JPS60243102A - 熱可塑性樹脂の製造法 - Google Patents

熱可塑性樹脂の製造法

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JPS60243102A
JPS60243102A JP9957784A JP9957784A JPS60243102A JP S60243102 A JPS60243102 A JP S60243102A JP 9957784 A JP9957784 A JP 9957784A JP 9957784 A JP9957784 A JP 9957784A JP S60243102 A JPS60243102 A JP S60243102A
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JP
Japan
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solvent
copolymer
ammonia
weight
styrene
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JP9957784A
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English (en)
Inventor
Takashi Chiba
尚 千葉
Satoshi Ishii
聡 石井
Tetsuji Miura
三浦 哲二
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Denka Co Ltd
Original Assignee
Denki Kagaku Kogyo KK
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  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)

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】 産業上の利用分野 本@明はイミド基を有する熱可塑性m脂の製造法、更に
詳しくはゴム状重合体の存在下又は非存在下に芳香族ビ
ニル単量体、不飽和ジカルボン酸無水物基水物これらと
共重合可能なビニル単量体を重合させた共1合体を溶剤
の存在下にアンモニアおよび/又は第1級アミンと反応
させた後、脱揮装置付押出機を用いて溶剤を除去した耐
熱安定性、成形性および色調の優れたイミド基を有する
熱可塑性W脂の製造法に関する。
従来の技術 0 従米から不飽和ジカルぎン酸無水物共重合体を水性懸濁
状態でアンモニアおよび/又は第1級アミンと反応させ
イミド基を有する熱可塑性樹脂を製造する方法(U、S
、 Patent 3,840,499 mU、B−P
atent 3e998+907 )は知られている。
またアクリル酸共重合体を溶剤非存在下でアンモニア又
は第1級アミンと脱揮装置付押出機中で反応させてイミ
ド基を有する熱可塑性樹脂を製造する方法(特開昭52
−63989)も知られている。しかしながらこれらい
ずれの方法においても前者の場合はジカルボン酸無水物
基か、後者の場合はアクリル酸基が十分にイミド化され
す、得られる@MFIは耐熱安定性に劣りまた色調が変
化するという欠点があった。
問題点を解決するための手段 本発明者はこれら欠点を改良すべく鋭意検討を行なった
結果、不飽和ジカルボン酸無水物共重合体を溶剤の存在
下にアンモニアおよび/又は第1級アミンと反応させた
後、脱揮装置付押出機を用いて溶剤を除去することによ
り、未反応のジカルボン酸無水物基の少ない耐熱安定性
、色調に優れかつ成形時の流動性にも優れたイミド基を
有する熱可塑性IM脂を得ることに始めて成功したもの
である。
すなわち、本発明はゴム状重合体θ〜40重量部忙芳香
族ビニル単量体50〜9ONt%、不飽和ジカルボン酸
無水物5〜50重蓋%およびこれらと共重合可能なビニ
ル単量体0〜30重量%からなる単量体混合物60〜1
00!を部を重合させた共重合体を溶剤の存在下にアン
モニアおよび/又は第1級アミンと50〜350℃の温
度で接触させた後、脱揮装置付押出機を用いて溶剤を除
去することを特徴とするイミド基を有する熱可塑性樹脂
の製造法を要旨とする。
本発明においてゴム状重合体の例としてブタジェン重合
体、ブタジェンとこれと共重合可能なビニル単葉体との
共重合体、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−
プロピレン−ジエン共重合体、ブタジェンと芳香族ビニ
ルとのブロック共重合体、アクリル酸エステル重合体お
よびアクリル酸エステルとこれと共重合可能なビニル単
量体との共1合体等が挙げられる。またゴム状重合体含
有量はイミド化前の共重合体を基準に0〜40重蓋%の
範囲で選択することが出来る。ゴム状重合体は存在させ
なくでも良いが、耐衝撃性を要求される場合には403
ft%までの範囲で存在させることが好ましい。しかし
40j¥奮%を越えると最終的に得られる熱可塑性樹脂
の耐熱性および成形加工性が悪くなり好ましくない。
本発明において共重合させる単量体は芳香族ビニル単量
体50〜90重蓋%、不飽和ジカルボン酸無水物5〜5
0重蓋%およびこれらと共重合可能なビニル単量体0〜
30重量%からなる混合物であり、芳香族ビニル単量体
が50重量紮未満であると芳香族ビニル化合物の特徴、
特にスチレンの場合、成形性および寸法安定性が失なわ
れる。また不飽和ジカルボン酸無水物が5重量%未満で
は耐熱性が十分でなく、50重量%を越えると共重合体
がもろくなりそして成形性が著しく悪くなる。
本発明における芳香族ビニル単量体としてはスチレン、
α−メチルスチレン、ビニルトルエン、t−ブチルスチ
レン、クロロスチレン等のスチレン単量体およびその置
換単量体であり、これらの中でスチレン、α−メチルス
チレンが特に好ましい。不飽和ジカルがノ酸無水物とし
テハマレイン酸、イタコン酸、シトラコン酸。
アコニット酸等の無水物があり、マレイy@無水物が特
に好ましい。またこれらと共l°合可能なビニル単量体
としてはアクリロニトリル、メタクリロニトリル、α−
クロロアクリロニトリル等のシアン化ビニル単量体、メ
チルアクリル酸エステル、エチルアクリル階エステル、
プφルアクリル酸エステル等のアクリル酸エステル単量
体、メチルメタクリル酸エステル、エチルメタクリル酸
エステル等のメタクリル酸エステル単量体、アクリル酸
、メタクリル酸等のビニルカルボン酸単量体、アクリル
数子ミド、メタクリル藪アミド、アセナフチレンおよび
N−ビニルカルバゾール等がある。
本発明のイミド化反応に用いるアンモニアや第1級アミ
ンは無水又は水溶液のいずれの状態であっても良く、ま
たi41級アミンの例としてメチルアミン、エチルアミ
ン、n−ゾロビルアミン、 1s6− ゾロビルアミン
、ブチルアミン。
ペンチルアミン、シクロヘキシルアミン等のアルキルア
ミン、およびこれらのクロル又はブロム置換アルキルア
ミン、アニリ/、トリルアミン、す7チルアミン等の芳
香族アミンおよびクロル又はクロム置換芳香族アミンが
挙げられ、これらの中でアニリンが特に好ましい。
本発明の方法において共重合体のイミド化反応は溶剤の
存在下にアンモニア帖jび/ 17 it !■Rアミ
ンと50〜350℃の温度で接触させることにより行わ
れる。本発明においては、この接触の後、脱揮装置付押
出機に導入する。押出機に導入する前の溶剤中でのイミ
ド化反応は完結させてもよいが反応に長時間費するので
経揖的ではなく、必らずしも完結させることは必要でな
い。共重合体を押出機に導入する前の溶剤中でのアンモ
ニアおよび/又は第1級アミンとの反応においてジカル
?ン酸無水物共重合体の酸無水物基の大部分がイミド基
に変換していても、あるいは反応中間体である酸アミド
基の状態であってもよい。この場合、押出機内において
溶剤除去と同時にイミド化反応が完結する。
またイミド化反応に触媒を存在させてもよく、通常第3
級アミンが好ましく用いられる。
イミド化反応の温度は約50〜350℃であり、好まし
くは80〜300’Cである。50’C未満の場合には
反応速度が遅く反応に長時間を要し実用的でない。一方
350℃を越える場合には重合体の熱分解による物性低
下をきたし好ましくない。またこの反応に用いる溶剤の
例としてアセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブ
チルケトン、アセトフェノン、テトラヒドロフラン、ジ
メチルホルムアミド、ベンゼン。
トルエン、キシレン、クロロベンゼン叫カ挙’/j’ら
れる。
イミド化反応および溶剤除去のために用いる説r′4装
f&旬押出慎としては1段又は多段ベント付−軸押出機
や同方向又は異方向スクリュー回転の1段又は多段ぺ/
ト付二軸押出機がある。
これら脱揮装置付押出機にはストランド式フラッシュ乾
燥機やニーダ−等を付設することも勿論可t!tである
。押出機のシリンダ一温度は50〜400℃で運転する
のが好ましい。
また、必要により共重合体溶液を脱揮装置付押出機に供
給する前に該溶液中の溶剤の一部を攪拌薄膜式蒸発装置
等によって除去、#動することもできる。
以上に説明した方法により製造されるヅカルがン酸無水
物共重合体のイミド化共重合体は高い熱変形温度を保持
しつつ、水又は熱に対しても高度の安定性を有し、かつ
成形性および色調においても優れたものである。
このようにして得られるイミド化共重合体はスチレン−
アクリロニトリル共重合体(SAN411jk)、アク
リロニトリル−ブタジェン−スチレン共重合体(ABS
樹&)、アクリロニトリルーブタジエンースチレ/−α
−メチルスチレン共重合体、アクリロニトリル−アクリ
ル糸ゴムースチレン共重合体、アクリロニトリル−エチ
レン−プロピレン系ゴムースチレ/共x合体*スチレン
−メチルメタクリレート共重合体、メチルメタクリレー
ト−ブタジェン−スチレン共重合体、芳香族ポリカーボ
ネート、芳香族ポリエステル、ポリフェニレンオキサイ
ド、ポリフェニvyサルファイド、ポリアミド、ポ’J
ウレタン等と混合することも出来る。これらの中で特に
AB811脂とは良く相溶し、その混合物はガヂス等の
繊維、無機充填剤2着色剤、滞電防止剤等を添加するこ
ともできる。
以下実施例で説明するが、都および%は特記のない限り
いずれも重量基準で表わした。
実施例1 攪拌機を備えたオートクレーブ中にスチレン60部、メ
チルイソブチルケト/30部、小片状に切断したポリブ
タジェン(旭化成社製、ジエンNFS5R)15部を仕
込み、系内な窒素ガスで置換した後、室温で一昼夜攪拌
しゴムを溶解させた。温度を80℃とした後、無水マレ
イン[40部とペンゾイルノや−オキサイド0.09部
、アゾビスインブチロニトリル0.09部をメチルイソ
ブチルケトン250 mKf/j!解した溶液を8時間
で連続的に添加した。添加後さらに4時間温度を80℃
に保った。粘調な反応液の一部をサンプリングしてガス
クロマトグラフィーにより未反応単量体の定量を行ない
重合率を測定した結果、スチレン96%、無水マレイン
酸99.5%であった。この重合液を120”CK加熱
しアニリン37部、トリエチルアミン1部を加えた後、
更に140℃まで加熱し、この温度で4時間保った。反
応液をギヤポンプにより3段ベント付−軸押出機に定量
フィードし、反応の完結および溶剤等の揮発分の除去を
行ない、そしてペレット化した。シリンダー温度はフィ
ード部から吐出部まで140℃〜280℃まで温度分布
を持たせた。なおペントロでの真空度はそれぞれ第一段
ペントロ200mH/、第二段ペントロ10(1+on
H/、第三段ペントロで80mHJ’であった。また得
られたペレット化物中の残メチルイソブチルケトンは0
.1%であり、酸無水物基のイミド基への転化率はC−
C−13部分析より98%であった。このようにして得
られたイミド化共重合体50sとスチレン系樹脂(電気
化学社MH8−300)50部をトリステアリルフォス
ファイト1部およびオクタデシル3−(35−ジターシ
ャリブチル−4−ヒドロキシフェニル)−プロピオネー
ト0.3部と共にブレンドし、これを1段ペント付押出
機で押出し、ペレット化した。このベレット化物を射出
成形機により成形してその物性を測定し第1表に示した
実施例2 アニリンおよびトリエチルアミンを80℃で添加し、こ
れを120℃に昇温し4時間保った以外は実施例1と全
く同じ操作を行なった。これにより得られたイミド化共
重合体の酸無水物基からイミド基への転化率は97%で
あった。
このイミド化共重合体を実施例1と同様にブレンドし、
その物性を測定し結果を第1表に示した。
比較例 アニリンおよびトリエチルアミン添加前、すなわちポリ
ブタジェン存在下でスチレン、無水マレイン酸グラフト
共重合は実施例1と同様に行なった。この時の1合率は
スチレン96%、無水マレイン酸99%であった。この
ようにして得られた粘稠な共重合体溶液を激しく攪拌し
た大過剰のメタノール中に注ぎ無水マレイ/#1共重合
体を析出させ、濾過、乾燥し白色の粉末を得た。この粉
末にアユ1フフ3フ部を含浸させ、3段ベント付押出機
で押出しなからイミド化反応を行なわせた。この時のシ
リンダ一温度、および各ベントロの真空度は実施例1に
合せた。
なお押出機のモーターにかかる負荷は実施例IK比較し
て太きかった。得られたイミド化共重合体の酸無水物基
からイミド基への転化率は65%と実施例1,2に比較
して著しく低い値が得られた。このイミド化共重合体を
実施例1と同様にスチレン系樹脂および添加剤と同割付
でブレンドし、その物性を測定し結果を第1表に示した
第1表より本発明の製造法により得られた熱可塑性樹脂
は特に熱安定性、耐熱水性、色調および成形性において
比較例に比べて著しい向上が認められる。
なお物性測定は下記の方法によった。
]1) 熱安定性・・・屋素気流50 cc/分、昇温
速度10℃/分の条件で熱天秤分析 におけるム合体の重量減少が1 %の場合の温度を示す。
(2)耐熱水性・・・ASTM D−256に準じたノ
ツチ付アイゾント試鉄片を100℃ の熱水中に72時間浸漬後測定 したkm値の(5)に対する保持率 を示した。
(3) 耐熱性vsp(ビカット軟化点)・・・荷重5
#、ASTM D−1523 に準じた。
(4) 色 調・・・成形物を120℃中のオープンに
5時間数tti後、目視により判 定した。
(5)衝撃強度・・・ノツチ付アイゾツト衝撃強度、A
STMD−256に準じた。
(6) 流動性MFI(メルト70−インデックス)・
・・温度270℃、荷重5館。
ASTM D−1238に準じ た。
特許出願人 電気化学工業株式会社

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. ゴム状重合体0〜40重量部に芳香族ビニル単量体50
    〜90重量%、不飽和ジカルゲン酸無水物5〜50重量
    %およびこれらと共重合可能なビニル単量体0〜30重
    量%からなる単量体混合物60〜100!i部を重合さ
    せた共重合体を溶剤の存在下にアンモニアおよび/又は
    第1級アミンと50〜350℃の温度で接触させた彼、
    脱揮装置付押出機を用いて溶剤を除去することを特徴と
    するイミド基を有する熱可塑性樹脂の製造法。
JP9957784A 1984-05-17 1984-05-17 熱可塑性樹脂の製造法 Expired - Lifetime JPS60243102A (ja)

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