が配置された単軸スクリュー部を有し、かつ前記二軸スクリュー部と単軸スクリュー部の連通部に流量調節機構を備え、前記ケーシングに二軸スクリュー部に連通する原料供給口を備えるとともに、前記延長された第1軸の端部に連通する吐出口を備えた二軸・単軸複合型連続混練押出機を言い、市販されているこのタイプの押出機としては、CTE社製の「HTM型押出機」が挙げられる。原料となる共重合体(A)を、連続式で加熱処理し環化反応を進行させる際、反応の進行に従い、溶融粘度が高くなることに起因し、押出装置のせん断による発熱が大きくなり、分子主鎖の熱分解による着色が大きくなる傾向が見られる。また、該せん断発熱は、単軸スクリューよりも二軸スクリューで溶融混練した場合に大きくなる。一方、反応速度の観点からは、二軸スクリューで溶融混練することが好ましい。
以上のことから、特定の二軸・単軸複合型連続混練押出機を用いることにより、溶融粘度が比較的低い反応初期段階では、二軸スクリューで、十分な反応速度を確保しながら、溶融粘度が比較的高くなる反応後期段階では、せん断発熱を抑制した単軸スクリュー部で加熱処理することにより、分子主鎖の熱分解が抑制されるため、得られるグルタル酸無水物単位(i)を含有する熱可塑性共重合体(B)は特に色調、機械特性に優れるものと推察される。
押出機を用いて共重合体(A)を加熱する際の押出機のシリンダー温度は200〜320℃に設定することが好ましく、220〜310℃に設定することがより好ましい。
さらに本発明では、共重合体(A)を上記方法等により加熱する際にグルタル酸無水物への環化反応を促進させる触媒として、酸、アルカリ、塩化合物の1種以上を添加するものである。その添加量は特に制限はなく、共重合体(A)100重量部に対し、0.01〜1重量部程度が適当である。また、これら酸、アルカリ、塩化合物の種類についても特に制限はなく、酸触媒としては、塩酸、硫酸、p−トルエンスルホン酸、リン酸、亜リン酸、フェニルホスホン酸、リン酸メチル等が挙げられる。塩基性触媒としては、金属水酸化物、アミン類、イミン類、アルカリ金属誘導体、アルコキシド類、水酸化アンモニウム塩等が挙げられる。さらに、塩基触媒としては、酢酸金属塩、ステアリン酸金属塩、炭酸金属塩が挙げられる。ただし、その触媒保有の色が熱可塑性共重合体の着色に悪影響を及ぼさず、かつ透明性が低下しない範囲で添加する必要がある。
中でも、アルカリ金属を含有する化合物(アルカリ金属化合物)が、比較的少量の添加量で、優れた反応促進効果を示すため、好ましく使用することができる。具体的には、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等の水酸化物、ナトリウムメトキシド、ナトリウムエトキシド、ナトリウムフェノキシド、カリウムメトキシド、カリウムエトキシド、ナトリウムフェノキシド等のアルコキシド化合物、酢酸リチウム、酢酸ナトリウム、酢酸カリウム、ステアリン酸ナトリウム等の有機カルボン酸塩等が挙げられ、とりわけ水酸化ナトリウム、ナトリウムメトキシド、酢酸リチウム、酢酸ナトリウムを好ましく使用することができる。
上述の通り、第二工程において触媒存在下で、熱可塑性共重合体(B)を製造することが有効であるが、さらに第三工程として、金属化合物を除去する工程を加えることにより、高湿条件下での長期使用時の寸法安定性が向上することを本発明者らは見出した。金属化合物の含有量としては100ppm以下が好ましく、より好ましくは30ppm以下であり、更に好ましくは10ppm以下である。
金属化合物を除去する方法としては、シリカゲルカラムや蒸留、イオン交換等が挙げられるが、除去効率やコストを考慮するとイオン交換樹脂を用いて精製する方法が最も好ましい。比較的少量の添加量で、優れた反応促進効果を示すアルカリ金属を含有する化合物(アルカリ金属化合物)を精製する方法としては、陽イオン交換樹脂を用いる事が好ましい。
本発明の第三工程において用いられる陽イオン交換樹脂は、当然のことながら、ポリマー溶液中で用いられるので使用する溶媒に応じてその溶媒に膨潤または溶解しないものを選択する必要がある。また、本発明においては塩を除去するために陰イオン交換樹脂を併用することも可能である。更に中性塩も分解交換でき、前pH範囲にわたり使用できるようにするために強酸性陽イオン交換樹脂と強塩基陰イオン交換樹脂を併用するのが好ましい。本発明に使用される強酸性陽イオン交換樹脂は特に限定されるものではなく、公知のものを使用することができる。その構造式としては、例えば、下記一般式(6)で示されるものが挙げられる
Figure 2008308565
強酸性陽イオン交換樹脂の具体例としては、例えば三菱化学(株)製のダイヤイオン(登録商標)PK208、212、216、220、228やダイヤイオン(登録商標)SK1B、102、104、106、110、112、116、ダイヤイオン(登録商標)SKN1、SKN3や、オルガノ(株)製のAmberlyst(登録商標)15DRY、15JWET、16WET、31WET、15JS−HG・DRYやAmberlite(登録商標)IR120B Na、IR124 Na、200CT Na、252 Naが挙げられるが、固体酸として有機反応の触媒として利用可能な強酸性陽イオン交換樹脂触媒であるAmberlyst15JS−HG・DRYが特に好ましい。また、本発明の強塩基性陰イオン交換樹脂も特に限定されるものではなく、公知のものを使用することができる。その構造式としては、例えば下記一般式(7)で示されるものが挙げられる。
Figure 2008308565
強塩基性陰イオンの具体例としては、例えば三菱化学(株)製のダイヤイオン(登録商標)PA306、308、312、316、318、406、408、412、416、418や、ダイヤイオン(登録商標)SA10A、SA11A、SA12A、SA20A、SA21A、SAN1や、オルガノ(株)製のAmberlite(登録商標)IRA400J CL、IRA400T CL、IRA400T CL、4400 CL、IRA402J CL、IRA402BL CL、IRA404J CL、IRA458RF CL、IRA900J CL、IRA904 CL、IRA958CL、IRA410J CL、IRA411 CL、IRA910CT CL等が挙げられる。
また、先に述べたように中性塩も分解交換でき、前pH範囲にわたり使用できるようにするために強酸性陽イオン交換樹脂と強塩基陰イオン交換樹脂を併用するのが好ましいが、強酸性陽イオン交換樹脂と弱塩基性陰イオン交換樹脂の混合品であるオルガノ(株)製のAmberlyst(登録商標)MSPS2−1・DRY等を用いても良い。
本発明においては、イオン交換樹脂を使用する際には、従来一般的に行われているように、再生されていない場合には再生処理した後に使用する。即ち、陽イオン交換樹脂でH型でないものは、使用前に塩酸水溶液又は硫酸水溶液を用いて、陰イオン交換樹脂でOH型でないものは、使用前に水酸化ナトリウム水溶液を用いてイオン交換樹脂を充填したカラムに各水溶液でそれぞれ処理した後に、脱塩水で洗浄して再生を行い、乾燥させる。
本発明では、再生されたイオン交換樹脂の使用に際しては、目的に応じてバッチ式とカラム式のいずれの方法を使用してもよい。使用条件としては、例えば、バッチ式ではポリマー溶液中に含まれる金属化合物に対し、1〜10当量の交換基量の陽、陰各々のイオン交換樹脂を加え、1〜2時間攪拌した後濾過してイオン交換樹脂を取り除く。
イオン交換時のポリマー濃度は、好ましくは1〜40重量%、特に好ましくは5〜20重量%の範囲である。1重量%未満ではポリマー溶液中の金属化合物の濃度が低すぎて吸着しにくくなる傾向がみられ、逆に40重量%を越えるとポリマーの粘度が高くなし、同様の傾向が見られる。
ポリマー溶液の濃度は、第二工程の後に溶媒を加えることによって調節する。この場合の粘度調整溶媒としては、ジクロロメタンやクロロホルム等が挙げられる。また、イオン交換能を高めるために、イオン交時にイオン交換樹脂およびポリマーの耐用温度以下の加熱を行っても良い。
ポリマー溶液からのイオン交換樹脂の分離には通常の定性濾紙や金属メッシュフィルター等による濾過を行えばよい。濾過はポリマー濃度1重量%以上で行うことが好ましく、更に好ましくは、5重量%以上である。1重量%未満では精製後の再沈時に効率が悪くなる。
濾過後に、得られたポリマー溶液をメタノール、エタノール、ヘキサン等の貧溶媒で再沈し、乾燥することによって、目的とする高度に精製された熱可塑性共重合体を得ることができる。
また、本発明者らは樹脂中に含有する重量平均分子量2000以下の低分子量オリゴマーを除去することにより、樹脂の熱安定性やそれに伴って成形性と力学特性が向上し、かつ光学特性も安定化した樹脂を得ることができることを見いだし本発明に至った。
該分子量2000以下のオリゴマー成分の含有量は1%以下が好ましく、より好ましくは0.5%以下であり、更に好ましくは0.1%以下である。樹脂中に含有する重量平均分子量2000以下の低分子量オリゴマーを除去するには、重合体有機貧溶媒による再沈殿法が好適であり、この場合、第二工程の後にアセトンを加えて粘度調節し、イオン交換で精製を行った後、貧溶媒としてヘキサンを用いるのが特に好ましい。
また、本発明の熱可塑性共重合体(B)における各成分単位の定量には、一般に赤外分光光度計やプロトン核磁気共鳴(H−NMR)測定機が用いられる。赤外分光法では、グルタル酸無水物単位は、1800cm−1および1760cm−1の吸収が特徴的であり、不飽和カルボン酸単位や不飽和カルボン酸アルキルエステル単位から区別することができる。
また、H−NMR法では、例えば、グルタル酸無水物単位、メタクリル酸、メタクリル酸メチルからなる共重合体の場合、ジメチルスルホキシド重溶媒中でのスペクトルの帰属を、0.5〜1.5ppmのピークがメタクリル酸、メタクリル酸メチルおよびグルタル酸無水物環化合物のα−メチル基の水素、1.6〜2.1ppmのピークはポリマー主鎖のメチレン基の水素、3.5ppmのピークはメタクリル酸メチルのカルボン酸エステル(−COOCH)の水素、12.4ppmのピークはメタクリル酸のカルボン酸の水素と、スペクトルの積分比から共重合体組成を決定することができる。また、上記に加えて、他の共重合成分として、スチレンを含有する場合、6.5〜7.5ppmにスチレンの芳香族環の水素が見られ、同様にスペクトル比から共重合体組成を決定することができる。
また、本発明の熱可塑性共重合体組成物には、上記(i)および(ii)成分の他に不飽和カルボン酸単位(iii)および/または、共重合可能な他のビニル系単量体単位を含有することができる。
本発明においては、共重合体(A)の脱水および/または脱アルコール反応を十分に行うことにより熱可塑性共重合体(B)中に含有される不飽和カルボン酸単位(iii)の量は10重量%以下、すなわち0〜10重量%とすることが好ましく、より好ましくは0〜5重量%である。不飽和カルボン酸単位が10重量%を超える場合には、無色透明性、滞留安定性が低下する傾向がある。
また、共重合可能な他のビニル系単量体単位量は0〜35重量%であることが好ましいが、より好ましくは10重量%以下、すなわち0〜10重量%であり、さらに好ましくは0〜5重量%である。特に、スチレンなどの芳香族ビニル系単量体単位を含有する場合、含有量が多すぎると、無色透明性、光学等方性、耐薬品性が低下する傾向がある。
本発明の熱可塑性共重合体(B)は、重量平均分子量(以下Mwとも言う)が、好ましくは、2500〜1000000、より好ましくは、5000〜500000であることが望ましい。尚、本発明でいう重量平均分子量とは、多角度光散乱ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC−MALLS)で測定した絶対分子量での重量平均分子量を示す。
かくして得られる本発明の熱可塑性共重合体組成物は、ガラス転移温度が120℃以上と優れた耐熱性を有し、実用耐熱性の面で好ましい。また、好ましい態様においてはガラス転移温度が130℃以上の極めて優れた耐熱性を有する。また、上限としては、通常160℃程度である。なお、ここでいうガラス転移温度とは、示差走査熱量計(Perkin Elmer社製DSC−7型)を用いて昇温速度20℃/分で測定したガラス転移温度である。
さらに本発明においては、第二工程にて分子内環化反応の触媒として使用される塩化合物を、第三工程にて金属化合物の含有量を100ppm以下に除去することで熱可塑性共重合体からなる樹脂成形体の高湿条件下での長期使用時の寸法安定性が向上する。高湿条件下での長期使用時の寸法安定性については、例えば、常温常湿の環境下、あるいは60℃、90%RHなどの高温高湿環境下でのモデル的な加速試験において測定される、一定時間経過後の樹脂成形体の寸法変化率などにより評価される。
また、本発明の製造方法により製造される熱可塑性共重合体は、黄色度(Yellowness Index)の値が3以下と着色が抑制され、極めて高度な無色透明性を有する。上記において黄色度はガラス転移温度+140℃で射出成形した厚さ1mm成形品のYI値をJIS−K7103に従い、測定した値である。黄色度の下限は、特に制限はなく、低いほど好ましいが、通常1程度である。
さらに、本発明の熱可塑性共重合体の製造時には、本発明の目的を損なわない範囲で、ヒンダードフェノール系、ベンゾトリアゾール系、ベンゾフェノン系、ベンゾエート系およびシアノアクリレート系の紫外線吸収剤および酸化防止剤、高級脂肪酸や酸エステル系および酸アミド系、さらに高級アルコールなどの滑剤および可塑剤、モンタン酸およびその塩、そのエステル、そのハーフエステル、ステアリルアルコール、ステアラミドおよびエチレンワックスなどの離型剤、亜リン酸塩、次亜リン酸塩などの着色防止剤、ハロゲン系難燃剤、リン系やシリコーン系の非ハロゲン系難燃剤、核剤、アミン系、スルホン酸系、ポリエーテル系などの帯電防止剤、顔料などの着色剤などの添加剤を任意に含有させてもよい。ただし、その添加剤保有の色が本発明の熱可塑性共重合体組成物に悪影響を及ぼさず、かつ透明性が低下しない範囲で添加する必要がある。
本発明により製造された熱可塑性共重合体組成物は、その優れた耐熱性、無色透明性および滞留安定性を活かして、電気・電子部品、自動車部品、機械機構部品、OA機器、家電機器などのハウジングおよびそれらの部品類、一般雑貨など種々の用途に用いることができる。
本発明により製造された熱可塑性共重合体からなる成形品の具体的用途としては、例えば、電気機器のハウジング、OA機器のハウジング、各種カバー、各種ギヤー、各種ケース、センサー、LEDランプ、コネクター、ソケット、抵抗器、リレーケース、スイッチ、コイルボビン、コンデンサー、バリコンケース、光ピックアップ、発振子、各種端子板、変成器、プラグ、プリント配線板、チューナー、スピーカー、マイクロフォン、ヘッドフォン、小型モーター、磁気ヘッドベース、パワーモジュール、ハウジング、半導体、液晶、FDDキャリッジ、FDDシャーシ、モーターブラッシュホルダー、パラボラアンテナ、コンピューター関連部品などに代表される電気・電子部品;VTR部品、テレビ部品、アイロン、ヘアードライヤー、炊飯器部品、電子レンジ部品、音響部品、オーディオ・レーザーディスク(登録商標)・コンパクトディスク(登録商標)などの音声機器部品、照明部品、冷蔵庫部品、エアコン部品、タイプライター部品、ワードプロセッサー部品などに代表される家庭、事務電気製品部品、オフィスコンピューター関連部品、電話機関連部品、ファクシミリ関連部品、複写機関連部品、洗浄用治具、オイルレス軸受、船尾軸受、水中軸受、などの各種軸受、モーター部品、ライター、タイプライターなどに代表される機械関連部品、顕微鏡、双眼鏡、カメラ、時計などに代表される光学機器、精密機械関連部品;オルタネーターターミナル、オルタネーターコネクター、ICレギュレーター、排気ガスバルブなどの各種バルブ、燃料関係・排気系・吸気系各種パイプ、エアーインテークノズルスノーケル、インテークマニホールド、燃料ポンプ、エンジン冷却水ジョイント、キャブレターメインボディー、キャブレタースペーサー、排気ガスセンサー、冷却水センサー、油温センサー、ブレーキパットウェアーセンサー、スロットルポジションセンサー、クランクシャフトポジションセンサー、エアーフローメーター、エアコン用サーモスタットベース、暖房温風フローコントロールバルブ、ラジエーターモーター用ブラッシュホルダー、ウォーターポンプインペラー、タービンベイン、ワイパーモーター関係部品、デュストリビュター、スタータースィッチ、スターターリレー、トランスミッション用ワイヤーハーネス、ウィンドウオッシャーノズル、エアコンパネルスィッチ基板、燃料関係電磁弁用コイル、ヒューズ用コネクター、ホーンターミナル、電装部品絶縁板、ステップモーターローター、ランプソケット、ランプリフレクター、ランプハウジング、ブレーキピストン、ソレノイドボビン、エンジンオイルフィルターおよび点火装置ケースなどが挙げられる。
また、透明性、耐熱性に優れている点から、映像機器関連部品として、カメラ、VTR、プロジェクションTVなどの撮影用レンズ、ファインダー、フィルター、プリズム、フレネルレンズなど、光記録・光通信関連部品として各種光ディスク(VD、CD、DVD、MD、LDなど)基板、各種ディスク基板保護フィルム、光ディスクプレイヤーピックアップレンズ、光ファイバー、光スイッチ、光コネクターなど、情報機器関連部品として、液晶ディスプレイ、フラットパネルディスプレイ、プラズマディスプレイの導光板、フレネルレンズ、偏光板、偏光板保護フィルム、位相差フィルム、光拡散フィルム、視野角拡大フィルム、反射フィルム、反射防止フィルム、防眩フィルム、輝度向上フィルム、プリズムシート、ピックアップレンズ、タッチパネル用導光フィルム、カバーなど、自動車などの輸送機器関連部品として、テールランプレンズ、ヘッドランプレンズ、インナーレンズ、アンバーキャップ、リフレクター、エクステンション、サイドミラー、ルームミラー、サイドバイザー、計器針、計器カバー、窓ガラスに代表されるグレージングなど、医療機器関連部品として、眼鏡レンズ、眼鏡フレーム、コンタクトレンズ、内視鏡、分析用光学セルなど、建材関連部品として、採光窓、道路透光板、照明カバー、看板、透光性遮音壁、バスタブ用材料などにも適用することができ、これら各種の用途にとって極めて有用である。
以下に実施例を挙げて本発明を説明するが、本発明はこれらの例によって限定されるものではない。なお、各測定および評価は次の方法で行った。
(1)重量平均分子量・分子量分布
得られた共重合体をテトラヒドロフランに溶解して、測定サンプルとした。テトラヒドロフランを溶媒として、DAWN−DSP型多角度光散乱光度計(Wyatt Technology社製)を備えたゲルパーミエーションクロマトグラフ(ポンプ:515型,Waters社製、カラム:TSK−gel−GMHXL,東ソー社製)を用いて、重量平均分子量(絶対分子量)、数平均分子量(絶対分子量)、オリゴマー含有量を測定した。分子量分布は、重量平均分子量(絶対分子量)/数平均分子量(絶対分子量)で算出した。
(2)各成分組成
各成分単位の定量は、プロトン核磁気共鳴(H−NMR)法により行った。1H−NMR法では、例えば、グルタル酸無水物単位(i)、メタクリル酸単位、メタクリル酸メチル単位からなる共重合体の場合、ジメチルスルホキシド重溶媒中でのスペクトルの帰属を、0.5〜1.5ppmのピークがメタクリル酸、メタクリル酸メチルおよびグルタル酸無水物環化合物のα−メチル基の水素、1.6〜2.1ppmのピークはポリマー主鎖のメチレン基の水素、3.5ppmのピークはメタクリル酸メチルのカルボン酸エステル(−COOCH)の水素、12.4ppmのピークはメタクリル酸のカルボン酸の水素と、スペクトルの積分比から共重合体組成を決定することができる。また、上記に加えて、他の共重合成分としてスチレンを含有する共重合体の場合、6.5〜7.5ppmにスチレンの芳香族環の水素が見られ、同様にスペクトル比から共重合体組成を決定することができる。
なお、H−NMR法の他に、赤外分光法によっても各成分単位の定量が可能である。当該方法においては、グルタル酸無水物単位は、1800cm−1および1760cm−1の吸収が特徴的であり、ビニルカルボン酸由来の単位やビニルカルボン酸アルキルエステル由来の単位から区別することができる。
(3)ガラス転移温度(Tg)
示差走査熱量計(Perkin Elmer社製DSC−7型)を用い、窒素雰囲気下、20℃/minの昇温速度で測定した。
(4)透明性(全光線透過率、ヘイズ)
得られた熱可塑性共重合体組成物を、ガラス転移温度+140℃で射出成形し、得られた厚さ1mm成形品の23℃での全光線透過率(%)、ヘイズ(曇度)(%)を、東洋精機(株)製直読ヘイズメーターを用いて測定し、透明性を評価した。
(5)黄色度(Yellowness Index)
得られた熱可塑性共重合体組成物を、ガラス転移温度+140℃で射出成形し、得られた厚さ1mm成形品のYI値をJIS−K7103に従い、SMカラーコンピューター(スガ試験機社製)を用いて測定した。
(6)寸法変化率
寸法変化率は、過酷な条件での長期使用時の寸法安定性をモデル的に評価するため、フィルム状に成形し、下記条件にて評価を行った。得られた熱可塑性共重合体組成物を、メチルエチルケトンで25重量%となるように溶解し、加圧濾過後、日本シーダースサービス(株)製ベーカ式アプリケーターを用いて、厚さ1.5mmのガラス板に両面テープで固定した厚さ100μmのPETフィルム上に、乾燥後のフィルム厚みが80μmとなるようにキャストした。次いで熱風オーブンを用いて以下の乾燥条件で溶媒乾燥を行った。
初期乾燥:50℃/10分
2次乾燥:80℃/10分
3次乾燥:120℃/20分
4次乾燥:140℃/20分
最終乾燥:170℃/40分
上記最終乾燥フィルムをPETフィルムから剥離して、熱可塑性共重合体組成物からなるフィルムを得た。
得られたフィルムについて、60℃、90%RH雰囲気下で500時間経過前後のフィルム寸法変化より、下式に従って寸法変化率を算出した。
寸法変化率(%)=[(経過後寸法−経過後寸法)/経過前寸法]×100
(7)金属化合物(金属イオン)の定量分析
得られた熱可塑性共重合体組成物を、白金るつぼに秤取し、バーナーで加熱炭化させた後、電気炉で加熱灰化した。灰化物を硫酸、硝酸、過塩素酸およびふっ化水素酸で加熱分解し、希硝酸で酔うかして定容とした。この溶液についてICP発行分析装置(エスアイアイ・ナノテクノロジー製SPS3000)を用いてICP発光分光分析法で金属イオンを測定し、熱可塑性共重合体組成物中の含有量を求めた。
作成例1(共重合体(A)の合成(第一工程))
容量が5リットルで、バッフルおよびファウドラ型撹拌翼を備えたステンレス製オートクレーブに、メタクリル酸メチル/アクリルアミド共重合体系懸濁剤(以下の方法で調整した。メタクリル酸メチル20重量部、アクリルアミド80重量部、過硫酸カリウム0.3重量部、イオン交換水1500重量部を反応器中に仕込み反応器中を窒素ガスで置換しながら70℃に保つ。反応は単量体が完全に、重合体に転化するまで続け、アクリル酸メチルとアクリルアミド共重合体の水溶液として得る。得られた水溶液を懸濁剤として使用した)0.05部をイオン交換水165部に溶解した溶液を供給し、400rpmで撹拌し、系内を窒素ガスで置換した。次に、下記混合物質を、反応系を撹拌しながら添加し、70℃に昇温した。内温が70℃に達した時点を重合開始として、180分間保ち、重合を終了した。以降、通常の方法に従い、反応系の冷却、ポリマーの分離、洗浄、乾燥を行い、ビーズ状の共重合体(A)を得た。この共重合体(A)の重合率は98%であり、重量平均分子量は13万、分子量分布は3.23であった。
メタクリル酸メチル 73重量部
メタクリル酸 27重量部
n−ドデシルメルカプタン 0.4重量部
2,2’−アゾビスイソブチロニトリル 0.2重量部。
作成例2(熱可塑性共重合体(B)の製造(第二工程))
作成例1で得られた共重合体(A)100重量部に、触媒として酢酸リチウム0.2重量部を配合し、その混合物を38mmφ二軸・単軸複合型連続混練押出機(HTM38:CTE社製、L/D=47.5、ベント部:2箇所)に供給した。ホッパー部より窒素を10L/分の量でパージしながら、スクリュー回転数75rpm、原料供給量10kg/h、シリンダ温度290℃で分子内環化反応を行い、ペレット状の熱可塑性共重合体(B)を得た。
得られたペレットを100℃で8時間乾燥した後、Tgの測定を行ったところ、Tg=138℃であり、また1H−NMRにより定量した各共重合成分組成(重量%)は、
グルタル酸無水物単位/メタクリル酸メチル単位/メタクリル酸単位=32/63/5
であった。
実施例1〜5、比較例1〜3(第三工程)
実施例1
作成例2で得られた熱可塑性共重合体(B)をポリマー濃度10重量%になるようにアセトンを加えて溶解させた。このポリマー溶液に、再生したAmberlyst(登録商標)15JS−HG・DRY(オルガノ(株)製、強酸性陽イオン交換樹脂)50gを加え、常温で二時間攪拌した。攪拌後、イオン交換樹脂を除去するためにNo.2の濾紙を用いて2.5〜3.5kg/cmの圧力で加圧濾過した。濾液を50Lのヘキサンで再沈した後、ポリマーを濾取した後70℃で12時間乾燥して熱可塑性共重合体組成物の粉末を得た。
得られた樹脂粉末を15mmφ単軸押出機(田辺プラスチック(株)製)に供給した。ホッパー部よりアルゴンを10L/分の量でパージしながら、スクリュー回転数60rpm、原料供給量500g/h、シリンダ温度290℃で、ペレット状の熱可塑性共重合体を得た。
実施例2
作成例2で得られた熱可塑性共重合体(B)をポリマー濃度10重量%になるようにジクロロメタンを加えて溶解させる以外は、実施例1と同様の方法でペレット状の熱可塑性共重合体組成物を得た。
実施例3
イオン交換樹脂として再生したAmberlite(登録商標)FPC3500(オルガノ(株)製、弱酸性陽イオン交換樹脂)を用いた以外は、実施例1と同様の方法でペレット状の熱可塑性共重合体組成物を得た。
実施例4
イオン交換樹脂として再生したAmberlyst(登録商標)MSPS2−1・DRY(オルガノ(株)製、強酸性陽イオン交換樹脂と弱塩基性陰イオン交換樹脂の混合品)を用いた以外は、実施例1と同様の方法でペレット状の熱可塑性共重合体組成物を得た。
実施例5
イオン交換樹脂として再生したAmberlyst(登録商標)15JS−HG・DRY(オルガノ(株)製、強酸性陽イオン交換樹脂)25gとAmberlite(登録商標)IRA400J CL(オルガノ(株)製、強塩基性陰イオン交換樹脂)を用いた以外は、実施例1と同様の方法でペレット状の熱可塑性共重合体組成物を得た。
実施例1〜5で得られたペレットを100℃で8時間乾燥した後、各種特性評価を行った。評価結果を表1に示す。
比較例1
第三工程を行わず、作成例2で得られた熱可塑性共重合体(B)をポリマー濃度10重量%になるようにジクロロメタンを加えて溶解させ、50Lのヘキサンで再沈した後、ポリマーを濾取した後70℃で12時間乾燥して熱可塑性共重合体組成物の粉末を得た。
得られた樹脂粉末を15mmφ単軸押出機(田辺プラスチック(株)製)に供給した。ホッパー部よりアルゴンを10L/分の量でパージしながら、スクリュー回転数60rpm、原料供給量500g/h、シリンダ温度290℃で、ペレット状の熱可塑性共重合体を得た。
得られたペレットを100℃で8時間乾燥した後、各種特性評価を行った。評価結果を表1に示す。表1から読み取れる通り、触媒に由来する金属化合物(リチウムイオン)の含有量や重量平均分子量2000以下のオリゴマー含有率が本発明の熱可塑性共重合体組成物よりも多く、また寸法変化率や全光線透過率、ヘイズ、黄色度(YI)が本発明の熱可塑性共重合体組成物よりも低下することがわかった。
比較例2
イオン交換樹脂として再生したオルガノ(株)製のAmberlit(登録商標)eIRA400J CL(オルガノ(株)製、強塩基性陰イオン交換樹脂)を用いた以外は、実施例1と同様の方法でペレット状の熱可塑性共重合体組成物を得た。
比較例3
イオン交換樹脂として再生したオルガノ(株)製のAmberlite(登録商標)IRA67(オルガノ(株)製、弱塩基性陰イオン交換樹脂)を用いた以外は、実施例1と同様の方法でペレット状の熱可塑性共重合体組成物を得た。
比較例1〜3で得られたペレットを100℃で8時間乾燥した後、各種特性評価を行った。評価結果を表1に示す。表1から読み取れる通り、寸法変化率が本発明の熱可塑性共重合体組成物よりも低下することがわかった。
Figure 2008308565
実施例1〜5および比較例1〜3から、本発明の熱可塑性共重合体組成物の製造方法は、第三工程において強酸性イオン交換樹脂を用いて、金属化合物を除去し、かつ得られた熱可塑性共重合体(B)をアセトンに溶解させ、ヘキサンで再沈することによって、樹脂中に含有する重量平均分子量2000以下の低分子量オリゴマーを除去することができ、樹脂の耐熱性、無色透明性、成形加工特性、さらに高湿条件下での長期使用時の寸法安定性に優れた熱可塑性共重合体組成物が製造可能であることが分かる。

Claims (4)

  1. 下記一般式(1)で表されるグルタル酸無水物単位(i)を含む熱可塑性共重合体組成物であって、不飽和カルボン酸アルキルエステル単位(ii)および不飽和カルボン酸単位(iii)を含む共重合体(A)を製造する工程(第一工程)と、続いて、触媒を含有させて該共重合体(A)を加熱処理し、脱水および/または脱アルコール反応による分子内環化反応を行い、一般式(1)で表されるグルタル酸無水物単位(i)を含む熱可塑性共重合体(B)を製造する工程(第二工程)、さらに金属化合物をイオン交換樹脂を用いて除去する工程(第三工程)を含むことを特徴とする熱可塑性共重合体の製造方法。
    Figure 2008308565
    (ただし、R、Rは、同一または相異なるものであり、水素原子および炭素数1〜5のアルキル基から選ばれるいずれかを表す。)
  2. 前記第三工程で金属化合物の含有量を100ppm以下にする請求項1に記載の熱可塑性共重合体の製造方法。
  3. 該イオン交換樹脂が陽イオン交換樹脂である請求項1または2に記載の熱可塑性共重合体の製造方法。
  4. 重量平均分子量が2000以下のオリゴマー含有量が1%以下である請求項1〜3いずれかに記載の熱可塑性共重合体の製造方法。
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