JPH06248017A - 耐熱性共重合体の製造法 - Google Patents

耐熱性共重合体の製造法

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JPH06248017A
JPH06248017A JP5636793A JP5636793A JPH06248017A JP H06248017 A JPH06248017 A JP H06248017A JP 5636793 A JP5636793 A JP 5636793A JP 5636793 A JP5636793 A JP 5636793A JP H06248017 A JPH06248017 A JP H06248017A
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裕 前田
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 1〜6重量%の無水マレイン酸を含むビニル
芳香族化合物からなる重合系に無水マレイン酸を連続添
加しながら塊状重合を行ない、この際生成するSMA共
重合体中の無水マレイン酸残基量を20〜40重量%に
保持し、この工程で用いた単量体の共重合体への転化率
を30〜70重量%とする第1工程、この工程で得られ
る重合系にマレイミド又はN−置換マレイミドとビニル
シアン化合物とを加え、その混合物を懸濁重合する第2
工程、更に上記第1工程で生成するSMA共重合体鎖中
に含まれる無水マレイン酸残基をイミド化する第3工程
を含んでなる耐熱性共重合体の製造法。 【効果】 本発明方法によれば、機械的強度及び耐熱性
が共に優れた共重合体が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明はマレイミド及び/又は
N−置換マレイミド、ビニル芳香族化合物並びにビニル
シアン化合物からなり、良好な機械的強度に併せ、優れ
た耐熱性及び高温安定性を有する共重合体を製造する方
法に関するものである。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】ビニル
芳香族化合物と無水マレイン酸との共重合体(以下、S
MA樹脂という)はスチレン−アクリロニトリル共重合
体との相溶性がよく、かつ熱変形温度の高い、即ち耐熱
性のよいことが知られている。また上記無水マレイン酸
のイミド化を行なうと、更に高温安定性及び成形加工性
が向上することも知られている。
【0003】SMA樹脂の製造法として、例えば懸濁重
合法や又は乳化重合法を採るときは、無水マレイン酸が
加水分解してマレイン酸又はフマール酸に変質し、効率
よく所期のものを得ることができない。また、塊状重合
法を採るときは、最終の脱揮工程で無水マレイン酸残基
の熱分解が起る恐れがあり、物性向上のためには更に別
途イミド化工程を増やす必要が生じ、実際的でない。
【0004】上記の問題点を解消するため、塊状−懸濁
重合法が提案されている(特公平3−33722号公
報)。この公報に記載されている方法は、無水マレイン
酸とビニル芳香族化合物単量体とを塊状で重合させ、共
重合体と未反応の単量体(主としてビニル芳香族化合物
単量体)とが混合したシロップを得る第1工程と、ここ
で得られたシロップにビニルシアン化合物単量体を添加
混合し、この混合物を水中に懸濁させ、懸濁状態でシロ
ップに含まれる単量体を共重合させるとともに、上記第
1工程で生成した共重合体鎖中に含まれる無水マレイン
酸残基を芳香族アミンによってイミド化する第2工程よ
りなる。
【0005】しかし、この従来法における第1工程で得
られるシロップは、その後の操作を容易にするために流
動性の良好なことが望ましく、そのためにはシロップを
構成する未反応の単量体(主としてビニル芳香族化合物
単量体)の混合割合を大きくすることが好ましい。この
未反応単量体の割合を大きくすると、第2工程で添加す
るビニルシアン化合物単量体の量も、それに見合って多
くなり、その結果、最終製品の組成において、N−芳香
族マレイミド−ビニル芳香族化合物共重合体に対するビ
ニル芳香族化合物−ビニルシアン化合物共重合体の割合
が大きくなる。
【0006】しかしながら、ビニル芳香族化合物−ビニ
ルシアン化合物共重合体は耐熱性及び高温安定性の向上
の助けにはならず、従ってこの共重合体の割合が大きく
なり、N−芳香族マレイミド−ビニル芳香族化合物共重
合体の割合が小さくなることは、耐熱性、高温安定性向
上の面からみて好ましくない。本発明は、上述のような
塊状−懸濁重合法において、マレイミド残基又はN−置
換マレイミド残基を有する共重合体の組成割合を増大
し、耐熱性、高温安定性を一層向上させた樹脂組成物を
製造する方法を提供することを目的とするものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するものであって、その要旨とするところは塊状−懸濁
重合法により、マレイミド及び/又はN−置換マレイミ
ド、ビニル芳香族化合物並びにビニルシアン化合物より
なる共重合体を製造する方法であって、(1)無水マレ
イン酸を1〜6重量%含有するビニル芳香族化合物−無
水マレイン酸単量体混合物を重合系に存在させ、この重
合系に無水マレイン酸単独又は無水マレイン酸とビニル
芳香族化合物単量体との混合物を連続的に添加しながら
重合を進め、その際、生成共重合体中の無水マレイン酸
残基量を20〜40重量%の範囲に制御し、上記単量体
の生成共重合体への転化率が、この第1工程重合系全仕
込み単量体の30〜70重量%に達するまで塊状重合を
行なう第1工程、(2)次いで、この重合系にマレイミ
ド単量体及び/又はN−置換マレイミド単量体並びにビ
ニルシアン化合物単量体を添加し、その混合物を水中に
懸濁させ、懸濁状で単量体を共重合させる第2工程、
(3)更に、上記第1工程で生成した共重合体鎖中に含
まれる無水マレイン酸残基を第1級アミン及び/又はア
ンモニアによってイミド化する第3工程、を含むことか
らなる耐熱性共重合体の製造法に存する。
【0008】本発明方法における第1工程は無水マレイ
ン酸とビニル芳香族化合物単量体とを塊状重合させ、生
成する共重合体と未反応の単量体とが混合したシロップ
を製造する工程である。このシロップに含まれる無水マ
レイン酸とビニル芳香族化合物単量体との共重合体(以
下、これをSMA共重合体と略記する)は後の工程でイ
ミド化され、耐熱性及び高温安定性に優れた共重合体を
つくるための前驅体である。上記シロップはSMA共重
合体と未反応単量体とが混合溶解したものからなり、こ
の未反応単量体は主としてビニル芳香族化合物単量体か
らなる。
【0009】第1工程で用いられるビニル芳香族化合物
単量体としては、スチレンが一般的であるが、α−メチ
ルスチレン、p−メチルスチレン、o−メチルスチレ
ン、t−ブチルスチレン又はo−クロロスチレン、p−
クロロスチレン等のハロゲン化スチレンが挙げられ、こ
れらは1種又は2種以上の混合物であってもよい。
【0010】本発明方法における第1工程においては、
先ず重合系に、無水マレイン酸を1〜6重量%含むビニ
ル芳香族化合物−無水マレイン酸単量体混合物を存在さ
せる。そして、この重合系に無水マレイン酸単独又は無
水マレイン酸とビニル芳香族化合物単量体との混合物を
連続的に添加しながら重合を進め、その際、生成SMA
共重合体中の無水マレイン酸残基量を20〜40重量%
の範囲に制御する。この重合において、第1工程で最終
的に得られるSMA共重合体中の無水マレイン酸残基の
含有率を20重量%とするには、第1工程の重合開始前
に存在させる混合単量体中の無水マレイン酸含有量を1
重量%とし、また最終的に得られるSMA共重合体中の
無水マレイン酸残基の含有率を40重量%とするには、
第1工程の重合開始前に存在させる混合単量体中の無水
マレイン酸含有量を6重量%とし、この範囲内において
選択すればよい。
【0011】この選択はビニル芳香族化合物単量体−無
水マレイン酸共重合曲線(SMA共重合体中の無水マレ
イン酸残基濃度と、単量体混合物中の無水マレイン酸の
濃度とを対比して表わしたもの)から容易に行なうこと
ができる。本発明の第1工程では、無水マレイン酸単独
を溶融した状態又は無水マレイン酸をビニル芳香族化合
物単量体に溶解した状態でこれらを連続的に添加しなが
ら塊状重合を続ける。
【0012】本発明方法の第1工程において、少量の無
水マレイン酸を含有する単量体混合物は、重合温度10
0℃付近では重合開始剤をほとんど使用しなくとも、か
なりの速度で重合が進行する。ビニル芳香族化合物−無
水マレイン酸単量体混合物は、通常採られる重合温度範
囲では、重合系に存在する無水マレイン酸の量が第1工
程における重合速度と、この工程で生成するSMA共重
合体中の無水マレイン酸含有量を規制する。このため、
本発明方法では第1工程の重合開始前の重合系に存在さ
せる単量体混合物中に、あらかじめ定めた範囲内の少量
の無水マレイン酸を混合しておいて重合を開始し、引き
続いて無水マレイン酸単独を溶融状態で、又は無水マレ
イン酸をビニル芳香族化合物単量体に溶解した状態で連
続的に添加する方法を採用する。
【0013】上記の単量体の混合物を連続的に添加する
速度及び添加する単量体混合液の濃度は塊状重合系に存
在するビニル芳香族化合物−無水マレイン酸単量体混合
物中の無水マレイン酸の重量%がほぼ一定となるように
するのが好ましい。上記のような添加方法を採ると、塊
状重合法による第1工程の初期から生成するSMA共重
合体中の無水マレイン酸の含有率を、定常的にほぼ一定
にすることができる。
【0014】本発明方法では、この塊状重合法による第
1工程で、無水マレイン酸の含有率が20〜40重量%
の範囲内で、ほぼ一定の組成のSMA共重合体を生成さ
せる。この工程で生成するSMA共重合体の無水マレイ
ン酸の含有率が20重量%未満であると、最終的に得ら
れる重合体の耐熱性向上に対する寄与が少ないので好ま
しくない。一方、無水マレイン酸の含有率が40重量%
を越えると、次の懸濁重合法による第2工程で生成する
重合体との相溶性が乏しくなるので、最終的に得られる
重合体の機械的強度が劣ったものとなり、好ましくな
い。
【0015】第1工程の塊状重合は、第1工程における
単量体混合物のSMA共重合体への転化率が、第1工程
重合系全仕込み単量体の30〜70重量%とするのがよ
い。上記単量体の転化率が30重量%未満であると、第
1工程で生成するSMA共重合体量が充分高くならず、
最終的に得られる共重合体の耐熱性の向上が達成されな
い。一方、単量体の転化率が70重量%を越えると、生
成するシロップの粘度が大きくなりすぎて、第2工程の
懸濁重合への移行が困難となり好ましくない。本発明方
法の第1工程では、塊状重合遂行中に生成するSMA共
重合体が高粘度となり過ぎたり析出したりするのを防ぐ
ために、重合系に少量の有機溶媒、例えばメチルエチル
ケトン、アセトン、エチルベンゼン等を添加することが
できる。
【0016】本発明方法では、上記第1工程で得られた
SMA共重合体と未反応単量体とのシロップに新たに単
量体を添加した混合物に、懸濁剤を含む水を添加し、懸
濁重合法によって実質的に重合を完結する第2工程を行
なう。この第2工程では、上記第1工程において未反応
単量体として残存しているビニル芳香族化合物単量体と
新たに添加するマレイミド及び/又はN−置換マレイミ
ド単量体並びにビニルシアン化合物単量体とからなる共
重合体が生成され、この重合系内で第1工程で生成した
SMA共重合体と相溶状態でポリブレンドされる。
【0017】本発明の第2工程の初期におけるマレイミ
ド及び/又はN−置換マレイミド単量体(即ちマレイミ
ド系化合物単量体)並びにビニルシアン化合物単量体、
更に上記第1工程において未消費のビニル芳香族化合物
単量体の三成分の単量体組成比は図1の三角座標におい
てA,B,C及びDの4点を順次結ぶ線で囲まれる範囲
内にあるのが好ましい。この範囲外の仕込比で重合を行
なうときは、相溶しない組成の共重合体が生成し、最終
的に得られる耐熱性共重合体の機械的強度及び耐熱性が
低下する傾向を示すので好ましくない。
【0018】本発明方法の第2工程で最終的に得られる
共重合体の組成は、ビニル芳香族化合物が35〜70重
量%、無水マレイン酸5〜20重量%、マレイミド及び
/又はN−置換マレイミド(マレイミド系化合物)5〜
35重量%、ビニルシアン化合物10〜30重量%の範
囲にある組成物とするのがよい。重合体の組成を上記範
囲内になるように調整するには、第1工程及び第2工程
での単量体の重合系への添加量割合を前述のように調整
するのがよい。本発明では、第2工程の懸濁重合によっ
て実質的に重合を完結するが、この場合使用する水の量
は第2工程で用いられる混合物100重量部に対して8
0〜300重量部の範囲が工業的に有利である。
【0019】本発明の第2工程で使用できる懸濁安定剤
としては、ポリビニルアルコール(PVA)、ヒドロキ
シエチルセルロース(HEC)、ヒドロキシプロピルセ
ルロース(HPC)、メチルヒドロキシプロピルセルロ
ース(メトロース)、ポリオキシエチレン、ポリオキシ
プロピレン、ポリオキシエチレンブロック共重合体(ブ
ルロニック)、ポリアクリル酸塩、ゼラチン、アルキル
ベンゼンスルホン酸塩、脂肪酸塩、アルキルベンゼンポ
リエチレンオキサイド付加物、無機コロイド状物等を挙
げることができる。懸濁安定剤の使用量は、混合物10
0重量部に対して0.001〜1.0重量部、好ましく
は0.01〜0.8重量部である。
【0020】第1工程及び第2工程では重合開始剤を用
いることができる。この場合に使用できる重合開始剤と
しては、アゾビスイソブチロニトリル、アゾビスジメチ
ルバレロニトリル等のアゾ化合物類、有機過酸化物類、
レドックス系触媒などが挙げられる。本発明方法では第
2工程終了後、重合系に存在する未反応単量体、また第
1工程で有機溶媒を重合系に存在させたときは、その有
機溶剤を水蒸気蒸留によって回収する。
【0021】本発明においては、得られる共重合体の高
温安定性、成形加工性を向上させるために、更に第1級
アミン及び/又はアンモニアでもって、第1工程で得ら
れるSMA共重合体の無水マレイン酸残基をイミド化す
る第3工程を行なう。第1級アミンとしてはアニリンが
工業的に入手容易であり、最適であるが、ハロゲン化ア
ニリン、ニトロアニリン、トルイジン、α−ナフチルア
ミン、フェニレンジアミン又はこれらの混合物も用いら
れる。第1級アミン及び/又はアンモニアの添加量は、
第1工程で得られるSMA共重合体の無水マレイン酸残
基のモル比で0.8〜1.5倍量が望ましい。
【0022】第1級アミン、特にアニリンを加えると、
SMA共重合体中に含まれる無水マレイン酸残基と反応
してモノアミドを生成する。なお、第1級アミン類の添
加は第1工程の終了後であってもよいし、第2工程にお
けるマレイミド及び/又はN−置換マレイミド単量体、
ビニルシアン化合物単量体の添加と同時、或いは第2工
程の途中、又は第2工程の終了後であってもさしつかえ
ない。ただし、イミド化反応は高温で行なう程、イミド
化率は高くなるので最終的には120〜190℃に昇温
して行なう。このとき、無水マレイン酸残基中、イミド
化される割合は70重量%以上、好ましくは75〜99
重量%である。
【0023】本発明方法の全工程を経て最終的に得られ
る共重合体の組成は、ビニル芳香族化合物が20〜70
重量%、マレイミド及び/又はN−置換マレイミドが1
0〜60重量%、ビニルシアン化合物が10〜40重量
%、その他に無水マレイン酸ほか、本発明の目的を損な
わない範囲で上記第1〜3工程に加えてもよい上記成分
と共重合可能な化合物(例えばアクリル酸エステル、メ
タクリル酸エステル、マレイン酸エステル等)0〜10
重量%の範囲にあるのが好ましい。
【0024】本発明方法によって得られる耐熱性共重合
体は単独で用いてもよいが、ABS樹脂、AES樹脂、
AAS樹脂等をブレンドして耐衝撃性を付与した耐熱性
樹脂として使用してもよい。また、本発明方法によって
得られた耐熱性共重合体は第1級アミン、アンモニアに
よってイミド化されない無水マレイン酸残基を少量含有
していてもよく、これにより例えばナイロン、ポリカー
ボネートのようなエンジニアリングプラスチックとブレ
ンドしても相溶性がよく、耐熱性に加え種々の特性を付
与できる。
【0025】
【実施例】以下、実施例を説明するが、本発明は、その
要旨を逸脱しない限り、これらの例によって制限を受け
るものでない。 実施例1 20リットル容量のオートクレーブにスチレン4709
gと無水マレイン酸156gを入れ、撹拌下に、窒素置
換しながら110℃に昇温した。この系に70℃で溶融
した無水マレイン酸943gを下記表1の添加速度で連
続的に添加しながら110℃で220分間、塊状重合を
行った。
【0026】
【表1】
【0027】連続添加完了時の重合率は55重量%、生
成したSMA共重合体中の無水マレイン酸残基の含有率
は33重量%であった。この系にN−フェニルマレイミ
ド1742g、アクリロニトリル1451g及びターピ
ノーレン14.5gを加え、系内温度を70℃に下げ1
時間撹拌を続けた。このとき、系に存在するモノマー比
率はスチレン/N−フェニルマレイミド/アクリロニト
リル=45/30/25重量%である。その後、脱イオ
ン水9000g、ポリビニルアルコール系懸濁剤4.0
6g、ポリアクリル酸エステル系懸濁剤3.38g、硫
酸ナトリウム54.0gを加え、90℃に達したとき1
−ターシヤリーブチルアゾ−1−シアノシクロヘキサン
5.81gを加え、4時間かけて110℃まで昇温し
た。
【0028】その後、2時間かけて150℃まで昇温
し、1時間未反応モノマーを水蒸気蒸留で除去した。除
去したモノマー量は240gであり、全べてスチレン又
はアクリロニトリルであった。その後、更にアニリン1
048gを加え、155℃で1時間イミド化反応を行っ
た後、直ちに重合系の温度を常温まで冷却した。得られ
たビード状共重合体を、ろ布で水から分離、水洗し乾燥
した。ビード状共重合体の収量は9300gであった。
ビード状共重合体をベント付き押出機で脱揮しながら混
練し、ペレット化した。ペレットの組成はスチレン4
9.2重量%、無水マレイン酸1.7重量%、N−フェ
ニルマレイミド35.8重量%、アクリロニトリル1
3.3重量%であった。
【0029】実施例2 20リットルオートクレーブにスチレン5063gと無
水マレイン酸168gを入れ、撹拌下に窒素置換しなが
ら110℃に昇温した。この系に70℃で溶融した無水
マレイン酸1014gを下記表2記載の添加速度で連続
的に添加しながら110℃で220分間塊状重合した。
連続添加完了時の重合率は55重量%、生成したSMA
共重合体中の無水マレイン酸残基の含有率は33重量%
であった。
【0030】
【表2】
【0031】この系にN−フェニルマレイミド1104
g、アクリロニトリル1656g、ターピノーレン1
3.8gを加え、系内温度を70℃に下げ、1時間撹拌
を続けた。このとき、系に存在するモノマー比率はスチ
レン/N−フェニルマレイミド/アクリロニトリル=5
0/20/30重量%である。その後、脱イオン水90
00g、ポリビニルアルコール系懸濁剤4.06g、ポ
リアクリル酸エステル系懸濁剤4.06g、硫酸ナトリ
ウム54.0gを加え、90℃に達したとき1−ターシ
ヤリーブチルアゾ−1−シアノシクロヘキサン5.52
gを加え、4時間かけて110℃まで昇温した。
【0032】その後、2時間かけて150℃まで昇温
し、1時間未反応モノマーを水蒸気蒸留で除去した。除
去したモノマー量は200gであり、全べてスチレン又
はアクリロニトリルであった。その後、更にアニリン1
122gを加え、155℃で1時間イミド化反応を行っ
た後、直ちに重合系の温度を常温に冷却した。得られた
ビード状共重合体を、ろ布で水から分離、水洗し、乾燥
した。ビード状共重合体の収量は9400gであった。
ビード状共重合体をベント付き押出機で脱揮しながら混
練し、ペレット化した。ペレットの組成はスチレン5
2.5重量%、無水マレイン酸1.8重量%、N−フェ
ニルマレイミド30.1重量%、アクリロニトリル1
5.6重量%であった。
【0033】実施例3 20リットルオートクレーブにスチレン5063gと無
水マレイン酸168gを入れ、撹拌下に窒素置換しなが
ら110℃に昇温した。この系に70℃で溶融した無水
マレイン酸1014gを、上記実施例2における表2に
記載したと同じ添加速度で連続的に添加しながら110
℃で220分間、塊状重合した。連続添加完了時の重合
率は55重量%、生成したSMA共重合体中の無水マレ
イン酸残基の含有率は33重量%であった。この系にN
−フェニルマレイミド1656g、アクリロニトリル1
104g、ターピノーレン13.8gを加え、系内温度
を70℃に下げ、1時間撹拌を続けた。
【0034】このとき、系に存在するモノマー比率はス
チレン/N−フェニルマレイミド/アクリロニトリル=
50/30/20重量%である。その後、脱イオン水9
000g、ポリビニルアルコール系懸濁剤4.06g、
ポリアクリル酸エステル系懸濁剤4.06g、硫酸ナト
リウム54.0gを加え、90℃に達したとき1−ター
シヤリーブチルアゾ−1−シアノシクロヘキサン5.5
2gを加え、4時間かけて110℃まで昇温した。その
後、2時間かけて150℃まで昇温し、1時間未反応モ
ノマーを水蒸気蒸留で除去した。
【0035】除去したモノマー量は180gであり、全
べてスチレン又はアクリロニトリルであった。その後、
更にアニリン1122gを加え、155℃で1時間イミ
ド化反応を行った後、直ちに重合系の温度を常温に冷却
した。得られたビード状共重合体をろ布で水から分離、
水洗し、乾燥した。ビード状共重合体の収量は9300
gであった。ビード状共重合体をベント付き押出機で脱
揮しながら混練し、ペレット化した。ペレットの組成は
スチレン52.4重量%、無水マレイン酸1.8重量
%、N−フェニルマレイミド35.8重量%、アクリロ
ニトリル10.0重量%であった。
【0036】実施例4 20リットルオートクレーブにスチレン5063gと無
水マレイン酸168gを入れ、撹拌下に窒素置換しなが
ら110℃に昇温した。この系に70℃で溶融した無水
マレイン酸1014gを、上記実施例2における表2に
記載したと同じ添加速度で連続的に添加しながら110
℃で220分間塊状重合した。連続添加完了時の重合率
は55重量%、生成したSMA共重合体中の無水マレイ
ン酸残基の含有率は33重量%であった。この系にN−
フェニルマレイミド552g、アクリロニトリル220
8g、ターピノーレン13.8gを加え、系内温度を7
0℃に下げ、1時間撹拌を続けた。
【0037】このとき、系に存在するモノマー比率はス
チレン/N−フェニルマレイミド/アクリロニトリル=
50/10/40重量%である。その後、脱イオン水9
000g、ポリビニルアルコール系懸濁剤4.06g、
ポリアクリル酸エステル系懸濁剤4.06g、硫酸ナト
リウム54.0gを加え、90℃に達したとき1−ター
シヤリーブチルアゾ−1−シアノシクロヘキサン5.5
7gを加え、4時間かけて110℃まで昇温した。その
後、2時間かけて150℃まで昇温し、1時間未反応モ
ノマーを水蒸気蒸留で除去した。
【0038】除去したモノマー量は280gであり、全
べてスチレン又はアクリロニトリルであった。その後、
更にアニリン1122gを加え、155℃で1時間イミ
ド化反応を行った後、直ちに重合系の温度を常温に冷却
した。得られたビード状共重合体を、ろ布で水から分
離、水洗し、乾燥した。ビード状共重合体の収量は93
00gであった。ビード状共重合体をベント付き押出機
で脱揮しながら混練し、ペレット化した。ペレットの組
成はスチレン52.7重量%、無水マレイン酸1.9重
量%、N−フェニルマレイミド24.5重量%、アクリ
ロニトリル20.9重量%であった。
【0039】実施例5 20リットルオートクレーブにスチレン3592gと無
水マレイン酸119gを入れ、撹拌下に窒素置換しなが
ら110℃に昇温した。この系に、70℃で溶融した無
水マレイン酸720gを下記表3の添加速度で連続的に
添加しながら110℃で220分間塊状重合した。連続
添加完了時の重合率は55重量%、生成したSMA共重
合体中の無水マレイン酸残基の含有率は33重量%であ
った。
【0040】
【表3】
【0041】この系にN−フェニルマレイミド2611
g、アクリロニトリル1958g、ターピノーレン1
6.3gを加え、系内温度を70℃に下げ、1時間撹拌
を続けた。このとき、系に存在するモノマー比率はスチ
レン/N−フェニルマレイミド/アクリロニトリル=3
0/40/30重量%である。その後、脱イオン水90
00g、ポリビニルアルコール系懸濁剤4.06g、ポ
リアクリル酸エステル系懸濁剤4.06g、硫酸ナトリ
ウム54.0gを加え、90℃に達したとき1−ターシ
ヤリーブチルアゾ−1−シアノシクロヘキサン6.53
gを加え、4時間かけて110℃まで昇温した。その
後、2時間かけて150℃まで昇温し、1時間、未反応
モノマーを水蒸気蒸留で除去した。
【0042】除去したモノマー量は300gであり、全
べてスチレン又は、アクリロニトリルであった。その
後、更にアニリン796gを加え、155℃で1時間イ
ミド化反応を行った後、直ちに重合系の温度を常温に冷
却した。得られたビード状共重合体を、ろ布で水から分
離、水洗し、乾燥した。ビード状共重合体の収量は90
00gであった。ビード状共重合体をベント付き押出機
で脱揮しながら混練し、ペレット化した。ペレットの組
成はスチレン38.2重量%、無水マレイン酸1.4重
量%、N−フェニルマレイミド41.9重量%、アクリ
ロニトリル18.6重量%であった。
【0043】実施例6 20リットルオートクレーブにスチレン5894gと無
水マレイン酸196gを入れ、撹拌下に窒素置換しなが
ら110℃に昇温した。この系に70℃で溶融した無水
マレイン酸1180gを下記表4に示す添加速度で連続
的に添加しながら110℃で220分間塊状重合した。
連続添加完了時の重合率は55重量%、生成したSMA
共重合体中の無水マレイン酸残基の含有率は33重量%
であった。
【0044】
【表4】
【0045】この系にN−フェニルマレイミド494
g、アクリロニトリル1236g、ターピノーレン1
2.4gを加え、系内温度を70℃に下げ、1時間撹拌
を続けた。このとき、系に存在するモノマー比率はスチ
レン/N−フェニルマレイミド/アクリロニトリル=6
5/10/25重量%である。その後、脱イオン水90
00g、ポリビニルアルコール系懸濁剤4.06g、ポ
リアクリル酸エステル系懸濁剤4.06g、硫酸ナトリ
ウム54.0gを加え、90℃に達したとき1−ターシ
ヤリーブチルアゾ−1−シアノシクロヘキサン4.9g
を加え、4時間かけて110℃まで昇温した。その後、
2時間かけて150℃まで昇温し、1時間、未反応モノ
マーを水蒸気蒸留で除去した。
【0046】除去したモノマー量は250gであり、全
べてスチレン又はアクリロニトリルであった。その後、
更にアニリン1306gを加え、155℃で1時間イミ
ド化反応を行った後、直ちに重合系の温度を常温に冷却
した。得られたビード状共重合体を、ろ布で水から分
離、水洗し、乾燥した。ビード状共重合体の収量は90
00gであった。ビード状共重合体をベント付き押出機
で脱揮しながら混練し、ペレット化した。ペレットの組
成はスチレン60.6重量%、無水マレイン酸2.1重
量%、N−フェニルマレイミド26.5重量%、アクリ
ロニトリル10.7重量%であった。
【0047】比較例1−1 20リットルオートクレーブにスチレン5710gと無
水マレイン酸189gを入れ、撹拌下に窒素置換しなが
ら110℃に昇温した。この系に70℃で溶融した無水
マレイン酸1143gを下記表5に示す添加速度で連続
的に添加しながら110℃で220分間塊状重合した。
連続添加完了時の重合率は55重量%、生成したSMA
共重合体中の無水マレイン酸残基の含有率は33重量%
であった。
【0048】
【表5】
【0049】この系にアクリロニトリル1038gを添
加しながら系の温度を95℃に下げ、この温度で更に1
時間撹拌を続けた。そのとき、系に存在するモノマー比
率はスチレン/アクリロニトリル=75/25重量%で
ある。その後、脱イオン水9000g、ポリビニルアル
コール系懸濁剤3.0g、ポリアクリル酸エステル系懸
濁剤3.0g、硫酸ナトリウム30.0gを加え、系を
懸濁状態にした。これにアゾビスイソブチルニトリル4
gを加え、80℃で90分間重合した。60分かけて1
50℃に昇温し、この温度で1時間未反応モノマーを水
蒸気蒸留で除去した。除去したモノマー量は300gで
あった。
【0050】その後、アニリン1264gを加え、15
5℃で1時間イミド化反応を行った後、直ちに重合系の
温度を常温に冷却した。得られたビード状共重合体を、
ろ布で水から分離、水洗し、乾燥した。ビード状共重合
体の収量は8300gであった。ビード状共重合体をベ
ント付き押出機で脱揮しながら混練し、ペレット化し
た。ペレットの組成はスチレン64.6重量%、無水マ
レイン酸1.4重量%、N−フェニルマレイミド23.
3重量%、アクリロニトリル10.7重量%であった。
【0051】比較例1−2 20リットルオートクレーブにスチレン5710gと無
水マレイン酸189gを入れ、撹拌下に窒素置換しなが
ら110℃に昇温した。この系に70℃で溶融した無水
マレイン酸1143gを、上記比較例1−1における表
5に記載したと同じ添加速度で連続的に添加しながら1
10℃で220分間塊状重合した。連続添加完了時の重
合率は55重量%、生成したSMA共重合体中の無水マ
レイン酸残基の含有率は33重量%であった。この系に
アクリロニトリル1000gを添加しながら系の温度を
95℃に下げ、この温度で更に1時間撹拌を続けた。
【0052】その後、脱イオン水9000g、ポリビニ
ルアルコール系懸濁剤3.0g、ポリアクリル酸エステ
ル系懸濁剤3.0g、硫酸ナトリウム30.0gを加
え、系を懸濁状態にした。系の温度を105℃に昇温
し、1.5時間、未反応モノマーを水蒸気蒸留により回
収した。その後、更にアクリロニトリル300gを加
え、1時間かけて150℃まで昇温し、再度水蒸気蒸留
を行なった。除去した総モノマー量は2200gであっ
た。その温度でアニリン1264gを加え、155℃で
1時間イミド化反応を行った後、直ちに重合系の温度を
常温に冷却した。
【0053】得られたビード状共重合体を、ろ布で水か
ら分離、水洗し、乾燥した。ビード状共重合体の収量は
6500gであった。ビード状共重合体をベント付き押
出機で脱揮しながら混練し、ペレット化した。ペレット
の組成はスチレン61.8重量%、無水マレイン酸1.
7重量%、N−フェニルマレイミド28.8重量%、ア
クリロニトリル7.6重量%であった。
【0054】比較例2−1 20リットルオートクレーブにスチレン5894gと無
水マレイン酸196gを入れ、撹拌下に窒素置換しなが
ら110℃に昇温した。この系に70℃で溶融した無水
マレイン酸1180gを、上記実施例6における表4に
記載したと同じ添加速度で連続的に添加しながら110
℃で220分間塊状重合した。連続添加完了時の重合率
は55重量%、生成したSMA共重合体中の無水マレイ
ン酸残基の含有率は33重量%であった。この系にN−
フェニルマレイミド1236g、アクリロニトリル49
4g、ターピノーレン12.4gを加え、系内温度を7
0℃に下げ、1時間撹拌を続けた。
【0055】このとき、系に存在するモノマー比率はス
チレン/N−フェニルマレイミド/アクリロニトリル=
65/25/10重量%である。その後、脱イオン水9
000g、ポリビニルアルコール系懸濁剤4.06g、
ポリアクリル酸エステル系懸濁剤4.06g、硫酸ナト
リウム54.0gを加え、90℃に達したとき1−ター
シヤリーブチルアゾ−1−シアノシクロヘキサン4.9
4gを加え、4時間かけて110℃まで昇温した。その
後、2時間かけて150℃まで昇温し、1時間、未反応
モノマーを水蒸気蒸留で除去した。
【0056】除去したモノマー量は150gであり、全
べてスチレン又はアクリロニトリルであった。その後、
更にアニリン1305gを加え、155℃で1時間イミ
ド化反応を行った後、直ちに重合系の温度を常温に冷却
した。得られたビード状共重合体を、ろ布で水から分
離、水洗し、乾燥した。ビード状共重合体の収量は93
00gであった。ビード状共重合体をベント付き押出機
で脱揮しながら混練し、ペレット化した。ペレットの組
成はスチレン59.9重量%、無水マレイン酸2.1重
量%、N−フェニルマレイミド33.9重量%、アクリ
ロニトリル4.1重量%であった。
【0057】比較例2−2 20リットルオートクレーブにスチレン5432gと無
水マレイン酸185gを入れ、撹拌下に窒素置換しなが
ら110℃に昇温した。この系に70℃で溶融した無水
マレイン酸1099gを下記表6記載の添加速度で連続
的に添加しながら110℃で220分間塊状重合した。
連続添加完了時の重合率は55重量%、生成したSMA
共重合体中の無水マレイン酸残基の含有率は33重量%
であった。
【0058】
【表6】
【0059】この系にN−フェニルマレイミド1565
g、アクリロニトリル652g、ターピノーレン13.
0gを加え、系内温度を70℃に下げ、1時間撹拌を続
けた。このとき、系に存在するモノマー比率はスチレン
/N−フェニルマレイミド/アクリロニトリル=57.
5/30/12.5重量%である。その後、脱イオン水
9000g、ポリビニルアルコール系懸濁剤4.06
g、ポリアクリル酸エステル系懸濁剤4.06g、硫酸
ナトリウム54.0gを加え、90℃に達したとき1−
ターシヤリーブチルアゾ−1−シアノシクロヘキサン
5.22gを加え、4時間かけて110℃まで昇温し
た。その後、2時間かけて150℃まで昇温し、1時間
未反応モノマーを水蒸気蒸留で除去した。
【0060】除去したモノマー量は150gであり、全
べてスチレン又はアクリロニトリルであった。その後、
更にアニリン1218gを加え、155℃で1時間イミ
ド化反応を行った後、直ちに重合系の温度を常温に冷却
した。得られたビード状共重合体を、ろ布で水から分
離、水洗し、乾燥した。ビード状共重合体の収量は92
00gであった。ビード状共重合体をベント付き押出機
で脱揮しながら混練し、ペレット化した。ペレットの組
成はスチレン56.2重量%、無水マレイン酸2.0重
量%、N−フェニルマレイミド36.1重量%、アクリ
ロニトリル5.7重量%であった。
【0061】比較例2−3 20リットルオートクレーブにスチレン6570gと無
水マレイン酸219gを入れ、撹拌下に窒素置換しなが
ら110℃に昇温した。この系に70℃で溶融した無水
マレイン酸1315gを、下記表7に示す添加速度で連
続的に添加しながら110℃で220分間塊状重合し
た。連続添加完了時の重合率は55重量%、生成したS
MA共重合体中の無水マレイン酸残基の含有率は33重
量%であった。
【0062】
【表7】
【0063】この系にN−フェニルマレイミド448
g、アクリロニトリル448g、ターピノーレン11.
2gを加え、系内温度を70℃に下げ、1時間撹拌を続
けた。このとき、系に存在するモノマー比率はスチレン
/N−フェニルマレイミド/アクリロニトリル=80/
10/10重量%である。その後、脱イオン水9000
g、ポリビニルアルコール系懸濁剤4.06g、ポリア
クリル酸エステル系懸濁剤4.06g、硫酸ナトリウム
54.0gを加え、90℃に達したとき1−ターシヤリ
ーブチルアゾ−1−シアノシクロヘキサン4.48gを
加え、4時間かけて110℃まで昇温した。その後、2
時間かけて150℃まで昇温し、1時間未反応モノマー
を水蒸気蒸留で除去した。
【0064】除去したモノマー量は100gであり、全
べてスチレン又はアクリロニトリルであった。その後、
更にアニリン1456gを加え、155℃で1時間イミ
ド化反応を行った後、直ちに重合系の温度を常温に冷却
した。得られたビード状共重合体を、ろ布で水から分
離、水洗し、乾燥した。ビード状共重合体の収量は93
00gであった。ビード状共重合体をベント付き押出機
で脱揮しながら混練し、ペレット化した。ペレットの組
成はスチレン66.2重量%、無水マレイン酸2.3重
量%、N−フェニルマレイミド27.8重量%、アクリ
ロニトリル3.7重量%であった。
【0065】比較例2−4 20リットルオートクレーブにスチレン4007gと無
水マレイン酸134gを入れ、撹拌下に窒素置換しなが
ら110℃に昇温した。この系に70℃で溶融した無水
マレイン酸802gを下記表8の添加速度で連続的に添
加しながら110℃で220分間塊状重合した。連続添
加完了時の重合率は55重量%、生成したSMA共重合
体中の無水マレイン酸残基の含有率は33重量%であっ
た。
【0066】
【表8】
【0067】この系にN−フェニルマレイミド624
g、アクリロニトリル3433g、ターピノーレン1
5.6gを加え、系内温度を70℃に下げ、1時間撹拌
を続けた。このとき、系に存在するモノマー比率はスチ
レン/N−フェニルマレイミド/アクリロニトリル=3
5/10/55重量%である。その後、脱イオン水90
00g、ポリビニルアルコール系懸濁剤4.06g、ポ
リアクリル酸エステル系懸濁剤4.06g、硫酸ナトリ
ウム54.0gを加え、90℃に達したとき1−ターシ
ヤリーブチルアゾ−1−シアノシクロヘキサン6.24
gを加え、4時間かけて110℃まで昇温した。その
後、2時間かけて150℃まで昇温し、1時間未反応モ
ノマーを水蒸気蒸留で除去した。
【0068】除去したモノマー量は350gであり、全
べてスチレン又はアクリロニトリルであった。その後、
更にアニリン888gを加え、155℃で1時間イミド
化反応を行なった後、直ちに重合系の温度を常温に冷却
した。得られたビード状共重合体を、ろ布で水から分
離、水洗し、乾燥した。ビード状共重合体の収量は90
00gであった。ビード状共重合体をベント付き押出機
で脱揮しながら混練し、ペレット化した。ペレットの組
成はスチレン42.9重量%、無水マレイン酸1.5重
量%、N−フェニルマレイミド21.9重量%、アクリ
ロニトリル33.7重量%であった。
【0069】比較例2−5 20リットルオートクレーブにスチレン3137gと無
水マレイン酸105gを入れ、撹拌下に窒素置換しなが
ら110℃に昇温した。この系に70℃で溶解した無水
マレイン酸628gを下記表9記載の添加速度で連続的
に添加しながら110℃で220分間塊状重合した。連
続添加完了時の重合率は55重量%、生成したSMA共
重合体中の無水マレイン酸残基の含有率は33重量%で
あった。
【0070】
【表9】
【0071】この系にN−フェニルマレイミド2052
g、アクリロニトリル3078g、ターピノーレン1
7.1gを加え、系内温度を70℃に下げ、1時間撹拌
を続けた。このとき、系に存在するモノマー比率はスチ
レン/N−フェニルマレイミド/アクリロニトリル=2
5/30/45重量%である。その後、脱イオン水90
00g、ポリビニルアルコール系懸濁剤4.06g、ポ
リアクリル酸エステル系懸濁剤4.06g、硫酸ナトリ
ウム54.0gを加え、90℃に達したとき1−ターシ
ヤリーブチルアゾ−1−シアノシクロヘキサン6.84
gを加え、4時間かけて110℃まで昇温した。その
後、2時間かけて150℃まで昇温し、1時間未反応モ
ノマーを水蒸気蒸留で除去した。
【0072】除去したモノマー量は350gであり、全
べてスチレン又はアクリロニトリルであった。その後、
更にアニリン695gを加え、155℃で1時間イミド
化反応を行なった後、直ちに重合系の温度を常温に冷却
した。得られたビード状共重合体を、ろ布で水から分
離、水洗し、乾燥した。ビード状共重合体の収量は88
00gであった。ビード状共重合体をベント付き押出機
で脱揮しながら混練し、ペレット化した。ペレットの組
成はスチレン33.9重量%、無水マレイン酸1.2重
量%、N−フェニルマレイミド34.4重量%、アクリ
ロニトリル30.5重量%であった。
【0073】比較例2−6 20リットルオートクレーブにスチレン2082gと無
水マレイン酸70gを入れ、撹拌下に窒素置換しながら
110℃に昇温した。この系に70℃で溶融した無水マ
レイン酸416gを下記表10記載の添加速度で連続的
に添加しながら110℃で220分間塊状重合した。連
続添加完了時の重合率は55重量%、生成したSMA共
重合体中の無水マレイン酸残基の含有率は33重量%で
あった。
【0074】
【表10】
【0075】この系にN−フェニルマレイミド3784
g、アクリロニトリル2648g、ターピノーレン1
8.9gを加え、系内温度を70℃に下げ、1時間撹拌
を続けた。このとき、系に存在するモノマー比率はスチ
レン/N−フェニルマレイミド/アクリロニトリル=1
5/50/35重量%である。その後、脱イオン水90
00g、ポリビニルアルコール系懸濁剤4.06g、ポ
リアクリル酸エステル系懸濁剤4.06g、硫酸ナトリ
ウム54.0gを加え、90℃に達したとき1−ターシ
ヤリーブチルアゾ−1−シアノシクロヘキサン7.54
gを加え、4時間かけて110℃まで昇温した。その
後、2時間かけて150℃まで昇温し、1時間未反応モ
ノマーを水蒸気蒸留で除去した。
【0076】除去したモノマー量は280gであり、全
べてスチレン又はアクリロニトリルであった。その後、
更にアニリン461gを加え、155℃で1時間イミド
化反応を行なった後、直ちに重合系の温度を常温に冷却
した。得られたビード状共重合体を、ろ布で水から分
離、水洗し、乾燥した。ビード状共重合体の収量は87
00gであった。ビード状共重合体をベント付き押出機
で脱揮しながら混練し、ペレット化した。ペレットの組
成はスチレン22.7重量%、無水マレイン酸0.8重
量%、N−フェニルマレイミド49.9重量%、アクリ
ロニトリル26.5重量%であった。
【0077】上記実施例及び比較例で得られたペレット
から射出成形によって試験片を作成し、下記の諸物性を
評価し、表11及び表12に示す。 (1)引っ張り強さ、 JIS K7113法に準拠して測定。単位はkg/c
2 である。 (2)引っ張り伸び、 JIS K7113法に準拠して測定。単位は%であ
る。 (3)アイゾット衝撃強さ、 JIS K7110法(ノッチ付)に準拠して測定。単
位はkg−cm/cm2 である。
【0078】(4)メルトフローインデックス、 JIS K7210法(温度240℃、荷重10kg)
に準拠して測定。単位はg/10分である。 (5)ビカット軟化点、 JIS K7206法(荷重5kg)に準拠して測定。
単位は℃である。 (6)ポリマー中、N−フェニルマレイミド含有量、 単位は重量%である。なお、表11及び12では、この
項目名を単にフェニルマレイミド含有量と表示する。
【0079】
【表11】
【0080】
【表12】
【0081】添付図面の図1は本発明方法第2工程にお
いて、懸濁重合に付される三成分、即ち、第1工程にお
いて未反応のビニル芳香族化合物単量体、第2工程にお
いて添加されたビニルシアン化合物単量体並びにマレイ
ミド及び/又はN−置換マレイミドからなるマレイミド
系化合物単量体の好ましい割合を示す三角座標であり、
本発明においては上記3成分が特にこの三角座標の中、
A,B,C及びDを結ぶ線に囲まれた範囲内にあるのが
好ましい。
【0082】上記実施例、比較例中、実施例1〜6で得
られる耐熱性共重合体は引張り強さで表わされる機械的
強度、ビカット軟化点で表わされる耐熱性において総合
的に優れているが、図1中、ABC及びDに囲まれる範
囲内に示される丸印は実施例1〜6に係わるものであ
る。
【0083】
【発明の効果】本発明方法によれば、機械的強度及び耐
熱性が共に優れた耐熱性共重合体が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明方法第2工程において、懸濁重合に付さ
れるビニル芳香族化合物単量体、ビニルシアン化合物単
量体並びにマレイミド及び/又はN−置換マレイミドか
らなるマレイミド系単量体の3成分の好ましい割合を示
す三角座標。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 塊状−懸濁重合法により、マレイミド及
    び/又はN−置換マレイミド、ビニル芳香族化合物並び
    にビニルシアン化合物よりなる共重合体を製造する方法
    であって、 (1)無水マレイン酸を1〜6重量%含有するビニル芳
    香族化合物−無水マレイン酸単量体混合物を重合系に存
    在させ、この重合系に無水マレイン酸単独又は無水マレ
    イン酸とビニル芳香族化合物単量体との混合物を連続的
    に添加しながら重合を進め、その際、生成共重合体中の
    無水マレイン酸残基量を20〜40重量%の範囲に制御
    し、上記単量体の生成共重合体への転化率が、この第1
    工程重合系全仕込み単量体の30〜70重量%に達する
    まで塊状重合を行なう第1工程、 (2)次いで、この重合系にマレイミド単量体及び/又
    はN−置換マレイミド単量体並びにビニルシアン化合物
    単量体を添加し、その混合物を水中に懸濁させ、懸濁状
    で単量体を共重合させる第2工程、 (3)更に、上記第1工程で生成した共重合体鎖中に含
    まれる無水マレイン酸残基を第1級アミン及び/又はア
    ンモニアによってイミド化する第3工程、を含むことか
    らなる耐熱性共重合体の製造法。
  2. 【請求項2】 第2工程において、懸濁重合に付される
    第1工程で未反応のビニル芳香族化合物単量体とマレイ
    ミド単量体及び/又はN−置換マレイミド単量体とビニ
    ルシアン化合物単量体との混合物の組成比が、図1に示
    す三角座標中、点A,B,C及びDを結ぶ線により囲ま
    れる部分内にある請求項1記載の耐熱性共重合体の製造
    法。
  3. 【請求項3】 ビニル芳香族化合物単量体がスチレンで
    あり、N−置換マレイミド単量体がN−フェニルマレイ
    ミドであり、ビニルシアン化合物単量体がアクリロニト
    リルである請求項1記載の耐熱性共重合体の製造法。
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