JPS58225145A - 耐熱性樹脂組成物 - Google Patents

耐熱性樹脂組成物

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JPS58225145A
JPS58225145A JP57106553A JP10655382A JPS58225145A JP S58225145 A JPS58225145 A JP S58225145A JP 57106553 A JP57106553 A JP 57106553A JP 10655382 A JP10655382 A JP 10655382A JP S58225145 A JPS58225145 A JP S58225145A
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vinyl
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伊熊 貞男
Yuji Aoki
雄二 青木
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L25/00Compositions of, homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by an aromatic carbocyclic ring; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L25/02Homopolymers or copolymers of hydrocarbons
    • C08L25/04Homopolymers or copolymers of styrene
    • C08L25/08Copolymers of styrene
    • C08L25/12Copolymers of styrene with unsaturated nitriles
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L35/00Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a carboxyl radical, and containing at least one other carboxyl radical in the molecule, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides or nitriles thereof; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L35/06Copolymers with vinyl aromatic monomers

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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】 本発明は、熱変形温度及び熱分解温度の高い耐熱性樹脂
組成物−関する。
ビニル芳香族単量体及び無水マレイン酸の共重合体(S
MA )は、熱変形温度が高く、また、スチレン−アク
リロニトリル共重合体(i=s樹脂)等地の熱可塑性樹
脂との相溶性が高いので、耐熱性樹脂組成物の製造に用
いられている。
しかしながら、SMAは高温で、の安定性が劣り、23
0℃以上に加熱すると発泡、重量減等を生じ、また、架
橋を起す等の問題点があり、SMAを含有する樹脂組成
物の成形加工性を著しく阻害していた。S、MAの高温
安定性を改善するために、各種酸化防止剤等の助剤を配
合することが試みられたが満足し得る結果が得られなか
った。
本発明者等は、上記の問題点を解決して高温安定性及び
高熱変形温度を有するビニル芳香族単量体及びマレイン
酸誘導体からなる共重合体を含有する耐熱性樹脂組成物
を提供することを目的として鋭意研究を重ねた結果、本
発明に到達したものである。
本発明の上記の目的は、N−芳香族マレイミド単量体残
基からなる共重合体であって、N−芳香族マレイミド単
量体残基及びマレイミド単量体残基の含有率の合計が7
0〜95%であって、かつ、N−芳香族マレイミド単量
体残基の含有率がマレイミド単量体残基の含有率よりも
大であり、ビニル芳・香族単量体残基の含有率が90〜
.ys%、また、他のビニル単量体残基め含有率か0〜
20%である共重合体(A)、ならび:(、ビニル芳香
族単量体残基の含有率が90、〜35%、また、他のビ
ニル単量体残基の含有率が0−20%である共重合体(
A)、ならびに、ビニルシアン単量体残基、ビニル芳香
族単量体残基及び必要に応じて他のビニル単量体残基か
らなる共重合体であって、ビニルシアン単量体残基の含
有率が20−33%、ビニル芳香族単量体残基の含有率
がgθ〜23%、また、他のビニル単敬体残基の含有率
が0−20%である共重合体(B)からなり、共重合体
(A)を70〜90重量%及び共重合体(B)を90−
10重量多配合してなる耐熱性樹脂組成物により達せら
れる。
本発明において、各単量体残基の含有率は共重合体に含
まれる全単量体残基数に対する当該単量体残基数の比率
を百分率で表わしたものである。
本発明に用いられるビニル芳香族化合物としては、スチ
レンが最も普通であるが、α−メチルスチレン、p−メ
チルスチレン、t−ブチルスチレン、ハロゲン化スチレ
ンまたはこれらの混合物も用いることができる。ビニル
シアン化合物としては、アクリロニトリ〃、メタアクリ
ロニトリルまたはこれらの混合物が通常用いられる。
N −%−111マレイミドは、フマル酸、マレイン酸
、無水マイイン酸、その曲のマレイン酸誘導体と一級芳
香族アミンを縮合させて得られる。
−級芳香族ア・ミンとしては、アニリン、ベンゼン環が
、アルキル基、ハロゲン原子、ニトロ基等で置換された
アニリン誘導体、例えば、トルイジン・ニトロアニリン
等が用いられる。また、フェニレンジアミン、α−ナフ
チ゛ルアミン等も用いられる。これらのアミン類は単独
で用いてもよく、また、二種類以上混合して用いてもよ
い。マレイミドは、アンモニアと無水マレイン酸等のマ
レイン酸誘導体とを縮合させて得られる。共重合体(A
)は、N−芳香族マレイミド等を他の単量体類と共重合
させて製造してもよいが、後述するように、′無水マレ
イン酸共重合体を、重合工程中、または、別の工程で上
記アミ・類及びアンモニアと反応させてイミド化するこ
とにより製造する方法が、より容易であり単量体類の入
手も容易であるので好ましい。
共重合体(A)中に含まれるN−芳香族マレイミドの含
有率が、マレイミドの含有率よりも大であることが必要
であり、小さいと共重合体(B)との相溶性が劣化し、
得られた樹脂組成物の物性が劣化するので好ましくない
。この範囲内でマレイミド残基の含有率が増加する程熱
変形温度が高くなる。
共重合体(A) Vc含まれるN−芳香族マレイミド及
びマレイミド各残基の含有率は、これらの合計で7θ〜
qsfbが適当である。ttS%を超えると流動性が低
下するので成形加工が困難となる。また、io%未満で
あると熱変形温度が向上しない。
また、ビニル芳香族単量体残基の含有率は、90−55
%が適当である。ビニル芳香゛族Lt体残基の含有率が
増加すると、流動性が向上するが熱変形温度が低下する
ビニル芳香族単量体残基の一部を、必要に応じて他の単
量体、例えば、アクリロニトリル、メタアクリロニトリ
ル等のビニルシアン単量体、メチルアクリレート、メチ
ルメタクリレート等のアクリル酸、メタクリル酸のエス
テル類で置換してもよい。この場合、置換する他の単量
体残基の含有率は20%以下が適当である。二0チを超
えると他のスチレン系樹脂との相容性が劣化する場合が
あるので好ましくない、。
共重合体(B)に含まれるビニルシアン単量体残基の含
有率は、20〜s、t%の範囲であり、残りかビニル芳
香族単量体残カ憤れば共重合体(A)と相溶するので適
当である。
ビニル芳香族単量体残糸の一部を、必要に応じて他のビ
ニル学量体、例えば、アクリル酸、メタクリル酸のエス
テル類と置換するのが好ましい。この場合、他のビニル
単量体残基の含有率は20%以下が他の樹脂との相溶性
に影響を与えないので好ましい。
本発明に係る組成物は耐熱性、高温安定性、耐溶剤性、
成形加工時の流動性に優れている。
また、本組成物はABS樹脂、MBS樹脂、AES樹脂
、AAS樹脂等とよく相溶するので、これらの樹脂を加
えることによって耐衝撃性を改善することができる。こ
の場合、熱変形温度(ビカット軟化点)を容易に115
℃以上とすることができる。さらにガラス繊維、炭素繊
維、タルク、炭酸カルシウム等の強化材、充填材、その
他の添加剤を配合することができる。
次に本発明の製法について述べる。まずビニル芳香族単
量体存在下に無水マレイン酸を連続的に添加しながら塊
状重合を行なう。ここで加える無水マレイン酸単量体の
量は10−45モル係が好ましい。重合温度は90〜1
30℃が適しており重合開始剤は特に使用しなくてもよ
い。この工程における、重合率は70重量俤μ上で重合
装置の攪拌動力の許す限り高くすることができる。重合
時間は重合率、重合温度、無水マレイン酸濃度等によっ
て定まるが通常7〜70時間の範囲に入る。無水マレイ
ン酸の連続添加を終えると単敗体混合物中の無水マレイ
ン酸は速やかに消費され、系は共重合体とビニル芳香族
単量体から実質的に構成されるシロップになる。ここで
最初に存在させるビニル芳香族化合物の一部をアクリル
酸エステル類、メタクリル酸エステル類、ビニルシアン
因金物等で置換えることができる。
このシロップにビニルシアン単量体を添加して均一に混
合する。その添加量は、残存しているビニル芳香族化合
物と反応して生成する共重合体のビニルシアン単量体残
基の含有率が2O−SS%になるように設定する。
このシロップを水中に懸濁させ、懸濁重合法によりビニ
ル芳香族単量体とビニルシアン単量体を共重合させる。
重合開始剤はアゾビスイソブチロニトリル、ベンゾイル
パーオキサイド等の公知のものでよく、懸濁剤もポリビ
ニルアルコール、ポリアクリルアミド、硫酸バリウム等
公知のものでよい。重合温度は40−140℃の範囲で
よく、重合時間は重合温度、開始剤の種類と暇等によっ
て定まるが通常/ −3時間の範囲である。生成する共
重合体のビニルシアン単量体残基の含量を一定に保つた
めにビニル芳香族単険体またはビニルシアン単量体を連
続的または間けつ的に添加することができる。生成する
共重合体の量を減らすために、あるいは共重合体中に残
存する単量体を減らすためにストリッピングを行なって
単量体を回収することができろ。。
続いてこの懸濁系に芳香族アミンとアンモニアを添加し
共重合体の無水マレイン酸残基をイミド化する。添加す
る芳香族アミンとアンモニアのモル数の合計は使用した
無水マレイン酸のモル数の03〜75倍が適当である。
芳香族アミンのモル数はアンモニアのモル数よりも大き
いことが必要である。添加するアミン類のモル数が75
倍を超える量であると未反応のアミンがgた組成物中に
残存し、o、 g倍未満であるとイミド化が不十分とな
るので好ましくない。
イミド化反応の温度は/20〜i、 = o℃・その時
間はθs−g時間が好適である。なお、アンモニアは、
ガス状でもよく、また、水溶液(アンモニア水)で添加
してもよい。
このようにして共重合体(A)および共重合体(B)が
均一に混合された粒(ビード)状の耐熱性樹脂組成物が
得られる。本発明方法によれば、高価でかつ現時点で大
量生産されていないN−芳香族マレイミドおよびマレイ
ミドを使用する必要がなく、かつ共重合体(A)および
共重合体(B)が均一に混合された状態で得られるので
両者を機械的に混練する必要がないという特徴を有し、
自り その工業・利用価値は極めて犬である。
以下実施例に基づいて本発明を説明する。組成物の諸物
性は次の方法によって測定した。
引張強度、アイゾツト衝撃強度: JIS K、Ag7
/、耐熱性(ビカット軟化点) : JIS K−Ag
’/θ、高温安定性:試験片を270℃のギアーオープ
ン中に1時間保ち、その発泡の有無と重量減を測定した
実施例/ 20tオートクレーブにスチレンS7/θ1と無水マレ
イン酸/g9F!−を仕込み、攪拌下に窒素置換しなか
ら110℃に昇温した。この系に70℃に保温した液状
の無水マレイン酸//1I31を下記第1表の添加速度
で連続的に添処しな   □がら/10Cで2λθ分間
塊状重合した。連続   また。この系にアクリロニト
リル/200flを20分間にわたって添加しながら系
の温度を99℃に下げ、この温度でさらにio分間攪拌
した。
この時点の七ツマー中の無水マレイン酸濃度はθlチ以
下であった。
この系に、ポリビニルアルコール系懸濁剤31、ポリ、
アクリル酸エステル系懸濁剤3Jおよび硫酸ナトリウム
3θ2を含む水A!009−を加えて系を懸濁状態にし
た。これにアゾビスイソブチロニトリルpyを加えてg
θ℃で90分間l【合した。60分かけて100℃に昇
温しこの温度で40分間ストリッピングを行なった後ア
ニリン7tqoy−1.yo%アンモニア水ttb1を
加えてiss℃で/20分間イミド化反応を行なった。
得られたビード状重合体を水洗し乾燥した。
このビードを分析した結果、N−フェニルマレイミド残
基含有率30%、マレイミド残基3条、スチレン残基A
7%からなる共重合体(A)sg重量係とアクリロニト
リル残基グθ%、スチレン残基6θチから成る共重合体
(n)q2重欧チの混合物であることが分った。
このビードをベント付/インチ押出機でペレット化し、
次いで/オンス射出成形機で試験片を作製し、諸物性を
評価してその結果を第−表に示[また。
実施例コ アニリンの添加量をggSグ・に、30%アンモニア水
の添加量°を2701変えたこと以外は実施例1と同様
に行なった。
とのビードの組成はN−フェニルマ1/イミド残基23
%、マレイミド残基ioモルチ、スチレン残基67憾か
ら成る共重合体(A) s 7重量部とアクリロニトリ
ル残基ダ0係、スチレン残基60%から成る共重合体(
B)p33重量部混合物であった。物性値を第2表に示
した。
実施例3 実施例コのペレットA11重量部と乳化重合法でつくっ
たABS樹脂(スチレン残基9q重量係、アクリロニト
リル残基17重量部、ブタジエン残基3’1重iH% 
) 、? t、重量部を混合し、ペレット化してから試
験片を作製し諸物性を評価した。その結果を第2表に示
した。
比較例1 アニリンおよびアンモニアを全く添加しなかったこと以
外は実施例1と同様に行なった。
このビードの組成は無水マレイン酸残基33チ、スチレ
ン残基乙7%から成るSMA!3重量憾とアクリロニト
リル残基〆O%、スチレン残基bo%から成る共重合体
(n)u7重量%の混合物であった。物性値を第2表に
示した。
1 比較例コ アニリンの添加量をりO乙7K、30幅アンモニア水の
添加量をso’og−vrc変えたこと以外は実施例1
と同様に行なった。
とのビードの組成はN−フェニルマレイミド残基13%
、マレイミド残基、20%、スチレン残基67%から成
る共重合体555重量部アクリロニトリル残基lIo%
、スチレン残基乙O%から成る共重合体(B)lly重
量重量混合物であった。物性値を第2表に示した。実施
例1およびコの試験片が透明であるのに対し本試験片は
不透明であり、共重合体(A)及び(B)の相溶性が失
なわれでいることを示していた。
比較例3 市販のAS樹脂(三菱モンサンド化成■製5AN−C)
の諸物性を評価し、結果を142表に示した。    
                 1比較例り 比較例3で用いたAs樹脂6グ重量部と実施例3で用い
たAB″S樹脂36重量部を混合し、ペレット化してか
ら試験片を作製し諸物性を評価した。その結果を第2表
に示した。
第  −表 特許出願人   三菱モンサント化成株式会社代 理 
人  弁理士 長谷用  − (ほか7名) 手続補正書(自発) l 事件の表示  昭和57年特許願第1Otjj3号
λ 発明の名称 耐熱性樹脂組成物 3 補正をする者。
事件との関係 特許出願人 名  称  (60リ 三菱モンサント化成株式会社μ
代理人〒100 東京都千代田区丸の内二丁目、j番2号j 補正の対象
  明細書の発明の詳細な説明の欄6 補正の内容 l 明細書第7頁第17行目「のアクリル酸、メタクリ
ル酸のよるチル類」の次に「無水マレイン酸、ジメチル
マレート、ジメチル7−rL/−ト’Jのマレイン酸ま
たはフマル酸誘導体等」を挿入する。
手続補正書(自発) 昭和S♂年ヶ月コム日 / 事件の表示  昭和57年特許願第7OA!1Ar
3号2  発明の名称  耐熱性樹脂組成物3 補正を
する者 事件との関係  特許出願人 名  称   (AOo三菱モンサント化成株式会社ダ
代理人〒100 東京都千代田区丸の内二丁目S番λ号 S 補正の対象  明細書の発明の詳細な説明の欄6 
補正の内容 アニリンの添加量を/2AOtに、3θチアンモニア水
の添加量をゼロに変えたこと以外は、実施例/と同様に
行なった。
この組成物は、N−フェニルマレイミド残基3/%、無
水マレイン酸残基、2%およびスチレン残基67%から
成る共重合体(A)5g重量%とアクリロニトリル残基
IIo%およびスチレン残基60%から成る共重合体(
B)+、z重量%の混合物であった。本試験片の物性値
を表−に示した。マレイミド残基が存在しない場合はそ
れが存在する場合に比ベビカット軟化点が約10℃低下
した。
比較例6 アニリンの添加量をゼロに、30%アンモニア水の添加
量を7709に変えたこと以外は実施例′と同様に行9
た・           liこの組成物はマレイミ
ド残基29チ、無水    □マレイン酸残基q%およ
びスチレン残基67チから成る共重合体(A)53重重
量とアクリロニトリル残基グθチおよびスチレン残基t
、o%から成る共重合体(B)9’7重量%の混合物で
あった。
N−フェニルマレイミド残基の含まれない本試験片は不
透明でかつもろいものであシ共重合体(A)および(B
)の相溶性が莞全に失なわれていた。」 (2)明細書第77頁第λ表を下記の通シ訂正する。
第   λ   表 以  上

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)N−芳香族マレイミド単量体残基、マレイミド単
    量体残基、ビニル芳香族単量体残基及び、必要に応じて
    、他のビニル単量体残基からなる共重合体であって、N
    −芳香族マレイミド単量体残基及びマレイミド単量体残
    基の含有率の合計が10〜its%であって、かつ、N
    −芳香族マレイミド単量体残基の含有率がマレイミド単
    量体残基の含有率よりも大であり、ビニル芳香族単量体
    残基の含有率が90〜SS%、また、他のビニル単喰体
    残基の含有率が0〜20%である共重合体(A)、なら
    びに、ビニルシアン単量体残基、ヒ′ニル芳香族単量体
    残基、及び、必要に応じて、他のビニル単址体残基から
    なる共重合体であって′、ビニルシアン単量体残基の含
    有率が20〜5S係、ビニル芳香族単量体残基の含有率
    がg。 〜tasclA、また、他のビニル単量体残基の含有率
    が0〜20%である共重合3体(B)からなり、共重合
    体(A)を10〜90重量幅、及び、共重合体(B)を
    90〜IO重量係配合してなる耐熱
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