JPS6044325B2 - 共重合体 - Google Patents

共重合体

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JPS6044325B2
JPS6044325B2 JP56059189A JP5918981A JPS6044325B2 JP S6044325 B2 JPS6044325 B2 JP S6044325B2 JP 56059189 A JP56059189 A JP 56059189A JP 5918981 A JP5918981 A JP 5918981A JP S6044325 B2 JPS6044325 B2 JP S6044325B2
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JP
Japan
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copolymer
mol
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present
acrylonitrile
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賢治 江間
純 斉藤
隆俊 三ツ石
修平 井門
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Mitsui Toatsu Chemicals Inc
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Mitsui Toatsu Chemicals Inc
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F220/00Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride ester, amide, imide or nitrile thereof
    • C08F220/02Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms; Derivatives thereof
    • C08F220/42Nitriles
    • C08F220/44Acrylonitrile
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F212/00Copolymers 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
    • C08F212/02Monomers containing only one unsaturated aliphatic radical
    • C08F212/04Monomers containing only one unsaturated aliphatic radical containing one ring
    • C08F212/14Monomers containing only one unsaturated aliphatic radical containing one ring substituted by heteroatoms or groups containing heteroatoms
    • C08F212/22Oxygen
    • C08F212/24Phenols or alcohols

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  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Emergency Medicine (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は新規な共重合体に関する。
従来アクリロニトリル−スチレン系共重合体(以後AS
系と略称する)はよく知られ、成形材料等の用途に広く
用いられており、例えばアクリロニトリル−スチレン共
重合体(以後ASと略称する)、アクリロニトリル−プ
タジエン−スチレン共重合体(以後ABSと略称する)
等が知られている。
本発明者は各種AS系につき多年検討を重ねてきたとこ
ろ、従来知られていなかつた新たなAS系を見出し本発
明に到つたものである。
即ち本発明は、30〜65モル%の式(I)の構造単位
、[閣−■] Γ:、討 ゜”゛ 1〜55モル%の式(■)の構造単位、および10〜6
0モル%の式(■)の構造単位からなり、300〜20
0000の数平均分子量を持つ共重合体であり、構造単
位(1)はアクリロニトリルを、構造単位(■)はスチ
レンを、構造単位(■)はパライソプロペニルフエノー
ルを示す。
本発明の共重合体は、アクリロニトリル、スチレンの他
に従来AS系に於て用いられていなかつたモノマーであ
るパライソプロペニルフエノールを共重合することによ
り、AS系にフェノール性水酸基が導入されたものであ
る。
本発明の共重合体の製造には、ラジカル重合、イオン重
合、電荷移動重合等、また溶液重合、塊状重合、けん濁
重合、乳化重合等、更にバッチ重合、連続重合等各種の
手段、方法を用いることができる。
一方、モノマーのチャージ方法としては、一括法、分割
法、連続法、また用いる3種のモノマーのうち任意の一
種又は2種の重合を先行させ、残余の2種又は1種の重
合を後発させる方法等、及びこれら各種の手段、方法の
種々の組合せを所望に応じて任意に採用することができ
るが、一般的にはアゾ系開始剤、過酸化物系開始剤、過
酸化物一還元剤の組合せによるレドックス系開始剤等を
用いたラジカル重合によるものが本発明の共重合体の応
用に於ける性能、例えば耐熱性、密着性等の面から好ま
しい。上記開始剤の具体例としては、アゾビスイソブチ
ロニトリル、アゾビスー2,4−ジメチルバレロニトリ
ル、アゾビスシクロヘキサンカルボニトリル、アゾビス
ー2−アミジノプロパン、HCl塩.など(アゾ系)、
過酸化ベンゾイル、過酸化ラウロイル、過酸化アセチル
、クメンヒドロペルオキシド、t−ブチルヒドロペルオ
キシド、ジーt−ブチルヒドロペルオキシドなど(過酸
化物系)、過酸化ベンゾイルーN,N−ジメチルアニリ
ン、ペルオキソニ硫酸一亜硫酸水素ナトリウムなど(レ
ドックス系)がある。
重合の形態としては一般的には溶液重合、乳化重合、け
ん濁重合等が反応熱の除去と反応の制御等の条件から好
ましいが、特に連続重合等を採用する場合には、こられ
の条件を充たすことさえできれば塊状重合等でも別段差
支えない。モノマーのチャージ方法は同様の条件、及び
共重合体の分子量分布を狭くしたい等の条件があれば分
割法や連続法が好ましい。また3モノマーのチャージ順
序等については一般にこれらを混合し又は混合せずに併
行してチャージの初期〜終期の間に3モノマーの組成比
を変化させないのが一般的であるが、所望によつては変
化jさせてもよく、この際特にアクリロニトリルとパラ
イソプロペニルフエノールとはほぼ同時にチャージされ
ることが重合の円滑な進行及び得られる共重合体の均一
性の面から好ましい。本発明の共重合体は、ランダム共
重合体、ブロック共重合体、グラフト共重合体等の各種
形式、及びこれらの何れかの組み合わされた共重合体で
あつてよいが、製造上の実用上の見地からはランダム共
重合体が一般的である。
本発明の共重合体の分子量は後記する密着性、”耐熱性
等の見地から数平均て300〜200000、特に50
0〜50000、また特に1000〜10000である
ことが好ましい。
本発明の共重合体に於いて3モノマー成分の構成比は特
に限定しないがその性能の面を考慮するとアクリロニト
リルは30〜65モル%、特に40〜60モル%、スチ
レンは1〜55モル%、特に2〜45モル%、パライソ
プロペニルフエノールは10〜60モル%、特に15〜
60モル%の範囲であることが好ましい。
一般的に云つてパライソプロペニルフエノールは官能性
と反応性と耐熱性に寄与し、アクリロニトリルは一般A
S系と同様に耐衝撃性、耐薬品等に寄与しているが、本
発明の共重合体に於てはアクリロニ1・リルは特にまた
応用上接着性等に寄与している。上記本発明の共重合体
におけるモノマー成分の構成比につき好ましい範囲及び
特に好ましい範囲を三角座標を用いて第1図に示した。
アクリロニトリルの30及び65モル%、スチレンの1
及び55モル%、及びパライソプロペニルフエノールの
10及び60モル%の線に囲まれた6角形の範囲が好ま
しい範囲、アクリロニトリルの40及び60モル%、ス
チレンの2モル%、及びパライソプロペニルフエノール
の15モル%の線に囲まれた台形の範囲が特に好ましい
範囲である。本発明の共重合体はそのままで成形用に利
用してもよいが経済性等を勘案すると、AS系でありな
がらフェノール性水酸基を有するので従来のAS系に混
用すればこれらの塗装性(特に塗料の密着性)、耐熱性
を改善することができ大いに有用である。
また本発明の共重合体は熱可塑性でありながらフェノー
ル性水酸基を有していることからフェノール樹脂、メラ
ミン樹脂、グアナミン樹脂、尿素樹脂、ケトン樹脂、エ
ポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、トルエン樹脂、キシレ
ン樹脂、アルキッド樹脂、アミノアルキッド樹脂等各種
の熱硬化性樹脂に併用して有効に利用することができる
。以下本発明を実施例、応用例等により説明するが、以
下の実施例、応用例は本発明の極めて代表的な示例にす
ぎず本発明はこれに限定されるものではない。
なお、以下に於て部、%及び比率は特記せぬ限り重量基
準による。
実施例1 メチルイソブチルケトン(以下■BKと略称)233部
を攪拌機、コンデンサー付きの反応器に仕込み、攪拌下
に沸点に加熱、還流させつつこれにアクリロニトリル(
以下ハと略称)33部、スチレン(以下Stと略称)3
7部、パライソプロペニルフエノール(以下PIPEと
略称)30部(3者のモル比52/29/19)及びア
ゾビスイソブチロニトリル(以下AIBNと略称)4.
8部よりなる混合溶液を3時間かけて滴下、1次重合さ
せた。
次に内温を100′Cに下げ、AIBNO.5部を添加
し、更に100℃で2時間攪拌して2次重合させ、固形
分30%の共重合体溶液を得た。これを170℃で4時
間真空乾燥して本発明の例である共重合体の粉末(A)
9?を得た。この共重合体のゲルパーミェーションクロ
マトグラフ(以下GPCと略称)による数平均分子量は
5500であり、元素分析値はC8l.O%、H7.4
%、N8.O%であり、赤外吸収(IR)分析(同スペ
クトルを第2図に示す)の結果、次記の如く特性吸収が
認められた。即ち、3420(:m−1にν0H122
40C1rL−1にνC…Nll6l5及び1520c
rn−1にベンゼン核νC=Cl834cTn−1にP
ara二置換δC−H面外、762および702cm−
1にMOnO置換δC−11面外による吸収が認められ
た。
さらに、重水素化アセトンを溶媒として測定した13C
一核磁気共鳴吸収(以下13C−NMRと略称)スペク
トルの1000〜170ppm(テトラメチル基準、以
下同じ)の範囲を第3図に示したが、同スペクトルの各
シグナルは以下の如く帰属できる。
即ち、6はPIPEユニットの芳香環4位炭素、5はS
tユニットの芳香環1位炭素、6はPIPEユニットの
芳香環1位炭素、4はPIPEユニットの2,6位炭素
及びStユニットの2,3,4,5,6位炭素、6はA
ユニットのニトリル炭素、1はPIPEユニットの3,
5、位炭素に帰属できる。シグナル強度比より求めたA
N/St/PIPEのモル比は47/34/19であつ
た。以上により、アクリロニトリル、スチレン、パライ
ソプロペニルフエノールの共重合体であることが認めら
れた。実施例2 AN32部、Stl8部、PIPE(支)部(3者のモ
ル比53/15/32)を用いる以外は実施例1と同様
にして固形分濃度29。
5%の共重合体溶液を得た。
このものから実施例1と同様にして本発明の例である共
重合体の粉末(B)叩部を得た。この共重合体のGPC
による数平均分子量は4900であり、元素分析値はC
78。5%、H7。
2%、N8.2%であり、IRにより実施例1と同様の
特性吸収を認めた。
また、実施例1と同様にして測定した13C−NMRス
ペクトルには実施例1と同じシグナルが認められ、さ゛
らに実施例1に比してPIPEの含有割合が増加したこ
とを反映してシグナル5,41の面積が増加しているこ
とも認められる。この共重合体のIRスペクトル、13
C−NMRスペクトルを夫々第4図、第5図に示す。以
上により、アクリロニトリ!ル、スチレン、パライソプ
ロペニルフエノールの共重合体であることが認められた
。なお、シグナル強度比より求めたAN/St/PIP
Eのモル比は50/19/31であつた。実施例3 ノ 実施例1と同様にして表1の様な各種原料、条件、
測定法等により次表の如き各種共重合体粉末(C)〜(
G)を得た。
応用例 実施例て得た各種共重合体の効果を、これらを市販のA
S系(三井東圧化学製商品ライタツクA一100)に添
加して得た成形体によつて調べた。
即ち実施例の共重合体Aを1,5又は10%、又は共重
合体G又はFを5%と、又はこれら共重合体なしに上記
AS系を150℃の温度で5分間ロール混練してからペ
レット化し、夫々ペレット(イ)〜(へ)を得た。これ
らのペレットから射出成形機を用いて150×70×3
Tr$Lの成形体及び引張り試験片(ASTMl号ダン
ベル)を作つた。成形体の150×70Tf0fL面に
市販アクリル塗料(日本ペイント製商品R−110)を
塗布(乾燥膜厚15μ相当)乾燥1日放置後JISK5
4OOによりゴバン目剥離試験を行つた。
また引張り試験片を100℃のオープン中に所定時間放
置後の引張り強さ(ASTMD−638)を測定した。
これらの測定結果等を表2に記す。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の共重合体の構成比の好ましい及び特に
好ましい範囲を示す図、第2図は実施例1の共重合体の
IRスペクトル、第3図は同13C一NMRスペクトル
、第4図、第5図は実施例2の共重合体の夫々IR及び
13C−NMRスペクトルである。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 30〜65モル%の式( I )の構造単位、▲数式
    、化学式、表等があります▼( I )1〜55モル%の
    式(II)の構造単位、および▲数式、化学式、表等があ
    ります▼(II)10〜60モル%の式(III)の構造単
    位からなり、▲数式、化学式、表等があります▼(III
    )300〜200000の数平均分子量を持つ共重合体
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