JP2001302739A - 新規な有機置換シリル基により官能化されたポリフェニレンエーテル樹脂の製造方法およびその組成物 - Google Patents

新規な有機置換シリル基により官能化されたポリフェニレンエーテル樹脂の製造方法およびその組成物

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JP2001302739A JP2000121935A JP2000121935A JP2001302739A JP 2001302739 A JP2001302739 A JP 2001302739A JP 2000121935 A JP2000121935 A JP 2000121935A JP 2000121935 A JP2000121935 A JP 2000121935A JP 2001302739 A JP2001302739 A JP 2001302739A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 十分に官能化され、色調・外観と耐熱性・機
械物性のバランスが良く、産業界の要求に十分応える官
能化ポリフェニレンエーテル樹脂の製造方法を提供す
る。 【解決手段】 下記(式1)の構造単位からなるポリフ
ェニレンエーテル(A)100重量部に対し、分子構造
内に少なくとも1個の炭素−炭素二重結合または三重結
合及び少なくとも1個の有機置換シリル基を有する少な
くとも1種の官能化化合物(B)0.01〜50.0重
量部を添加した混合物を50℃以上(A)の融点以下の
反応温度、かつ、実質的に溶媒が存在しない系で反応す
ることを特徴とする官能化ポリフェニレンエーテル樹脂
の製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は電気・電子分野、自
動車分野、その他の各種工業材料分野、食品・包装分野
のプラスチック材料、及び、その材料の改質剤として利
用できる官能化ポリフェニレンエーテル樹脂の製造方法
に関するものである。
【0002】
【従来の技術】ポリフェニレンエーテルは加工性・生産
性に優れ、溶融射出成形法や溶融押出成形法などの成形
方法により所望の形状の製品・部品を効率よく生産でき
るため、電気・電子分野、自動車分野、その他の各種工
業材料分野、食品・包装分野の製品・部品用の材料とし
て幅広く用いられている。このような用途において、樹
脂の難燃性は重要な性質である。ポリフェニレンエーテ
ルの難燃性を高めるために、これまでハロゲン、燐等を
含有する化合物が難燃剤として用いられてきた。しか
し、ハロゲンおよび燐化合物は人体に対する毒性が高
く、また、これらの化合物を含む樹脂が廃棄される際
に、環境を汚染することが問題になっている。
【0003】最近、毒性が少なく、環境汚染の程度も少
ないシロキサンが、難燃剤として注目されている。シロ
キサンとポリフェニレンエーテルは親和性が低いため
に、難燃化複合材料として使用するためには、シロキサ
ンとポリフェニレンエーテルの親和性を高める必要があ
る。シロキサンとポリフェニレンエーテルを複合化する
ためには、シロキサンに親和性のある官能基で変性され
た官能化ポリフェニレンエーテル樹脂が必要である。
【0004】官能化ポリフェニレンエーテル樹脂を製造
する方法としては、ポリフェニレンエーテルと官能性化
合物を溶液状態又は、溶融状態で反応する方法が検討さ
れているが、これまでの方法にはいくつかの問題点があ
る。溶媒にポリフェニレンエーテルを溶解する溶液法で
は、溶解、反応、および溶媒除去工程が必要であり、設
備面・エネルギー面でコストが割高なものになる。ま
た、溶融混練などのポリフェニレンエーテルが溶融状態
で反応させる方法では、ポリフェニレンエーテルを溶融
混練できる温度が非常に高温であることと、ポリフェニ
レンエーテルの溶融粘度が非常に高いことから、反応温
度が非常に高くなるために種々の問題が発生している。
【0005】即ち、従来の溶融混練法では、加工温度が
ポリフェニレンエーテルの分解温度に近いために、熱劣
化による変色が起こり、この官能化ポリフェニレンエー
テル樹脂は色調・外観に問題を生ずる。色調・外観の問
題を解決するために、熱安定剤、酸化防止剤などの添加
剤をポリフェニレンエーテルに添加して溶融押出する方
法が提案されているが、溶融混練の温度が高いために色
調・外観は充分に改善しない。従って、従来技術で得ら
れる官能化ポリフェニレンエーテル樹脂は設備面・エネ
ルギー面での問題があるか、又は、色調・外観と耐熱性
・機械物性のバランスが不充分なため、産業界の要求に
十分応えるものではない。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、官能化ポリ
フェニレンエーテル樹脂の製造方法に関して、得られる
官能化ポリフェニレンエーテル樹脂が十分に官能化さ
れ、かつ、設備面・エネルギー・環境面での問題がな
く、そして、シロキサンとの親和性が高く、色調・外観
と耐熱性・機械物性のバランスが良く、産業界の要求に
十分応える官能化ポリフェニレンエーテル樹脂の製造方
法を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明者は、上記目的を
達成するため研究を重ねた結果、設備面・エネルギー・
環境面及び、シロキサンとの親和性が高く、色調・外観
が優れ、かつ耐熱性・機械物性に優れる官能化ポリフェ
ニレンエーテル樹脂の製造方法を完成した。すなわち、
本発明は下記(式1)の構造単位からなるポリフェニレ
ンエーテル(A)100重量部に対し、分子構造内に少
なくとも1個の炭素−炭素二重結合または三重結合及び
少なくとも1個の有機置換シリル基を有する少なくとも
1種の官能化化合物(B)0.01〜50.0重量部を
添加した混合物を50℃以上(A)の融点以下の反応温
度、かつ、実質的に溶媒が存在しない系で反応すること
を特徴とする官能化ポリフェニレンエーテル樹脂の製造
方法を提供するものである。
【0008】
【化2】
【0009】(R1、R4は、それぞれ独立して、水素、
第一級もしくは第二級の低級アルキル、フェニル、アミ
ノアルキル、炭化水素オキシを表わす。R2、R3は、そ
れぞれ独立して、水素、第一級もしくは第二級の低級ア
ルキル、フェニルを表わす。) 本発明においては、原料として、融点を持つ結晶性のポ
リフェニレンエーテル(A)を用い、50℃以上(A)
の融点以下の反応温度、かつ、実質的に溶媒が存在しな
い系で、即ち、ポリフェニレンエーテル(A)が固体の
状態で、官能化化合物(B)と反応することにより、先
行技術より優れた官能性およびポリマー物性をもつ官能
化ポリフェニレンエーテル樹脂が得られたのである。
【0010】本発明の製造方法によって得られる官能化
ポリフェニレンエーテル樹脂は、ポリマーアロイ用途等
で使用する際に十分な官能基を有する。本発明の製造法
は、ポリフェニレンエーテルを溶融混練することなく、
固体の状態で反応するため、加工温度が低く、かつ、溶
融混練時のせん断発熱が発生しないため、熱劣化、架橋
反応、変色が起こらず優れた物性・色調・外観を持つも
のである。
【0011】また、本発明の製造方法は、ポリフェニレ
ンエーテルを固体の状態で反応するため、溶媒の分離・
溶融混練物の冷却などの操作が不要であり、操作面・エ
ネルギー面で優れるものである。従って、本発明の製造
方法で製造される官能化ポリフェニレンエーテル樹脂
は、十分な官能性を有し、優れた色調・外観を持ち、操
作面・エネルギー面で優れ、かつ、耐熱性・機械物性に
優れるものであり、この官能化ポリフェニレンエーテル
樹脂から得られる成形体は、官能化が十分でポリマーア
ロイ用途に広く使用可能であって、かつ、操作面・エネ
ルギー面での問題がなく、色調・外観と耐熱性・機械物
性が良好であるため、産業界の要求に十分応える各種工
業分野の製品・部品を提供することが可能になる。
【0012】本発明のポリフェニレンエーテル(A)と
は、下記(式1)の構造を持ち、溶融射出成形法や溶融
押出成形法などの成形方法により所望の形状の製品・部
品を生産でき、電気・電子分野、自動車分野、その他の
各種工業材料分野の製品・部品用の材料として幅広く用
いられているプラスチック材料である。
【0013】
【化3】
【0014】(R1、R4は、それぞれ独立して、水素、
第一級もしくは第二級の低級アルキル、フェニル、アミ
ノアルキル、炭化水素オキシを表わす。R2、R3は、そ
れぞれ独立して、水素、第一級もしくは第二級の低級ア
ルキル、フェニルを表わす。) 本発明のポリフェニレンエーテル(A)は、0.5g/
dl,クロロホルム溶液を用い30℃で測定する還元粘
度が、0.15〜1.0dl/gの範囲、より好ましく
は0.20〜0.70dl/gの範囲にある重合体また
は共重合体である。
【0015】このポリフェニレンエーテル(A)の具体
的な例としては、ポリ(2,6−ジメチル−1,4−フ
ェニレンエーテル)、ポリ(2−メチル−6−エチル−
1,4−フェニレンエーテル)、ポリ(2−メチル−6
−フェニル−1,4−フェニレンエーテル)、ポリ
(2,6−ジクロロ−1,4−フェニレンエーテル)等
が挙げられ、2,6−ジメチルフェノールと他のフェノ
ール類(例えば、2,3,6−トリメチルフェノールや
2−メチル−6−ブチルフェノール)との共重合体のよ
うなポリフェニレンエーテル共重合体も挙げられる。中
でもポリ(2,6−ジメチル−1,4−フェニレンエー
テル)、2,6−ジメチルフェノールと2,3,6−ト
リメチルフェノールとの共重合体が好ましく、最も好ま
しいのはポリ(2,6−ジメチル−1,4−フェニレン
エーテル)である。
【0016】本発明で使用するポリフェニレンエーテル
(A)の製造方法は特に限定されない。本発明で使用す
るポリフェニレンエーテル(A)の製造方法の例とし
て、米国特許第3306874号明細書記載の第一銅塩
とアミンのコンプレックスを触媒として用い、2,6−
キシレノールを酸化重合する方法がある。米国特許第3
306875号、同第3257357号および同第32
57358号の明細書、特公昭52−17880号およ
び特開昭50−51197号および同63−15262
8号の各公報等に記載された方法もポリフェニレンエー
テル(A)の製造方法として好ましい。
【0017】本発明のポリフェニレンエーテル(A)の
末端構造は、下記(式2)の構造であることが好まし
い。
【化4】 〔式中、R1、R2、R3、R4は、それぞれ前記(式1)
におけるR1、R2、R3、R4と同様に定義される。〕
【0018】本発明のポリフェニレンエーテル(A)の
末端構造は、下記(式2’)の構造を有することが更に
好ましい。
【化5】
【0019】〔式中、R5、R5’は水素またはアルキル
基を表わす。〕 本発明のポリフェニレンエーテル(A)は目的に応じ所
望の添加剤を添加しても良い。使用できる添加剤は、熱
安定剤、酸化防止剤、UV吸収剤、界面活性剤、滑剤、
充填剤、ポリマー添加剤等である。本発明で用いる官能
化化合物(B)は、分子構造内に少なくとも1個の炭素
−炭素二重結合または三重結合及び少なくとも1個の有
機置換シリル基を有する少なくとも1種の有機化合物で
ある。
【0020】これらの官能化化合物(B)のうち、二重
結合及び、少なくとも1個の有機置換シリル基を有する
少なくとも1種を分子構造内に持つ化合物であることが
好ましい。中でも、γ−(メタクリロキシプロピル)ト
リメトキシシラン、γ−(メタクリロキシプロピル)ト
リエトキシシラン、γ−(アクリロキシプロピル)トリ
メトキシシランまたはγ−(アクリロキシプロピル)ト
リエトキシシランより選ばれる1種類または2種類以上
の化合物であることが極めて好ましい。
【0021】本発明の官能化ポリフェニレンエーテル樹
脂の製造法において、官能化化合物(B)の配合量は、
ポリフェニレンエーテル(A)100重量部に対して、
0.01〜50.0重量部、好ましくは0.1〜10.
0重量部である。官能化化合物(B)が0.01重量部
未満の場合、官能基の量が不十分であり、が50重量部
以上の場合、未反応の官能化化合物(B)がポリマー中
に残存し、ポリマーの物性・外観に影響を与える。
【0022】本発明の官能化ポリフェニレンエーテル樹
脂の製造法において、反応温度は、50℃以上(A)の
融点以下の温度範囲で反応を行う。本発明では、融点を
持つ結晶性ポリフェニレンエーテルを原料であるポリフ
ェニレンエーテル(A)として用いる。結晶性ポリフェ
ニレンエーテルとその融点の関係を示した文献として
は、例えば、Journal of Polymer
Science,Part A‐2(6)1141‐1
148頁(1968年)、European Poly
mer Journal(9)293‐300頁(19
73年)、Polymer(19)81‐84頁(19
78年)などがある。
【0023】本発明では、ポリフェニレンエーテル
(A)の融点は、(A)に対する示差熱走査型熱量計
(DSC)の測定において、20℃/分で昇温するとき
に得られる温度−熱流量グラフで観測されるピークのピ
ークトップ温度で定義され、ピークトップ温度が複数あ
る場合にはその内の最高の温度で定義される。本発明の
官能化ポリフェニレンエーテル樹脂の製造方法では、ポ
リフェニレンエーテル(A)は、溶液より沈殿して得ら
れるパウダー状のもので、融点が240℃〜260℃の
ポリフェニレンエーテルであることが好ましい。またこ
のパウダーはDSC測定におけるピークから得られる融
解熱(△H)が2J/g以上であることが好ましい。
【0024】本発明は、50℃以上(A)の融点以下の
温度範囲で反応を行う。本発明において、反応温度がポ
リフェニレンエーテル(A)の融点を越える場合、ポリ
フェニレンエーテル(A)が融解し、粘度が上昇するた
め、官能化化合物(B)との混合が阻害され、反応は促
進しない。この時、ポリフェニレンエーテル(A)と官
能化化合物(B)とを強力に混練して反応を促進する
と、混練時の発熱により、ポリフェニレンエーテル
(A)の色調・外観が悪くなる。
【0025】本発明では反応を促進するためにラジカル
開始剤を添加することが好ましい。ラジカル開始剤とし
ては、例えばジアルキルパーオキサイド、ジアシルパー
オキサイド、パーオキシ、パーオキシカーボネート、ヒ
ドロパーオキサイド、パーオキシケタール等である。ラ
ジカル開始剤の添加量は0.01〜10重量部である。
添加量が0.01重量部以下では反応促進の効果が見ら
れず、添加量が10重量部以上では、ポリマーの物性・
色調を悪化させる。
【0026】ポリフェニレンエーテルはその重合工程で
用いる良溶媒がポリマー中に微量含まれている場合があ
る。ポリフェニレンエーテルの良溶媒としては、例えば
トルエン、o−キシレン、m−キシレン、p−キシレ
ン、エチルベンゼン、クロロホルム等である。本発明で
はポリフェニレンエーテルは固体状態で反応を行うため
積極的に良溶媒を添加するものではないが、重合工程で
用いた良溶媒がポリマー中に微量含まれていても問題は
ない。
【0027】本発明の官能化ポリフェニレンエーテル樹
脂の製造方法としては、反応器としてパドルドライヤー
を用い製造することが好ましい。ジャケット温度を所望
の温度に設定したパドルドライヤーを用いることによ
り、効率的に製造することができる。本発明の官能化ポ
リフェニレンエーテル樹脂はジャケット温度を所望の温
度に設定したホッパーを用いることにより、効率的に製
造することができる。
【0028】本発明の官能化ポリフェニレンエーテル樹
脂の製造方法としては、反応器としてヘンシェルミキサ
ーを用い製造することが更に好ましい。ヘンシェルミキ
サーを用いると、ポリフェニレンエーテル(A)と官能
化化合物(B)を効率的に混合でき、かつ、剪断発熱に
より加熱でき、本発明の官能化ポリフェニレンエーテル
樹脂を効率的に製造することができる。しかし、本発明
の官能化ポリフェニレンエーテル樹脂の製造方法は特に
限定されるものではない。
【0029】本発明の官能化ポリフェニレンエーテル樹
脂は、機械物性に優れ、そのまま使用することができ
る。本発明の官能化ポリフェニレンエーテル樹脂は、そ
のほかの組成物と混合し、溶融混練したポリマーアロイ
または、ポリマーコンポジットとして使用することが、
好ましい。本発明の官能化ポリフェニレンエーテル樹脂
は、そのほかの組成物、及び、溶媒と混合し、溶解した
ポリマーアロイまたは、ポリマーコンポジットとして、
更に好ましく使用することができる。
【0030】本発明の官能化ポリフェニレンエーテル樹
脂は、シロキサンと混練するポリマーアロイに、極めて
好ましく使用できる。本発明の官能化ポリフェニレンエ
ーテル樹脂はその用途を特に限定されるものではなく、
電気・電子分野、自動車分野、その他の各種工業材料分
野、食品・包装分野における用途に対して広く適用でき
る。本発明の官能化ポリフェニレンエーテル樹脂を含有
するポリマーアロイ、または、ポリマーコンポジットは
電気・電子分野、自動車分野、その他の各種工業材料分
野、食品・包装分野における用途に対して、好ましく適
用できる。
【0031】本発明の官能化ポリフェニレンエーテル樹
脂とシロキサンとを混練してなるポリマーアロイは、色
調・外観、及び、機械物性、生産性に優れるため、電気
・電子分野、自動車分野、その他の各種工業材料分野、
食品・包装分野における難燃性が要求される用途に対し
て、極めて好ましく使用できる。
【0032】
【発明の実施の形態】以下、実施例により、本発明の実
施の形態を具体的に説明する。但し本発明はその主旨を
越えない限り以下の実施例に限定されるものではない。
【0033】実施例及び比較例では次のポリフェニレン
エーテル(A)を用いる。 A−1:2,6−ジメチルフェノールを酸化重合して得
た還元粘度0.42のポリ(2,6−ジメチル−1,4
−フェニレンエーテル) A−2:2,6−ジメチルフェノールを酸化重合して得
た還元粘度0.54のポリ(2,6−ジメチル−1,4
−フェニレンエーテル)
【0034】実施例及び比較例では次の官能化化合物
(B)を用いる。 B−1:γ−(メタクリロキシプロピル)トリメトキシ
シラン B−2:γ−(アクリロキシプロピル)トリメトキシシ
ラン
【0035】実施例及び比較例では次の方法で融点を評
価する。ポリフェニレンエーテル(A)に対し、示差熱
走査型熱量計(DSC)の測定を行い、20℃/分で昇
温するときに得られる温度−熱流量グラフのピークトッ
プ温度を融点とした。ポリフェニレンエーテル(A−
1)の温度−熱流量グラフは、単一のピークを示し、融
点は250℃であった。ポリフェニレンエーテル(A−
2)の温度−熱流量グラフは、単一のピークを示し、融
点は245℃であった。
【0036】
【実施例1】ポリフェニレンエーテル(A−1)100
gと官能化化合物(B−1)5gと直径5mmの攪拌用
鉄球5個とをガス注入口がついたオートクレーブ中に入
れた。室温にて、ガス注入口を通して、内部を10mm
Hgまで減圧にした後に、大気圧の窒素を導入し、内部
を窒素置換し、この操作を三回繰り返して、オートクレ
ーブを密封した。減圧・窒素置換時に、系外に出る(A
−1)、(B−1)を捕集した。系外に出る(A−
1)、(B−1)は、それぞれ、0.1g、及び、0.
03gであった。密封したオートクレーブを180℃に
設定したオイルバスに入れ、60分間、激しく振とうし
た。オートクレーブをオイルバスから取り出し、1時
間、室温で放置した。オートクレーブを開放し、パウダ
ー状の内容物を採取した。内容物の質量は、104.6
gであった。
【0037】内容物のうちの50gを100mlのアセ
トンで洗浄し、ガラスフィルターを用いて濾別した。こ
の操作を5回繰り返し、洗浄された乾燥前洗浄物及び、
乾燥前濾液を得た。元素分析した結果、乾燥前濾液中に
含まれる官能化化合物は、0.01gであった。乾燥前
洗浄物を乾燥した乾燥物から20g分取したものを40
mlのアセトンで洗浄し、ガラスフィルターを用いて濾
別した。この操作を5回繰り返し、洗浄された乾燥後洗
浄物及び、乾燥後濾液を得た。元素分析した結果、乾燥
後濾液中に官能化化合物(B−1)は含まれていなかっ
た。乾燥物を元素分析した結果、官能化化合物(B−
1)由来するケイ素が存在することを確認した。反応前
の(A−1)からは、元素分析によってケイ素は検出さ
れなかった。
【0038】金型温度を280℃に設定したプレス成形
機を用いて、乾燥物の20gをプレス成形し、50×8
0×3mm大の平板状成形体を得た。この平板状成形体
は、透明の淡い黄色であり、異物は見られなかった。
【0039】
【比較例1】ポリフェニレンエーテル(A−1)100
gと官能化化合物(B−1)5gをトルエン900gに
溶解した溶液を用い、実施例1と同様の操作で、窒素置
換したオートクレーブ中に密封した。減圧・窒素置換時
に、系外に出る(B−1)は、0.05gであった。実
施例1と同様に、密封したオートクレーブを180℃に
設定したオイルバスに入れ、60分間振とうした。オー
トクレーブをオイルバスから取り出し、1時間、室温で
放置した。オートクレーブを開放し、内容液(1002
g)を採取した。
【0040】この内容液を撹拌しながらメタノール10
kgを徐々に加える。析出したパウダーをガラスフィル
ターでろ過し、さらにメタノール10kgでパウダーを
洗浄した。このパウダーを145℃、1mmHgで1時
間減圧乾燥し、乾燥後のパウダー93gが得られた。乾
燥後のパウダーのうちの50gから、実施例1と同様の
操作で、乾燥前洗浄物、乾燥前濾液、乾燥物(49.5
g)、及び、乾燥後濾液を得た。乾燥前濾液、及び、乾
燥後濾液中に含まれる官能化化合物(B−1)は、それ
ぞれ0.01g、及び、0gであった。更に、実施例1
と同様の操作で、乾燥物を元素分析した結果、ケイ素は
検出されなかった。
【0041】
【実施例2】ポリフェニレンエーテル(A−2)100
gと官能化化合物(B−1)5g、を用い、実施例1と
同様の操作で、窒素置換したオートクレーブ中に密封し
た。減圧・窒素置換時に、系外に出る(A−2)、(B
−1)は、それぞれ、0.1g、及び0.04gであっ
た。実施例1と同様に、密封したオートクレーブを18
0℃に設定したオイルバスに入れ、60分間振とうし、
パウダー状の内容物を104.5g得た。
【0042】内容物のうちの50gから、実施例1と同
様の操作で、乾燥前洗浄物、乾燥前濾液、乾燥物(4
9.4g)、及び、乾燥後濾液を得た。乾燥前濾液、及
び、乾燥後濾液中に含まれる官能化化合物(B−1)
は、それぞれ0.01g、及び、0gであった。更に、
実施例1と同様の操作で、乾燥物を元素分析した結果、
官能化化合物(B−1)由来のケイ素が検出された。実
施例1と同様に、平板状成形体を得た。この平板状成形
体は、実施例1と同様に、透明の淡い黄色であり、異物
は見られなかった。
【0043】
【実施例3】ポリフェニレンエーテル(A−1)100
gと官能化化合物(B−1)5gにさらに2,5−ジメ
チル−2,5−ビス(t−ブチルパーオキシ)ヘキサン
5gを用いて、実施例1と同様の操作で、窒素置換した
オートクレーブ中に密封した。減圧・窒素置換時に、系
外に出る(A−1)、(B−1)は、それぞれ、0.1
g、及び、0.05gであった。密封したオートクレー
ブを180℃に設定したオイルバスに入れ、60分間振
とうし、パウダー状の内容物104.5g得た。
【0044】内容物のうちの50gから、実施例1と同
様の操作で、乾燥前洗浄物、乾燥前濾液、乾燥物(4
9.6g)、及び、乾燥後濾液を得た。乾燥前濾液、及
び、乾燥後濾液中に含まれる官能化化合物(B−1)
は、それぞれ0.01g、0gであった。更に、実施例
1と同様の操作で、乾燥物を元素分析した結果、官能化
化合物(B−1)由来のケイ素が検出された。実施例1
と同様に、透明の淡い黄色で、異物は見られない平板状
成形体を得た。
【0045】
【実施例4】ポリフェニレンエーテル(A−1)100
gと官能化化合物(B−1)5gを用い、実施例1と同
様の操作で、窒素置換したオートクレーブ中に密封し
た。減圧・窒素置換時に、系外に出る(A−1)、(B
−1)は、それぞれ、0.1g、及び、0.04gであ
った。密封したオートクレーブを130℃に設定したオ
イルバスに入れ、60分間振とうし、パウダー状の内容
物104.3g得た。
【0046】内容物のうちの50gから、実施例1と同
様の操作で、乾燥前洗浄物、乾燥前濾液、乾燥物(4
9.2g)、及び、乾燥後濾液を得た。乾燥前濾液、及
び、乾燥後濾液中に含まれる官能化化合物(B−1)
は、それぞれ0.01g、0gであった。更に、実施例
1と同様の操作で、乾燥物より、反応後フィルムを得
た。更に、実施例1と同様の操作で、乾燥物を元素分析
した結果、官能化化合物(B−1)由来のケイ素が検出
された。実施例1と同様に、透明の淡い黄色で、異物は
見られない平板状成形体を得た。
【0047】
【実施例5】ポリフェニレンエーテル(A−1)100
gと官能化化合物(B−1)5gを用い、実施例1と同
様の操作で、窒素置換したオートクレーブ中に密封し
た。減圧・窒素置換時に、系外に出る(A−1)、(B
−1)は、それぞれ、0.1g、及び、0.05gであ
った。密封したオートクレーブを80℃に設定したオイ
ルバスに入れ、60分間振とうし、パウダー状の内容物
を104.3g得た。内容物のうちの50gから、実施
例1と同様の操作で、乾燥前洗浄物、乾燥前濾液、乾燥
物(49.3g)、及び、乾燥後濾液を得た。乾燥前濾
液、及び、乾燥後濾液中に含まれる官能化化合物(B−
1)は、それぞれ、0.02g、0gであった。更に、
実施例1と同様の操作で、乾燥物を元素分析した結果、
官能化化合物(B−1)由来のケイ素が検出された。実
施例1と同様に、透明の淡い黄色で、異物は見られない
平板状成形体を得た。
【0048】
【実施例6】ポリフェニレンエーテル(A−1)100
gと官能化化合物(B−1)5gを用い、実施例1と同
様の操作で、窒素置換したオートクレーブ中に密封し
た。減圧・窒素置換時に、系外に出る(A−1)、(B
−1)は、それぞれ、0.1g、及び、0.06gであ
った。密封したオートクレーブを200℃に設定したオ
イルバスに入れ、60分間振とうし、パウダー状の内容
物を104.4g得た。
【0049】内容物のうちの50gから、実施例1と同
様の操作で、乾燥前洗浄物、乾燥前濾液、乾燥物(4
9.1g)、及び、乾燥後濾液を得た。乾燥前濾液、及
び、乾燥後濾液中に含まれる官能化化合物(B−1)
は、それぞれ、0.01g、0gであった。更に、実施
例1と同様の操作で、乾燥物を元素分析した結果、官能
化化合物(B−1)由来のケイ素が検出された。実施例
1と同様に、透明の淡い黄色で、異物は見られない平板
状成形体を得た。
【0050】
【比較例2】ポリフェニレンエーテル(A−1)100
gと官能化化合物(B−1)5gを用い、実施例1と同
様の操作で、窒素置換したオートクレーブ中に密封し
た。減圧・窒素置換時に、系外に出る(A−1)、(B
−1)は、それぞれ、0.1g、及び、0.03gであ
った。密封したオートクレーブを260℃に設定したオ
イルバスに入れ、60分間振とうし、内容物を得た。内
容物は、オートクレーブ内で固化し、取り出すのが困難
であった。更に、実施例1と同様の操作で、乾燥物を元
素分析した結果、ケイ素は検出されなかった。
【0051】
【比較例3】ポリフェニレンエーテル(A−1)5kg
と官能化化合物(B−1)100gをヘンシェルミキサ
ーで混合し、バレル温度を340℃に設定したウェルナ
ー社製ZSK−25型押出機を用いて押出混練を行っ
た。更に、実施例1と同様の操作で、乾燥物を元素分析
した結果、ケイ素は検出されなかった。
【0052】
【実施例7】ポリフェニレンエーテル(A−1)100
gと官能化化合物(B−1)0.3gを用い、実施例1
と同様の操作で、窒素置換したオートクレーブ中に密封
した。減圧・窒素置換時に、系外に出る(A−1)、
(B−1)は、それぞれ、0.1g、及び、0.01g
であった。密封したオートクレーブを180℃に設定し
たオイルバスに入れ、60分間振とうし、パウダー状の
内容物を100g得た。
【0053】内容物のうちの50gから、実施例1と同
様の操作で、乾燥前洗浄物、乾燥前濾液、乾燥物(4
9.4g)、及び、乾燥後濾液を得た。乾燥前濾液、及
び、乾燥後濾液中に含まれる官能化化合物(B−1)
は、それぞれ、0.01及び0gであった。更に、実施
例1と同様の操作で、乾燥物を元素分析した結果、官能
化化合物(B−1)由来のケイ素が検出された。実施例
1と同様に、透明の淡い黄色で、異物は見られない平板
状成形体を得た。
【0054】
【比較例4】ポリフェニレンエーテル(A−1)100
gと官能化化合物(B−1)0.005gを用い、実施
例1と同様の操作で、窒素置換したオートクレーブ中に
密封した。減圧・窒素置換時に、系外に出る(A−
1)、(B−1)は、それぞれ、0.2g、及び、0.
01gであった。密封したオートクレーブを180℃に
設定したオイルバスに入れ、60分間振とうし、パウダ
ー状の内容物を100g得た。内容物のうちの50gか
ら、実施例1と同様の操作で、乾燥前洗浄物、乾燥前濾
液、乾燥物(49.6g)、及び、乾燥後濾液を得た。
乾燥前濾液、及び、乾燥後濾液中に含まれる官能化化合
物(B−1)は、それぞれ、0.01及び0gであっ
た。更に、実施例1と同様の操作で、乾燥物を元素分析
した結果、ケイ素は検出されなかった。
【0055】
【実施例8】ポリフェニレンエーテル(A−1)100
gと官能化化合物(B−1)30gを用い、実施例1と
同様の操作で、窒素置換したオートクレーブ中に密封し
た。減圧・窒素置換時に、系外に出る(A−1)、(B
−1)は、それぞれ、0.1g、及び、0.2gであっ
た。密封したオートクレーブを180℃に設定したオイ
ルバスに入れ、60分間振とうし、パウダー状の内容物
を126.4g得た。
【0056】内容物のうちの50gから、実施例1と同
様の操作で、乾燥前洗浄物、乾燥前濾液、乾燥物(4
5.5g)、及び、乾燥後濾液を得た。乾燥前濾液、及
び、乾燥後濾液中に含まれる官能化化合物(B−1)
は、それぞれ、0.01g及び0gであった。更に、実
施例1と同様の操作で、反応後フィルムを得た。更に、
実施例1と同様の操作で、乾燥物を元素分析した結果、
官能化化合物(B−1)由来のケイ素が検出された。実
施例1と同様に、透明の淡い黄色で、異物は見られない
平板状成形体を得た。
【0057】
【実施例9】ポリフェニレンエーテル(A−1)10k
gと官能化化合物(B−1)200gを奈良機械社製パ
ドルドライヤー中に入れ、内部を攪拌しながら窒素置換
した。窒素置換後、パドルドライヤーを密封し、内部を
攪拌しながら、ジャケット温度を室温から180℃まで
1時間かけて昇温した。5分間180℃に保温した後、
ジャケット温度を1時間かけ室温まで恒温した。パウダ
ー状の内容物を9.80kg得た。
【0058】内容物のうちの50gから、実施例1と同
様の操作で、乾燥前洗浄物、乾燥前濾液、乾燥物(4
9.5g)、及び、、乾燥後濾液を得た。乾燥前濾液、
及び、乾燥後濾液中に含まれる官能化化合物(B−1)
は、それぞれ、0.01及び0gであった。更に、実施
例1と同様の操作で、乾燥物を元素分析した結果、官能
化化合物(B−1)由来のケイ素が検出された。実施例
1と同様に、透明の淡い黄色で、異物は見られない平板
状成形体を得た。
【0059】更に、内容物の内の1kg、及び、(A−
1)を2kg、エーアンドエムポリスチレン社製ポリス
チレン「685」0.2kg、粘度が20mm2/sの
信越シリコーン社製シロキサンオイル「KF96」0.
1kgをヘンシェルミキサーで混合し、バレル温度を3
40℃に設定したウェルナー社製ZSK−25型押出機
を用いて押出混練を行い、ペレットを得た。射出成形機
を用いて、ペレットより、ASTM規格試験片を射出成
形し、ASTM規格に従って、引張強度(ASTM D
−638:23℃)、引張破断伸び(ASTM D−6
38:23℃)、アイゾット(ノッチ付き)衝撃強度
(ASTM D−256:23℃)を測定した。
【0060】測定の結果、引張強度は60MPa、引張
破断伸びは100%以上、アイゾット(ノッチ付き)衝
撃強度は208J/mである。UL94による燃焼試験
の結果、平均燃焼時間は7.5秒であった。
【0061】
【比較例5】実施例9と同様に、(A−1)2kg、及
び、エーアンドエムポリスチレン社製ポリスチレン「6
85」0.2kg、粘度が20mm2/sの信越シリコ
ーン社製シロキサンオイル「KF96」0.1kgをヘ
ンシェルミキサーで混合し、バレル温度を340℃に設
定したウェルナー社製ZSK−25型押出機を用いて押
出混練を行い、ペレットを得た。射出成形機を用いて、
ペレットより、ASTM規格試験片を射出成形し、AS
TM規格に従って、引張強度、引張破断伸び、アイゾッ
ト(ノッチ付き)衝撃強度を測定した。
【0062】測定の結果、引張強度は59MPa、引張
破断伸びは5%、アイゾット(ノッチ付き)衝撃強度は
150J/mである。UL94による燃焼試験の結果、
平均燃焼時間は12.3秒であった。
【0063】
【比較例6】実施例9と同様に、(A−1)2kg、及
び、エーアンドエムポリスチレン社製ポリスチレン「6
85」0.2kgをヘンシェルミキサーで混合し、バレ
ル温度を340℃に設定したウェルナー社製ZSK−2
5型押出機を用いて押出混練を行い、ペレットを得た。
射出成形機を用いて、ペレットより、ASTM規格試験
片を射出成形し、ASTM規格に従って、引張強度、引
張破断伸び、アイゾット(ノッチ付き)衝撃強度を測定
した。測定の結果、引張強度は57MPa、引張破断伸
びは5%、アイゾット(ノッチ付き)衝撃強度は25J
/mである。UL94による燃焼試験の結果、平均燃焼
時間は12.7秒であった。
【0064】
【実施例10】ポリフェニレンエーテル(A−2)10
0gと官能化化合物(B−2)5g、を用い、実施例1
と同様の操作で、窒素置換したオートクレーブ中に密封
した。減圧・窒素置換時に、系外に出る(A−2)、
(B−1)は、それぞれ、0.1g、及び0.05gで
あった。実施例1と同様に、密封したオートクレーブを
180℃に設定したオイルバスに入れ、60分間振とう
し、パウダー状の内容物を104.6g得た。内容物の
うちの50gから、実施例1と同様の操作で、乾燥前洗
浄物、乾燥前濾液、乾燥物(49.1g)、及び、乾燥
後濾液を得た。
【0065】乾燥前濾液、及び、乾燥後濾液中に含まれ
る官能化化合物(B−1)は、それぞれ0.01g、及
び、0gであった。更に、実施例1と同様の操作で、乾
燥物を元素分析した結果、官能化化合物(B−1)由来
のケイ素が検出された。実施例1と同様に、平板状成形
体を得た。この平板状成形体は、実施例1と同様に、透
明の淡い黄色であり、異物は見られない。
【0066】
【実施例11】ポリフェニレンエーテル(A−1)50
kgと官能化化合物(B−1)2kgを、ジャケット加
熱可能な奈良機械(株)社製NPD−16W型パドルド
ライヤー中に入れ内部を窒素置換した。ジャケットに加
熱水蒸気を導入し180℃まで1時間かけて加熱した。
ジャケット温度が180℃に到達した後、15分間保温
した後、冷水をジャケットに流し冷却した。内容物のう
ちの50gから、実施例1と同様の操作で、乾燥前洗浄
物、乾燥前濾液、乾燥物(49.3g)、及び、乾燥後
濾液を得た。乾燥前濾液、及び、乾燥後濾液中に含まれ
る官能化化合物(B−1)は、それぞれ、0.02及び
0gであった。実施例1と同様に、透明の淡い黄色で、
異物は見られない平板状成形体を得た。
【0067】
【実施例12】ポリフェニレンエーテル(A−1)15
0kgと官能化化合物(B−1)2kgを、ジャケット
加熱可能な三井鉱山(株)社製FM500型ヘンシェル
ミキサー入れ内部を窒素置換した。撹拌羽根を高速回転
し、剪断発熱により内容物を180℃まで50分かけて
加熱した。ジャケット温度が180℃に到達した後、5
分間高速回転を継続した後、冷水をジャケットに流し冷
却した。内容物のうちの50gから、実施例1と同様の
操作で、乾燥前洗浄物、乾燥前濾液、乾燥物(49.4
g)、及び、乾燥後濾液を得た。乾燥前濾液、及び、乾
燥後濾液中に含まれる官能化化合物(B−1)は、それ
ぞれ、0.02及び0gであった。実施例1と同様に、
透明の淡い黄色で、異物は見られない平板状成形体を得
た。
【0068】
【実施例13】ポリフェニレンエーテル(A−1)15
0kgと官能化化合物(B−1)2kgを、ジャケット
加熱可能なホッパー中に入れ内部を窒素置換した。ジャ
ケットに加熱水蒸気を導入し180℃まで1時間かけて
加熱した。ジャケット温度が180℃に到達した後、1
5分間保温した後、冷水をジャケットに流し冷却した。
内容物のうちの50gから、実施例1と同様の操作で、
乾燥前洗浄物、乾燥前濾液、乾燥物(49.3g)、及
び、乾燥後濾液を得た。乾燥前濾液、及び、乾燥後濾液
中に含まれる官能化化合物(B−1)は、それぞれ、
0.02及び0gであった。実施例1と同様に、透明の
淡い黄色で、異物は見られない平板状成形体を得た。
【0069】
【発明の効果】本発明の官能化ポリフェニレンエーテル
樹脂の製造方法により、十分に官能化され、かつ、設備
面・エネルギー面での問題がなく、かつ、色調・外観と
耐熱性・機械物性のバランスが良く、産業界の要求に十
分応える官能化ポリフェニレンエーテル樹脂を提供する
ことが可能になった。

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 下記(式1)の構造単位からなるポリフ
    ェニレンエーテル(A)100重量部に対し、分子構造
    内に少なくとも1個の炭素−炭素二重結合または三重結
    合及び少なくとも1個の有機置換シリル基を有する少な
    くとも1種の官能化化合物(B)0.01〜50.0重
    量部を添加した混合物を50℃以上(A)の融点以下の
    反応温度、かつ、実質的に溶媒が存在しない系で反応す
    ることを特徴とする官能化ポリフェニレンエーテル樹脂
    の製造方法。 【化1】 (R1、R4は、それぞれ独立して、水素、第一級もしく
    は第二級の低級アルキル、フェニル、アミノアルキル、
    炭化水素オキシを表わす。R2、R3は、それぞれ独立し
    て、水素、第一級もしくは第二級の低級アルキル、フェ
    ニルを表わす。)
  2. 【請求項2】 官能化化合物(B)がγ−(メタクリロ
    キシプロピル)トリメトキシシラン、γ−(メタクリロ
    キシプロピル)トリエトキシシラン、γ−(アクリロキ
    シプロピル)トリメトキシシランまたはγ−(アクリロ
    キシプロピル)トリエトキシシランより選ばれる1種類
    または2種類以上の化合物であることを特徴とする請求
    項1に記載の官能化ポリフェニレンエーテル樹脂の製造
    方法。
  3. 【請求項3】 ラジカル開始剤0.01〜10重量部を
    添加することを特徴とする請求項1又は2に記載の官能
    化ポリフェニレンエーテル樹脂の製造方法。
  4. 【請求項4】 ポリフェニレンエーテル(A)が、溶液
    より沈殿して得られるパウダー状のもので、融点が24
    0℃〜260℃のポリフェニレンエーテルであることを
    特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の官能化ポリ
    フェニレンエーテル樹脂の製造方法。
  5. 【請求項5】 パドルドライヤーを用い製造することを
    特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の官能化ポリ
    フェニレンエーテル樹脂の製造方法。
  6. 【請求項6】 ヘンシェルミキサーを用い製造すること
    を特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の官能化ポ
    リフェニレンエーテル樹脂の製造方法。
  7. 【請求項7】 ホッパーを用い製造することを特徴とす
    る請求項1〜4のいずれかに記載の官能化ポリフェニレ
    ンエーテル樹脂の製造方法。
  8. 【請求項8】 請求項1〜7のいずれかに記載の製造方
    法で製造された官能化ポリフェニレンエーテル樹脂。
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WO2002059180A1 (fr) * 2001-01-25 2002-08-01 Asahi Kasei Kabushiki Kaisha Resine de polyphenylene ether fonctionnel
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