JPH02202920A - Modified polyvinyl alcohol graft terpolymer - Google Patents

Modified polyvinyl alcohol graft terpolymer

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JPH02202920A
JPH02202920A JP2245789A JP2245789A JPH02202920A JP H02202920 A JPH02202920 A JP H02202920A JP 2245789 A JP2245789 A JP 2245789A JP 2245789 A JP2245789 A JP 2245789A JP H02202920 A JPH02202920 A JP H02202920A
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ウェン−イェン・チャン
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チュン−ミン・フ
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Abstract

PURPOSE: To obtain a modified polyvinyl-alcohol-grafted terpolymer having improved heat resistance by esterifying the hydroxyl groups of a PVA with the acid anhydride groups of a specified acrylate/maleic anhydride copolymer through ring opening to graft the copolymer onto the PVA.
CONSTITUTION: 30-70 wt.% random acrylate/maleic anhydride copolymer represented by formula I (wherein R is H or methyl; R1 is a 1-4C saturated alkyl; m is 30-90 mol% and n is 70-10 mol%) is dissolved in e.g. dimethyl sulfoxide, and the formed solution is mixed with 70-30 wt.% PVA. The resulting mixture is reacted at 70-130°C for about 24 hr in an inert gas atmosphere, the reaction product is precipitated by the addition of water, and the precipitate is filtered and extracted with a solvent to separate a PVA-grafted terpolymer. This terpolymer is further heated to about 90-160°C for about 2-3 hr to form intermolecular ester bonds between the residual anhydride groups and the residual hydroxyl groups. Thus, a PVA-grafted terpolymer having excellent heat resistance and mechanical properties can be obtained.
COPYRIGHT: (C)1990,JPO

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ポリビニルアルコール(PVA)三元共重合
体に関する。詳しくは、アクリレート/無水マレイン酸
共重合体をグラフトしたポリビニルアルコールグラフト
三元共重合体に関スる。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Field of Application] The present invention relates to polyvinyl alcohol (PVA) terpolymers. Specifically, it relates to a polyvinyl alcohol grafted terpolymer grafted with an acrylate/maleic anhydride copolymer.

〔発明の背景〕[Background of the invention]

ポリビニルアルコールは一種の物理的及び機械的性質が
優れた防水性重合体であり、広く接着剤、乳化液、織物
及び抗溶剤塗布に応用されているが、それは水溶性重合
体であるので、ポリビニルアルコールの防水性は劣る。
Polyvinyl alcohol is a kind of waterproof polymer with excellent physical and mechanical properties, and is widely applied in adhesives, emulsions, textiles and anti-solvent coatings, but since it is a water-soluble polymer, polyvinyl alcohol Alcohol has poor waterproof properties.

又、まだプラスチック化されていないポリビニルアルコ
ールは、熱分解される前には熱可塑性は非常に低いか、
殆どない。
In addition, polyvinyl alcohol, which has not yet been made into plastic, has very low thermoplasticity before being thermally decomposed.
There aren't many.

これらのポリビニルアルコールの欠点を克服rるため、
先行技術に共重合用単量体の利用、グラフト化又は共同
反応の方法によりポリビニルアルコールを改質すること
が行われている。
In order to overcome these disadvantages of polyvinyl alcohol,
The prior art involves the use of comonomers, grafting or co-reaction methods to modify polyvinyl alcohol.

本発明者らが先に^、App1. Po1y−、Sci
、+ 30+3895及び4045(1985)の両輪
文に発表した“5tudiesof Reaction
s with Po1ys+ers、 L  The 
Reactionof  Meleic  Anhyd
ride  with  PVA  and  the
Properties of the Re5ulta
nt’及び5tudies ofReaction3w
ith Po1ya+ers、 U 、  The R
eaction ofMeleic Anhydrid
e with Acrylon″1trile ont
o PVAand the Properties o
f the Re5uttarit″にて本発明者らは
既に無水マレイン酸(MAと略す)とアクリルニトリル
をグラフトしてポリビニルアルコールグラフト三元共重
合体を合成し、その防水性を増強させることを討論した
。その開始剤は過硫酸カリウムであり、その論文に本発
明者らは側鎖にある無水マレイン酸は再配列してケト・
オレフィン構造を形成していることを発見した。
The inventors first developed App1. Poly-, Sci.
, +30+3895 and 4045 (1985), “5 studies of Reaction”
s with Polys+ers, L The
Reaction of Melic Anhydr
ride with PVA and the
Properties of the Re5ulta
nt' and 5tudies of Reaction3w
ith Po1ya+ers, U, The R
action ofMeleic Anhydride
e with Acrylon″1trile ont
o PVA and the Properties o
f the Re5uttarit'', the present inventors have already discussed how to graft maleic anhydride (abbreviated as MA) and acrylonitrile to synthesize a polyvinyl alcohol grafted terpolymer and enhance its waterproof property. The initiator is potassium persulfate, and in that paper the inventors reported that the maleic anhydride in the side chain is rearranged to form a keto
They discovered that they form an olefin structure.

グラフト共重合体の一般的製造工程は二つある。There are two general processes for making graft copolymers.

一つは単量体を主幹の活性化された位置に重合させる方
法であり、他の一つは重合反応により二つの異なる重合
体を架橋結合させる方法である。
One is a method in which a monomer is polymerized at an activated position of a backbone, and the other is a method in which two different polymers are crosslinked through a polymerization reaction.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

しかし、前者の方法は無水マレイン酸をポリビニルアル
コールにグラフトできず、かつ、グラフト側鎖には無水
酸基の構造があることができない。
However, in the former method, maleic anhydride cannot be grafted onto polyvinyl alcohol, and the grafted side chain cannot have an acid anhydride group structure.

本発明は側鎖には無水酸基があり、かつ、実質上均一で
ランダムなポリビニルアルコールグラフト三元共重合体
を提供する。
The present invention provides a polyvinyl alcohol graft terpolymer which has acid anhydride groups in its side chains and is substantially uniform and random.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

それには、70−30重量%のポリビニルアルコールと
、30−70重量%の下記−最大(以下、式(1)とす
る)に示される均一でランダムなアクリレート/無水マ
レイン酸共重合体を含む。
It contains 70-30% by weight of polyvinyl alcohol and 30-70% by weight of a homogeneous random acrylate/maleic anhydride copolymer of the following formula (1).

占            \ 1 占・ 式中、Rは水素原子又はメチル基、好ましくはメチル基
を表す、 R゛はC1−4の飽和アルキル基を表す、mは30−9
0モル%の範囲を表す、 nは70−10モル%の範囲を表す、 上記ポリビニルアルコールグラフト三元共重合体を製造
する方法には下記の工程を含む、即ち、アクリレート単
量体と無水マレイン酸単量体を共重合させてアクリレー
ト/無水マレイン酸共重合体を生成し、この共重合体を
ポリビニルアルコールにグラフト重合させてポリビニル
アルコールグラフト三元共重合体を製造する。その内、
該グラフト重合は該ポリビニルアルコールに含まれるヒ
ドロキシル基と、該無水マレイン酸に含まれる無水酸基
の両者の開環エステル化反応により完成される。
In the formula, R represents a hydrogen atom or a methyl group, preferably a methyl group, R゛ represents a C1-4 saturated alkyl group, m is 30-9
n represents the range of 0 mol%, n represents the range of 70-10 mol%, the method for producing the polyvinyl alcohol graft terpolymer includes the following steps, namely, acrylate monomer and maleic anhydride; Acid monomers are copolymerized to form an acrylate/maleic anhydride copolymer, and this copolymer is grafted onto polyvinyl alcohol to produce a polyvinyl alcohol graft terpolymer. Among them,
The graft polymerization is completed by a ring-opening esterification reaction of both the hydroxyl group contained in the polyvinyl alcohol and the acid anhydride group contained in the maleic anhydride.

本発明のポリビニルアルコールグラフト三元共重合体は
、更に、熱処理を経てその中の残余の無水マレイン酸水
酸基とヒドロキシル基に分子間のエステル結合反応を起
こして、架橋網状構造を形成する。
The polyvinyl alcohol graft terpolymer of the present invention is further heat-treated to cause an intermolecular ester bond reaction between the remaining maleic anhydride hydroxyl groups and hydroxyl groups to form a crosslinked network structure.

本発明のポリビニルアルコールグラフト三元共重合体は
、イミド誘導体の製造にも使われる。その内、該三元共
重合体に含まれる残余の無水酸基はアミンと反応して、
先ず、マレインアミド酸中間体を生成し、更に、脱水処
理を経てマレインイミド誘導体を生成する。
The polyvinyl alcohol graft terpolymer of the present invention can also be used in the production of imide derivatives. Among them, the remaining acid anhydride groups contained in the terpolymer react with the amine,
First, a maleamic acid intermediate is produced, and then a maleimide derivative is produced through a dehydration treatment.

ポリビニルアルコールは結晶性重合体であるが、グラフ
トされるアクリレ・−ト/無水マレイン酸共重合体は非
結晶性重合体である。従って、本発明のポリビニルアル
コールグラフト三元共重合体は熱処理した後、その側鎖
上の残余の無水酸基と主鎖上のヒドロキシル基は分子間
のエステル結合を形成し、より優れた耐熱性と機械性質
を生ずる。
Polyvinyl alcohol is a crystalline polymer, whereas the acrylate/maleic anhydride copolymer to which it is grafted is an amorphous polymer. Therefore, after the polyvinyl alcohol graft terpolymer of the present invention is heat-treated, the remaining acid anhydride groups on the side chains and the hydroxyl groups on the main chain form intermolecular ester bonds, resulting in superior heat resistance and Produces mechanical properties.

上記本発明のポリビニルアルコールグラフト三元共重合
体における化学式(1)のアクリレート/無水マレイン
酸共重合体中のR′はメチル基が望ましい、特に、メタ
アクリル酸エステル、°即ちRはCH3が好ましい、そ
れは反応条件において、安定性が優れているからである
R' in the acrylate/maleic anhydride copolymer of the chemical formula (1) in the polyvinyl alcohol graft terpolymer of the present invention is preferably a methyl group, particularly preferably a methacrylic acid ester, that is, R is CH3. , because it has excellent stability under the reaction conditions.

より好ましい実施例では、式(1)中のmは50−90
モル%で、nは10−50モル%の範囲内である。
In a more preferred embodiment, m in formula (1) is 50-90
In mole %, n is within the range of 10-50 mole %.

上記アクリレート/無水マレイン酸共重合体中をグラフ
トしたポリビニルアルコールグラフト三元共重合体は、
先ず、アクリレート単量体と無水マレイン酸単量体を共
重合させて、得られた共重合体をポリビニルアルコール
にグラフト重合させて得られる。
The polyvinyl alcohol grafted terpolymer grafted in the above acrylate/maleic anhydride copolymer is
First, an acrylate monomer and a maleic anhydride monomer are copolymerized, and the resulting copolymer is graft-polymerized onto polyvinyl alcohol.

上記アクリレート単量体と無水マレイン酸単量体をジメ
チルスルホキシドなどの適した溶媒に溶解し、かつ、該
溶媒に溶解する遊離基開始剤を使う。例えば、有機過酸
化物とアゾビスイソブチロニトリルにて行う場合、反応
温度は40−80℃が好ましい。本発明の好ましい実施
例において、反応生成物は過量のメチルアルコールにて
沈澱させて、濾過する。その内、無水マレイン酸ホモポ
リマーと未反応の単量体はメチルアルコールで洗浄、分
離して、アクリレートホモポリマーはトルエンで洗浄、
分離して、目的とする重合体を得る。
The acrylate monomer and maleic anhydride monomer are dissolved in a suitable solvent, such as dimethyl sulfoxide, and a free radical initiator is used that is soluble in the solvent. For example, when using an organic peroxide and azobisisobutyronitrile, the reaction temperature is preferably 40-80°C. In a preferred embodiment of the invention, the reaction product is precipitated with excess methyl alcohol and filtered. Among them, the maleic anhydride homopolymer and unreacted monomers were washed and separated with methyl alcohol, and the acrylate homopolymer was washed with toluene.
The desired polymer is obtained by separation.

上記アクリレート/無水マレイン酸共重合体はジメチル
スルホキシドなどの適宜な溶媒に溶解してから、ポリビ
ニルアルコールを該溶液に加える。
The acrylate/maleic anhydride copolymer is dissolved in a suitable solvent such as dimethyl sulfoxide, and then polyvinyl alcohol is added to the solution.

該反応混合物を加熱して70−130℃の温度に約24
時間維持する。該反応は不活性雰囲気にて撹拌を行う0
反応生成物は水で沈澱させて濾過する。濾過により集め
た生成物にはポリビニルアルコールグラフト三元共重合
体、未反応ポリビニルアルコール、及び未反応アクリレ
ート/無水マレイン酸共重合体の混合物を含み、該三元
共重合体は下記一連の溶媒抽出技術により分離すること
ができる。
The reaction mixture was heated to a temperature of 70-130°C for about 24 hours.
Keep time. The reaction is carried out with stirring in an inert atmosphere.
The reaction product is precipitated with water and filtered. The product collected by filtration contains a mixture of polyvinyl alcohol grafted terpolymer, unreacted polyvinyl alcohol, and unreacted acrylate/maleic anhydride copolymer, and the terpolymer is subjected to a series of solvent extractions as described below. Can be separated using technology.

上記ポリビニルアルコールグラフトアクリレート/無水
マレイン酸反応生成物は赤外線スペクトル分析により、
下記の一般構造を有することが確認された。
The polyvinyl alcohol graft acrylate/maleic anhydride reaction product was determined by infrared spectrum analysis.
It was confirmed that it has the following general structure.

式中、Aはポリビニルアルコールを示す。In the formula, A represents polyvinyl alcohol.

Bはアクリレート/無水マレイン酸共重合体を示す。B represents an acrylate/maleic anhydride copolymer.

AとBの間の結合は該共重合体に含まれる無水酸基と、
該ポリビニルアルコールに含まれるヒドロキシ基の両者
の開環エステル化反応により完成される。
The bond between A and B is an acid anhydride group contained in the copolymer,
It is completed by a ring-opening esterification reaction of both hydroxy groups contained in the polyvinyl alcohol.

上記本発明のポリビニルアルコールグラフトアクリレー
ト/無水マレイン酸三元共重合体は、更に熱処理により
側鎖上の残余無水酸基とポリビニルアルコール主鎖上の
残余ヒドロキシ基の両者の間に分子間のエステル結合を
形成し、より優れた耐熱性と機械性質が得られる。これ
には約90−160℃の温度で2−3時間反応を行うこ
とにより、上記エステル結合を充分完全に形成すること
ができる。
The polyvinyl alcohol graft acrylate/maleic anhydride ternary copolymer of the present invention is further heat-treated to form an intermolecular ester bond between both the residual acid anhydride group on the side chain and the residual hydroxyl group on the polyvinyl alcohol main chain. formation, resulting in better heat resistance and mechanical properties. For this purpose, the ester bond can be sufficiently and completely formed by carrying out the reaction at a temperature of about 90-160° C. for 2-3 hours.

上記本発明のポリビニルアルコールグラフトアクリレー
ト/無水マレイン酸三元共重合体側鎖上の残余無水酸基
は、該三元共重合体とエチルアミン、n−アニリン、n
−ブチルアミン、及びn −オクチルアミン等のアミン
が反応して、n−置換マレインアミド酸中間体を生成し
、該中間体は真空下膜水されてポリビニルアルコールグ
ラフトアクリレ−)/n−マレインイミド三元共重合体
を生成する。当業者に周知の通り、該側鎖上のイミド基
は該三元共重合体の熱に対する安定性を促進する。
The remaining acid anhydride groups on the side chains of the polyvinyl alcohol grafted acrylate/maleic anhydride terpolymer of the present invention include the terpolymer, ethylamine, n-aniline, n
-Butylamine, and amines such as n-octylamine react to form an n-substituted maleamic acid intermediate, which is purified under vacuum to form polyvinyl alcohol grafted acrylate)/n-maleimide. Produces a terpolymer. As is well known to those skilled in the art, imide groups on the side chains promote thermal stability of the terpolymer.

〔実施例〕〔Example〕

次に実施例を挙げて本発明を更に詳しく説明するが、本
発明の範囲を制限するものではない。
EXAMPLES Next, the present invention will be explained in more detail with reference to Examples, but the scope of the present invention is not limited.

実施例 1 一ニー粁− ポリビニルアルコールは長春石油化学会社製造のBF−
17製品を採用した。そのDPは1700、けん化度は
98.5−99.2モル%、粘度は25−30 Cであ
る。無水マレイン酸(MA) 、メタアクリル酸メチル
エステル(MMA) 、及びジメチルスルホキシド(D
MSO)は日本和光純薬会社から購入の試薬級である。
Example 1 The polyvinyl alcohol was BF manufactured by Changchun Petrochemical Company.
17 products were adopted. Its DP is 1700, saponification degree is 98.5-99.2 mol%, and viscosity is 25-30C. Maleic anhydride (MA), methacrylic acid methyl ester (MMA), and dimethyl sulfoxide (D
MSO) is reagent grade purchased from Nippon Wako Pure Chemical Industries.

MMAを水酸化ナトリウム水溶液と蒸留水で洗浄し、塩
酸で中和した後、蒸留、還流して、水素化カルシウムと
ヒドロキノンを除去する。アゾビスイソブチロニトリル
(AIBN)開始剤は日本Nakarai化学会社から
購入の試薬級である。その他のトルエン、メチルアルコ
ール、及びアセトンは精製していないものを直接使用し
た。
MMA is washed with an aqueous sodium hydroxide solution and distilled water, neutralized with hydrochloric acid, and then distilled and refluxed to remove calcium hydride and hydroquinone. Azobisisobutyronitrile (AIBN) initiator is reagent grade purchased from Nakarai Chemical Company, Japan. Other toluene, methyl alcohol, and acetone were used directly without being purified.

MMAとMAの共重合(反応1) 共重合反応は撹拌器、温度計、コンデンサー及び窒素入
口がある四ロフラスコで行う。その−般的実験工程は次
の通りである。50グラムのMMAと48グラムのMA
を窒素雰囲気で撹拌下、20のDMSOに溶解し、反応
温度を70℃に調整して、1グラムのAIBN開始剤を
加え、反応を5時間続けてから、過量のメチルアルコー
ルで反応生成物を沈澱させる。
Copolymerization of MMA and MA (Reaction 1) The copolymerization reaction is carried out in a four-hole flask equipped with a stirrer, thermometer, condenser and nitrogen inlet. The general experimental process is as follows. 50 grams MMA and 48 grams MA
was dissolved in 20 °C of DMSO under stirring under nitrogen atmosphere, the reaction temperature was adjusted to 70 °C, 1 g of AIBN initiator was added, the reaction was continued for 5 h, and then the reaction product was quenched with excess methyl alcohol. Let it settle.

上記メチルアルコールで沈澱させた反応生成物はMMA
−co−MA共重合体と未反応MA、及びMMAとMA
のホモポリマー等の混合物を含む。
The reaction product precipitated with the above methyl alcohol is MMA.
-co-MA copolymer and unreacted MA, and MMA and MA
including mixtures of homopolymers, etc.

該混合物は下記の工程により分離し、目的の製品を精製
する。
The mixture is separated by the following steps to purify the desired product.

上記工程で分離した後、全ての物質を真空状態にて、3
0℃の温度で乾燥する。得られたMMA−co−MAの
組成は下記の式で計算する。
After separation in the above steps, all substances are separated in vacuum for 3
Dry at a temperature of 0°C. The composition of the obtained MMA-co-MA is calculated using the following formula.

上記MMA−co−MA共重合体中のMAとMMAのモ
ル%の計算値はそれぞれ0.53モル%と0.47モル
%である。
The calculated mol% values of MA and MMA in the MMA-co-MA copolymer are 0.53 mol% and 0.47 mol%, respectively.

MMA−co−MA共重合体と PVAの結合反応(反応2) 上記製造されたMMA−c o−MAIOダラムを0M
SO120に完全溶解させた後、PVAl0グラムを加
え、100℃にて反応を24時間行い、窒素雰囲気にて
撹拌する。該反応生成物は水で沈澱させる。
Binding reaction of MMA-co-MA copolymer and PVA (reaction 2) 0M
After completely dissolving in SO120, 0 g of PVAl is added and the reaction is carried out at 100° C. for 24 hours and stirred in a nitrogen atmosphere. The reaction product is precipitated with water.

上記反応2より沈澱した生成物はPVA−g−MMA/
MAグラフト三元共重合体、未反応pvA、及び未反応
MMA−co−MA共重合体の混合物である。これらの
混合物は下記の工程で分離、精製する。
The precipitated product from reaction 2 above is PVA-g-MMA/
It is a mixture of MA graft terpolymer, unreacted pvA, and unreacted MMA-co-MA copolymer. These mixtures are separated and purified in the following steps.

反応精製物の混合物 上記工程で分離した後、全ての物質を真空状態にて、3
0℃の温度で乾燥する。上記グラフト三元共重合体反応
のデータは下記式で計算することができる。
Mixture of Reaction and Purification Products After separation in the above step, all substances were separated in vacuum for 3
Dry at a temperature of 0°C. The data of the above-mentioned graft terpolymer reaction can be calculated using the following formula.

グラフト三元共重合体中のMA重量% グラフト三元共重合体中のMAA重量%グラフト三元共
重合体中のPVAの重量%上記グラフト三元共重合体中
を合成する際、主な困難はコロイドが形成することであ
る。その原因は該MMA−c o−MA共重合体に多く
の無水酸基があり、該PVA主鎖にも多(のヒドロキシ
ル基があるからである0本発明者らは上記コロイドが形
成する現象は通常PVA:MMA−co−MAの比が2
より大きい場合に発生し易いことを発見した。上記の難
点は反応物の開始濃度を正確に調整することにより解決
することがてきる。
Weight% of MA in the grafted terpolymer Weight% of MAA in the grafted terpolymer Weight% of PVA in the grafted terpolymer The main difficulties when synthesizing the above grafted terpolymer is formed by colloids. The reason for this is that the MMA-co-MA copolymer has many acid anhydride groups, and the PVA main chain also has many hydroxyl groups. Usually the ratio of PVA:MMA-co-MA is 2
It was discovered that this phenomenon is more likely to occur when the size is larger. The above-mentioned difficulties can be overcome by accurately adjusting the starting concentrations of the reactants.

原料中の異なる重量%のPVAに対して、上記の方法で
合成したPVA−g−MMA/MAの組成は、下記表1
に示す通りである。その内MMA−co−MA原料のM
MAMMAのモル比は0.47 : 0.53である。
The composition of PVA-g-MMA/MA synthesized by the above method for different weight % of PVA in the raw material is shown in Table 1 below.
As shown. Among them, M of MMA-co-MA raw material
The molar ratio of MAMMA is 0.47:0.53.

一1 PVA−g−MMA/MAの組成 グラフト三元共重合体による膜の製造 上記三元共重合体の30%DMSO溶液で以てフィルム
を製造する。該溶液を清潔なガラススライドに塗布し、
真空にて30℃の温度で重量が一定になるまで乾燥した
後、ガラススライドから取り剥がす。
11 Composition of PVA-g-MMA/MA Preparation of membrane using grafted terpolymer A film is prepared using a 30% DMSO solution of the above terpolymer. Apply the solution to a clean glass slide,
After drying in a vacuum at a temperature of 30°C until the weight becomes constant, it is removed from the glass slide.

グラフト三元共重合体の熱処理 上記フィルムを真空にて100℃の温度で3時間加熱す
る。該PVA−g−MMA/MA膜は上記加熱過程にお
いて分子間のエステル結合反応を起こして、架橋網状構
造を形成する。その反応は次の通りである。
Heat treatment of the grafted terpolymer The above film is heated in vacuum at a temperature of 100° C. for 3 hours. The PVA-g-MMA/MA film undergoes an intermolecular ester bond reaction during the heating process to form a crosslinked network structure. The reaction is as follows.

グラフト三元共重合体の性質 粘度 上記PVA、MMA−c o−MAとPVA−g−MM
A/MAの固有粘度はUbbelohde粘度計で30
℃にて測定し、ηsr/C値をC−0に外挿する。
Properties of graft terpolymer viscosity above PVA, MMA-co-MA and PVA-g-MM
The intrinsic viscosity of A/MA is 30 on the Ubbelohde viscometer.
Measured at °C and extrapolated the ηsr/C value to C-0.

赤外線スペクトル 赤外線スペクトルはJASCO型A−202分光光度計
を使い、フィルム又はKBrとの混合物に対して測定し
て得られたものである。
Infrared Spectrum Infrared spectra were obtained using a JASCO model A-202 spectrophotometer on the film or mixture with KBr.

含水量 フィルムを先ず沸騰の熱湯に6時間浸した後、取り出し
て、該フィルムを濾紙で表面を乾燥させてから、再び重
量を測定する。フィルムの含水量は下記の引きにより計
算する。
The water content film is first immersed in boiling water for 6 hours, then taken out, the film is dried on the surface with a filter paper, and then the weight is measured again. The moisture content of the film is calculated by the following subtraction:

組成と収率も下記表2に記入し、得られたPVA−g−
MMA/MAグラフト三元共重合体の性質は第1図より
第6図に示す。
The composition and yield are also entered in Table 2 below, and the obtained PVA-g-
The properties of the MMA/MA graft terpolymer are shown in FIGS. 1 to 6.

機械性質 フィルムの引っ張り強さと破壊伸長度はASTMD−6
38測定法によりTns tron型1138測定機で
測定した。
The tensile strength and breaking elongation of the mechanical film are ASTM D-6.
It was measured using a Tnstron type 1138 measuring machine according to the 38 measuring method.

熱分析 TGA測定はDupontの1090 B分析器で窒素
雰囲気が100/分の流速下、20℃/分の加熱速度で
測定した。
Thermal analysis TGA measurements were performed on a DuPont 1090 B analyzer with a nitrogen atmosphere at a flow rate of 100/min and a heating rate of 20°C/min.

上記三元共重合体の性質はそれぞれ第1図より第6図に
示す。
The properties of the above terpolymer are shown in FIGS. 1 to 6, respectively.

実施例2 MMAとMAの共重合体反応にて、下記表2に示すよう
に供給する外は、上記実施例1の工程の通り繰り返す。
Example 2 The steps of Example 1 above are repeated except that the MMA and MA copolymer reaction is fed as shown in Table 2 below.

得られたMMA/MA共重合体のf 供給単量体” (’El)  共重合体組成(モル)固
有粘度 * a : ^IBN(グラム)  −(HMA+MA
)  (グラム>   xo、oiDMSO(グラム)
  −(HMA+MA)  (グラム)   Xo、2
*b:実施例1 第1図に示す通り、MMA−co−MA中のMA含量を
増加した場合、〔η〕値は明らかに増加する。この〔η
〕値の増加はMA含量がより高く、PVAとの反応性が
より高い為、グラフトする側鎖の数を増加したと解釈す
ることができる。かつ、MAの含量をより高く使用した
場合、PVA−g−MMA/MAグラフト三元共重合体
の〔η〕値は元来(7)PVA (1,5d L/g)
の約2倍であり、この結果も上記構造式(II)で示さ
れるグラフト三元共重合体には一個以上のPVA主鎖を
含むことができることを反映している。
f of the obtained MMA/MA copolymer Supply monomer” ('El) Copolymer composition (mol) Intrinsic viscosity *a: ^IBN (grams) −(HMA+MA
) (grams > xo, oiDMSO (grams)
-(HMA+MA) (grams) Xo, 2
*b: Example 1 As shown in FIG. 1, when the MA content in MMA-co-MA is increased, the [η] value clearly increases. This [η
] The increase in value can be interpreted as an increase in the number of side chains to be grafted due to higher MA content and higher reactivity with PVA. And when a higher content of MA is used, the [η] value of the PVA-g-MMA/MA graft terpolymer is originally (7)PVA (1,5d L/g)
This result also reflects that the graft terpolymer represented by the above structural formula (II) can contain one or more PVA main chains.

第2図はMMA−co−MA、PVA、、PVA−g−
MMA/MAグラフト三元共重合体の赤外線スペクトル
であり、該PVA−g−MMA/MAの赤外線スペクト
ルには無水酸基(1860と1780CII−’)の特
徴帯及びグラフトされたMMA−co−MA側鎖のカル
ボ二基(17530一つを含んでいる。
Figure 2 shows MMA-co-MA, PVA, PVA-g-
This is an infrared spectrum of the MMA/MA grafted terpolymer. The chain contains one carboxy group (17530).

上記PVA−g−MMA/MAに含まれているMAは全
てが無水酸の形で存在しているのではなく、その内一部
の無水酸基はPVAとエステル化反応を行い、エステル
基に転換する。PVA!!鎖に残留している無水酸基と
MMA−co−MA原料中の開始無水酸基の両者のモル
比(M)は赤外線スペクトラムにより決定することがで
きる。
All of the MA contained in the above PVA-g-MMA/MA does not exist in the form of acid anhydride, but some of the acid anhydride groups undergo an esterification reaction with PVA and are converted to ester groups. do. PVA! ! The molar ratio (M) of both the anhydride groups remaining in the chain and the starting anhydride groups in the MMA-co-MA feedstock can be determined by infrared spectroscopy.

PVA−g−MMA/MAグラフト三元共重合体におい
て: AI ”−aliXl  +aIzXt  +ai3X
3  +ar4X4At   =  a、、Xr   
+  azlXg   +  az 3Xs   ” 
 a!4x4その内、AI −1923−1770CI
lりにおける無水酸カルボ二基の連続吸光度、 At =1770−1637cm−’におけるエステル
及び/又は酸無水酸カルボニル基の連続吸光度、Xl5
Xオ、X3 、X4はそれぞれ無水コハク酸、コハク酸
エステル、メタアクリル酸メチルエステルと酢酸ビニル
エステルのモル/Lを示す、aijはj型番の1帯の吸
収係数を示す。
In the PVA-g-MMA/MA graft terpolymer: AI''-aliXl +aIzXt +ai3X
3 +ar4X4At = a,,Xr
+ azlXg + az3Xs”
a! 4x4 among them, AI-1923-1770CI
Continuous absorbance of two carbonyl acid anhydride groups at 1, continuous absorbance of carbonyl acid anhydride groups at At =1770-1637 cm-', Xl5
Xo, X3, and X4 each represent the mole/L of succinic anhydride, succinic ester, methacrylic acid methyl ester, and acetate vinyl ester, and aij represents the absorption coefficient of band 1 of model number J.

PVAのこの帯の吸光度は省略しても良い、殆ど完全に
加水分解されたPVAは殆どカルボニル基吸収を示さな
いので: a 14− a za−0(3) A帯におけるMMAお連続吸光度はOである:a12閤
0(4) MMA−c o−MA共重合体中のMA対MMAのモル
比(F)は表2より下記式で示されることが分かる。
The absorbance of PVA in this band can be omitted, since almost completely hydrolyzed PVA shows almost no carbonyl group absorption: a 14- a za-0 (3) The continuous absorbance of MMA in the A band is O. It is found that the molar ratio (F) of MA to MMA in the MMA-co-MA copolymer is expressed by the following formula.

(Xx  +X、)/Xi  寓F(5)上記Mの値は
<1) −(5)の弐を合併して求められる。
(Xx +X,)/Xi F (5) The above value of M is obtained by merging <1) - (5).

M= Xr / (Xr + Xr ) −(C)/(
C) + (D)(C) ”am!、AI  + ax
意Ai F’−a12AttF(D)−ailAl F
−aHAI F計真の結果を下記表3に示す0Mの値は
供給されるPVAの重量の%の増加につれて低下する。
M=Xr/(Xr+Xr)−(C)/(
C) + (D) (C) “am!, AI + ax
Ai F'-a12AttF(D)-ailAl F
-aHAI F measurement results are shown in Table 3 below.The 0M value decreases with increasing percentage of the weight of PVA supplied.

第3図〜第5図に示す通り、本発明のグラフト三元共重
合体は熱処理を経た後、PVAよりも防水性が高く、機
械性質が優れている、それは該三元共重合体に分子間エ
ステル結合がある為である。
As shown in Figures 3 to 5, after heat treatment, the grafted terpolymer of the present invention has higher waterproofness and better mechanical properties than PVA, which is because the terpolymer has molecular This is because there is an ester bond between them.

第6図に示すTGA熱重量分析図から分かるように、本
発明のグラフト三元共重合体はPVAとMMA−co−
MAより耐熱性が優れ、熱残余重量が高い。
As can be seen from the TGA thermogravimetric analysis diagram shown in FIG. 6, the graft terpolymer of the present invention is composed of PVA and MMA-co-
It has better heat resistance than MA and has a higher heat residual weight.

実施例3  PVA−g−MMA/NEM[D合成上記
実施例1試験(2)で製造、精製したPVA−g−MM
A/MA5グラムを50m1のDMSOに溶解して、1
0グラムのN−アニリンを加え、溶液の温度を100℃
に上昇させて、12時間反応を行う。
Example 3 PVA-g-MMA/NEM[D synthesis PVA-g-MM produced and purified in the above Example 1 test (2)
Dissolve 5 grams of A/MA in 50 ml of DMSO and make 1
Add 0 grams of N-aniline and bring the temperature of the solution to 100°C.
The reaction was carried out for 12 hours.

反応後、該反応混合物を通量のメチルアルコールで沈澱
させて、該沈澱物を濾過により集めて、更にメチルアル
コールで洗浄し、最後に真空で乾燥して、PVA−g−
MMA/Nベンジ/1/?L/イン酸を得る。
After the reaction, the reaction mixture was precipitated with a volume of methyl alcohol, and the precipitate was collected by filtration, further washed with methyl alcohol, and finally dried in vacuum to obtain PVA-g-
MMA/N Venge/1/? L/inic acid is obtained.

該PVA−g−MMA/Nベンジルマレイン酸を更にD
MSOに溶解させて、真空にて膜状に塗布し、この膜を
真空にて10分間で220℃に達するように段々加熱す
ると、PVA−g−MMA/Nベンジルマレイン酸イミ
ド膜が得られる。
The PVA-g-MMA/N benzylmaleic acid was further added to D
A PVA-g-MMA/N benzyl maleic acid imide film is obtained by dissolving it in MSO, applying it in a film form in a vacuum, and heating the film in stages to reach 220° C. in 10 minutes in a vacuum.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図はメタアクリル酸メチルエステル/無水マレイン
酸共重合体(MMA−c o−MAと略す)に含まれる
MAのモル%が該MMA−co−MAとグラフトしたポ
リビニルアルコールグラフト三元共重合体(PVA−g
−MMA/MAと略す)の固有粘度に対する影響を示す
、その内、異なる曲線はそれぞれの原料中の異なるポリ
ビニルアルコールの重量%を示す。 第2図はMMA−c o−MASPVA、及びPVA−
g−MMA/MAの赤外線スペクトルを示す。 第3図はPVA−g−MMA/MA膜が乾燥と濡湿状態
における原料中のポリビニルアルコールの異なる重量%
と含水量の関係を示す。 第4図はPVA−g−MMA/MA膜が乾燥と濡湿状態
における原料中のポリビニルアルコールの異なる重量%
と引っ張り強度の関係を示す。 第5図はPVA−g−MMA/MA膜が乾燥と濡湿状態
における原料中のポリビニルアルコールの異なる重量%
と破壊伸長度の関係を示す。 第6図はPVA、MMA−c o−MA、及びPVA−
g−MMA/MAのTGA熱分析図を示す。
Figure 1 shows that the mol% of MA contained in a methacrylic acid methyl ester/maleic anhydride copolymer (abbreviated as MMA-co-MA) is a polyvinyl alcohol grafted ternary copolymer grafted with the MMA-co-MA. Combined (PVA-g
- MMA/MA) on the intrinsic viscosity, in which the different curves indicate different weight percentages of polyvinyl alcohol in the respective feedstock. Figure 2 shows MMA-co-MASPVA and PVA-
The infrared spectrum of g-MMA/MA is shown. Figure 3 shows PVA-g-MMA/MA membranes with different weight percentages of polyvinyl alcohol in the raw material in dry and wet conditions.
shows the relationship between water content and water content. Figure 4 shows PVA-g-MMA/MA membranes with different weight percentages of polyvinyl alcohol in the raw material in dry and wet conditions.
The relationship between and tensile strength is shown. Figure 5 shows that the PVA-g-MMA/MA membrane has different weight percentages of polyvinyl alcohol in the raw material in dry and wet conditions.
The relationship between and the degree of fracture elongation is shown. Figure 6 shows PVA, MMA-co-MA, and PVA-
FIG. 2 shows a TGA thermal analysis diagram of g-MMA/MA.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 70−30重量%のポリビニルアルコールと、30−7
0重量%の下記構造式 ▲数式、化学式、表等があります▼ (式中、Rは水素原子はメチル基を表す、 R’はC1−4の飽和アルキル基を表す、 mは30−90モル%の範囲を表す、 nは70−10モル%の範囲を表す) で示される実質上均一でランダムなアクリレート/無水
マレイン酸共重合体を含み、該重合体は該無水マレイン
酸に含まれる無水酸基と、該ポリビニルアルコールに含
まれるヒドロキシ基との両者の開環エステル化反応によ
り、該ポリビニルアルコールにグラフトさせたことを特
徴とする改質されたポリビニルアルコールグラフト三元
共重合体。
[Claims] 70-30% by weight of polyvinyl alcohol;
0% by weight of the following structural formula▲ Numerical formulas, chemical formulas, tables, etc.▼ (In the formula, R represents a hydrogen atom methyl group, R' represents a C1-4 saturated alkyl group, m is 30-90 moles %, n represents a range of 70-10 mole %), the polymer comprises a substantially uniform random acrylate/maleic anhydride copolymer having a A modified polyvinyl alcohol graft terpolymer, characterized in that it is grafted onto the polyvinyl alcohol by a ring-opening esterification reaction of both hydroxyl groups and hydroxyl groups contained in the polyvinyl alcohol.
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