JPH04105918A - 改良された色調のポリグルタルイミド成形製品の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術的分野〕 本発明は改善された透明性と色調を有する六員のグルタ
ルイミド環を含有するポリマーに関するものである。特
に、Ｎ−メチルジメチルグルタルイミドから誘導された
単位を含有するポリマーから形成された改善された色調
および透明性を有する成形製品または押し出し成形製品
に関するもので、この改良された光学的性質は、ポリマ
ーのペレットを最終製品に加工するのに先立って不活性
ガスと接触させることによって得られるものであること
を特徴とする。

〔技術的背景〕

次の六員の環式基の単位 ＣＨ２−ＣＲ，ＣＲ２− （ここで、Ｒ１およびＲ２は水素またはアルキル、好ま
しくは両方がメチルであり、モしてＲ３は水素、アルキ
ル、アリール、アルカリール、アラルキル等で、好まし
くは水素またはメチルである） を含有するポリマーは便宜的にポリ（グルタルイミド）
と呼称される。これらのポリマーは、般にアルキル（メ
タ）アクリレートまた（メタ）アクリル酸から誘導され
た単位を主として有するポリマーをアンモニアまたはモ
ノアミン、例えばモノアルキルアミン、特にモノエチル
アミンと反応させて一段階また多段階工程で製造される
もので、固くて透明な熱可塑性樹脂である。メチルメタ
クリレートポリマーから誘導される場合、それらは高い
用役温度（ＳＨ−ｖｉｃｅｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ）を
有し、沸騰水による変形にも抵抗性があり、良好な光学
特性、良好なバリア特性、紫外線に対するすぐれた抵抗
性を有しており、衝撃性が改質されていて強靭な物質に
なり得る。これらは、瓶のような包装容器、ヘッドライ
ト、照明器具、自動車窓等の成形製品に有用である。

このような材料を製造するのに好ましい工程は、Ｋｏｐ
ｃｈｉｋの米国特許第４，２４６，３７４号に記載され
ており、そこではメチルメタクリレートから誘導された
単位を主として有するポリマーがアンモニアまたは第１
アミンと押出機（ａｘｔｒｕｄｅｒ）中で処理される。

このようにして製造されたポリマーはメタクリル酸から
誘導された単位、およびメタクリル酸無水物から誘導さ
れた単位、ならびにグルタルイミド構造を有する単位お
よびメチルメタクリレートから誘導される残りの単位を
含有している。酸および酸無水物の量は、米国特許第４
，７２７，１１７号に示されるようにポリで−をアルキ
ル化剤またはエステル化剤で処理することによって実質
的に除去しうる。本発明においては酸が低減されたポリ
マおよび酸が低減されていないポリマーの両方か使用さ
れうる。

グルタルイミド単位を有するポリマーの欠陥は、加工中
、殊に成形また押出製品とする際に起る黄色化であった
。この黄色化は、青色顔料の添加によって修正されうる
が全体の光の透過は低下する。米国特許第４，７４５，
１５９号に報告されている第２の方法は、イミド化され
るべきポリマーとして使用されるポリ（メチルメタクリ
レート）中のダイマー含量（ジメチルσ−メチル−α　
−メチレングルタレート）を低下させることであり、モ
してイミド化を特定の溶解性能を有する不活性な溶媒中
で行なうことである。注意深いイミド化条件の調節、ス
クリューデザイン等が″イミド化″工程から得られる押
出されたペレットの黄色化を低下させる助けとなりうる
。本発明は、ペレット化の後であるが実際の成形または
押出し操作に先立つ処理段階で起る黄色着色を低減させ
ることに関するものである。

〔本発明の目的〕

本発明の目的または目標は、ポリマーの光学的、化学的
または物理学的特性を低下させることなく、改善された
透明性および低減された黄色度（ｙｅｌｌｏｗｎｅｓｓ
）を有する成形品または形成量のようなグルタルイミド
を含有するポリマーからの成形品または押出品を提供す
るにある。さらに本発明はこのような成形品または形成
量を製造するための安価で単純な方法を提供するもので
ある。

〔本発明についての説明〕

熱可塑性樹脂の工業的な加工処理（ｐｒｏｃｅｓｓ　ｉ
ｎｇ）において、大抵の製造業者はそれらのポリマーを
粘弾性溶融物に変換し、それをエクストルダーを通して
運搬し、この溶融物をストランドダイを通過させ、この
ストランドを通常短いシリンダー状である小ペレットに
切ることによって市販用のペレットまたはパ成形用パウ
ダを製造している。これらのペレットは容易に運搬され
、包装され、乾燥され、成形品の製造業者によって使用
される。すなわち、熱可塑性の固体ペレット、例えばポ
リ（グルタルイミド）のペレットを加熱された押出機に
仕込み、この固体ペレットを粘弾性溶融物に変換し、こ
の溶融物を押出し成形機のスクリューで金型またはダイ
に運搬しこの溶融物を金型中で冷却するかまたはダイか
ら押出して固体の物品にされる。改善された光学的性質
は、グルタルイミド単位を含むポリマー（ＰＣＩと呼ぶ
）のペレットを成形された物品とする熱的加工処理に先
立って不活性ガスと徹底的に接触させること、特定的に
いえばペレットをエクストルーダーに仕込むに先立って
ペレット中に溶存していない本質的にすべての酸素を完
全に除去するのに十分な時間の間不活性ガスと密接に接
触させることによりペレットを完全に不活性化すること
によって達成される。不活性ガスは、ヘリウム、アルゴ
ン、炭酸ガス等でありうる。値段と入手しやすさにおい
て好ましいのは窒素である。このガスは水分を含まず低
酸素含量であるべきである。接触の方法はスイーピング
、すなわち不活性ガスの流れをペレット表面上に通すこ
とによるものであってもよい。好ましくは不活性ガスの
１つまたはそれ以上の気流を導いてペレット表面上に通
すスバージングプロセスである。

接触時間は５分または１０分程度の短かさでもよいが最
終ポリマーの着色を低減するのにはより長い時間が有効
である。もしもポリマーが弓き続いて乾燥されるべきで
あるならば、乾燥オーブン中においても不活性ガスの雰
囲気が維持されるべきである。ポリマーを乾燥して次い
で不活性ガスで乾燥ペレットを処理するのが好ましい。

本発明のポリで−は、上述のようにＰＣＩと考えられる
ものでグルタルイミド構造、好ましくはジメチルグルタ
ルイミド、さらに好ましくはＮ−メチルジメチルグルタ
ルイミドから誘導される単位を含有する。重量によるイ
ミド含量は約５〜約９５重量％であることができ、好ま
しくは約４０〜約９０重量％である。メチルメタクリレ
ート、メタクリル酸およびメタクリル酸無水物から誘導
された単位もまた存在することができ、（メタ）アクリ
レートエステルまたは（メタ）アクリル酸と共重合しう
る単量体、例えば他の（メタ）アクリレートエステル、
スチレン、マレイン酸無水物等から誘導された単位であ
ることもできる。

有用なＰＣＩは、製造および加工処理の容易さカラ約８
０，０００−約２５０，０００ノ分子量（重量平均）を
有しているが他の分子量のものも使用しうる。

ポリマーは既知のいずれの方法でも製造されうるが、Ｋ
ｏｐｃｈｉｋの特許の方法が好ましい。

Ｐｃｔは他の熱安定剤、例えばオルガノ７オスフアイト
、相溶性ポリマー、染料、例えばトナ、潤滑剤、例えば
高分子量アルコール、紫外線吸収剤、例えは立体障害を
うけたアミン、ベンゾトリアゾール等を含有することが
でき、また黄色の増加は不透明なうすい色の小片で検出
されるが故に不透明化添加物を含有させることもできる
。このような添加物は顔料、充填剤、繊維および他の相
溶性のプラスチックスを包含することができる。然しな
から最も大きい効果は不活性ガスで処理したＰＣＩから
作られた透明な小片または製品において見ることができ
る。

多くの有用な製品をより低い着色とよりすぐれた透明度
を有するＰＣＩから作ることができる。

ポリマーはよく知られた方法で容器、箱、照明器具、特
に高照度の放電ランプ、ヘッドライトレンズ等に成形す
ることができる。さらに射出およびストレッチブロー成
形を含む押出し技術によって単一体の瓶に成形すること
ができる。

自動車の窓のようなガラスばめ（ｇｌａｚｉｎｇ）の用
途や、他の物質への被覆等の用途のためのフィルムとし
て押出すこともできる。

〔本発明の効果〕

本発明をＮ−メチル−ジメチルグルタルイミド単位を含
有するポリマーで例示して説明する。

イミドポリマーＡ：約７５％のグルタルイミド基、約５
％の酸および酸無水物基を含有し、ガラス転移温度１５
０°０を有する。ポリマーＡ−１は、添加物を有しない
。ポリマーＡ−２は、ステアリルアルコール潤滑剤（０
，３％）、工業用のベンゾトリアゾールＵＶ安定化剤（
０，２５％）および有機トナーを含有している。

イミドポリマーＢ＝イミドポリマーＡから溶融状態でジ
メチルカーボネートで処理することによりすべての酸お
よび酸無水物のグループを除去して生成させたものであ
る。それは約１４０°Ｃのガラス転移温度を有している
。ポリマーＢｌは添加物を有しない。ポリマーＢ、２は
ポリマーＡ−２の３つの添加剤と、トリス（ノニルフェ
ニル）ホスファイト（ＴＮＰＰ）　（０、１５％）を含
有している。ポリマーＢ−３は単にステアリルアルコー
ル潤滑剤およびＴＮＰＰを含有している。

ペレットの形態のポリマーは１２０°Ｃのデシケタ−オ
ーブンで一夜乾燥させ、次いでポリエチレン容器に入れ
、種々の時間にわたって窒素または空気また酸素でスパ
ージしてから、円型試料（ｐｌａｑｕｅ）に成形した。

また乾燥したことを除いては特定の処理を行なわない対
照品をも成形した。ンヨートおよびロングの成形サイク
ルの両方が行われた。成形機はＡＳＴＭ金型を備えたＡ
ｒｂｕｒｇ社製２７０／９０／３５０エクストルーダー
であった。シリンダー温度は２７０°〜２７７°Ｃ１金
型温度は８２°Ｃで２０秒冷却で全体が４５秒のサイク
ル（次の表中でＲで表わす）および７５秒冷却で全体が
１００秒のサイクル（次の表中でＬで表わす）の両者が
用いられた。円板試料は３．２ｍｍであった。厚さは　
ＡＳＴＭ　Ｄ−１９２５で測定された。データ（黄色度
の）は、０．１０　Ｙｌ単位の標準偏差を有する５個の
円板試料についての測定値の平均値から得られた。

試料 ＡＩ ＡＩ ２−Ｄ ＡＩ ＡＩ ２−Ｄ ２−ＮＰＤ Ｂ２〜ＮＰＤ ネ ーＤ・ ＮＰＤ 成形に先立って種々のガスで処理した ポリグルタルイミドの黄色度指標 成形サ イクル スパー ジなし ４．３７ ２．１２ １．７７ ２．３１ ２．５６ １．１２ ０．５８ ２．４９ ４８時間　　１０分　　４８時間　　ｌＯ分臭−無　　
慈　　窒−青　　醇 ４．４３ １．４６ ２．０７ ２．３８ ２．６４ ０．５８ ０．４２ ３．５２ ４．４６ １．４２ １．９３ ２．３１＊ ２．５２＊ ０．４８＊ ０．５５＊ ０．３２＊ ０．２７＊ ２．２７ ２．２９ ３．７０ １．０４ １．４１ １．４９ ２．２８ ０．４０ ０．４５ １．１０ ０．２０ ０．１４ １．９５ ４．８７ ６．１５ ２．３０ ３．２９ ２．５２ ２．７２ ０．９７ １．１２ ３．００ ３．２１ 窒素で５分間のみスパ ジしたもの ガスで処理した後１２０°Ｃで４時間ザンプルを乾燥し
たもの。乾燥の間酸素を排除することはしなかった。

試料はガスに曝す前にあらかしめ乾燥しなかった。

該データは短時間の酸素処理での逆の効果を示し、窒素
および酸素に対して酸部分を低減しないポリグルタルイ
ミドはより大きな感受性を示し、酸部分を低減しないポ
リグルタルイミドはより長い時間の成形サイクルに対し
てより高い感受性を示し、そして、あとでの空気への曝
露は乾燥におけると同じように不活性ガススバージの効
果のいくらかを帳消しにしてしまうことを示している。

データはさらに、酸部分を低減したイミドのある試料は
４８時間の処理によっても着色を低下させる助けにはな
らなかったが他のいくつかは顕著な改善を示すこと；ま
た、酸部分を低減しないすべての試料はこの処理によっ
て改善されたことを示している。

特許用［人　　　ローム・アンド・ハース・カンパニ手
続補正書 平成３年７月２日 特許庁長官　　深　沢　　　亘　　殿 １、事件の表示 平成２年特許願第２２２６９７号 ２、発明の名称 改良された色調のポリグルタルイミド ３、補正をする者 事件との関係　　特許出願人 ７、補正の内容 明細書第１２頁第３行と第４行との間に以下の記載を加
入します。

「　より低い着色とよりすぐれた透明度を有するＰＣＩ
はまた、コア／フェル構造のコアであるがまたはシェル
であることを含む光フアイバ光パイプおよび同様の光学
的用途に使用しうる。」 以　　上 名称　　ローム・アンド・ハース・カンパニ４、代理人 ５、補正命令の口付　（自発）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）ポリ（グルタルイミド）の固体ペレットを加熱され
   た押出成形機に仕込み、この固体ペ レットを粘弾性溶融物に変換し、この溶融物を押出し成
   形機のスクリューで金型またはダイに運搬し、この溶融
   物を金型中で冷却するかまたはダイから押出して固体の
   物品にすることによる、ポリ（グルタルイミド）の固体
   ペレットを良好な色調の固体成形製品または押出成形製
   品とする方法において、ペレットを押出成形機に仕込む
   に先立ってペレット中に溶存していない本質的にすべて
   の酸素を除去するのに充分な時間の間不活性ガスと密接
   に接触させることによりペレットを完全に不活性化する
   ことを特徴とする上記の方法。 ２）ポリ（グルタルイミド）がポリ（Ｎ−メチルジメチ
   ルグルタルイミド）であり、不活性ガスが窒素である請
   求項１記載の方法。 ３）ポリ（Ｎ−メチルジメチルグルタルイミド）がまた
   メタクリル酸、メタクリル酸無水物およびメチルメタク
   リレートから誘導された単位を含むものである請求項２
   記載の方法。 ４）請求項１記載の方法で製造されたポリ（グルタルイ
   ミド）の成形または押出製品。 ５）請求項２または３記載の方法で製造されたポリ（Ｎ
   −メチルジメチルグルタルイミド）成形製品または押出
   成形製品。