JP3408279B2 - Method for producing high nitrile copolymer - Google Patents

Method for producing high nitrile copolymer

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JP3408279B2
JP3408279B2 JP08358393A JP8358393A JP3408279B2 JP 3408279 B2 JP3408279 B2 JP 3408279B2 JP 08358393 A JP08358393 A JP 08358393A JP 8358393 A JP8358393 A JP 8358393A JP 3408279 B2 JP3408279 B2 JP 3408279B2
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Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【産業上の利用分野】本発明は、高ニトリル共重合体の
製造方法に関するものである。更に詳しくは、水を媒体
とする懸濁重合において、特定のアゾ系重合開始剤を用
いることにより得られる共重合体中に残留する不飽和ニ
トリル単量体が極めて少なく、透明性、ガス遮断性およ
び耐薬品性等の優れた高ニトリル共重合体の製造方法に
関するものである。 【0002】 【従来の技術】高ニトリル共重合体は、透明性、耐薬品
性ならびに機械的諸性質が優れており、特に不飽和ニト
リル単量体を高度な割合で含有するときは、これらの特
性に加え、ガス遮断性および耐薬品性において極めて優
れていることから、食品容器分野を初めスプレー容器等
の用途分野にも拡大されつつあり、そのため従来より、
組成が均一で工業的に有利な製造方法について種々検討
されてきた。例えば、特公昭51ー36315号公報に
は反応熱量に応じて芳香族ビニル単量体を供給していく
方法が、米国特許第4,088,811号明細書にはア
ゾビスイソブチロニトリル(AIBN)等の重合開始剤
を用いて芳香族ビニル単量体を連続的に追加供給しなが
ら共重合反応を行う方法、特公昭46ー27808号公
報には重合温度を段階的に設定する方法、特公昭50ー
33917号公報には複数の重合開始剤を組み合わせて
段階的に昇温する方法、特開昭62ー1710号公報に
は芳香族ビニル単量体化合物の連続供給と重合温度の制
御による開始剤分解量制御を組み合わせた方法、等が挙
げられる。 【0003】しかしながら、高ニトリル共重合体の特徴
を生かした用途分野、特に食品分野においては、残留す
る不飽和ニトリル単量体の毒性が大きな問題となり、残
留する不飽和ニトリル単量体の量が少ない高ニトリル共
重合体が必要となっていた。従来より、高ニトリル共重
合体中に残留する不飽和ニトリル単量体を除去する方法
としては、重合後、引き続き水蒸気蒸留により除去する
方法が一般に知られているが、例えば残留する不飽和ニ
トリル単量体を10ppm以下とするためには、100
℃以上の温度で7〜10時間、多量の水蒸気とともに蒸
留する等の操作が必要であり、極めて生産性に劣るばか
りか多量のエネルギーを消費するものであった。また、
長時間高温にさらされるために、得られる共重合体が著
しく着色する等の問題もあった。 【0004】 【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記実状に
鑑み、残留する不飽和ニトリル単量体が極めて少なく、
透明性、ガス遮断性、および耐薬品性等の優れた高ニト
リル共重合体を工業的に有利に製造する方法について鋭
意検討を重ねた結果、本発明を完成するに至ったもので
ある。 【0005】 【課題を解決するための手段】本発明は、不飽和ニトリ
ル単量体40〜90重量%、芳香族ビニル単量体10〜
60重量%、及びこれらと共重合可能なビニル系単量体
0〜20重量%を、下記化1で表され、かつ、分解の1
0時間半減期温度が100℃以下であるアゾ系重合開始
剤を用い水性懸濁法によって重合する第一工程と、未反
応単量体を100℃以上の温度で水蒸気蒸留により除去
する第二工程とからなることを特徴とする高ニトリル共
重合体の製造方法。 【0006】 【化2】 【0007】(化2中X1,X2はーCN基もしくは一方
がアルキル基、R1,R2,R3,R4が炭素数1以上のア
ルキル基でR1,R2,R3とR4の合計炭素数が6以上
(R1とR2,R3とR4が共有結合でつながった脂環式ア
ルキル基を含む)のアゾニトリル化合物又はX1,X2
ーCOOR(Rはメチル基)、R1,R2,R3,R4が炭
素数1以上のアルキル基であるアゾカーボエステル化合
物である。)に関するものである。 【0008】[発明の具体的説明]以下、本発明を詳細
に説明する。 (共重合成分)本発明方法における高ニトリル共重合体
は、不飽和ニトリル単量体40〜90重量%、芳香族ビ
ニル単量体10〜60重量%、及びこれらと共重合可能
なビニル系単量体0〜20重量%とよりなるものであ
る。好ましくは、不飽和ニトリル単量体の含有率が50
〜80重量%のものがよい。不飽和ニトリル単量体が4
0重量%未満であると、高ニトリル共重合体のガス遮断
性、耐薬品性等が不十分であり、また不飽和ニトリル単
量体成分が90重量%を越えると、高ニトリル共重合体
の成形性、成形加工時の熱安定性が著しく劣ったものと
なり実用的ではない。 【0009】本発明における不飽和ニトリル単量体とし
ては、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、αーク
ロロアクリロニトリル等が挙げられる。これらは、一種
又は二種以上の混合物であってもよい。芳香族ビニル単
量体としては、スチレン、および側鎖又は(及び)核置
換スチレン(置換基は、低級アルキル基、低級アルコキ
シ基、トリフルオロメチル基、ハロゲン原子、その
他)、例えばαーメチルスチレン、pーメチルスチレ
ン、oーメチルスチレン、mーメチルスチレン、核ハロ
ゲン化スチレン、αー、又はβービニルナフタレン、そ
の他、がある。これらは、一種又は二種以上を併用して
もよい。 【0010】これらと共重合可能な他のビニル系単量体
としては、アクリル酸エステル類、メタクリル酸エステ
ル類、マレイミド類等、が挙げられる。本発明の高ニト
リル樹脂を製造する際に、必要に応じて、酸化防止剤、
紫外線吸収剤、着色剤、顔料、または炭酸カルシウム、
タルク等の無機充填剤、更にはステアリン酸マグネシウ
ム等の滑剤を添加することができる。 【0011】(重合開始剤)本発明の方法において使用
される重合開始剤としては、化1で示されるようなアゾ
系化合物が有効で、これら化合物は原料である単量体に
対する溶解性が極めて大きくかつ水に対する親和性(溶
解性)が極めて小さい。また、これら化合物は分解の1
0時間半減期温度が、100℃以下であることが必要で
ある。特に好ましいのは、50〜100℃の範囲であ
る。分解の10時間半減期温度が50℃未満のものは、
重合温度を低く設定する必要があり、そのため反応中の
除熱効果が低下する等の生産性低下につながり、また、
そのような低温で分解するアゾ系化合物で工業的に製
造、販売されているものも少なく、高価であり、経済性
にも欠け、更に冷凍保存が必要である等、取扱い上の制
約も大きいので好ましくない。 【0012】一方、分解の10時間半減期温度が100
℃を越えるものは、重合温度を高くして生産性を上げる
ことができる反面、得られる共重合体が着色、また加工
時の熱安定性も悪くなり好ましくない。これらの現象
は、重合時を含め、最終的に得られる共重合体に残留す
る重合開始剤が製品の安定性に影響するためと考えられ
る。 【0013】使用される重合開始剤の具体例としては、 【0014】 【化3】 【0015】2,2’ーアゾビス(2ーメチルブチロニ
トリル)[分解の10時間半減期温度は67℃] 【0016】 【化4】 【0017】ジメチル2,2’ーアゾビス(2ーメチル
プロピオネート)[分解の10時間半減期温度は66
℃] 【0018】 【化5】 【0019】1,1’ーアゾビス(シクロヘキサンー1
ーカーボニトリル)[分解の10時間半減期温度は88
℃] 【0020】 【化6】 【0021】1ーt−ブチルアゾー1ーシアノシクロヘ
キサン[分解の10時間半減期温度は96℃]等が、挙
げられる。重合開始剤の添加量および添加方法は、重合
工程における芳香族ビニル単量体の添加方法、重合開始
温度および単量体組成比、等の重合条件によって選ぶこ
とができる。重合開始剤添加量は、一般には、全仕込み
単量体100重量部に対して、0.05〜0.5重量部
の範囲で選ぶのがよく、好ましくは、0.1〜0.5重
量部の範囲である。重合開始剤を反応系に添加するに
は、少量の単量体に溶解しての添加、他の有機溶剤に溶
解しての添加いずれでもよく、添加時期は、一括初期添
加でもよく、複数回の分割、または連続添加等によるこ
とができる。 【0022】(懸濁剤及び懸濁助剤)本発明の方法にお
いて、水性懸濁法で重合する際に、懸濁剤と懸濁助剤を
使用する。使用される懸濁剤としてはポリビニルアルコ
ール、ポリビニルピロリドン、ポリアクリル酸塩、ポリ
メタクリル酸塩、アクリル酸とアクリル酸エステル類の
共重合体あるいはその塩、ポリアクリルアミド、ヒドロ
キシセルロース、ゼラチン等の水溶性ポリマーが挙げら
れる。これらは1種または2種以上の混合物であっても
よい。また、ハイドロオキシアパタイト、炭酸カルシウ
ム、ベントナイト、タルク、リン酸三カルシウム等の無
機保護コロイド物質も使用することができる。 【0023】本発明の方法において、これらの懸濁剤の
使用量は、単量体の種類、重合条件によっても異なる
が、通常、単量体合計量100重量部に対して0.00
05〜2.0重量部、好ましくは0.005〜0.5重
量部、さらに好ましくは0.01〜0.1重量部の範囲
で選ぶことができる。本発明の方法において使用される
懸濁助剤としては、NaBr、NaI、KBr、KI、
NaCl、KCl、NaSO4等から選ばれた1種また
は2種以上を使用することができる。懸濁助剤の使用量
は、原料単量体の合計量100重量部に対して0.02
〜1.0重量部、好ましくは0.05〜0.6重量部で
ある。懸濁助剤の使用量が0.02重量部未満であると
懸濁状態が不安定となり好ましくなく、他方、1.0重
量部を越すと生成する共重合体から得られる成形品のヘ
イズ(曇度)が増し、また、熱湯に侵漬すると白濁を起
こすので好ましくない。 【0024】(重合条件)本発明方法において高ニトリ
ル共重合体を製造する第一工程において、仕込み単量体
総量100重量部に対する分散媒体としての水の仕込み
総量は、約30〜500重量部の範囲から選ぶのが好ま
しい。重合温度については、重合開始剤、仕込み単量体
の比率によっても異なるが、50〜150℃の範囲で選
ぶのが好ましい。重合時間については、仕込み単量体の
比率、重合開始剤の種類、量、重合温度によっても異な
るので、適宜選ぶことができる。 【0025】本発明における高ニトリル共重合体の重合
方法は、重合開始剤の選択を除けば通常の水性懸濁重合
条件と変わるところはない。ただ不飽和ニトリル単量体
と芳香族ビニル単量体のモノマー反応性が異なるところ
から、均一組成の高ニトリル樹脂を得るにはそれなりの
配慮が必要である。それは、生成する共重合体の組成
は、その反応系における単量体組成比と単量体反応性比
に依存し、ある単量体組成比の反応系より共重合反応を
進行させると単量体組成比がアゼオトロープ組成である
場合を除き、未反応単量体の組成比とこれから生成する
共重合体の組成は、共重合反応の進行とともに変化する
からである。 【0026】高ニトリル共重合体の一例であるアクリロ
ニトリルースチレン共重合体を水性懸濁重合法で製造す
る場合、初期仕込みのアクリロニトリル単量体とスチレ
ン単量体の組成比を、アクリロニトリル単量体24重量
%(アゼオトロープ組成)以上、例えば96重量%にす
ると共重合反応初期にはアクリロニトリル単量体の含有
率65重量%の共重合体が得られる。しかし、単量体反
応性比との関係から共重合反応の進行とともに、未反応
のアクリロニトリル単量体の量に対する未反応のスチレ
ン単量体の量の割合が次第に減少し、必然的に共重合反
応末期に生成する共重合体はアクリロニトリル単量体の
含有率が非常に高くなり、一連の共重合反応で得られる
共重合体の組成分布は極めて広いものとなる。また、組
成分布の広い共重合体成分相互の相溶性が悪いため、最
終的に得られる共重合体の透明性が劣ったものとなり、
さらに成分の不均一性に由来する共重合体の着色、熱安
定性の低下、物性低下等の欠点もあらわれる。 【0027】以上の様な背景から本発明方法において
は、組成が均一で品質に優れた目的組成の共重合体を製
造するために、単量体反応性比に適合する単量体組成比
で初期仕込みを行って重合を開始させ、以後、重合反応
の進行に伴って反応消費速度の速い単量体を反応系に追
加供給することによって、重合反応が終結するまで重合
反応系の単量体組成比をほぼ一定にすることが重要であ
る。 【0028】本発明方法の第一工程での重合終了時に、
不飽和ニトリル単量体を主成分とする未反応単量体を水
蒸気蒸留により水蒸気とともに100℃以上の温度で反
応系から除去するという第二工程を含む。このとき本発
明方法で規定した重合開始剤を用いた場合には、残留す
る不飽和ニトリル単量体の極めて少ない状態に容易に短
時間で到達する。これは、油溶性の大きい重合開始剤の
特徴として共重合体中に均一残存し、同様共重合体ビー
ズ中に残存し容易に除去されない単量体と反応するため
と考えられる。同じような効果は、パーオキサイド系開
始剤でも期待されるが、この場合には生成した共重合体
が着色するため好ましくない。また,従来高ニトリル共
重合体の製造に使用されてきたAIBNも、原料単量体
との親和性、溶解性に欠けるため、好ましくない。 【0029】本発明の方法による高ニトリル共重合体
は、組成が均一で高い割合で不飽和ニトリル単量体成分
を含有しているため、通常の機械的性質に加えて、透明
性、ガスバリヤ性、耐薬品性、熱安定性も極めて優れて
おり、また、残留する不飽和ニトリル単量体の含有量が
極めて少ないため、射出成形、押出成形、圧縮成形、差
圧成形等によって各種成形品や包装容器の製造に好適で
あり、特に食品分野での応用が可能である。 【0030】 【実施例】以下、本発明の内容および効果を実施例によ
り更に詳細に説明するが、本発明は、その要旨を越えな
い限り以下の例に限定されるものではない。なお、実施
例及び比較例での高ニトリル共重合体の各種評価は、以
下に記載の方法により行った。 【0031】(a)高ニトリル共重合体中に残留する不
飽和ニトリル単量体の定量 高ニトリル共重合体をジメチルホルムアミド(DMF)
に所定量溶解し、n−ブチルアルコールを内部標準とし
て、ガスクロマトグラフ法により不飽和ニトリル単量体
の含有量を定量した。 装置:柳本G2800F型ガスクロマトグラフィー;カ
ラム:ガラス4φ×3m;充填剤:PEGー20M 2
5%(ChromosorbW80/100);カラム
温度:120℃;注入口温度:200℃;検出器温度:
200℃;キャリアガス:窒素 (b)メルトフローレートの測定 高ニトリル共重合体を、単軸押出機を用いてベント部か
ら脱揮しながら混練りしてペレットを作成した。このペ
レットについて、JISK7210(B法、荷重10Kg
f,温度220℃)に準拠してメルトフローレート測定
した。 【0032】(c)試験片の作成と物性試験 上記の方法により作成したペレットを射出成形機(日精
樹脂工業(株)製FS−120型)によって、シリンダ
ー温度230℃の条件下で物性測定用の試験片を成形し
た。この試験片について、以下のような試験を行った。 ・引張強さ:JISK7113に準拠して測定した。 ・アイゾット衝撃強さ:JISK7110(ノッチ付
き)に準拠して測定した。 ・熱変形温度:JISK7207に準拠して測定した。 ・黄色度(YI値):スガ試験機(株)製SMカラーコ
ンピュータを用いてJISK7103に準拠して測定し
た。 ・ヘイズ(曇度):スガ試験機(株)製直読ヘイズコン
ピュータを用いてJISK7105に準拠して測定し
た。 【0033】実施例1 (第一工程)攪拌装置、温度計、助剤添加装置、加熱用
ジャケット等を備えた容量300リットルのステンレス
製オートクレーブに、次の処方で各成分の初期仕込みを
行い、攪拌を行い反応系の内容物を均一に懸濁させた。
オートクレーブに仕込んだ原料単量体類の総量は、90
Kgである。各成分の仕込み量は、単量体総量を100重
量部としたときの重量部で示すと、アクリロニトリル単
量体:75.2重量部;スチレン単量体:2.9重量
部;ターピノレン:0.35重量部;ジーtーブチルパ
ラクレゾール:0.1重量部;水:100重量部;アク
リル酸ーアクリル酸オクチル共重合体:0.118重量
部;臭化ナトリウム:0.2重量部である。 【0034】次に、オートクレーブ内を窒素ガスで置換
した後、内温を70℃に昇温し、反応系を攪拌しつつ、
少量のスチレンに溶解した重合開始剤2,2’ーアゾビ
ス(2ーメチルブチロニトリル)0.12重量部を、助
剤添加装置から窒素ガスで圧入添加し、共重合反応を開
始した。この重合開始時点から直ちにスチレン単量体2
1.9重量部、ターピノレン0.15重量部、及び重合
開始剤の2,2’ーアゾビス(2ーメチルブチロニトリ
ル)0.23重量部からなる混合液を一定速度で4.5
時間を要して反応系へ連続添加した。反応を開始してか
ら内温を78℃に昇温し、反応開始から2時間目まで内
温を78℃に保持し、引き続いて2時間半を要して内温
を90℃まで昇温した。 【0035】(第二工程)スチレン単量体の反応系への
連続添加を終了後、直ちに未反応単量体を水蒸気蒸留法
により反応系から除去しながら内温を140℃まで昇温
し、水蒸気蒸留の開始後7時間で反応を終了した。水蒸
気蒸留法を開始してから4時間目で、反応系から少量の
サンプルを抜き取った。その後、オートクレーブ内温を
冷却し、共重合体と水とを分離し、水洗後乾燥し、78
kgのビーズ状の共重合体を得た。 【0036】(評価試験)得られた共重合体のアクリロ
ニトリル含有率は、71.2重量%であった。水蒸気蒸
留4時間目のサンプル共重合体中のアクリロニトリルの
定量、得られた共重合体中に残留するアクリロニトリル
の定量、及び得られた共重合体をペレット化し、射出成
形法によって試験片を作成し、各種物性試験を行った。
結果を表1に示す。 【0037】実施例2 (第一工程)実施例1に記載の第一工程において、重合
開始剤をジメチル2,2’ーアゾビスイソブチレートと
し、これを0.14重量部初期添加し、同重合開始剤
0.25重量部を連続添加したほかは、同例におけると
同様の手法で反応を行った。 【0038】(第二工程)実施例1の記載の第二工程と
同様な手法で行って、76.5kgのビーズ状の共重合体
を得た。 (評価試験)得られた共重合体のアクリロニトリル含有
率は、69.5重量%であった。水蒸気蒸留4時間目の
サンプル共重合体中のアクリロニトリルの定量、得られ
た共重合体に残留するアクリロニトリルの定量、及び得
られた共重合体をペレット化し、射出成形法によって試
験片を作成し、各種物性試験を行った。結果を表1に示
す。 【0039】実施例3 (第一工程)攪拌装置、温度計、助剤添加装置、加熱用
ジャケット等を備えた容量5リットルのステンレス製オ
ートクレーブに、次の処方で各成分の初期仕込みを行
い、攪拌を行い反応系の内容物を均一に懸濁させた。オ
ートクレーブに仕込んだ原料単量体類の総量は、1.5
Kgである。各成分の仕込み量は、単量体総量を100重
量部としたときの重量部で示すと、アクリロニトリル単
量体:73重量部;スチレン単量体:2.4重量部;タ
ーピノレン:0.8重量部;ジーtーブチルパラクレゾ
ール:0.04重量部;水:90重量部;アクリル酸ー
アクリル酸オクチル共重合体:0.04重量部;臭化ナ
トリウム:0.2重量部である。 【0040】次に、オートクレーブ内を窒素ガスで置換
した後、内温を105℃に昇温し、反応系を攪拌しつ
つ、少量のスチレンに溶解した重合開始剤1ーtーブチ
ルアゾー1ーシアノシクロヘキサン0.16重量部を、
助剤添加装置から窒素ガスで圧入添加し、共重合反応を
開始した。この重合開始時点から反応系へのスチレン単
量体の連続添加を開始し、一定速度で4.5時間を要し
て、24.6重量部添加した。この間、反応温度は3時
間を要して内温を115℃に昇温し、引き続いて1.5
時間を要して内温を140℃まで昇温した。 【0041】(第二工程)スチレン単量体の反応系への
連続添加を終了した後、同じ温度で直ちに未反応単量体
を水蒸気蒸留法により反応系から除去しながら7時間で
反応を終了した。水蒸気蒸留法を開始してから4時間目
で少量のサンプルを抜き取った。その後、オートクレー
ブ内温を冷却し、共重合体と水とを分離し、水洗後乾燥
し、1.3kgのビーズ状の共重合体を得た。 【0042】(評価試験)得られた共重合体のアクリロ
ニトリル含有率は、66重量%であった。水蒸気蒸留4
時間目のサンプル共重合体中のアクリロニトリルの定
量、得られた共重合体に残留するアクリロニトリルの定
量、及び得られた共重合体をペレット化し、射出成形法
によって試験片を作成し、各種物性試験を行った。結果
を表1に示す。 【0043】実施例4 (第一工程)実施例1に記載の第一工程において、各成
分の初期仕込み量を、単量体総量を100重量部とした
ときの重量部で示すと、アクリロニトリル単量体:60
量部;スチレン単量体:4.8重量部;ターピノレン:
0.8重量部;ジーtーブチルパラクレゾール:0.0
4重量部;水:70重量部;アクリル酸ーアクリル酸オ
クチル共重合体:0.03重量部;臭化ナトリウム:
0.3重量部に代え、また、スチレン単量体の連続添加
する量を35.2重量部に代えたほかは、同例における
と同様の手法で反応を行った。 【0044】(第二工程)実施例1の記載の第二工程と
同様な手法で行って、77.4kgのビーズ状の共重合体
を得た。 (評価試験)得られた共重合体のアクリロニトリル含有
率は、54重量%であった。水蒸気蒸留4時間目のサン
プル共重合体中のアクリロニトリルの定量、得られた共
重合体に残留するアクリロニトリルの定量、及び得られ
た共重合体をペレット化し、射出成形法によって試験片
を作成し、各種物性試験を行った。結果を表1に示す。 【0045】比較例1 (第一工程)実施例1に記載の第一工程において、重合
開始剤を2,2’ーアゾビスイソブチロニトリル(AI
BN)とし、これを0.1重量部初期添加し、同重合開
始剤0.2重量部を連続添加することに代えたほかは、
同例におけると同様の手法で反応を行った。 【0046】(第二工程)実施例1の記載の第二工程と
同様な手法で行って、73.8kgのビーズ状の共重合体
を得た。 (評価試験)得られた共重合体のアクリロニトリル含有
率は、70.5重量%であった。水蒸気蒸留4時間目の
サンプル共重合体中のアクリロニトリルの定量、得られ
た共重合体に残留するアクリロニトリルの定量、及び得
られた共重合体をペレット化し、射出成形法によって試
験片を作成し、各種物性試験を行った。結果を表1に示
す。 【0047】比較例2 (第一工程)実施例1に記載の第一工程において、重合
開始剤をmートルオイルパーオキサイドとし、これを
0.1重量部初期添加し、同重合開始剤0.2重量部を
連続添加することに代え、また、反応を開始してから内
温を85℃に昇温し、反応開始から2時間目まで内温を
85℃に保持し、引き続いて2時間半を要して内温を1
05℃まで昇温したほかは、同例におけると同様の手法
で反応を行った。 【0048】(第二工程)実施例1の記載の第二工程と
同様な手法で行って、75kgのビーズ状の共重合体を得
た。 (評価試験)得られた共重合体のアクリロニトリル含有
率は、69.5重量%であった。水蒸気蒸留4時間目の
サンプル共重合体中のアクリロニトリルの定量、得られ
た共重合体に残留するアクリロニトリルの定量、及び得
られた共重合体をペレット化し、射出成形法によって試
験片を作成し、各種物性試験を行った。結果を表1に示
す。 【0049】比較例3 (第一工程)実施例3に記載の第一工程において、重合
開始剤をジーtーブチルパーオキサイドとし、これを
0.15重量部添加する方法に代えて、また、反応温度
は内温を105℃から3時間を要して内温を130℃に
昇温し、引き続いて1.5時間を要して内温を145℃
まで昇温したほかは、同例におけると同様の手法で反応
を行った。 【0050】(第二工程)実施例3の記載の第二工程と
同様な手法で行って、1.35kgのビーズ状の共重合体
を得た。 (評価試験)得られた共重合体のアクリロニトリル含有
率は、68重量%であった。水蒸気蒸留4時間目のサン
プル共重合体中のアクリロニトリルの定量、得られた共
重合体に残留するアクリロニトリルの定量、及び得られ
た共重合体をペレット化し、射出成形法によって試験片
を作成し、各種物性試験を行った。結果を表1に示す。 【0051】比較例4 (第一工程)実施例3に記載の第一工程において、重合
開始剤を2ーフェニルアゾー4ーメトキシー2,4ージ
メチルバレロニトリルとし、これを0.2重量部添加す
る方法に代えて、また、反応温度は内温を105℃から
3時間を要して内温を130℃に昇温し、引き続いて
1.5時間を要して内温を145℃まで昇温したほか
は、同例におけると同様の手法で反応を行った。 【0052】(第二工程)実施例3の記載の第二工程と
同様な手法で行って、1.26kgのビーズ状の共重合体
を得た。 (評価試験)得られた共重合体のアクリロニトリル含有
率は、67.1重量%であった。水蒸気蒸留4時間目の
サンプル共重合体中のアクリロニトリルの定量、得られ
た共重合体に残留するアクリロニトリルの定量、及び得
られた共重合体をペレット化し、射出成形法によって試
験片を作成し、各種物性試験を行った。結果を表1に示
す。 【0053】 【表1】【0054】表1中の略号は以下のとおりである。 AN:アクリロニトリル 化3:2,2’ーアゾビス(2ーメチルブチロニトリ
ル) 化4:ジメチル2,2’ーアゾビスイソブチレート 化6:1ーtーブチルアゾー1ーシアノシクロヘキサン AIBN:2,2’ーアゾビスイソブチロニトリル m−トルオイルPO:mートルオイルパーオキサイド DTBPO:ジーtーブチルパーオキサイド V−19:2ーフェニルアゾー4ーメトキシー2,4ー
ジメチルバレロニトリル 表1より、次のことが明かとなる。 【0055】(1)本発明方法によるときは、高ニトリ
ル共重合体中に残留するアクリロニトリルの量が大幅に
減少し、かつ、それぞれの物性値も良好なものが得られ
る。(実施例1〜4参照)。 (2)これに対して、本発明方法で規定している重合開
始剤以外のものより製造される高ニトリル共重合体は、
水蒸気蒸留4時間後の高ニトリル共重合体中に残留する
アクリロニトリルの量が大幅に大きく、また、水蒸気蒸
留7時間後の黄色度(YI値)は、実施例のものに比較
して大幅に悪化していることが分かる(比較例1〜4参
照)。 【0056】 【発明の効果】本発明の製造方法は、高ニトリル共重合
体中に残留する不飽和ニトリル単量体を大幅に減少する
ことができ、着色の問題がなく、ガス遮断性および耐薬
品性等に優れた共重合体を工業的に有利に製造すること
ができるという、特別に顕著な効果を奏し、その産業上
の利用価値は極めて大である。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a high nitrile copolymer.
It relates to a manufacturing method. More specifically, water
Use a specific azo-based polymerization initiator
Of unsaturated dicarboxylic acid remaining in the resulting copolymer
Very few tolyl monomers, transparency, gas barrier properties and
Of high nitrile copolymers with excellent chemical and chemical resistance
It is about. [0002] High nitrile copolymers have high transparency and chemical resistance.
Excellent in mechanical properties and mechanical properties.
When a high proportion of lyl monomer is contained,
Extremely excellent in gas barrier properties and chemical resistance
Food containers, spray containers, etc.
Is expanding to the application field of
Various studies on industrially advantageous production methods with uniform composition
It has been. For example, in Japanese Patent Publication No. 51-36315
Supplies aromatic vinyl monomer according to the heat of reaction
The method is described in U.S. Pat. No. 4,088,811.
Polymerization initiators such as zobisisobutyronitrile (AIBN)
While continuously supplying additional aromatic vinyl monomer using
For conducting a copolymerization reaction, Japanese Patent Publication No. 46-27808
According to the report, a method of setting the polymerization temperature stepwise,
No. 33917 discloses a combination of a plurality of polymerization initiators.
A method of increasing the temperature stepwise, as disclosed in JP-A-62-1710
Means continuous supply of aromatic vinyl monomer compound and control of polymerization temperature
Control of the amount of initiator decomposition by
I can do it. [0003] However, the characteristics of high nitrile copolymers
In the application field, especially in the food field,
The toxicity of unsaturated nitrile monomers is a major problem,
To reduce the amount of unsaturated nitrile monomer
A polymer was needed. Conventionally, high nitrile co-weight
Method for removing unsaturated nitrile monomer remaining in coalescence
Is removed by steam distillation after polymerization
Methods are generally known, but for example, residual unsaturated
In order to reduce the tolyl monomer to 10 ppm or less, 100
Steam for 7 to 10 hours at a temperature of
Operation, such as anchoring, is extremely inferior in productivity
Rika consumed a lot of energy. Also,
Due to prolonged exposure to high temperatures, the resulting copolymer
There were also problems such as poor coloring. [0004] The present invention is based on the above situation.
In view of the above, the residual unsaturated nitrile monomer is extremely small,
High nitrite with excellent transparency, gas barrier properties, and chemical resistance
Investigating methods for industrially advantageous production of ril copolymers
As a result of repeated studies, the present invention was completed.
is there. [0005] The present invention provides an unsaturated nitrile compound.
40 to 90% by weight of an aromatic vinyl monomer
60% by weight and a vinyl monomer copolymerizable therewith
0 to 20% by weight is represented by the following formula 1, and
Azo-based polymerization with 0 hour half-life temperature of 100 ° C or less
The first step of polymerization by an aqueous suspension method using
The monomer is removed by steam distillation at a temperature of 100 ° C or higher.
High nitrile
A method for producing a polymer. [0006] (X in Chemical Formula 2) 1 , X Two Is the --CN group or one
Is an alkyl group, R 1 , R Two , R Three , R Four Are those with 1 or more carbon atoms
R 1 , R Two , R Three And R Four Has a total carbon number of 6 or more
(R 1 And R Two , R Three And R Four Are linked by a covalent bond.
Azonitrile compound of the formula 1 , X Two But
-COOR (R is a methyl group), R 1 , R Two , R Three , R Four But charcoal
Azocarboester compounds which are alkyl groups having a prime number of 1 or more
Things. ). DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Hereinafter, the present invention will be described in detail.
Will be described. (Copolymer component) High nitrile copolymer in the method of the present invention
Represents 40 to 90% by weight of an unsaturated nitrile monomer,
10 to 60% by weight of phenyl monomer and copolymerizable with them
From 0 to 20% by weight of a vinyl monomer
You. Preferably, the content of unsaturated nitrile monomer is 50
~ 80% by weight is preferred. 4 unsaturated nitrile monomers
If it is less than 0% by weight, gas blocking of high nitrile copolymer
Resistance, chemical resistance, etc.
If the monomer component exceeds 90% by weight, the high nitrile copolymer
Moldability and thermal stability during molding
It is not practical. In the present invention, the unsaturated nitrile monomer is
Acrylonitrile, methacrylonitrile, α-
Loloacrylonitrile and the like. These are kind
Alternatively, a mixture of two or more kinds may be used. Aromatic vinyl simple
Styrene, and the side chain or (and)
Substituted styrene (substituent is lower alkyl group, lower alkoxy
Group, trifluoromethyl group, halogen atom,
Other), for example, α-methylstyrene, p-methylstyrene
, O-methylstyrene, m-methylstyrene, nuclear halo
Genated styrene, α- or β-vinylnaphthalene,
There are others. These may be used alone or in combination of two or more.
Is also good. Other vinyl monomers copolymerizable therewith
Acrylates and methacrylate esters
And maleimides. High Nito of the present invention
When producing a ril resin, if necessary, an antioxidant,
UV absorbers, colorants, pigments or calcium carbonate,
Inorganic fillers such as talc, and magnesium stearate
A lubricant such as a rubber can be added. (Polymerization initiator) Used in the method of the present invention
As the polymerization initiator to be used, azo as shown in Chemical formula 1 is used.
-Based compounds are effective, and these compounds
Extremely high solubility and affinity for water (soluble
Resolving power) is extremely small. In addition, these compounds have a
The 0 hour half-life temperature must be below 100 ° C
is there. Particularly preferred is a temperature in the range of 50 to 100 ° C.
You. Those having a 10-hour half-life temperature of decomposition of less than 50 ° C.
It is necessary to set the polymerization temperature low.
It leads to a decrease in productivity such as a decrease in heat removal effect,
Industrially produced from azo compounds that decompose at such low temperatures
There are few things built and sold, expensive and economical
And also require frozen storage.
It is not preferable because the size is also large. On the other hand, the 10-hour half-life temperature of decomposition is 100
For those exceeding ℃, increase the polymerization temperature to increase productivity
On the other hand, the obtained copolymer is colored and processed
Thermal stability at the time also worsens, which is not preferable. These phenomena
Remains in the final copolymer, including during polymerization.
Of polymerization initiator may affect product stability
You. Specific examples of the polymerization initiator used include the following: 2,2'-azobis (2-methylbutyroni
Tolyl) [The 10-hour half-life temperature of decomposition is 67 ° C.] Dimethyl 2,2'-azobis (2-methyl
Propionate) [10 hour half-life temperature of decomposition is 66
° C] 1,1'-azobis (cyclohexane-1
-Carbonitrile) [10 hour half-life temperature of decomposition is 88
° C] 1-t-butylazo-1-cyanocyclohexene
Xanth [10-hour half-life temperature of decomposition is 96 ° C]
I can do it. The amount and method of addition of the polymerization initiator depends on the polymerization.
Method of adding aromatic vinyl monomer in the process, initiation of polymerization
Select according to polymerization conditions such as temperature and monomer composition ratio.
Can be. The amount of polymerization initiator added is generally
0.05 to 0.5 part by weight based on 100 parts by weight of monomer
It is good to choose in the range of, preferably, 0.1 to 0.5 weight
The range is in parts by weight. To add the polymerization initiator to the reaction system
Are dissolved in a small amount of monomer and added to other organic solvents.
Addition may be done at any time.
May be added multiple times, or by continuous addition, etc.
Can be. (Suspension and Suspension Aid) In the method of the present invention,
When polymerizing by an aqueous suspension method, a suspending agent and a suspending aid are used.
use. The suspension agent used is polyvinyl alcohol
, Polyvinylpyrrolidone, polyacrylate, poly
Methacrylates, acrylic acid and acrylates
Copolymer or its salt, polyacrylamide, hydro
Water-soluble polymers such as xycellulose and gelatin
It is. These may be one kind or a mixture of two or more kinds.
Good. Hydroxyapatite, calcium carbonate
, Bentonite, talc, tricalcium phosphate, etc.
Machine protective colloid materials can also be used. In the method of the present invention, these suspensions
The amount used depends on the type of monomer and polymerization conditions
Is usually 0.00
05 to 2.0 parts by weight, preferably 0.005 to 0.5 parts by weight
Parts by weight, more preferably 0.01 to 0.1 parts by weight.
You can choose. Used in the method of the invention
As suspension aids, NaBr, NaI, KBr, KI,
NaCl, KCl, NaSO Four One kind selected from
Can be used in combination of two or more. Amount of suspension aid used
Is 0.02 with respect to 100 parts by weight of the total amount of the raw material monomers.
To 1.0 parts by weight, preferably 0.05 to 0.6 parts by weight
is there. When the amount of the suspending aid is less than 0.02 parts by weight,
The suspension becomes unstable and unfavorable.
If the amount exceeds the part, the molded product obtained from the copolymer
Size (cloudiness) increases, and when immersed in boiling water,
It is not preferable because it is rubbed. (Polymerization conditions)
In the first step of producing the copolymer,
Charge of water as a dispersion medium for a total of 100 parts by weight
The total amount is preferably selected from a range of about 30 to 500 parts by weight.
New About polymerization temperature, polymerization initiator, charged monomer
Depends on the ratio of
Preferably, About polymerization time,
Depends on the ratio, type and amount of polymerization initiator, and polymerization temperature
Therefore, it can be appropriately selected. Polymerization of high nitrile copolymer in the present invention
The method is the same as for ordinary aqueous suspension polymerization except for the choice of polymerization initiator.
There is nothing different from the conditions. Just unsaturated nitrile monomer
Where the monomer reactivity of styrene and aromatic vinyl monomer is different
Therefore, to obtain a high-nitrile resin with a uniform composition,
Care must be taken. It is the composition of the resulting copolymer
Is the monomer composition ratio and monomer reactivity ratio in the reaction system.
From the reaction system with a certain monomer composition ratio
When proceeding, the monomer composition ratio is the azeotropic composition
Unless otherwise indicated, the composition ratio of unreacted monomers and
The composition of the copolymer changes with the progress of the copolymerization reaction
Because. Acrylo, an example of a high nitrile copolymer
Nitrile styrene copolymer produced by aqueous suspension polymerization
Acrylonitrile monomer and styrene
The composition ratio of the acrylonitrile monomer was
% (Azeotrope composition) or more, for example, 96% by weight.
Contains acrylonitrile monomer at the beginning of the copolymerization reaction
A copolymer having a ratio of 65% by weight is obtained. But the monomer anti
Unreacted with the progress of the copolymerization reaction based on the
Of unreacted styrene against the amount of acrylonitrile monomer in water
The proportion of monomer monomers gradually decreases, and
The copolymer formed at the end of the reaction is the acrylonitrile monomer
Very high content, obtained by a series of copolymerization reactions
The composition distribution of the copolymer becomes extremely broad. In addition,
Due to poor compatibility between copolymer components with a wide composition distribution,
The transparency of the finally obtained copolymer becomes poor,
In addition, the coloring and thermal stability of the copolymer due to the non-uniformity of the components
Defects such as deterioration of qualitative properties and physical properties also appear. From the above background, the method of the present invention
Produces a copolymer of the desired composition with a uniform composition and excellent quality.
Monomer composition ratio matching monomer reactivity ratio
The initial charge is performed to start the polymerization, and thereafter, the polymerization reaction
As the reaction progresses, monomers with a high reaction consumption rate are added to the reaction system.
The polymerization is continued until the polymerization reaction is completed.
It is important to keep the monomer composition ratio of the reaction system almost constant.
You. At the end of the polymerization in the first step of the method of the present invention,
Unreacted monomer containing unsaturated nitrile monomer as main component
Steam distillation with steam at temperatures above 100 ° C
A second step of removal from the reaction system. At this time
When the polymerization initiator specified in the
Easily shortened to a state with very little unsaturated nitrile monomer
Reach in time. This is because of the high oil-soluble polymerization initiator
Characteristically, it remains uniformly in the copolymer,
Reacts with monomers that remain in the
it is conceivable that. A similar effect is achieved with peroxide-based
Initiators are also expected, but in this case the resulting copolymer
Are not preferred because they are colored. In addition, conventional high nitrile
AIBN, which has been used for the production of polymers, is also used as a raw material monomer.
It is not preferred because it lacks affinity for and solubility. High nitrile copolymer according to the method of the present invention
Is an unsaturated nitrile monomer component with a uniform composition and a high proportion
Containing, in addition to the usual mechanical properties, transparent
Extremely excellent heat resistance, gas barrier properties, chemical resistance and thermal stability
And the content of residual unsaturated nitrile monomer is
Injection molding, extrusion molding, compression molding, difference
Suitable for manufacturing various molded products and packaging containers by pressure molding
Yes, especially in the food sector. The contents and effects of the present invention will be described below with reference to examples.
As will be described in more detail, the present invention does not go beyond its gist.
The invention is not limited to the following examples. The implementation
Various evaluations of the high nitrile copolymer in Examples and Comparative Examples are as follows.
This was performed according to the method described below. (A) The residual amount remaining in the high nitrile copolymer
Determination of Saturated Nitrile Monomer High nitrile copolymer was converted to dimethylformamide (DMF)
In a predetermined amount, using n-butyl alcohol as an internal standard.
Gas chromatographic method to determine the unsaturated nitrile monomer
Was quantified. Apparatus: Yanagimoto G2800F type gas chromatography;
Lamb: glass 4φ × 3m; filler: PEG-20M 2
5% (Chromosorb W80 / 100); column
Temperature: 120 ° C; Inlet temperature: 200 ° C; Detector temperature:
200 ° C .; Carrier gas: measurement of nitrogen (b) melt flow rate The high nitrile copolymer was placed in a vent using a single screw extruder.
The mixture was kneaded while devolatilizing to form pellets. This page
For the let, JIS K7210 (B method, load 10 kg
f, temperature 220 ° C)
did. (C) Preparation of Test Specimen and Physical Properties Test
Cylinder is manufactured by Resin Kogyo Co., Ltd. FS-120)
-Form a test piece for measuring physical properties at a temperature of 230 ° C.
Was. The following test was performed on this test piece. -Tensile strength: Measured according to JIS K7113.・ Izod impact strength: JISK7110 (with notch)
G). Heat distortion temperature: Measured according to JIS K7207.・ Yellowness (YI value): SM Color Co., manufactured by Suga Test Instruments Co., Ltd.
Measurement using a computer in accordance with JIS K7103.
Was.・ Haze (cloudiness): Directly read hazecon manufactured by Suga Test Instruments Co., Ltd.
Using a computer to measure in accordance with JIS K7105
Was. Example 1 (First step) Stirrer, thermometer, auxiliary additive, heater
300 liter stainless steel with jacket, etc.
Initial preparation of each component with the following formula
The mixture was stirred, and the contents of the reaction system were uniformly suspended.
The total amount of raw material monomers charged in the autoclave is 90
Kg. The charged amount of each component is 100 weights of the total amount of the monomer.
In terms of parts by weight based on parts by weight, acrylonitrile
Monomer: 75.2 parts by weight; styrene monomer: 2.9 parts by weight
Parts; terpinolene: 0.35 parts by weight;
Lacresol: 0.1 parts by weight; water: 100 parts by weight;
Lylic acid-octyl acrylate copolymer: 0.118 weight
Parts; sodium bromide: 0.2 parts by weight. Next, the inside of the autoclave is replaced with nitrogen gas.
After that, the internal temperature was raised to 70 ° C., and while stirring the reaction system,
2,2'-azobi polymerization initiator dissolved in a small amount of styrene
0.12 parts by weight of (2-methylbutyronitrile)
Nitrogen gas is injected from the agent addition device to start the copolymerization reaction.
Started. Immediately after the start of the polymerization, the styrene monomer 2
1.9 parts by weight, terpinolene 0.15 parts by weight, and polymerization
Initiator 2,2'-azobis (2-methylbutyronitrile
G) A mixed solution consisting of 0.23 parts by weight is added at a constant speed to 4.5.
Over time, it was continuously added to the reaction system. Do you start the reaction
From the beginning of the reaction to 2 hours.
The temperature was kept at 78 ° C, and the internal
Was heated to 90 ° C. (Second step) Conversion of styrene monomer to reaction system
Immediately after the end of continuous addition, unreacted monomers are steam distilled.
The internal temperature is raised to 140 ° C while removing from the reaction system by
The reaction was completed 7 hours after the start of steam distillation. Steaming
Four hours after starting the gas distillation method, a small amount of
A sample was taken. Then, the internal temperature of the autoclave is reduced.
After cooling, the copolymer and water were separated, washed with water, and dried.
kg of a beaded copolymer was obtained. (Evaluation test) Acrylo of the obtained copolymer
The nitrile content was 71.2% by weight. Steam steaming
Of acrylonitrile in the sample copolymer at 4 hours
Acrylonitrile remaining in the copolymer obtained quantitatively
Of the copolymer, pelletize the obtained copolymer, and inject
Test pieces were prepared by the shape method, and various physical property tests were performed.
Table 1 shows the results. Example 2 (First Step) In the first step described in Example 1, polymerization was carried out.
The initiator is dimethyl 2,2'-azobisisobutyrate
And 0.14 parts by weight of the polymerization initiator was added thereto.
Except for the continuous addition of 0.25 parts by weight,
The reaction was performed in the same manner. (Second Step) The second step described in Example 1
In the same manner, 76.5 kg of a beaded copolymer
Got. (Evaluation test) Acrylonitrile content of the obtained copolymer
The rate was 69.5% by weight. The fourth hour of steam distillation
Determination of acrylonitrile in sample copolymer
Of acrylonitrile remaining in the copolymer
The copolymer obtained is pelletized and tested by injection molding.
Test pieces were prepared and various physical property tests were performed. The results are shown in Table 1.
You. Example 3 (First step) Stirrer, thermometer, auxiliary additive, heating
5 liter stainless steel male with jacket, etc.
Initially charge each component to the autoclave with the following formulation.
After stirring, the contents of the reaction system were uniformly suspended. Oh
The total amount of the raw material monomers charged in the autoclave is 1.5
Kg. The charged amount of each component is 100 weights of the total amount of the monomer.
In terms of parts by weight based on parts by weight, acrylonitrile
Monomer: 73 parts by weight; styrene monomer: 2.4 parts by weight;
-Pinolene: 0.8 parts by weight;
Water: 90 parts by weight; acrylic acid
Octyl acrylate copolymer: 0.04 parts by weight;
Thorium: 0.2 parts by weight. Next, the inside of the autoclave is replaced with nitrogen gas.
Then, raise the internal temperature to 105 ° C and stir the reaction system.
One-t-butyl polymerization initiator dissolved in a small amount of styrene
0.16 parts by weight of luazo-1-cyanocyclohexane is
Press-in with nitrogen gas from the auxiliary agent addition device to initiate the copolymerization reaction.
Started. From the start of the polymerization, styrene unit
Start the continuous addition of the monomer, take 4.5 hours at a constant rate
24.6 parts by weight. During this time, the reaction temperature is 3 o'clock
After a while, the internal temperature was raised to 115 ° C.,
The internal temperature was raised to 140 ° C. over time. (Second step) Conversion of styrene monomer to reaction system
After the continuous addition, unreacted monomer is immediately
Is removed from the reaction system by steam distillation in 7 hours.
The reaction was completed. Four hours after starting the steam distillation method
A small sample was extracted with. Then autoclay
Cool the inside temperature, separate the copolymer and water, wash with water and dry
Thus, 1.3 kg of a beaded copolymer was obtained. (Evaluation Test) Acrylo of the Copolymer Obtained
The nitrile content was 66% by weight. Steam distillation 4
Determination of acrylonitrile in sample copolymer at time
Amount of acrylonitrile remaining in the obtained copolymer
Amount, and pelletize the obtained copolymer, injection molding method
Specimens were prepared in accordance with the above, and various physical property tests were performed. result
Are shown in Table 1. Example 4 (First Step) In the first step described in Example 1,
Minutes, the total amount of monomers was 100 parts by weight.
In terms of parts by weight, acrylonitrile monomer: 60
Parts; styrene monomer: 4.8 parts by weight; terpinolene:
0.8 parts by weight; t-butyl paracresol: 0.0
4 parts by weight; water: 70 parts by weight; acrylic acid-acrylic acid
Cutyl copolymer: 0.03 parts by weight; sodium bromide:
Instead of 0.3 parts by weight, continuous addition of styrene monomer
Except that the amount used was changed to 35.2 parts by weight.
The reaction was performed in the same manner as described above. (Second Step) The second step described in Example 1
In a similar manner, 77.4 kg of a beaded copolymer
Got. (Evaluation test) Acrylonitrile content of the obtained copolymer
The rate was 54% by weight. Sun for 4 hours of steam distillation
Determination of acrylonitrile in pull copolymer, obtained copolymer
Determination of acrylonitrile remaining in polymer
The copolymer is pelletized, and the test piece is
Were prepared and various physical property tests were performed. Table 1 shows the results. Comparative Example 1 (First Step) In the first step described in Example 1, polymerization was carried out.
The initiator is 2,2'-azobisisobutyronitrile (AI
BN), and 0.1 parts by weight of this was initially added, and the polymerization was started.
Except that instead of continuously adding 0.2 parts by weight of the initiator,
The reaction was carried out in the same manner as in the same example. (Second Step) The second step described in Example 1
In a similar manner, 73.8 kg of beaded copolymer
Got. (Evaluation test) Acrylonitrile content of the obtained copolymer
The rate was 70.5% by weight. The fourth hour of steam distillation
Determination of acrylonitrile in sample copolymer
Of acrylonitrile remaining in the copolymer
The copolymer obtained is pelletized and tested by injection molding.
Test pieces were prepared and various physical property tests were performed. The results are shown in Table 1.
You. Comparative Example 2 (First Step) In the first step described in Example 1, polymerization was carried out.
The initiator is m-oil oil peroxide, which is
0.1 parts by weight of initial addition, 0.2 parts by weight of the same polymerization initiator
Instead of continuous addition, add
The temperature was raised to 85 ° C, and the internal temperature was maintained for 2 hours from the start of the reaction.
The temperature was maintained at 85 ° C, and the internal temperature was raised to 1
The same method as in the same example except that the temperature was raised to 05 ° C
The reaction was carried out. (Second Step) The second step described in Example 1
In a similar manner, a 75 kg beaded copolymer was obtained.
Was. (Evaluation test) Acrylonitrile content of the obtained copolymer
The rate was 69.5% by weight. The fourth hour of steam distillation
Determination of acrylonitrile in sample copolymer
Of acrylonitrile remaining in the copolymer
The copolymer obtained is pelletized and tested by injection molding.
Test pieces were prepared and various physical property tests were performed. The results are shown in Table 1.
You. Comparative Example 3 (First Step) In the first step described in Example 3, polymerization was carried out.
The initiator was di-tert-butyl peroxide, which was
Instead of adding 0.15 parts by weight, the reaction temperature
Takes 3 hours from 105 ℃ to 130 ℃
The internal temperature was raised to 145 ° C over 1.5 hours.
Except that the temperature was raised to
Was done. (Second Step) The second step described in Example 3
In the same way, 1.35 kg of a beaded copolymer
Got. (Evaluation test) Acrylonitrile content of the obtained copolymer
The rate was 68% by weight. Sun for 4 hours of steam distillation
Determination of acrylonitrile in pull copolymer, obtained copolymer
Determination of acrylonitrile remaining in polymer
The copolymer is pelletized, and the test piece is
Were prepared and various physical property tests were performed. Table 1 shows the results. Comparative Example 4 (First Step) In the first step described in Example 3, polymerization was carried out.
The initiator is 2-phenylazo-4-methoxy-2,4-di
Methylvaleronitrile was added and 0.2 parts by weight of this was added.
Alternatively, the reaction temperature is raised from 105 ° C.
It took 3 hours to raise the internal temperature to 130 ° C, and then
In addition to raising the internal temperature to 145 ° C in 1.5 hours
Performed the reaction in the same manner as in the same example. (Second Step) The second step described in Example 3
In a similar manner, 1.26 kg of a beaded copolymer
Got. (Evaluation test) Acrylonitrile content of the obtained copolymer
The rate was 67.1% by weight. The fourth hour of steam distillation
Determination of acrylonitrile in sample copolymer
Of acrylonitrile remaining in the copolymer
The copolymer obtained is pelletized and tested by injection molding.
Test pieces were prepared and various physical property tests were performed. The results are shown in Table 1.
You. [Table 1] The abbreviations in Table 1 are as follows. AN: acrylonitrile 3: 2,2'-azobis (2-methylbutyronitrile
4) Dimethyl 2,2′-azobisisobutyrate 6: 1-tert-butylazo-1-cyanocyclohexane AIBN: 2,2′-azobisisobutyronitrile m-toluoyl PO: m-toluoyl par Oxide DTBPO: di-tert-butyl peroxide V-19: 2-phenylazo-4-methoxy-2,4-
Dimethylvaleronitrile From Table 1, the following becomes clear. (1) According to the method of the present invention, high nitrile
Of acrylonitrile remaining in the copolymer
Reduced and good physical properties were obtained.
You. (See Examples 1-4). (2) On the other hand, the polymerization opening defined by the method of the present invention is
High nitrile copolymers produced from things other than the initiator,
Remains in high nitrile copolymer 4 hours after steam distillation
The amount of acrylonitrile is significantly higher, and
The degree of yellowness (YI value) after 7 hours of distillation was compared with that of Example
(See Comparative Examples 1 to 4)
See). According to the production method of the present invention, a high nitrile copolymer
Significantly reduces residual unsaturated nitrile monomer in the body
Can be without coloring problems, gas barrier and chemical resistant
Industrially advantageous production of copolymers with excellent properties, etc.
Has a particularly remarkable effect,
The utility value of is extremely large.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−1710(JP,A) 特開 昭54−6091(JP,A) 特開 平4−120153(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C08F 6/00 - 6/28 C08F 4/04 C08F 212/00 C08F 220/42 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-62-1710 (JP, A) JP-A-54-6091 (JP, A) JP-A-4-120153 (JP, A) (58) Field (Int.Cl. 7 , DB name) C08F 6/00-6/28 C08F 4/04 C08F 212/00 C08F 220/42

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】 【請求項1】 不飽和ニトリル単量体40〜90重量
%、芳香族ビニル単量体10〜60重量%、及びこれら
と共重合可能なビニル系単量体0〜20重量%を、下記
化1で表され、かつ、分解の10時間半減期温度が10
0℃以下であるアゾ系重合開始剤を用い水性懸濁法によ
って重合する第一工程と、未反応単量体を100℃以上
の温度で水蒸気蒸留により除去する第二工程とからなる
ことを特徴とする高ニトリル共重合体の製造方法 【化1】 (化1中X1,X2はーCN基もしくは一方がアルキル
基、R1,R2,R3,R4が炭素数1以上のアルキル基で
1,R2,R3とR4の合計炭素数が6以上(R1とR2
3とR4が共有結合でつながった脂環式アルキル基を含
む)のアゾニトリル化合物又はX1,X2がーCOOR
(Rはメチル基)、R1,R2,R3,R4が炭素数1以上
のアルキル基であるアゾカーボエステル化合物であ
る。)
(57) [Claim 1] 40 to 90% by weight of an unsaturated nitrile monomer, 10 to 60% by weight of an aromatic vinyl monomer, and a vinyl monomer copolymerizable therewith 0 to 20% by weight is represented by the following formula 1, and the 10-hour half-life temperature of decomposition is 10:
It comprises a first step of polymerizing by an aqueous suspension method using an azo polymerization initiator having a temperature of 0 ° C. or lower, and a second step of removing unreacted monomers by steam distillation at a temperature of 100 ° C. or higher. A method for producing a high nitrile copolymer . Embedded image (Wherein X 1 and X 2 are —CN groups or one of them is an alkyl group, R 1 , R 2 , R 3 and R 4 are alkyl groups having 1 or more carbon atoms and R 1 , R 2 , R 3 and R 4 Has a total carbon number of 6 or more (R 1 and R 2 ,
Wherein R 3 and R 4 contain an alicyclic alkyl group linked by a covalent bond) or X 1 and X 2 are —COOR
(R is a methyl group) and R 1 , R 2 , R 3 , and R 4 are azocarboester compounds having an alkyl group having 1 or more carbon atoms. )
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