JPH0772228B2 - ポリフェニレンエーテル・ポリアミド共重合体樹脂の製造方法 - Google Patents

ポリフェニレンエーテル・ポリアミド共重合体樹脂の製造方法

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JPH0772228B2
JPH0772228B2 JP61271013A JP27101386A JPH0772228B2 JP H0772228 B2 JPH0772228 B2 JP H0772228B2 JP 61271013 A JP61271013 A JP 61271013A JP 27101386 A JP27101386 A JP 27101386A JP H0772228 B2 JPH0772228 B2 JP H0772228B2
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polyamide
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【発明の詳細な説明】 〔I〕 発明の背景 本発明は、末端をエポキシ化したポリフエニレンエーテ
ルとポリアミドとを反応せしめてなるポリフエニレンエ
ーテル・ポリアミド共重合体樹脂の製造方法に関する。
ポリフエニレンエーテルは、耐熱性が高く、しかも強
度、電気特性、寸法精度に優れているが、ベンゼン等の
芳香族炭化水素やトリクレン等のハロゲン化炭化水素等
の溶剤に侵されやすく、しかも成形性が悪い為単体では
成形体とはなりにくいのが現状である。
ポリフエニレンエーテルの成形性を改良する為の方法と
して、ポリスチレン系樹脂で希釈する方法が提案されて
おり、この手法では、成形性は改良されるが、ポリスチ
レン系の樹脂自体もベンゼン等の芳香族炭化水素やトリ
クレンの様なハロゲン化炭化水素等に侵される為、ポリ
スチレン系樹脂を添加しても耐溶剤性は改良できない。
成形性を改良し、しかも耐溶剤性を向上させるには、ポ
リアミド系樹脂を添加する事が考えられるが、ポリフエ
ニレンエーテルとポリアミドを混合しても、両者は均一
には分散せず、大粒径の部分ができる為、機械的強度の
低下が生じ実用には供しにくい。
本発明者らは、この様な問題を解決するには、ポリフエ
ニレンエーテルとポリアミドの共重合体をつくることに
より、ポリフエニレンエーテルとポリアミドの均一な微
細分散が可能となることに着目し鋭意検討した結果、本
発明に到達したものである。
〔II〕 発明の概要 本発明は、エピクロルヒドリン、2−メチルエピクロル
ヒドリン及び2,2−ビス(4−グリシジルフェニルエー
テル)プロパンからなる群より選ばれる1以上のエポキ
シ化合物を用いて末端をエポキシ化してポリフエニレン
エーテルとポリアミドを反応せしめてなるポリフエニレ
ンエーテル・ポリアミド共重合体樹脂の製造方法を提供
するものである。
このようなポリフエニレンエーテル・ポリアミド共重合
体樹脂は、ポリフエニレンエーテルの特色である耐熱
性、強度、電気特性等をあまり低下させることなく、成
形性及び耐溶剤性を改良し、しかもポリアミドの欠点で
あつた吸水(湿)性や成形品のソリやヒケが改良でき、
目的を達成した。
〔III〕 発明の具体的説明 ポリフエニレンエーテル 本発明でもちいられるポリフエニレンエーテルとは、一
般式(I)で示される単環式フエノールを一種類以上酸
化重合して得られる単独もしくは共重合体であり、かつ
ポリフエニレンエーテル骨格にビニル芳香族化合物をグ
ラフトしたグラフト共重合体を含む。
一般式(I) (式中、R1〜R5は、水素、ハロゲン化炭化水素、炭化水
素基もしくは置換炭化水素基から選ばれたもの) 本発明で用いる末端エポキシ化ポリフエニレンエーテル
の原料となるポリフエニレンエーテルについては、製造
法は公知であり、例えば、米国特許第3306874号、第330
6875号、第3257357号および第3257358号等の明細書に記
載されている。
本発明で用いられるポリフエニレンエーテルは、クロロ
ホルム30℃で測定した固有粘度が0.10〜0.60の範囲、好
ましくは0.20〜0.57、特に好ましくは、0.25〜0.55の範
囲の樹脂である。固有粘度0.10未満の樹脂は、ポリアミ
ドと共重合体樹脂を形成した後もポリフエニレンエーテ
ルとしての特色を失つており、本発明の趣旨に反する。
また固有粘度0.60超過のものは、ポリアミドとの共重合
体樹脂を形成しても、容易に混練・成形が出来ず、実用
に供し得ない。
末端エポキシ化ポリフエニレンエーテルの製造方法 末端エポキシ化ポリフエニレンエーテルは、ポリフエニ
レンエーテルとエポキシ基をもつ物質とを加熱下に接触
することによつて得ることができる。
その具体的な方法としては、エポキシ基をもつ物質が反
応温度において液体であり、かつポリフエニレンエーテ
ルを溶液とすることが可能であれば、エポキシ基をもつ
物質を溶剤兼反応物質として用いることができる。また
エポキシ基をもつ物質が反応温度において固体であるか
又はエポキシ基をもつ物質がポリフエニレンエーテルを
溶解しない場合は、ポリフエニレンエーテル及びエポキ
シ化合物の双方の良溶媒でかつ反応に関与しない溶剤、
例えば、ベンゼン、トルエンのごとき芳香族炭化水素化
合物、クロロホルムのごときハロゲン化炭化水素化合物
を添加する。
エポキシ基をもつ化合物としては、片末端がハロゲン化
物であるエポキシ化合物か又は両末端エポキシ化物が好
ましく、具体的には片末端エポキシ化物では、エピクロ
ルヒドリン、2−メチルエピクロルヒドリンが、両末端
エポキシ化物では、2,2−ビス(4−グリシジルフエニ
ルエーテル)プロパンやエポキシ樹脂が好ましい。特に
ポリフエニレンエーテル同志のブロツク化を抑制する点
より、片末端エポキシ化物が特に好ましい。
末端エポキシ化にもちいられるエポキシ基をもつ物質と
ポリフエニレンエーテルの量比については、ポリフエニ
レンエーテルの末端フエノール基に対し、エポキシ基の
モル数で1.0以上好ましくは、1.5以上である。
また反応の促進に使用されるアルカリ化合物について
は、特に種類を制限しないが、水酸化ナトリウム、水酸
化カリウム等が好適であり、その添加量としては、エポ
キシ基に対し1.0当量以上、好ましくは1.2当量以上、特
に好ましくは、1.5当量以上が用いられる。これらアル
カリは、水に溶かいて反応系に添加されるが、反応を加
速する上では、系中の水分を少なくする点が重要であ
り、アルカリはできる限り高濃度で溶解することが必要
である。
反応温度については、80〜120℃付近が好適であり、反
応時間は、通常1〜6時間程度である。また反応中に温
度を100℃以上に上げるか、減圧にするか、窒素ガス等
のバブリングにより系中の水分を除く事により、反応時
間を短縮することは、可能である。
反応後は、系を冷却し、常温付近になつた所で冷メタノ
ールのごとき、ポリフエニレンエーテルが不溶である溶
剤を加えることで、沈殿が生成し、末端エポキシ化した
ポリフエニレンエーテルが得られる。
反応後は、沈殿を濾過し、その後水およびメタノールで
洗浄し、未反応のエポキシ化合物やアルカリ化合物を除
去する。洗浄後沈殿物を濾別し、100〜150℃で減圧また
常圧乾燥し、末端エポキシ化ポリフエニレンエーテルが
得られる。
末端エポキシ化ポリフエニレンエーテルの定量法 ポリフエニレンエーテルのフエノール末端へのエポキシ
基の導入率については、紫外線吸収スペクトル法によ
り、未反応フエノール末端基を定量し、算出することが
できる。具体的には、生成物をジクロルメタンのごとき
ハロゲン化炭化水素に溶解させ、さらにアミン性塩基性
溶液を滴下し、フエノール性−OH基のフエノキシアニオ
ンに解離させ、これを320mμの波長を用いて、その吸収
強度より測定する。末端フエノールのエポキシ化率は、
末端フエノール基の45モル%以上、好ましくは60モル%
以上、特に好ましくは80モル%以上である。
ポリアミド 本発明に用いられるポリアミドとしては、ポリカプロア
ミド(ナイロン−6)、ポリヘキサメチレンアジパミド
(ナイロン−6,6)、ポリヘキサメチレンセバカミド
(ナイロン−6,10)、ポリヘキサメチレンドデカミド
(ナイロン−6,12)、ポリウンデカンアミド(ナイロン
−11)、ポリドデカンアミド(ナイロン−12)およびこ
れらを主成分とする共重合ポリアミド、縮合ポリアミで
ある。
ポリフエニレンエーテルと溶融混練下で反応するポリア
ミドとしては、耐熱性および機械的物性を考慮すると、
特にポリカプロアミド(ナイロン−6)、ポリヘキサメ
チレンアジパミド(ナイロン−6,6)が好ましい。
本発明に用いられるポリアミドは、JIS K−6810で規
定される90%硫酸溶液を用いた相対粘度が1.5〜6.5、好
ましくは1.8〜6.0、特に好ましくは、2.0〜5.5の樹脂で
ある。相対粘度1.5未満の樹脂は、ポリフエニレンエー
テルと共重合体を形成した後もポリアミドとしての特色
を失っており、本発明の目的に反する。また相対粘度6.
5をこえるものは、ポリフエニレンエーテルとの共重合
体を形成しても容易に混練、造粒、成形が出来ず、実用
に供し得ない。
末端エポキシ化ポリフエニレンエーテルとポリアミドの
反応 末端エポキシ化したポリフエニレンエーテルとポリアミ
ドの反応は、溶融状態で行なわれる。溶融状態で反応さ
せる手法としては、一般のプラスチツクの混練装置であ
るラボプラストミル、スクリユー押出機、ロール混練
機、バンバリー型混練機等を用いることができる。反応
の温度はポリフエニレンエーテルとポリアミドが充分に
溶融して混練できる温度、すなわち240〜350℃、好まし
くは250℃〜330℃、特に好ましくは260〜310℃である。
200℃未満であれば、ポリアミドは溶融しにくいし、ポ
リマーがゲル化し、本発明の目的には不適当である。
末端エポキシ化ポリフエニレンエーテルとポリアミドの
配合比は、紫外線吸収スペクトル法により定量された末
端エポキシ基1モルに対し、ポリアミドの数平均分子量
より算出したポリアミド末端基が0.5モル〜1.5モルの範
囲、特に好ましくは、0.8モル〜1.2の範囲が良い。
生成物は、未反応原料を含む混合物として得られ、樹脂
の添加剤として用いる場合には、混合物を直接使用でき
ることが多い。
未反応のポリフエニレンエーテルを分離する場合には、
ポリフエニレンエーテルを溶解し、かつポリアミドを溶
解しない溶剤、例えばクロロホルムのごときハロゲン化
炭化水素やキシレンのごとき芳香族炭化水素により抽出
除去できる。特にキシレンのごとき芳香族炭化水素の沸
点抽出が好適である。
本発明の共重合体樹脂は、ポリフエニレンエーテルとポ
リアミドの末端がエポキシ化合物で結合した構造、例え
ば次の構造の共重合体を含有するものである。
但しR1〜R5は前述の置換基、R7、R8は水素又は炭素数1
〜3のアルキル基、Aはポリフエニレンエーテル残基、
Bはポリアミド残基である。
通常IIとIII、IVとVは夫々混合物として得られる。
以下実施例に使用される末端エポキシ化ポリフエニレン
エーテルの製造例を示す。
製造例1 乾燥したフラスコにクロロホルム溶液中30℃で測定した
固有粘度が0.29である三菱油化社製ポリフエニレンエー
テル100重量部を1500重量部のエピクロルヒドリンに溶
解させる。ついで5重量部の苛性ソーダを10重量部の水
で溶解させたものを添加し、撹拌下で100℃に昇温し、
4時間反応させる。次いで室温付近まで冷却し、添加し
たエピクロルヒドリンの2倍容量のメタノールを添加し
ポリマーを析出させ、濾過後ポリマーをメタノール、
水、メタノールの順で洗浄し、150℃、8時間、減圧で
乾燥する。紫外線吸収スペクトル法により、未反応のフ
エノール末端基を定量した所、84%のフエノール基末端
にエポキシ基が導入されていることが確認された。収率
は92%であり、この樹脂をポリマー(A)とした。
製造例2 製造例1で使用したポリフエニレンエーテルの固有粘度
を0.29から0.50に変更した以外は、製造例1と同様の手
法により反応させ、ポリマー(B)を得た。収率は、95
%であり、エポキシ基の導入率は87%であつた。
製造例3 製造例1で使用したエピクロルヒドリンを1,500重量部
から300重量部に減じ、変りに1,200容量部のトハエンを
添加した以外は、製造例1と同様の手法により反応さ
せ、ポリマー(C)を得た。収率は87%であり、エポキ
シ基の導入率は、66%であつた。
製造例4 製造例3で使用したポリフエニレンエーテルの固有粘度
を0.29から0.50に変更した以外は、製造例3と同様の手
法により反応させ、ポリマー(D)を得た。収率は、89
%であり、エポキシ基の導入率は74%であつた。
実施例 製造例1〜4に記載した末端エポキシ化ポリフエニレン
エーテル(ポリマー(A)〜(D))とJISK−6810で規
定される98%硫酸溶液を用いた相対粘度が表−1記載の
通りであるナイロン−6又はナイロン−6,6(BASF社製
(西独国))を表−1の所定量で、280℃に設定したブ
ラベンダーに入れ、予熱2分、混練4分の計6分溶融混
練した。
反応物の一部をサンプリングして走査型電子顕微鏡2,00
0倍での分散粒子径、280℃、5kg荷重によるMFR、および
プレスシートの一部を常温にてベンゼンに浸漬し、1時
間後の表面状態を観察した結果を表−1に示めした。ま
た反応物の赤外線吸収スペクトルを図−1に示す。
【図面の簡単な説明】
第1図は、実施例−1で得られた共重合体樹脂の赤外線
吸収スペクトルを示す図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山内 伸一 三重県四日市市東邦町1番地 三菱油化株 式会社樹脂研究所内 (72)発明者 真弓 順次 三重県四日市市東邦町1番地 三菱油化株 式会社樹脂研究所内 (56)参考文献 特表 昭63−503392(JP,A) 特表 昭63−503388(JP,A) 特表 昭63−503464(JP,A)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】エピクロルヒドリン、2−メチルエピクロ
    ルヒドリン及び2,2−ビス(4−グリシジルフェニルエ
    ーテル)プロパンからなる群より選ばれる1以上のエポ
    キシ化合物を用いて末端をエポキシ化したポリフェニレ
    ンエーテルとポリアミドとを反応せしめることを特徴と
    するポリフェニレンエーテル・ポリアミド共重合体樹脂
    の製造方法。
JP61271013A 1986-11-14 1986-11-14 ポリフェニレンエーテル・ポリアミド共重合体樹脂の製造方法 Expired - Lifetime JPH0772228B2 (ja)

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