JP5194116B2 - 低溶融粘度マレイミド−α−アルキルスチレン系三元重合体及びこれを製造する連続塊状重合方法 - Google Patents
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Description
[実施例1〜8]
まず、図3に示すように、常温で第1の調製槽1に主原料であるN−フェニルマレイミド、α−メチルスチレン、及びアクリロニトリルを、表1に記載された割合で導入し撹拌した。混合が完了したら、第1の調製槽1の単量体の混合物を徐々に重合反応器の上部から導入しながら重合反応器の温度を適正温度まで上昇させた。また、この過程で溶媒及び開始剤を表1に記載された量で重合反応器の上部から徐々に導入した。重合の進行中、第2、第3、第4及び第5の調製槽2、3、4、5においても、上述のような単量体の混合物を上述のような方法で調製して重合反応器の内部に順に導入した。
この比較例は、先にバッチ反応器(batch reactor)にα−メチル及びアクリロニトリルを導入するか、またはα−メチル及びアクリロニトリルを先に導入して撹拌しながら無水マレイン酸を導入するか、またはα−メチルスチレン、アクリロニトリル及びスチレンを先に導入して撹拌しながら無水マレイン酸を導入する。また、それぞれの単量体混合物に対して溶媒及び開始剤を導入し、バッチ反応器の温度を適正温度まで上昇させた。重合が適度に進行するように、バッチ反応器の下部からの重合体及び単量体の混合物をDMF(N,N−ジメチルホルムアミド)[DMF(N,N-dimethylformamide)]溶媒槽に移送して完全に溶解した。このように、完全に溶解して得られた重合体の溶液は、多量のメタノール(methanol)が入った溶媒槽の上部からゆっくり添加しながら重合体のみをさらに固体化させる凝結工程(resolidification process)、重合体のみを濾過する濾過工程(filtering process)及び真空装置を備える押出機を経て最終的にペレット状の耐熱強化剤(heat-resistant reinforcing material)を調製した。このように調製した耐熱強化剤の重合体内の組成は、EA(元素分析、バリオEL/エレメンタール社)[EA(Elementary analysis、Vario EL/ELEMENTAR)]、1H NMR(核磁気共鳴装置、400MHz/バリアン社)[1H/13C NMR(Nuclear Magnetic Resonance、400MHz/VARIAN)]及びFT−IR(フーリエ変換赤外分光器、FTS−60A/バイオ・ラド社)[FT-IR(Fourier Transform Infrared Spectroscopy、FTS-60A/VIO-RAD)]で分析し、そして分子量は溶出液(eluate)としてTHF(テトラヒドロフラン)[THF(Tetrahydrofuran)]を利用したGPC(ゲル透過クロマトグラフィ、シマズVP)[GPC(Gel Permeation Chromatography、Shimadzu VP)]によって標準ポリスチレン(PS)[Standard Polystyrene(PS)]試料に対する相対値で分析した。また、ガラス転移温度はDSC(示差走査熱量測定、ダイヤモンド/パーキン・エルマー製)[DSC(Differential Scanning Calorimetry、Diamond/Perkin-Elmer)]で分析した。そして、未反応の残存単量体はGC(ガスクロマトグラフィ、CP−3800/バリアン社)[GS(gas chromatography、CP-3800/VARIAN)]で分析した。さらに、高温での熱安定性はTGA(熱重量分析、ピリス6/パーキン・エルマー社)[TGA(Thermogravimetric analysis、Pyris6/Perkin-Elmer)]を利用し、初期重量に比べて1重量%減少するとき、これに相応する温度の値で測定した。これらの結果は、表3及び表4に示されている。
Claims (16)
- N−置換マレイミド単量体、α−アルキルスチレン単量体、及び不飽和ニトリル単量体の混合物を一つ以上の撹拌槽反応器を含む重合反応器に連続的に導入する工程と、
前記重合反応器に導入される単量体の混合物を連続的に重合する工程と、
得られた重合体と未反応単量体との混合物を、前記重合体及び単量体の混合物を前記重合体と前記未反応単量体とに分離する脱揮発装置に移送する工程とを含むことを特徴とする、三元塊状重合体の製造方法。 - 前記脱揮発装置から回収された前記未反応単量体の混合物は凝縮器を経て原料供給ラインに導入され、前記重合体は真空装置を備える押出機によって調製されることを特徴とする、請求項1に記載の三元塊状重合体の製造方法。
- 前記単量体の混合物は、α−アルキルスチレン単量体、不飽和ニトリル単量体を先に導入し、N−置換マレイミド単量体を後に導入して混合するか、または不飽和ニトリル単量体に溶解されたN−置換マレイミド単量体をα−アルキルスチレン単量体に導入して混合することを特徴とする、請求項1に記載の三元塊状重合体の製造方法。
- 前記重合体と未反応単量体との混合物は、前記撹拌槽反応器から前記脱揮発装置に直接移送されるか、または次の撹拌槽反応器に移送されることを特徴とする、請求項1に記載の三元塊状重合体の製造方法。
- 前記重合体及び単量体の混合物の温度は、60〜180℃に維持されることを特徴とする、請求項1に記載の三元塊状重合体の製造方法。
- 前記脱揮発装置から移送された前記重合体が他の脱揮発装置を経て押出機に移送されることができることを特徴とする、請求項2に記載の三元塊状重合体の製造方法。
- 前記脱揮発装置に移送される前記重合体及び単量体の混合物の最終重合転化率は、20〜80重量%であることを特徴とする、請求項1に記載の三元塊状重合体の製造方法。
- 前記マレイミド−α−アルキルスチレン系耐熱三元重合体は、N−置換マレイミド5〜60重量%、α−アルキルスチレン単量体10〜70重量%、及び不飽和ニトリル単量体5〜50重量%を含むことを特徴とする、請求項1に記載の三元塊状重合体の製造方法。
- 前記三元重合体の重量平均分子量(Mw)が70000〜300000、ガラス転移温度が140〜200℃であることを特徴とする、請求項8に記載の三元塊状重合体の製造方法。
- 前記単量体の混合物は、前記単量体の混合物100重量部に対して20重量部以下の有機溶媒をさらに含み、かつ開始剤0〜5000ppmを含むことを特徴とする、請求項1に記載の三元塊状重合体の製造方法。
- 前記溶媒は、沸点が60〜200℃の単一有機溶媒及びこれらの混合物よりなる群から選ばれ、かつ前記開始剤は、アゾビスイソブチロニトリル、ベンゾイルペルオキサイド、t−ブチルペルオキシ−2−エチル−ヘキサノエート、クミルペルオキサイド、t−ブチルペルオキサイド、1,1−ジ(t−ブチルペルオキシ)シクロヘキサン、及びこれらの混合物よりなる群から選ばれることを特徴とする、請求項10に記載の三元塊状重合体の製造方法。
- 前記撹拌槽反応器に、別のラインを通じて、添加剤、単量体、または単量体の混合物がを導入できることを特徴とする、請求項1に記載の三元塊状重合体の製造方法。
- 前記重合反応器内における前記重合体及び単量体の混合物のレベルは40〜95%であることを特徴とする、請求項1に記載の三元塊状重合体の製造方法。
- 前記脱揮発装置を経た前記重合体の温度は60〜300℃に調整されることを特徴とする、請求項1に記載の三元塊状重合体の製造方法。
- 前記単量体の混合物は、前記単量体の混合物100重量部に対して5000ppm以下の分子量調整剤を含むことを特徴とする、請求項1に記載の三元塊状重合体の製造方法。
- 前記分子量調整剤は、n−ドデシルメルカプタン、n−アミルメルカプタン、t−ブチルメルカプタン、t−ドデシルメルカプタン、n−ヘキシルメルカプタン、n−オクチルメルカプタン、n−ノニルメルカプタン及びこれらの混合物よりなる群から選ばれることを特徴とする、請求項15に記載の三元塊状重合体の製造方法。
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