JP3531190B2 - Method for producing copolymer - Google Patents

Method for producing copolymer

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JP3531190B2
JP3531190B2 JP29055393A JP29055393A JP3531190B2 JP 3531190 B2 JP3531190 B2 JP 3531190B2 JP 29055393 A JP29055393 A JP 29055393A JP 29055393 A JP29055393 A JP 29055393A JP 3531190 B2 JP3531190 B2 JP 3531190B2
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F8/00Chemical modification by after-treatment
    • C08F8/30Introducing nitrogen atoms or nitrogen-containing groups
    • C08F8/32Introducing nitrogen atoms or nitrogen-containing groups by reaction with amines

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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、黄色度が低く、透明性
に優れた共重合体の製造方法に関するものであり、本発
明の製造方法により得られる共重合体は、各種光学部
品、自動車部品および電気電子部品など多くの用途に利
用可能である。 【0002】 【従来の技術】最近、生産性、軽量化などの点から光学
レンズ、光ファイバー等の光学部品あるいはヘッドライ
トレンズ、サンルーフなどの自動車部品のプラスチック
化が活発に検討されており、それにつれて透明性プラス
チックに対する要求はますます厳しくなってきている。
特に、耐熱性向上に対する要求は非常に強いものがあ
る。 【0003】スクシンイミド単位を有する共重合体は、
高い耐熱性を有するため古くから種々の検討がなされて
いる。例えば、メタクリル酸メチルにN−芳香族置換マ
レイミドを共重合する方法が特公昭43−9753号公
報、特開昭61−141715号公報、特開昭61−1
71708号公報および特開昭62−109811号公
報により、スチレン系樹脂にN−芳香族置換マレイミド
を共重合する方法が特開昭47−6891号公報、特開
昭61−76512号公報および特開昭61−2768
07号公報により知られている。しかし、ここで得られ
る樹脂は、N−芳香族置換マレイミド含量が増すほど耐
熱性は良好となるが、脆い、加工性が悪い、着色する等
の問題がある。 【0004】スクシンイミド単位およびオレフィン単位
からなる共重合体は、耐熱性および機械特性に優れたプ
ラスチックである。英国特許第815821号には、無
水マレイン酸とオレフィン類からなる共重合体とメチル
アミンとの反応によるスクシンイミド共重合体の製造方
法が記載されおり、無水マレイン酸共重合体をベンゼン
中でメチルアミンによりアミド化したのち溶媒を除去
し、オーブン中加熱イミド化することにより薄黄色の樹
脂を得ている。そして、残存無水マレイン酸の除去およ
び不活性雰囲気中での反応により色調が改善されること
が示されている。また、Journal of Pol
ymer Science PartCNo.16
p.387(1967)には、無水マレイン酸共重合体
とアルキルアミンのイミド化反応について酢酸中あるい
はベンゼン中での反応が記載されている。しかしなが
ら、上述の方法で得られる共重合体は、多少黄着色が改
善されているとはいえ、透明性プラスチックとしての要
求を十分満足できるものではなかった。 【0005】 【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、黄色
度が低く、透明性、耐熱性および機械的強度に優れた共
重合体の製造方法を提供することにある。 【0006】 【課題を解決するための手段】本発明者は、この問題を
鑑み鋭意検討した結果、無水マレイン酸/イソブテン
共重合体とアミン化合物との反応によりスクシンイミド
単位を含む共重合体を製造する方法において、無水マレ
イン酸/イソブテン系共重合体のアミド化物をある種の
安定剤の存在下、閉環イミド化することを特徴とする製
造方法が、上記目的を満たすことを見出し、本発明を完
成するに至った。 【0007】すなわち、本発明は相対溶液粘度が0.1
〜10.0である無水マレイン酸単位40〜60モル
%、イソブテン単位60〜40モル%および共重合可能
な他の単量体単位0〜20モル%からなる無水マレイン
酸共重合体と、1種類以上のアミン化合物との反応によ
り一般式(I)で示されるスクシンイミド単位を含む共
重合体を製造するにおいて、無水マレイン酸共重合体の
アミド化物をリン系安定剤、フェノール系安定剤、チオ
ール系安定剤およびアミン系安定剤より選択される1種
類以上の安定剤の存在下、加熱により閉環イミド化する
ことを特徴とする黄色度が低く、透明性に優れた共重合
体の製造方法である。 【0008】 【化2】 【0009】(ここで、R1は水素原子、炭素数1〜6
のアルキル基またはシクロアルキル基を示す)本発明に
つき以下詳細に説明する。 【0010】本発明で使用される無水マレイン酸共重合
体は、無水マレイン酸、イソブテンおよび必要に応じて
共重合可能な他の単量体とのラジカル共重合により容易
に得ることができる。 【0011】本発明において、耐熱性および機械特性の
点からイソブテンが好ましく用いられる。 【0012】その他、本発明の目的をそこなわない範囲
で共重合可能な他の単量体を共重合することもできる。
共重合可能な成分としては、スチレン,α−メチルスチ
レン,メチルスチレン等のスチレン誘導体、1,3−ブ
タジエン,イソプレン等のジエン類、メタクリル酸メチ
ル,メタクリル酸エチル等のメタクリル酸エステル類、
アクリル酸メチル,アクリル酸エチル等のアクリル酸エ
ステル類、およびメチルビニルエーテル,エチルビニル
エーテル等のビニルエーテル類等が挙げられ、これらは
1種または2種以上組み合わせて用いることができる。 【0013】本発明で用いる無水マレイン酸共重合体を
得る方法としては特に制限はないが、着色に影響を与え
る残存無水マレイン酸の低減の点から、モノマー類は可
溶であるが生成共重合体は不溶である溶媒を用いて生成
共重合体を粒子状で取出すラジカル沈澱重合法を採用す
ることが好ましい。この沈殿重合法における重合溶媒と
しては公知の沈澱重合溶媒、例えば酢酸エチル,酢酸プ
ロピル,酢酸ブチル等の酢酸エステル類あるいは酢酸エ
ステルとアルコールの混合溶媒等が挙げられる。 【0014】また、上述した無水マレイン酸共重合体を
得るにあたって用いられる重合開始剤としては、ベンゾ
イルパーオキサイド、ラウリルパーオキサイド、オクタ
ノイルパーオキサイド、アセチルパーオキサイド、ジ
(t−ブチル)パーオキサイド、t−ブチルクミルパー
オキサイド、ジクミルパーオキサイド、t−ブチルパー
オキシアセテート、t−ブチルパーオキシベンゾエー
ト、パーブチルネオデカネート等の有機過酸化物または
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−ブチロニトリル)、
2,2’−アゾビスイソブチロニトリル、ジメチル−
2,2’−アゾビスイソブチレート、1,1’−アゾビ
ス(シクロヘキサン−1−カルボニトリル)等のアゾ系
開始剤が挙げられる。 【0015】また、重合温度は開始剤の分解温度に応じ
て適宜設定することができるが、一般的には40〜15
0℃の範囲で行うことが好ましい。 【0016】本発明において用いられる無水マレイン酸
共重合体中の無水マレイン酸単位の含有量は、ポリマー
全体の40〜60モル%であり、共重合体中のイソブテ
単位は60〜40モル%であり、その他の共重合可能
な単位の共重合体中の含有量はポリマー全体の0〜20
モル%であり、0〜5モル%、特に0〜1モル%が好ま
しい。 【0017】また、上述のように無水マレイン酸共重合
体中の残存無水マレイン酸モノマーがイミド化時の着色
に影響を与えることから、上記重合はイソブテン過剰の
条件で行うことが好ましく、共重合における無水マレイ
ン酸/イソブテンのモル比は1以下とすることが好まし
い。また、重合後の生成ポリマー粒子を無水マレイン酸
は溶解するが共重合体は溶解しない溶媒類で洗浄するこ
とによっても、残存無水マレイン酸モノマーの除去が可
能となる。なお、無水マレイン酸共重合体中の残存無水
マレイン酸モノマー量は1重量%以下、特に0.1重量
%以下とすることが好ましい。また、これらの重合には
セルロース系、ビニルアルコール系などの分散安定剤を
使用することも可能である。 【0018】本発明で使用する無水マレイン酸共重合体
の相対溶液粘度は、ウベローデ粘度計によって、無水マ
レイン酸共重合体の0.5g/dlのN,N−ジメチル
ホルムアミド溶液の流動時間(t1)とN,N−ジメチ
ルホルムアミドの流動時間(t0)を23℃で測定した
t1/t0値を示す。本発明において用いられる無水マ
レイン酸共重合体の相対溶液粘度は0.1〜10.0で
あり、特に0.5〜5.0のものが好ましい。固有粘度
が10.0より大きい場合には得られる共重合体の成形
性が悪くなり、0.1より小さい場合には得られる共重
合体が脆くなる傾向にあるため好ましくない。 【0019】本発明の製造方法で使用されるアミン化合
物としては、メチルアミン,エチルアミン,n−プロピ
ルアミン,イソプロピルアミン,n−ブチルアミン,s
−ブチルアミン,t−ブチルアミン,シクロヘキシルア
ミン等の炭素数1〜6のアルキルアミン、アンモニアあ
るいはジメチル尿素,ジエチル尿素等の加熱等の処理に
より容易にアミンを発生する化合物が挙げられ、これら
は1種以上用いられる。このうち特にメチルアミン,エ
チルアミン,イソプロピルアミン,シクロヘキシルアミ
ンを用いることにより、得られる共重合体の耐熱性を著
しく向上させることができるので好ましい。 【0020】本発明は、前述した無水マレイン酸共重合
体と上記アミン化合物を溶媒の存在下あるいは非存在下
で反応せしめ、無水マレイン酸共重合体のアミド化物を
得る工程を含む。このとき、反応温度については特に制
限はないが、通常0〜150℃の範囲である。また、こ
こで用いる溶媒についても特に制限はないが、ベンゼ
ン,トルエン,キシレンなどの芳香族系溶媒、メタノー
ル,エタノール,プロパノール,ブタノールなどのアル
コール系溶媒、アセトン,メチルエチルケトンなどのケ
トン系溶媒、酢酸メチル,酢酸エチル,酢酸プロピル,
酢酸ブチルなどの酢酸エステル類、N,N−ジメチルホ
ルムアミド、N−メチルピロリドン、ジメチルスルフォ
キシド、水およびこれらの混合溶媒等が挙げられ、溶媒
を用いる場合には、無水マレイン酸共重合体を溶媒に溶
解あるいは分散し、アミン化合物を添加することにより
アミド化物を合成することができる。 【0021】本発明は、上記の無水マレイン酸共重合体
のアミド化物を安定剤の存在下、加熱し閉環イミド化す
ることにより一般式(I)で示されるスクシンイミド単
位を含む共重合体を得るものである。ここで、この工程
において無水マレイン酸共重合体のアミド化物は、ポリ
マー粒子、ポリマー溶液あるいは分散溶液などとして使
用することができるが、工程が簡略化できることおよび
生産性など経済性の点から、溶媒類を用いないあるいは
無水マレイン酸共重合体のアミド化物100重量部に対
して10重量部以下といった少量の溶媒存在下で行うこ
とが好ましい。 【0022】上記イミド化温度は、100〜400℃、
好ましくは120〜350℃、特に好ましくは140〜
320℃であり、反応温度が100℃未満の場合にはイ
ミド化反応が進行しづらく、400℃を越える場合には
熱劣化により得られる共重合体が着色するおそれがあ
る。また、反応温度は連続的あるいは段階的に昇温ある
いは降温させることもできる。さらに、反応触媒として
トリエチルアミン、トルエンスルホン酸のような各種塩
基性あるいは酸性触媒を添加することもできる。また、
上記イミド化におけるイミド化率は、反応温度、反応時
間等により影響されるが、十分な耐熱性を有する共重合
体を得るためには、共重合体中に含まれていた無水マレ
イン酸単位を基準に、その80モル%以上、好ましくは
95モル%以上、特に99モル%以上がスクシンイミド
単位に変換されていることが好ましい。反応率が80モ
ル%未満の場合には生成する共重合体の熱安定性が悪く
なるおそれがある。 【0023】本発明の製造方法で用いられる安定剤は、
リン系安定剤、フェノール系安定剤、硫黄系安定剤およ
びアミン系安定剤より選ばれる1種類以上の化合物であ
り、リン系安定剤としては、トリフェニルフォスファイ
ト、トリス(2,4−ジ(t−ブチル)フェニル)フォ
スファイト、トリス(ノニルフェニル)フォスファイ
ト、サイクリックネオペンタンテトライル−ビス(オク
タデシルフォスファイト)、4,4’−ブチリデン−ビ
ス(3−メチル−6−(t−ブチル)フェニル−ジ
(トリデシル))フォスファイト、テトラキス(2,4
−ジ(t−ブチル)フェニル)−4,4’−ビフェニレ
ンフォスファイトなどが挙げられる。また、フェノール
系安定剤としては、トリエチレングリコール−ビス[3
−(3−(t−ブチル)−5−メチル−4−ヒドロキシ
フェニル)プロピオネート]、1,3−ヘキサンジオー
ル−ビス[3−(3,5−ジ(t−ブチル)−4−ヒド
ロキシフェニル)プロピオネート]、ペンタエリスリチ
ル−テトラキス[3−(3,5−ジ(t−ブチル)−4
−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、2,2−チ
オ−ジエチレンビス[3−(3,5−ジ(t−ブチル)
−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、オクタ
デシル−3−(3,5−ジ(t−ブチル)−4−ヒドロ
キシフェニル)プロピオネート、2,2−チオビス(4
メチル−6−(t−ブチル)フェノール)、N,N’−
ヘキサメチレンビス(3,5−ジ(t−ブチル)−4−
ヒドロキシンナマミド)、3,5−ジ(t−ブチル)−
4−ヒドロキシ−ベンジルフォスフォネート−ジエチル
エステルなどが挙げられる。さらに、硫黄系安定剤とし
ては、ジラウリルチオジプロピオネート、ジミリスチル
チオジプロピオネート、ジステアリルチオジプロピオネ
ートなどが挙げられ、アミン系安定剤としては、2−
(3,5−ジ(t−ブチル)−4−ヒドロキシベンジ
ル)−2−(n−ブチル)マロン酸ビス(1,2,2,
6,6−ペンタメチル−4−ピペリジル)、ビス(2,
2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジニル)セバケ
ートなどが挙げられる。また、これらの安定剤は2種類
以上を併用してもよい。これらのうち、特にリン系安定
剤またはリン系安定剤とフェノール系安定剤の併用系が
好ましく、リン系安定剤とフェノール系安定剤の併用系
を用いる場合は、リン系安定剤/フェノール系安定剤の
重量比は100/0〜5/95、特に90/10〜50
/50の範囲とすることが好ましい。 【0024】これら安定剤の添加量は、アミド化された
無水マレイン酸共重合体100重量部に対して0.00
5〜5重量部、好ましくは0.01〜1重量部、特に
0.05〜0.5重量部が好ましい。この添加量が0.
005重量部未満では黄色度の改良効果が低くなるおそ
れがあり、5重量部を越える場合には経済的でない。 【0025】本発明の製造方法に使用する反応装置につ
いては、特に限定されることはなく、槽型反応器、管型
反応器、スクリュー押出反応器など用いることができ
る。 【0026】特に、色調の改良および経済性の点から、
脱気装置付き押出機を用いることが好ましく、無水マレ
イン酸共重合体粒子のアミド化物と安定剤の混合物を脱
気装置付押出機を用いて加熱溶融し、反応により生成す
る水および過剰のアミン等を除去しながら閉環イミド化
することが好ましい。 【0027】なお、本発明の製造方法において得られた
共重合体には必要に応じて、さらに熱安定剤、紫外線安
定剤、各種潤滑剤、染料、帯電防止剤、各種プラスチッ
ク、エラストマーなどを添加してもよい。 【0028】本発明の製造方法により得られた樹脂は、
色調,透明性に優れ、各種光学部品、自動車部品、電気
電子部品、医療食品部品等の幅広い用途で有用である。
また、各種プラスチックあるいはエラストマーなどとの
複合化においても色調の優れた製品を得ることができ
る。 【0029】 【実施例】以下、本発明を実施例により説明するが、本
発明は実施例に限定されるものではない。 【0030】なお、本実施例中の生成ポリマーの確認
は、元素分析、IR測定およびNMR測定により行っ
た。また、得られたポリマーの相対溶液粘度は、N,N
−ジメチルホルムアミド(DMF)を溶媒としてウベロ
ーデ粘度計を用いて23℃で測定した。 【0031】さらに、得られたポリマーの黄色度は、J
IS K5401に準拠し、0.8mmのプレス試験片
を用いてカラーコンピューター(スガ試験機(株))で
評価した(反射法;反射板の三刺激値x:79.44、
y:82.22、z:94.51)。 【0032】参考例1 無水マレイン酸/イソブテン共
重合体の合成 撹拌機、窒素導入管、イソブテン導入管、温度計および
脱気管の付いた30lオートクレーブに、無水マレイン
酸2.8kg、ラウリルメルカプタン10g、t−ブチ
ルパーオキシピバレート6.3gおよび酢酸イソプロピ
ル19lを仕込み、窒素で数回パージした後、液化イソ
ブテン5.2lを仕込み、60℃で6時間反応を行っ
た。 【0033】得られた粒子を遠心分離後乾燥し、4.4
kgの無水マレイン酸/イソブテン共重合体を得た。元
素分析より、得られた共重合体は50モル%の無水マレ
イン酸単位を含んでいた。また、相対溶液粘度は2.0
であった。同様の方法で数バッチ反応を行い、無水マレ
イン酸共重合体サンプルを作成した。 【0034】実施例1 撹拌機、窒素導入管、温度計および脱気管の付いた30
lオートクレーブに、参考例1で得られた共重合体粒子
2kgおよびトルエン20lを仕込み、液化メチルアミ
ン750mlを導入し、60℃で6時間撹拌した。反応
後のポリマー粒子を遠心分離後乾燥し、2.4kgの無
水マレイン酸/イソブテン共重合体のアミド化物を得
た。 【0035】得られた共重合体はIR測定により、18
50cm-1の酸無水物に基づく吸収の消失および新たに
アミドおよびカルボン酸単位に基づく吸収が認められた
ことより、酸無水物単位がアミンにより開環アミド化し
ていることが確認できた。この無水マレイン酸/イソブ
テン共重合体粒子のアミド化物に0.1重量部のトリス
(2,4−ジ(t−ブチル)フェニル)フォスファイト
を振り混ぜ、ホッパー下より先端ノズル方向へ150
℃、260℃、280℃、270℃に設定した二軸押出
機を用いて、窒素雰囲気下連続的に押出し、反応により
生成する水、過剰のアミンなどをベントで除去しながら
押出し、透明のストランドを得た。得られたストランド
をカッティングし、透明ペレットを得た。 【0036】元素分析、IR測定および13C−NMR測
定から、得られた共重合体はN−メチルスクシンイミド
単位50モル%およびイソブテン単位50モル%からな
る共重合体であることを確認した。得られたポリマーの
黄色度は4.5であった。得られたペレットをミニマッ
ト(住友重機社製)を用いて、射出温度300℃、金型
温度120℃で射出成形を行い、試験片を作製した。得
られた試験片の曲げ強度は1300kg/cm2、曲げ
弾性率は46000kg/cm2、熱変形温度は145
℃であった。 【0037】実施例2 実施例1と同様の操作により、安定剤として0.15重
量部のペンタエリスリチル−テトラキス[3−(3,5
−ジ(t−ブチル)−4−ヒドロキシフェニル)プロピ
オネート]を用いて共重合体を押出した。得られたポリ
マーの黄色度は6.7であった。 【0038】実施例3 実施例1と同様の操作により、安定剤として0.1重量
部のビス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリ
ジニル)セバケートを添加して共重合体を押出した。得
られたポリマーの黄色度は6.5であった。 【0039】実施例4 実施例1と同様の操作により、安定剤として0.1重量
部のトリス(2,4−ジ(t−ブチル)フェニル)フォ
スファイトおよび0.05重量部のペンタエリスリチル
−テトラキス[3−(3,5−ジ(t−ブチル)−4−
ヒドロキシフェニル)プロピオネート]を添加して共重
合体を押出した。得られたポリマーの黄色度は4.2で
あった。 【0040】比較例1 実施例1と同様の操作により、安定剤無添加で共重合体
を押出した。得られポリマーの黄色度は10.8であっ
た。 【0041】 【発明の効果】以上述べたとおり、本発明の製造方法に
より黄色度が低く、透明性に優れたスクシンイミド単位
を含む共重合体を得ることができ、これらは光学部品、
自動車部品、電気電子部品をはじめ多くの分野で有用で
ある。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for producing a copolymer having low yellowness and excellent transparency, and is obtained by the method of the present invention. The copolymer can be used for various applications such as various optical parts, automobile parts and electric / electronic parts. 2. Description of the Related Art Recently, plastic parts of optical parts such as optical lenses and optical fibers or automobile parts such as headlight lenses and sunroofs have been actively studied in terms of productivity and weight reduction. Demands for transparent plastics are becoming more stringent.
In particular, there is a very strong demand for improvement in heat resistance. A copolymer having a succinimide unit is
Various studies have been made for a long time due to its high heat resistance. For example, a method of copolymerizing N-aromatic substituted maleimide with methyl methacrylate is disclosed in JP-B-43-9753, JP-A-61-141715, and JP-A-61-1.
JP-A-71708 and JP-A-62-109811 disclose a method of copolymerizing a styrene resin with an N-aromatic substituted maleimide in JP-A-47-6891, JP-A-61-76512 and JP-A-61-76512. Sho 61-2768
No. 07 publication. However, the resin obtained here has better heat resistance as the N-aromatic substituted maleimide content increases, but has problems such as brittleness, poor workability, and coloring. [0004] Copolymers comprising succinimide units and olefin units are plastics having excellent heat resistance and mechanical properties. British Patent No. 815821 describes a method for producing a succinimide copolymer by reacting a copolymer consisting of maleic anhydride and olefins with methylamine. Then, the solvent is removed, and the mixture is heated and imidized in an oven to obtain a pale yellow resin. It is shown that the color tone is improved by removing the residual maleic anhydride and reacting in an inert atmosphere. Also, Journal of Pol
ymer Science PartCNo. 16
p. 387 (1967) describes an imidation reaction between a maleic anhydride copolymer and an alkylamine in acetic acid or benzene. However, the copolymer obtained by the above-mentioned method has not been able to sufficiently satisfy the requirements as a transparent plastic, although the yellow coloring is somewhat improved. An object of the present invention is to provide a method for producing a copolymer having a low yellowness and excellent in transparency, heat resistance and mechanical strength. Means for Solving the Problems As a result of intensive studies in view of this problem, the present inventor has obtained a copolymer containing a succinimide unit by reacting a maleic anhydride / isobutene copolymer with an amine compound. The present invention has been found to satisfy the above-mentioned object by a production method characterized in that an amidated maleic anhydride / isobutene copolymer is subjected to ring-closing imidization in the presence of a certain stabilizer. Was completed. That is, the present invention has a relative solution viscosity of 0.1
A maleic anhydride copolymer consisting of 40 to 60 mol% of maleic anhydride units, 60 to 40 mol% of isobutene units and 0 to 20 mol% of other copolymerizable monomer units, In producing a copolymer containing a succinimide unit represented by the general formula (I) by reacting with a plurality of kinds of amine compounds, an amidated maleic anhydride copolymer is converted to a phosphorus-based stabilizer, a phenol-based stabilizer, and a thiol. A method for producing a copolymer having low yellowness and excellent transparency, characterized in that it is subjected to ring-closing imidization by heating in the presence of one or more stabilizers selected from a system stabilizer and an amine stabilizer. is there. [0008] (Where R 1 is a hydrogen atom, having 1 to 6 carbon atoms)
The present invention will be described in detail below. The maleic anhydride copolymer used in the present invention can be easily obtained by radical copolymerization with maleic anhydride, isobutene and, if necessary, other copolymerizable monomers. In the present invention, isobutene is preferably used from the viewpoint of heat resistance and mechanical properties. In addition, other copolymerizable monomers can be copolymerized within a range not detracting from the object of the present invention.
Examples of the copolymerizable component include styrene derivatives such as styrene, α-methylstyrene, and methylstyrene; dienes such as 1,3-butadiene and isoprene; methacrylates such as methyl methacrylate and ethyl methacrylate;
Examples include acrylates such as methyl acrylate and ethyl acrylate, and vinyl ethers such as methyl vinyl ether and ethyl vinyl ether. These can be used alone or in combination of two or more. The method for obtaining the maleic anhydride copolymer used in the present invention is not particularly limited, but from the viewpoint of reducing the residual maleic anhydride which affects the coloring, the monomers are soluble, but the copolymerized product is produced. It is preferable to employ a radical precipitation polymerization method in which the resulting copolymer is removed in the form of particles using a solvent in which the coalescence is insoluble. Examples of the polymerization solvent in the precipitation polymerization method include known precipitation polymerization solvents, for example, acetates such as ethyl acetate, propyl acetate and butyl acetate, or a mixed solvent of acetate and alcohol. The polymerization initiator used to obtain the above-mentioned maleic anhydride copolymer includes benzoyl peroxide, lauryl peroxide, octanoyl peroxide, acetyl peroxide, di (t-butyl) peroxide, Organic peroxides such as t-butylcumyl peroxide, dicumyl peroxide, t-butylperoxyacetate, t-butylperoxybenzoate, perbutylneodecanate, and 2,2′-azobis (2,4-dimethyl Valeronitrile), 2,2′-azobis (2-butyronitrile),
2,2'-azobisisobutyronitrile, dimethyl-
Azo initiators such as 2,2′-azobisisobutyrate and 1,1′-azobis (cyclohexane-1-carbonitrile) are exemplified. [0015] The polymerization temperature can be appropriately set according to the decomposition temperature of the initiator.
It is preferable to carry out in a range of 0 ° C. The content of the maleic anhydride unit in the maleic anhydride copolymer used in the present invention is 40 to 60 mol% of the whole polymer, and the isobutene content in the copolymer is
The content of the other copolymerizable units in the copolymer is from 0 to 20 mol%, and the content of other copolymerizable units in the copolymer is from 0 to 20 mol%.
Mol%, preferably 0 to 5 mol%, particularly preferably 0 to 1 mol%. Further, since the residual maleic anhydride monomer in the maleic anhydride copolymer affects the coloration during imidization as described above, the above polymerization is preferably carried out under an excess of isobutene. In the above, the molar ratio of maleic anhydride / isobutene is preferably 1 or less. The residual maleic anhydride monomer can also be removed by washing the polymer particles produced after polymerization with a solvent in which maleic anhydride is dissolved but the copolymer is not dissolved. The amount of the residual maleic anhydride monomer in the maleic anhydride copolymer is preferably 1% by weight or less, particularly preferably 0.1% by weight or less. In these polymerizations, a dispersion stabilizer such as a cellulose-based or vinyl alcohol-based dispersion can be used. The relative solution viscosity of the maleic anhydride copolymer used in the present invention is determined by a Ubbelohde viscometer using a flow time (t1) of a 0.5 g / dl N, N-dimethylformamide solution of the maleic anhydride copolymer. ) And the flow time (t0) of N, N-dimethylformamide measured at 23 ° C. at t1 / t0. The relative solution viscosity of the maleic anhydride copolymer used in the present invention is 0.1 to 10.0, and particularly preferably 0.5 to 5.0. If the intrinsic viscosity is higher than 10.0, the moldability of the obtained copolymer is deteriorated, and if it is lower than 0.1, the obtained copolymer tends to be brittle, which is not preferable. The amine compound used in the production method of the present invention includes methylamine, ethylamine, n-propylamine, isopropylamine, n-butylamine, s
Alkylamines having 1 to 6 carbon atoms, such as -butylamine, t-butylamine, and cyclohexylamine; and compounds that readily generate amines upon treatment such as heating of ammonia or dimethylurea, diethylurea, or the like. Used. Of these, methylamine, ethylamine, isopropylamine and cyclohexylamine are particularly preferred, since the heat resistance of the obtained copolymer can be remarkably improved. The present invention includes a step of reacting the above-mentioned maleic anhydride copolymer with the above-mentioned amine compound in the presence or absence of a solvent to obtain an amidated maleic anhydride copolymer. At this time, the reaction temperature is not particularly limited, but is usually in the range of 0 to 150 ° C. There are no particular restrictions on the solvent used here, but aromatic solvents such as benzene, toluene and xylene; alcohol solvents such as methanol, ethanol, propanol and butanol; ketone solvents such as acetone and methyl ethyl ketone; , Ethyl acetate, propyl acetate,
Examples thereof include acetic esters such as butyl acetate, N, N-dimethylformamide, N-methylpyrrolidone, dimethyl sulfoxide, water, and a mixed solvent thereof. When a solvent is used, a maleic anhydride copolymer may be used. An amidated compound can be synthesized by dissolving or dispersing in a solvent and adding an amine compound. According to the present invention, a copolymer containing a succinimide unit represented by the general formula (I) is obtained by heating the above amidated maleic anhydride copolymer in the presence of a stabilizer and subjecting it to ring-closing imidization. Things. Here, in this step, the amidated maleic anhydride copolymer can be used as polymer particles, a polymer solution or a dispersion solution, but from the viewpoint of economical efficiency such as simplification of the process and productivity, the solvent is used. It is preferred to use no solvent or in the presence of a small amount of a solvent such as 10 parts by weight or less based on 100 parts by weight of the amidated maleic anhydride copolymer. The imidization temperature is 100 to 400 ° C.
Preferably from 120 to 350 ° C., particularly preferably from 140 to 350 ° C.
When the reaction temperature is lower than 100 ° C., the imidization reaction is difficult to proceed. When the reaction temperature is higher than 400 ° C., the obtained copolymer may be colored due to thermal deterioration. The reaction temperature can be raised or lowered continuously or stepwise. Further, various basic or acidic catalysts such as triethylamine and toluenesulfonic acid can be added as a reaction catalyst. Also,
The imidization rate in the above imidization is affected by the reaction temperature, the reaction time, etc., but in order to obtain a copolymer having sufficient heat resistance, maleic anhydride units contained in the copolymer are removed. On a basis, it is preferable that 80 mol% or more, preferably 95 mol% or more, particularly 99 mol% or more thereof is converted to succinimide units. If the conversion is less than 80 mol%, the thermal stability of the resulting copolymer may be impaired. The stabilizer used in the production method of the present invention includes:
One or more compounds selected from a phosphorus-based stabilizer, a phenol-based stabilizer, a sulfur-based stabilizer, and an amine-based stabilizer. Examples of the phosphorus-based stabilizer include triphenylphosphite, tris (2,4-di ( (t-butyl) phenyl) phosphite, tris (nonylphenyl) phosphite, cyclic neopentanetetrayl-bis (octadecylphosphite), 4,4′-butylidene-bis (3-methyl-6- (t-butyl) ) Phenyl-di
(Tridecyl)) phosphite, tetrakis (2,4
-Di (t-butyl) phenyl) -4,4'-biphenylene phosphite; Further, as a phenol-based stabilizer, triethylene glycol-bis [3
-(3- (t-butyl) -5-methyl-4-hydroxyphenyl) propionate], 1,3-hexanediol-bis [3- (3,5-di (t-butyl) -4-hydroxyphenyl) Propionate], pentaerythrityl-tetrakis [3- (3,5-di (t-butyl) -4]
-Hydroxyphenyl) propionate], 2,2-thio-diethylenebis [3- (3,5-di (t-butyl)
-4-hydroxyphenyl) propionate], octadecyl-3- (3,5-di (t-butyl) -4-hydroxyphenyl) propionate, 2,2-thiobis (4
Methyl-6- (t-butyl) phenol), N, N'-
Hexamethylenebis (3,5-di (t-butyl) -4-
Hydroxynamamide), 3,5-di (t-butyl)-
4-hydroxy-benzylphosphonate-diethyl ester and the like. Further, examples of the sulfur-based stabilizer include dilauryl thiodipropionate, dimyristyl thiodipropionate, and distearyl thiodipropionate, and examples of the amine-based stabilizer include 2-
Bis (1,2,2,2,3,5-di (t-butyl) -4-hydroxybenzyl) -2- (n-butyl) malonate
6,6-pentamethyl-4-piperidyl), bis (2,
2,6,6-tetramethyl-4-piperidinyl) sebacate and the like. In addition, two or more of these stabilizers may be used in combination. Among them, a phosphorus-based stabilizer or a combined system of a phosphorus-based stabilizer and a phenol-based stabilizer is particularly preferable. When a combined system of a phosphorus-based stabilizer and a phenol-based stabilizer is used, a phosphorus-based stabilizer / phenol-based stabilizer is used. The weight ratio of the agents is 100/0 to 5/95, especially 90/10 to 50
/ 50 is preferable. The amount of these stabilizers is 0.00 0.00 parts by weight of the amidated maleic anhydride copolymer.
5 to 5 parts by weight, preferably 0.01 to 1 part by weight, particularly preferably 0.05 to 0.5 part by weight. When the amount added is 0.
If the amount is less than 005 parts by weight, the effect of improving yellowness may be reduced, and if it exceeds 5 parts by weight, it is not economical. The reactor used in the production method of the present invention is not particularly limited, and a tank reactor, a tube reactor, a screw extrusion reactor, or the like can be used. In particular, from the viewpoint of color tone improvement and economy,
It is preferable to use an extruder with a deaerator, and heat and melt a mixture of the amidated maleic anhydride copolymer particles and a stabilizer using an extruder with a deaerator, and water and excess amine generated by the reaction. It is preferred to carry out ring-closing imidation while removing the like. If necessary, a heat stabilizer, an ultraviolet stabilizer, various lubricants, dyes, antistatic agents, various plastics, elastomers, etc. may be added to the copolymer obtained in the production method of the present invention. May be. The resin obtained by the production method of the present invention is
It has excellent color tone and transparency, and is useful in a wide range of applications such as various optical parts, automobile parts, electric and electronic parts, and medical food parts.
In addition, a product excellent in color tone can be obtained even in a composite with various plastics or elastomers. EXAMPLES The present invention will be described below with reference to examples, but the present invention is not limited to the examples. The produced polymer in this example was confirmed by elemental analysis, IR measurement and NMR measurement. The relative solution viscosity of the obtained polymer is N, N
-Measured at 23 ° C. using a Ubbelohde viscometer using dimethylformamide (DMF) as a solvent. Further, the yellowness of the obtained polymer is J
Based on IS K5401, a 0.8 mm press test piece was used to evaluate with a color computer (Suga Test Instruments Co., Ltd.) (reflection method; tristimulus value of reflector x: 79.44;
y: 82.22, z: 94.51). Reference Example 1 Synthesis of Maleic Anhydride / Isobutene Copolymer In a 30-liter autoclave equipped with a stirrer, a nitrogen inlet tube, an isobutene inlet tube, a thermometer and a degassing tube, 2.8 kg of maleic anhydride, 10 g of lauryl mercaptan were placed. After 6.3 g of t-butyl peroxypivalate and 19 l of isopropyl acetate were charged and purged several times with nitrogen, 5.2 l of liquefied isobutene was charged and reacted at 60 ° C. for 6 hours. The obtained particles are dried after centrifugation, and 4.4.
kg of maleic anhydride / isobutene copolymer was obtained. From the elemental analysis, the obtained copolymer contained 50 mol% of maleic anhydride units. The relative solution viscosity is 2.0
Met. Several batch reactions were performed in the same manner to prepare a maleic anhydride copolymer sample. Example 1 30 stirrer equipped with a stirrer, nitrogen inlet tube, thermometer and degassing tube
1 kg of the copolymer particles obtained in Reference Example 1 and 20 l of toluene were charged into an 1 autoclave, 750 ml of liquefied methylamine was introduced, and the mixture was stirred at 60 ° C. for 6 hours. The polymer particles after the reaction were centrifuged and dried to obtain 2.4 kg of an amidated maleic anhydride / isobutene copolymer. The obtained copolymer was analyzed by IR for 18
The disappearance of the absorption based on the acid anhydride at 50 cm -1 and the new absorption based on the amide and carboxylic acid units were confirmed, thereby confirming that the acid anhydride unit was ring-opened amidated with the amine. 0.1 parts by weight of tris (2,4-di (t-butyl) phenyl) phosphite is shaken and mixed with the amidated maleic anhydride / isobutene copolymer particles, and the mixture is placed under the hopper in the direction of the tip nozzle toward the tip nozzle.
C., 260 ° C., 280 ° C., 270 ° C., using a twin-screw extruder, continuously extruding under a nitrogen atmosphere, extruding while removing water, excess amine, etc. generated by the reaction with a vent, to obtain a transparent strand. Got. The obtained strand was cut to obtain a transparent pellet. From the results of elemental analysis, IR measurement and 13 C-NMR measurement, it was confirmed that the obtained copolymer was a copolymer comprising 50 mol% of N-methylsuccinimide units and 50 mol% of isobutene units. The yellowness of the obtained polymer was 4.5. The obtained pellets were subjected to injection molding using a minimat (manufactured by Sumitomo Heavy Industries, Ltd.) at an injection temperature of 300 ° C. and a mold temperature of 120 ° C. to produce test pieces. Bending strength of the obtained specimen is 1300 kg / cm 2, the flexural modulus 46000kg / cm 2, heat distortion temperature 145
° C. Example 2 By the same operation as in Example 1, 0.15 parts by weight of pentaerythrityl-tetrakis [3- (3,5
-Di (t-butyl) -4-hydroxyphenyl) propionate]. The yellowness of the obtained polymer was 6.7. Example 3 In the same manner as in Example 1, 0.1 part by weight of bis (2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidinyl) sebacate was added as a stabilizer to prepare a copolymer. Extruded. The yellowness of the obtained polymer was 6.5. Example 4 By the same operation as in Example 1, 0.1 part by weight of tris (2,4-di (t-butyl) phenyl) phosphite and 0.05 part by weight of pentaerythrityl were used as stabilizers. -Tetrakis [3- (3,5-di (t-butyl) -4-
[Hydroxyphenyl) propionate] was added to extrude the copolymer. The yellowness of the obtained polymer was 4.2. Comparative Example 1 In the same manner as in Example 1, a copolymer was extruded without adding a stabilizer. The yellowness of the obtained polymer was 10.8. As described above, a copolymer containing a succinimide unit having low yellowness and excellent transparency can be obtained by the production method of the present invention.
It is useful in many fields including automobile parts and electric and electronic parts.

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】 【請求項1】相対溶液粘度が0.1〜10.0である無
水マレイン酸単位40〜60モル%、イソブテン単位6
0〜40モル%および共重合可能な他の単量体単位0〜
20モル%からなる無水マレイン酸共重合体と、1種類
以上のアミン化合物との反応により一般式(I)で示さ
れるスクシンイミド単位を含む共重合体を製造するにお
いて、無水マレイン酸共重合体のアミド化物をリン系安
定剤、フェノール系安定剤、硫黄系安定剤およびアミン
系安定剤より選択される1種類以上の安定剤の存在下、
加熱により閉環イミド化することを特徴とする共重合体
の製造方法。 【化1】 (ここで、Rは水素原子、炭素数1〜6のアルキル基
またはシクロアルキル基を示す)
(57) [Claim 1] 40-60 mol% of maleic anhydride units and isobutene units 6 having a relative solution viscosity of 0.1-10.0.
0 to 40 mol% and other copolymerizable monomer units 0 to 0
In producing a copolymer containing a succinimide unit represented by the general formula (I) by reacting a maleic anhydride copolymer consisting of 20 mol% with one or more amine compounds, The amidation is performed in the presence of at least one stabilizer selected from a phosphorus-based stabilizer, a phenol-based stabilizer, a sulfur-based stabilizer and an amine-based stabilizer.
A method for producing a copolymer, which comprises subjecting a ring-closed imidization by heating. Embedded image (Where R 1 represents a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms or a cycloalkyl group)
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