JPS6411661B2 - - Google Patents
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- JPS6411661B2 JPS6411661B2 JP8754588A JP8754588A JPS6411661B2 JP S6411661 B2 JPS6411661 B2 JP S6411661B2 JP 8754588 A JP8754588 A JP 8754588A JP 8754588 A JP8754588 A JP 8754588A JP S6411661 B2 JPS6411661 B2 JP S6411661B2
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- Graft Or Block Polymers (AREA)
- Polymers With Sulfur, Phosphorus Or Metals In The Main Chain (AREA)
- Other Resins Obtained By Reactions Not Involving Carbon-To-Carbon Unsaturated Bonds (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はポリアリーレンエーテルスルホン(以
下、芳香族ポリスルホンと略称する)とビニル共
重合体からなるグラフト共重合体の製造方法に関
するものである。さらに詳しくは、耐熱性、機械
的特性および良流動性が均衡に優れたプラスチツ
ク素材を提供することを目的としたものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a method for producing a graft copolymer comprising polyarylene ether sulfone (hereinafter abbreviated as aromatic polysulfone) and a vinyl copolymer. More specifically, the purpose is to provide a plastic material that is well-balanced in heat resistance, mechanical properties, and good fluidity.
芳香族ポリスルホンは耐熱性、機械特性、電気
特性などに優れた熱可塑性材料であり、これらの
諸特性のゆえにエンジニアリングプラスチツクと
して電気・電子部品、航空機部品、自動車部品、
衛生食品機器部品などに一部活用されている。し
かし、芳香族ポリスルホンはまだまだ高価な材料
であり、しかも成形流動性が必ずしも十分でない
ために、経済性を要求される部品類に本格採用さ
れるにはいたつていない。 Aromatic polysulfone is a thermoplastic material with excellent heat resistance, mechanical properties, electrical properties, etc. Due to these properties, it is used as an engineering plastic for electrical and electronic parts, aircraft parts, automobile parts, etc.
It is partially used in sanitary food equipment parts, etc. However, aromatic polysulfone is still an expensive material and does not necessarily have sufficient molding fluidity, so it has not yet been fully adopted for parts that require economic efficiency.
そのため、芳香族ポリスルホンを他の安価、か
つ流動性の良好な汎用熱可塑性樹脂類、たとえ
ば、ビニル重合体とブレンドする方法が種々提案
されている(たとえば、特公昭46−37896号公報、
特公昭46−37905号公報、特公昭47−31095号公
報、特開昭47−5581号公報、特開昭49−128048号
公報など)。しかし、これら芳香族ポリスルホン
とビニル重合体との配合物は、単純溶融ブレンド
を前提としたものであつて、完全な海−島分離構
造を形成しており、特にビニル重合体が海成分を
構成する組成物(ビニル重合体部分が量的に優勢
となる配合物)においては、芳香族ポリスルホン
の有する優れた耐熱特性がほとんど生かされてい
ない。たとえば、芳香族ポリスルホン(UCC社
製“Udel P−1700”)とAS樹脂(スチレン/ア
クリロニトリル76/24重量比共重合体)とを押出
機で単純溶融ブレンドした場合に得られる組成物
のBS法熱変形温度(イギリス規格BS2782−
102C)は2080重量混合比で108℃、4060重量
混合比で120℃程度にしかならない。この値は芳
香族ポリスルホン(“Udel P−1700”)のBS法
熱変形温度185℃およびAS(スチレン/アクリロ
ニトリル76/24重量比共重合体)樹脂のBS法熱
変形温度102℃の加成性から算出される値に比べ
て格段に低く不満足なものである。 Therefore, various methods have been proposed for blending aromatic polysulfone with other general-purpose thermoplastic resins that are inexpensive and have good fluidity, such as vinyl polymers (for example, Japanese Patent Publication No. 46-37896,
(Japanese Patent Publication No. 46-37905, Japanese Patent Publication No. 47-31095, Japanese Patent Application Publication No. 47-5581, Japanese Patent Application Publication No. 128048-1972, etc.). However, these blends of aromatic polysulfone and vinyl polymer are based on simple melt blending, and form a completely separated sea-island structure, with the vinyl polymer making up the sea component. In such compositions (compositions in which the vinyl polymer portion is quantitatively predominant), the excellent heat resistance properties of aromatic polysulfone are hardly utilized. For example, the BS method uses a composition obtained by simply melt blending aromatic polysulfone ("Udel P-1700" manufactured by UCC) and AS resin (styrene/acrylonitrile 76/24 weight ratio copolymer) using an extruder. Heat distortion temperature (British standard BS2782−
102C) is 108℃ with a 2080 weight mixing ratio, and only about 120℃ with a 4060 weight mixing ratio. This value is based on the additivity of the BS method heat distortion temperature of aromatic polysulfone (“Udel P-1700”), 185°C, and the BS method heat distortion temperature of AS (styrene/acrylonitrile 76/24 weight ratio copolymer) resin, 102°C. This is much lower than the value calculated from , and is unsatisfactory.
また、芳香族ポリスルホンにビニル単量体をグ
ラフト共重合させることを目的として単純な芳香
族ポリスルホンの存在下にビニル単量体を重合さ
せる方法も提案されてきた。たとえば、芳香族ポ
リスルホン−塩化ビニル系共重合体の製造方法
(特公昭46−21216号公報)、芳香族ポリスルホン
−ビニルモノマー類系共重合体の製造方法(特公
昭47−23665号公報)などである。 Furthermore, a method has been proposed in which a vinyl monomer is polymerized in the presence of a simple aromatic polysulfone for the purpose of graft copolymerizing a vinyl monomer onto an aromatic polysulfone. For example, a method for producing an aromatic polysulfone-vinyl chloride copolymer (Japanese Patent Publication No. 46-21216), a method for producing an aromatic polysulfone-vinyl monomer copolymer (Japanese Patent Publication No. 47-23665), etc. be.
しかしながら、これらの方法においては、ビニ
ル単量体そのものがフエノール基またはアルカリ
フエノレート基と反応することのできる官能基を
有しないため、効果的にグラフト反応を行なわせ
ることが困難である。すなわち、特公昭47−
23665号公報記載の方法ではグラフト率が低すぎ、
また、特公昭46−21216号公報記載の方法では、
特に塩化ビニル以外のビニル単量体をグラフト重
合させる場合、効果的にグラフト反応することが
困難である。 However, in these methods, it is difficult to carry out the graft reaction effectively because the vinyl monomer itself does not have a functional group that can react with a phenol group or an alkali phenolate group. In other words, the special public official 1977-
The method described in Publication No. 23665 had a too low grafting rate;
In addition, in the method described in Japanese Patent Publication No. 46-21216,
In particular, when graft polymerizing vinyl monomers other than vinyl chloride, it is difficult to carry out the graft reaction effectively.
そこで、本発明者らは芳香族ポリスルホンとビ
ニル重合体とをより効果的にグラフトさせ、耐熱
性、機械的特性および良流動性が均衡に優れたグ
ラフト共重合体を得る方法について鋭意検討した
結果、ビニル重合体の側鎖に特定のグラフト活性
点を導入し、これを用いて高分子グラフト反応を
行なうことにより、上記目的が極めて効果的に達
成できることを見出し、本発明に到達した。 Therefore, the present inventors conducted intensive studies on a method for more effectively grafting aromatic polysulfone and vinyl polymer to obtain a graft copolymer with an excellent balance of heat resistance, mechanical properties, and good fluidity. The inventors have discovered that the above object can be achieved very effectively by introducing a specific grafting active site into the side chain of a vinyl polymer and performing a polymer grafting reaction using this, and have arrived at the present invention.
すなわち本発明は、側鎖に0.05〜30重量%の酸
ハライド基、酸無水物基、グリシジル基、ハロメ
チル基およびスルホニルハライド基から選ばれた
官能基を1種または2種以上有する活性ビニル重
合体または共重合体Aと末端にフエノール性水酸
基またはアルカリフエノレート基を有する芳香族
ポリスルホンBを極性有機溶媒中で反応させるこ
とを特徴とするグラフト共重合体の製造方法を提
供するものである。 That is, the present invention provides an activated vinyl polymer having 0.05 to 30% by weight of one or more functional groups selected from acid halide groups, acid anhydride groups, glycidyl groups, halomethyl groups, and sulfonyl halide groups in the side chain. Alternatively, it provides a method for producing a graft copolymer, which comprises reacting copolymer A with aromatic polysulfone B having a phenolic hydroxyl group or an alkali phenolate group at the end in a polar organic solvent.
本発明においては、使用するビニル重合体また
は共重合体に予め、上記特定の活性点を導入して
おくことにより、グラフト共重合体反応を効率的
に進行させることができ、目的とする特性を満足
したグラフト共重合体を得ることができる。しか
して、以下においては便宜上、上記活性点を導入
したビニル重合体または共重合体を活性ビニル
(共)重合体と呼称する。 In the present invention, by introducing the above-mentioned specific active sites into the vinyl polymer or copolymer used in advance, the graft copolymer reaction can proceed efficiently and the desired properties can be achieved. A satisfactory graft copolymer can be obtained. Therefore, hereinafter, for convenience, the vinyl polymer or copolymer into which the above-mentioned active sites have been introduced will be referred to as an activated vinyl (co)polymer.
本発明のグラフト共重合反応は活性ビニル
(共)重合体の活性基と芳香族ポリスルホンの末
端(フエノール性水酸基またはアルカリフエノレ
ート基)とを反応させる方法によつて効率的に進
行し、得られるグラフト共重合体は目的とする特
性を備えている。そこで以下においては便宜上、
本発明の反応を高分子グラフト反応と呼称する。 The graft copolymerization reaction of the present invention proceeds efficiently by a method of reacting the active group of the activated vinyl (co)polymer with the terminal end (phenolic hydroxyl group or alkali phenolate group) of the aromatic polysulfone. The graft copolymer has the desired properties. Therefore, for convenience, below,
The reaction of the present invention is called a polymer graft reaction.
本発明の高分子グラフト反応に供される芳香族
ポリスルホンとは、アルカリフエノレート基と電
子吸引性スルホン基で活性化された芳香族ハロゲ
ン基とを非プロトン性極性溶媒中で縮合反応させ
ることにより得られる形式の重合体であり、アリ
ーレン結合(芳香族結合)、エーテル結合および
スルホン結合の三者を必須の結合単位とする線状
重合体である。具体的には(1)ビスフエノール類の
アルカリフエノレートと分子内にスルホン結合を
持つた芳香族ジハロゲン化物とを縮合反応する方
法あるいは(2)分子内にスルホン結合を持つた芳香
族ハロフエノールのアルカリフエノレートを自己
縮合反応させる方法のいずれかによる重合で得ら
れる重合体である。 The aromatic polysulfone to be subjected to the polymer grafting reaction of the present invention is obtained by subjecting an alkali phenolate group and an aromatic halogen group activated with an electron-withdrawing sulfone group to a condensation reaction in an aprotic polar solvent. This type of polymer is a linear polymer that has three essential bond units: arylene bonds (aromatic bonds), ether bonds, and sulfone bonds. Specifically, (1) a method of condensation reaction between an alkali phenolate of bisphenols and an aromatic dihalide having a sulfone bond in the molecule, or (2) a method of condensation reaction of an alkali phenolate of bisphenols with an aromatic dihalide having a sulfone bond in the molecule, or (2) a method of condensation reaction of an alkali phenolate of bisphenols with an aromatic dihalide having a sulfone bond in the molecule, or (2) a method of condensation reaction of an alkali phenolate of bisphenols with an aromatic dihalide having a sulfone bond in the molecule. It is a polymer obtained by polymerizing an alkali phenolate by any of the methods of subjecting it to a self-condensation reaction.
上記(1)法で用いるビスフエノール類の例として
は、たとえば、ヒドロキノン、レゾルシン、ビス
−(ヒドロキシフエニル)アルカン、たとえば、
2,2−ビス−(4−ヒドロキシフエニル)プロ
パン、2,4′−ジヒドロキシジフエニルメタン、
ビス−(4−ヒドロキシフエニル)メタン、ビス
−(2−ヒドロキシフエニル)メタン、ビス−(4
−ヒドロキシ−2,6−ジメチル−3−メトキシ
フエニル)メタン、1,1−ビス−(4−ヒドロ
キシフエニル)エタン、1,2−ビス−(4−ヒ
ドロキシフエニル)エタン、1,1−ビス−(4
−ヒドロキシ−2−クロルフエニル)エタン、
2,2−ビス−(4−ヒドロキシナフチル)プロ
パン、2,2−ビス−(4−ヒドロキシフエニル)
ペンタン、3,3−ビス−(4−ヒドロキシフエ
ニル)ペンタン、2,2−ビス−(4−ヒドロキ
シフエニル)ヘプタン、ビス−(4−ヒドロキシ
フエニル)フエニルメタン、パラ−α,α′−ビス
(4−ヒドロキシフエニル)−パラ−ジイソプロピ
ルベンゼンなど;ジ(ヒドロキシフエニル)エー
テル、たとえば、ビス−(4−ヒドロキシフエニ
ル)エーテル、4,3′−、4,2′−、2,2′−、
2,3′−ジヒドロキシジフエニルエーテル、4,
4′−ジヒドロキシ−2,6−ジメチルジフエニル
エーテル、ビス−(4−ヒドロキシナフチル)エ
ーテルなど;ジ(ヒドロキシフエニル)スルホ
ン、たとえば、ビス−(4−ヒドロキシフエニル)
スルホン、ビス−(3−ヒドロキシフエニル)ス
ルホン、2,4′−ジヒドロキシフエニルスルホ
ン、ビス−(3−ヒドロキシフエニル)スルホン、
2,4′−ジヒドロキシジフエニルスルホンなど、
さらに3核以上のフエニル核を有するこれらの類
似物が挙げられる。これらのビスフエノール類の
ベンゼン核にC1〜C9のアルキル基、C6〜C18の芳
香族基あるいはアラルキル基、C1〜C12のエーテ
ル基などの不活性置換基を導入したものも用いる
ことができる。これらのビスフエノール類は1種
または2種以上の混合物で用いられる。 Examples of bisphenols used in the above method (1) include hydroquinone, resorcinol, bis-(hydroxyphenyl)alkane, and
2,2-bis-(4-hydroxyphenyl)propane, 2,4'-dihydroxydiphenylmethane,
Bis-(4-hydroxyphenyl)methane, bis-(2-hydroxyphenyl)methane, bis-(4-hydroxyphenyl)methane,
-hydroxy-2,6-dimethyl-3-methoxyphenyl)methane, 1,1-bis-(4-hydroxyphenyl)ethane, 1,2-bis-(4-hydroxyphenyl)ethane, 1,1 -Bis-(4
-hydroxy-2-chlorophenyl)ethane,
2,2-bis-(4-hydroxynaphthyl)propane, 2,2-bis-(4-hydroxyphenyl)
Pentane, 3,3-bis-(4-hydroxyphenyl)pentane, 2,2-bis-(4-hydroxyphenyl)heptane, bis-(4-hydroxyphenyl)phenylmethane, para-α,α′- Bis(4-hydroxyphenyl)-para-diisopropylbenzene, etc.; di(hydroxyphenyl) ethers, such as bis-(4-hydroxyphenyl) ether, 4,3'-, 4,2'-, 2, 2′−,
2,3'-dihydroxydiphenyl ether, 4,
4'-dihydroxy-2,6-dimethyldiphenyl ether, bis-(4-hydroxynaphthyl) ether, etc.; di(hydroxyphenyl) sulfone, e.g. bis-(4-hydroxyphenyl)
Sulfone, bis-(3-hydroxyphenyl) sulfone, 2,4'-dihydroxyphenyl sulfone, bis-(3-hydroxyphenyl) sulfone,
2,4′-dihydroxydiphenyl sulfone, etc.
Furthermore, analogs thereof having three or more phenyl nuclei may be mentioned. These bisphenols also have inert substituents introduced into the benzene nucleus, such as C 1 to C 9 alkyl groups, C 6 to C 18 aromatic or aralkyl groups, and C 1 to C 12 ether groups. Can be used. These bisphenols may be used alone or in a mixture of two or more.
また、上記(1)法で用いる芳香族ジハロゲン化物
としては、たとえば、4,4′−ジクロルジフエニ
ルスルホン、4,4′−ジフルオロジフエニルスル
ホン、4,4′−ジブロムジフエニルスルホン、
4,4′−ジヨードジフエニルスルホン、2,4′−
ジクロルジフエニルスルホン、2,4′−ジブロム
ジフエニルスルホン、2,4′−ジフルオロジフエ
ニルスルホン、2,4′−ジヨードジフエニルスル
ホンあるいは下式に示されるものなどが挙げられ
る(ここでXは、ハロゲン、すなわち、フツ素、
塩素、臭素またはヨウ素を示す)。 Further, the aromatic dihalides used in the above method (1) include, for example, 4,4'-dichlorodiphenyl sulfone, 4,4'-difluorodiphenylsulfone, 4,4'-dibromidiphenyl sulfone,
4,4'-diiododiphenyl sulfone, 2,4'-
Examples include dichlorodiphenyl sulfone, 2,4'-dibromidiphenyl sulfone, 2,4'-difluorodiphenylsulfone, 2,4'-diiododiphenyl sulfone, and those shown in the following formula. and X is halogen, i.e., fluorine,
(indicates chlorine, bromine or iodine).
これらのベンゼン核にC1〜C9のアルキル基、
C6〜C18の芳香族基またはアラルキル基、C1〜C12
のエーテル基などの不活性基あるいはハロゲン
基、ニトロ基、アルキルスルホン基、アリールス
ルホン基、ニトロソ基のごとき電子吸引性の活性
化基を導入したものも使用できる。これらの芳香
族ジハロゲン化物は1種あるいは2種以上の混合
物で使用される。 C 1 to C 9 alkyl groups in these benzene nuclei,
C6 - C18 aromatic or aralkyl group, C1 - C12
It is also possible to use those into which an inert group such as an ether group or an electron-withdrawing activating group such as a halogen group, nitro group, alkylsulfone group, arylsulfone group, or nitroso group is introduced. These aromatic dihalides may be used alone or in a mixture of two or more.
一方、上記(2)法で用いられる分子内にスルホン
結合を有する芳香族ハロフエノールとしては、た
とえば、下式のようなものが挙げられる(ここで
Xは、ハロゲン、すなわち、フツ素、塩素、臭素
またはヨウ素を示す)。 On the other hand, examples of the aromatic halophenols having a sulfone bond in the molecule used in the above method (2) include those shown in the following formula (where X is halogen, i.e., fluorine, chlorine, (indicates bromine or iodine).
これらのベンゼン核にC1〜C9のアルキル基、
C6〜C18の芳香族基またはアラルキル基、C1〜C12
のエーテル基などの置換基を導入したものも使用
でき、また、ハロゲン基が結合しているベンゼン
核にニトロ基、アルキルスルホン基、アリールス
ルホン基、ニトロソ基、ハロゲン基のごとき電子
吸引性の活性化置換基を導入したものも有効であ
る。これらのハロフエノール類は前もつて合成さ
れたものを使用に供することも可能であるが、重
合反応系中であらかじめジハロゲン化物とアルカ
リ金属水酸化物とを反応させることにより調製し
たハロフエノールのアルカリフエノレートを使用
することも可能である。これらのハロフエノール
は単独でまたは2種以上の混合であるいはまた前
述のビスフエノール類/ジハロゲン化物との混合
物で用いられる。 C 1 to C 9 alkyl groups in these benzene nuclei,
C6 - C18 aromatic or aralkyl group, C1 - C12
Substituents such as ether groups can be introduced into the benzene nucleus to which halogen groups are bonded, and electron-withdrawing activities such as nitro groups, alkylsulfone groups, arylsulfone groups, nitroso groups, and halogen groups can also be used. It is also effective to introduce a chemical substituent. Although it is possible to use these halphenols that have been synthesized in advance, it is also possible to use an alkali halophenol prepared by reacting a dihalide and an alkali metal hydroxide in advance in the polymerization reaction system. It is also possible to use phenolates. These halophenols can be used alone, in combination of two or more, or in mixtures with the above-mentioned bisphenols/dihalides.
上記ビスフエノール類または芳香族ハロフエノ
ールのアルカリフエノレートとしては、ナトリウ
ムフエノレートおよびカリウムフエノレートが経
済的なことおよび取扱いが容易なことなどから好
ましいが、他のアルカリフエノレートも使用可能
である。アルカリフエノレートは前もつて合成さ
れたものを使用に供することも可能であるが、重
合反応系中であらかじめ芳香族性水酸基とアルカ
リ金属水酸化物、炭酸アルカリ金属、アルカリ金
属、アルカリ金属水素化物などとを反応させるこ
とによつて調製することも可能である。 As the alkali phenolate of the bisphenols or aromatic halophenols, sodium phenolate and potassium phenolate are preferred because they are economical and easy to handle, but other alkali phenolates can also be used. Alkali phenolates can be synthesized in advance, but aromatic hydroxyl groups and alkali metal hydroxides, alkali metal carbonates, alkali metals, and alkali metal hydrides can be synthesized in advance in the polymerization reaction system. It can also be prepared by reacting with, etc.
上記構成成分からなる芳香族ポリスルホンの重
合は一般には溶融中無水条件で、100℃以上の温
度で行なわれる。特殊な場合としてクラウンエー
テルなどの相間移動溶媒を用いた場合は低温の界
面重合でも芳香族ポリスルホン重合物が得られる
こともある。重合溶媒として好適な非プロトン性
極性溶媒の例としては、ジメチルスルホキシド、
ジエチルスルホキシド、テトラヒドロチオフエン
−1−モノオキシドなどのスルホキシド類、ジメ
チルスルホン、ジエチルスルホン、ジイソプロピ
ルスルホン、スルホランなどのスルホン類、ジメ
チルホルムアミド、ジメチルアセトアミドなどの
N−アルキルアミド類、N−メチルピロリドン、
N−メチルカプロラクタムなどのN置換ラクタム
類、アセトフエノンなどのケトン類、ジフエニル
エーテルなどのエーテル類などが挙げられる。 Polymerization of the aromatic polysulfone consisting of the above components is generally carried out under anhydrous conditions during melting at a temperature of 100° C. or higher. In special cases, when a phase transfer solvent such as crown ether is used, aromatic polysulfone polymers may be obtained even by low-temperature interfacial polymerization. Examples of aprotic polar solvents suitable as polymerization solvents include dimethyl sulfoxide,
Sulfoxides such as diethyl sulfoxide and tetrahydrothiophene-1-monoxide, sulfones such as dimethylsulfone, diethylsulfone, diisopropylsulfone, and sulfolane, N-alkylamides such as dimethylformamide and dimethylacetamide, N-methylpyrrolidone,
Examples include N-substituted lactams such as N-methylcaprolactam, ketones such as acetophenone, and ethers such as diphenyl ether.
このようにして得られる芳香族ポリスルホンの
代表的な例として次のような構造式からなるもの
が挙げられる。 Representative examples of aromatic polysulfones obtained in this manner include those having the following structural formula.
これらの芳香族ポリスルホンの重合条件は、た
とえば、特公昭42−7799号公報、特公昭47−617
号公報などにさらに詳細に開示されている。 The polymerization conditions for these aromatic polysulfones are described, for example, in Japanese Patent Publication No. 42-7799 and Japanese Patent Publication No. 47-617.
Further details are disclosed in the publication.
なお、これら芳香族ポリスルホンにおいて、こ
れと上記高分子グラフト反応に適用する場合に
は、重合体末端にフエノール性水酸基またはアル
カリフエノレート基を有することが必要であり、
このような末端を有する芳香族ポリスルホンは前
述の重合終了後、何ら末端を封鎖する操作を行な
わないかあるいは重合終了後、単に酸を添加して
中和するなどの方法により得ることができる。 In addition, when these aromatic polysulfones are applied to the above-mentioned polymer graft reaction, it is necessary to have a phenolic hydroxyl group or an alkali phenolate group at the polymer end.
Aromatic polysulfones having such terminals can be obtained by not performing any operation for capping the terminals after the completion of the above-mentioned polymerization, or by simply adding an acid to neutralize the polysulfone after the completion of the polymerization.
本発明で用いる側鎖に酸ハライド基、酸無水物
基、グリシジル基、ハロメチル基およびスルホニ
ルハライド基から選ばれた官能基を有する活性ビ
ニル(共)重合体は、α,β不飽和カルボン酸塩
化物、その酸無水物、グリシジルエステル、たと
えば、アクリル酸クロリド、メタクリル酸クロリ
ド、クロトン酸クロリド、p−ビニルベンゾイル
クロリド、無水マレイン酸、イタコン酸無水物、
シトラコン酸無水物、アクリル酸グリシジル、メ
タクリル酸グリシジルあるいはアリルクロリド、
アリルブロミド、アリルイオダイド、アリルグリ
シジルエーテル、p−クロルメチルスチレン、p
−ブロムメチルスチレン、p−クロルスルホスチ
レンなどの官能性ビニル単量体類の1種または2
種以上を(共)重合することによつて製造するこ
とができる。また、活性ビニル(共)重合体は予
め準備した非活性のビニル(共)重合体の側鎖
に、高分子反応によつて目的のグラフト活性基を
導入するという方法により製造することもでき
る。このような方法例としては、たとえば、アク
リル酸(共)重合体をチオニルクロリドと反応せ
しめて酸クロリド基を導入する方法、スチレン
(共)重合体をクロルメチルエーテルと反応せし
めてクロルメチル基を導入する方法、スチレン
(共)重合体をクロルスルホン酸と反応せしめて
スルホニルクロリド基を導入する方法などが挙げ
られる。 The activated vinyl (co)polymer having a functional group selected from an acid halide group, an acid anhydride group, a glycidyl group, a halomethyl group, and a sulfonyl halide group in the side chain used in the present invention is an α,β unsaturated carboxylic acid salt. compounds, their acid anhydrides, glycidyl esters, such as acrylic chloride, methacrylic chloride, crotonic chloride, p-vinylbenzoyl chloride, maleic anhydride, itaconic anhydride,
citraconic anhydride, glycidyl acrylate, glycidyl methacrylate or allyl chloride,
Allyl bromide, allyl iodide, allyl glycidyl ether, p-chloromethylstyrene, p
- One or two functional vinyl monomers such as bromomethylstyrene and p-chlorosulfostyrene
It can be produced by (co)polymerizing two or more species. Furthermore, the activated vinyl (co)polymer can also be produced by a method in which a desired graft active group is introduced into the side chain of an inactive vinyl (co)polymer prepared in advance by a polymer reaction. Examples of such methods include, for example, reacting an acrylic acid (co)polymer with thionyl chloride to introduce acid chloride groups, and reacting a styrene (co)polymer with chloromethyl ether to introduce chloromethyl groups. Examples include a method of reacting a styrene (co)polymer with chlorosulfonic acid to introduce a sulfonyl chloride group.
本発明においては、活性ビニル(共)重合体分
子中の活性点(グラフト反応性官能基)の量がグ
ラフト共重合体の生成効果を左右する。活性ビニ
ル(共)重合体中にグラフト活性の高い活性点の
数が多すぎる場合には芳香族ポリスルホンとのグ
ラフト反応中に副反応としての架橋反応が起こ
り、ゲル化して不溶、不融の重合体を生成する傾
向が強くなる。この傾向を低減させるためには、
活性ビニル(共)重合体製造時にフエノール性水
酸基もしくはアルカリフエノレート基に対して不
活性なビニル単量体類を希釈共重合させることが
有効であり、ゲル化傾向を明確に回避するために
は活性点(グラフト反応性官能基)の量を活性官
能基量として30重量%以下、官能性ビニル単量体
の共重合組成として50モル%以下、好ましくは20
モル%以下にすることが必要である。また、本発
明効果を発現させるためには、活性点が活性官能
基量として0.05重量%以上、官能性ビニル単量体
の共重合組成として0.1モル%以上の範囲である。 In the present invention, the amount of active sites (graft-reactive functional groups) in the activated vinyl (co)polymer molecule influences the production effect of the graft copolymer. If there are too many active sites with high grafting activity in the activated vinyl (co)polymer, a crosslinking reaction will occur as a side reaction during the grafting reaction with aromatic polysulfone, resulting in gelation and formation of insoluble and infusible polymers. The tendency to generate coalescence becomes stronger. To reduce this tendency,
During the production of activated vinyl (co)polymers, it is effective to dilute and copolymerize vinyl monomers that are inactive with respect to phenolic hydroxyl groups or alkali phenolate groups, and in order to clearly avoid the gelation tendency. The amount of active sites (graft-reactive functional groups) is 30% by weight or less as the amount of active functional groups, and the copolymerization composition of the functional vinyl monomer is 50% by mole or less, preferably 20% by weight or less.
It is necessary to keep it below mol%. In addition, in order to exhibit the effects of the present invention, the active sites should be in a range of 0.05% by weight or more as the amount of active functional groups and 0.1% by mole or more as the copolymerization composition of the functional vinyl monomer.
すなわち、活性点は、活性官能基量として0.05
〜30重量%、官能性ビニル単量体の共重合組成と
して0.01モル%〜50モル%である。高分子反応に
て活性基を導入する場合にも活性点の好ましい量
は同様に制限される。 In other words, the active point is 0.05 as the amount of active functional group.
30% by weight, and 0.01 mol% to 50 mol% as a copolymerization composition of the functional vinyl monomer. When introducing active groups in a polymer reaction, the preferable amount of active sites is similarly limited.
上述の活性点量制御を目的として希釈共重合さ
せることのできる不活性ビニル単量体類として
は、たとえば、スチレン、α−メチルスチレン、
2,6−ジメチルスチレン、p−クロルスチレ
ン、ビニルトルエンなどのアルケニル芳香族化合
物、アクリロニトリル、メタクリロニトリルなど
のアクリロニトリル系化合物、C1〜C18のアルキ
ル基成分よりなるメタクリル酸アルキルエステ
ル、C1〜C18のアルキル基成分よりなるアクリル
酸アルキルエステルなどのα,β不飽和カルボン
酸エステル、ブタジエン、イソプレン、クロロプ
レンなどのジエン化合物などを挙げることができ
る。これらは1種または2種以上の混合物で使用
することができる。 Examples of inert vinyl monomers that can be diluted and copolymerized for the purpose of controlling the amount of active sites include styrene, α-methylstyrene,
Alkenyl aromatic compounds such as 2,6-dimethylstyrene, p-chlorostyrene, and vinyltoluene, acrylonitrile compounds such as acrylonitrile and methacrylonitrile, methacrylic acid alkyl esters consisting of C 1 to C 18 alkyl group components, C 1 Examples thereof include α,β unsaturated carboxylic acid esters such as acrylic acid alkyl esters having a C18 alkyl group component, and diene compounds such as butadiene, isoprene, and chloroprene. These can be used alone or in a mixture of two or more.
本発明のグラフト反応は上記したごとく、高分
子グラフト反応により実施することができる。高
分子グラフト反応を実施するにあたつては、反応
系において活性ビニル(共)重合体類および芳香
族ポリスルホン(もしくはその重合途中の前駆
体)の両者が溶解もしくは膨潤している必要があ
る。このような溶媒として芳香族ポリスルホンの
重合溶媒として通常用いられるジメチルスルホキ
シドなどのスルホキシド系溶媒、ジメチルスルホ
ン、スルホランなどのスルホン系溶媒、ジメチル
ホルムアミド、ジメチルアセトアミド、N−メチ
ルピロリドンなどのN置換アミド系溶媒などに代
表される非プロトン系極性溶媒および芳香族ポリ
スルホンの重合用溶媒の他に、塩化メチレン、ク
ロロホルム、テトラクロルエタンなどの脂肪族ハ
ロゲン化炭化水素系溶媒、クロルベンゼンなどの
芳香族ハロゲン化炭化水素系溶媒、テトラヒドロ
フラン、ジフエニルエーテル、ジブチルエーテル
などのエーテル系溶媒、アセトンフエノン、ペン
ゾフエノン、シクロヘキサノンなどのケトン系溶
媒などから選択することができる。 As described above, the graft reaction of the present invention can be carried out by polymer graft reaction. When carrying out a polymer graft reaction, it is necessary that both the active vinyl (co)polymer and the aromatic polysulfone (or its precursor during polymerization) be dissolved or swollen in the reaction system. Such solvents include sulfoxide solvents such as dimethyl sulfoxide, which are commonly used as polymerization solvents for aromatic polysulfone, sulfone solvents such as dimethylsulfone and sulfolane, and N-substituted amide solvents such as dimethylformamide, dimethylacetamide, and N-methylpyrrolidone. In addition to aprotic polar solvents such as aprotic polar solvents and polymerization solvents for aromatic polysulfone, aliphatic halogenated hydrocarbon solvents such as methylene chloride, chloroform, and tetrachloroethane, and aromatic halogenated hydrocarbons such as chlorobenzene. It can be selected from hydrogen-based solvents, ether-based solvents such as tetrahydrofuran, diphenyl ether, and dibutyl ether, and ketone-based solvents such as acetonephenone, penzophenone, and cyclohexanone.
本発明の高分子グラフト反応は、末端にフエノ
ール性水酸基またはアルカリフエノレート基を有
する芳香族ポリスルホンと活性ビニル重合体との
両者を溶液状または溶媒に膨潤した状態で混和、
撹拌下に室温〜200℃(好ましくは50〜160℃)で
反応させることによつて行なわれる。 The polymer grafting reaction of the present invention involves mixing both an aromatic polysulfone having a phenolic hydroxyl group or an alkali phenolate group at the end and an activated vinyl polymer in a solution state or in a swollen state in a solvent.
The reaction is carried out under stirring at room temperature to 200°C (preferably 50 to 160°C).
本発明のグラフト反応における芳香族ポリスル
ホン部分と活性ビニル(共)重合体類の使用割合
は、あらゆる範囲で実施可能であるが、特に芳香
族ポリスルホン部分1〜99重量部、好ましくは5
〜80重量部に対して、活性ビニル(共)重合体1
〜99重量部、好ましくは20〜95重量部の割合が実
用的である。 The ratio of the aromatic polysulfone moiety and the activated vinyl (co)polymer used in the graft reaction of the present invention can be carried out within any range, but in particular, the aromatic polysulfone moiety may be 1 to 99 parts by weight, preferably 5 parts by weight.
~80 parts by weight of activated vinyl (co)polymer 1
A proportion of ~99 parts by weight, preferably 20-95 parts by weight is practical.
本発明のグラフト反応により得られる生成物は
目的とするグラフト共重合体100%で構成される
ことはまれであり、反応にあずからない芳香族ポ
リスルホンおよび活性ビニル重合体それぞれの単
独重合体をも含んだグラフト共重合体組成物とし
て得られる。 The product obtained by the graft reaction of the present invention is rarely composed of 100% of the target graft copolymer, and may also contain the respective homopolymers of aromatic polysulfone and activated vinyl polymer that do not participate in the reaction. It is obtained as a graft copolymer composition containing.
また、本発明で得られるグラフト共重合体(組
成物)にさらに同種あるいは異種のビニル重合体
類および芳香族ポリスルホン類を追加配合して実
用に供することもできる。この場合も本発明で得
られるグラフト共重合体が相溶性付与剤として働
き、良好な均一ブレンド性を示す組成物が得られ
る。 Furthermore, the graft copolymer (composition) obtained in the present invention can be further blended with the same or different types of vinyl polymers and aromatic polysulfones for practical use. In this case as well, the graft copolymer obtained in the present invention acts as a compatibility imparting agent, and a composition exhibiting good uniform blendability can be obtained.
本発明で得られるグラフト共重合体は芳香族ポ
リスルホンとビニル重合体との単なるブレンド物
に比べて耐熱性が向上するばかりでなく、さらに
組成物構成成分間の相溶性が向上し、その結果成
形品の表面平滑性も改善され、単なるブレンド物
の場合見られた層状剥離傾向も減少する。また、
芳香族ポリスルホン類そのものに比べると流動性
が大巾によくなり、溶融成形性が改善される。 The graft copolymer obtained by the present invention not only has improved heat resistance compared to a simple blend of aromatic polysulfone and vinyl polymer, but also has improved compatibility between the constituent components of the composition, resulting in moldability. The surface smoothness of the product is also improved and the tendency to delaminate, which is seen with simple blends, is reduced. Also,
Compared to aromatic polysulfones themselves, fluidity is greatly improved and melt moldability is improved.
本発明の方法により得られるグラフト共重合体
は、さらに必要に応じて他の縮合系重合体、たと
えば、ポリカーボネート、ナイロン、ポリエステ
ルなどと混合使用することもできる。また、必要
に応じて顔料、補強剤、充填剤、酸化防止剤、各
種安定剤、可塑剤、滑剤または離型剤などの各種
添加剤を補助的に添加することもできる。また、
発泡剤を配合して発泡材料を形成することもでき
る。 The graft copolymer obtained by the method of the present invention can be further mixed with other condensation polymers such as polycarbonate, nylon, polyester, etc., if necessary. Furthermore, various additives such as pigments, reinforcing agents, fillers, antioxidants, various stabilizers, plasticizers, lubricants, or mold release agents may be added as auxiliaries, if necessary. Also,
A foamed material can also be formed by incorporating a foaming agent.
上記添加剤として、具体的には、たとえば、酸
化チタン、カーボンブラツク、カドミウム赤、住
友化学(株)社製シアニンブルーHBなどの顔料、ガ
ラス繊維、炭素繊維、アスベストの補強剤、炭酸
カルシウム、クレー、タルク、セルロース粉、シ
リカなどの充填剤、3,5−ジ−tert−4−ヒド
ロキシトルエン、4,4′−ブチリデンビス−(6
−tert−ブチル−m−クレゾール)などのヒンダ
ードフエノール系酸化防止剤、ジフエニルモノイ
ソデシルホスフアイト、ラウリル−tert−ブチル
フエニルホスフアイトなどのホスフアイト系安定
剤、ステアリン酸金属塩などの有機金属塩系安定
剤、ジオクチルフタレート、ジメチルフタレート
などのフタル酸誘導体、ジ−(2−エチルヘキシ
ルアゼレート)、ジイソオクチルアゼレートなど
のアゼライン酸誘導体、ブチルオレートなどのオ
レイン酸誘導体、ベンゼンスルホンブチルアミド
などのスルホン酸誘導体などで代表される可塑
剤、シリコーン系離型剤、エチレンビスステアリ
ルアミド、メチレンビスステアリルアミド、オク
チルアルコール、セチルアルコール、植物油、
(たとえば、川研フアインケミカル社製K−
3WAX)、鉱物油(たとえば、日本サンオイル社
製サンセン−250)などの滑剤、重炭酸ナトリウ
ム、N,N′−ジニトロソペンタメチレンテトラ
ミン、アゾジカルボンアミド、ベンゼンスルホニ
ルヒドラジドなどの発泡剤が挙げられる。 Examples of the above additives include pigments such as titanium oxide, carbon black, cadmium red, cyanine blue HB manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd., glass fibers, carbon fibers, reinforcing agents for asbestos, calcium carbonate, and clay. , talc, cellulose powder, fillers such as silica, 3,5-di-tert-4-hydroxytoluene, 4,4'-butylidene bis-(6
Hindered phenolic antioxidants such as -tert-butyl-m-cresol), phosphite stabilizers such as diphenyl monoisodecyl phosphite and lauryl-tert-butyl phenyl phosphite, and organic compounds such as stearic acid metal salts. Metal salt stabilizers, phthalic acid derivatives such as dioctyl phthalate and dimethyl phthalate, azelaic acid derivatives such as di-(2-ethylhexyl azelate) and diisooctyl azelate, oleic acid derivatives such as butyl oleate, benzenesulfone butyramide Plasticizers represented by sulfonic acid derivatives such as silicone mold release agents, ethylene bis stearyl amide, methylene bis stearyl amide, octyl alcohol, cetyl alcohol, vegetable oil,
(For example, K-
3WAX), mineral oil (for example, Sansen-250 manufactured by Nippon Sunoil Co., Ltd.), and blowing agents such as sodium bicarbonate, N,N'-dinitrosopentamethylenetetramine, azodicarbonamide, and benzenesulfonyl hydrazide. .
本発明で得られるグラフト重合体は優れた物理
的、機械的、化学的、電気的、熱的性質を有して
おり、多くの用途に活用することができる。たと
えば、自動車部品、電気・電子機器部品、給配水
機器部品、事務機部品、航空機部品、特殊機械部
品などに有用である。 The graft polymer obtained by the present invention has excellent physical, mechanical, chemical, electrical, and thermal properties, and can be used for many purposes. For example, it is useful for automobile parts, electric/electronic equipment parts, water supply and distribution equipment parts, office machine parts, aircraft parts, special machine parts, etc.
以下、実施例を挙げて本発明をさらに詳述す
る。 Hereinafter, the present invention will be further explained in detail by giving examples.
なお、本実施例に示す%および部の値は特にこ
とわらないかぎりそれぞれ重量%および重量部を
意味する。 In addition, the values of % and parts shown in this example mean % by weight and parts by weight, respectively, unless otherwise specified.
<実施例>
実施例 1
(1) p−クロルメチルスチレン共重合体の製造
撹拌機、温度計、還流冷却管および窒素ガス導
入管を備えた内容積500mlのフラスコ中に、アク
リロニトリル48g(0.906モル)、スチレン144.8
g(1.392モル)、p−クロルメチルスチレン7.2
g(0.047モル)、アゾビスイソブチロニトリル
0.74g、水400g、メタクリル酸メチル/アクリ
ルアミド(20/80)共重合体の部分ケン化物0.2
g、リン酸二水素ナトリウム0.1gおよびt−ド
デシルメルカプタン0.48gを仕込んで撹拌し、窒
素ガスを流しながら、70℃で2時間、続いて90℃
で1時間保持して懸濁重合を行なつた。<Example> Example 1 (1) Production of p-chloromethylstyrene copolymer 48 g (0.906 mol) of acrylonitrile was placed in a 500 ml flask equipped with a stirrer, thermometer, reflux condenser, and nitrogen gas inlet tube. ), styrene 144.8
g (1.392 mol), p-chloromethylstyrene 7.2
g (0.047 mol), azobisisobutyronitrile
0.74g, water 400g, partially saponified methyl methacrylate/acrylamide (20/80) copolymer 0.2
g, 0.1 g of sodium dihydrogen phosphate and 0.48 g of t-dodecylmercaptan were charged, stirred, and heated at 70°C for 2 hours while flowing nitrogen gas, then at 90°C.
Suspension polymerization was carried out by holding for 1 hour.
次の得られた粒状重合体を遠心分離機で脱水し
たのち、水で十分に洗浄し、真空乾燥機にて70℃
で18時間乾燥したところ、淡黄色のアクリロニト
リル/スチレン/p−クロルメチルスチレン共重
合体が184g(収率92%)得られた。 The resulting granular polymer was dehydrated using a centrifuge, thoroughly washed with water, and dried at 70°C in a vacuum dryer.
When dried for 18 hours, 184 g (yield 92%) of a pale yellow acrylonitrile/styrene/p-chloromethylstyrene copolymer was obtained.
このクロルメチルスチレン共重合体中の塩素含
量をJISK−5580に準拠して定量したところ0.24
ミリモル/g−ポリマーであり、初期仕込みどお
り、p−クロルメチルスチレン単位が約2モル%
共重合されていることを確認した。 The chlorine content in this chloromethylstyrene copolymer was determined according to JISK-5580 and was 0.24.
mmol/g-polymer, and p-chloromethylstyrene units are approximately 2 mol% as initially charged.
It was confirmed that they were copolymerized.
(2) 末端にナトリウムフエノレート基を有する芳
香族ポリスルホンの製造
撹拌機、温度計、ガス導入管および留去管を備
えた300mlフラスコにジメチルスルホキシド50g、
クロルベンゼン133g、ビスフエノールA22.8g
(0.10モル)および4,4′−シクロルジフエニル
スルホン28.7g(0.10モル)を仕込み、直ちに窒
素で置換し、以後反応操作中、窒素を少量流し続
けた。この反応溶液を75℃まで加熱したのち、50
%濃度の水酸化ナトリウム水溶液16.0g(0.20モ
ル)を加え、次いで120℃まで加熱すると水/ク
ロルベンゼン共沸混合物が系から留出しはじめ
た。共沸混合物の留出を継続すると徐々に内温が
上昇し、140℃になると系中の水がほとんど完全
に除去され、ビスフエノールの2・ナトリウム塩
が析出した。次に約20分にわたつて温度を徐々に
約170℃まで上昇させ、過剰のクロルベンゼンを
留出除去した。この時点でビスフエノールAの
2・ナトリウム塩は溶解して反応系が均一になる
とともに、重合反応がかなり進行した。反応物の
温度を速やかに150〜160℃まで低下させ、この温
度で1時間撹拌して重合反応を行なわせた。その
後、反応混合物をクロルベンゼン200gで希釈し
てから紙をセツトしたブフナーロートで吸引
過して副生塩化ナトリウムおよび少量のゲル分を
除去した。液を5倍量のメタノール中に投入し
て凝固させることにより重合体を分離し、70℃で
16時間真空乾燥したところ、末端にナトリウムフ
エノレート基を有する芳香族ポリスルホンが42.0
g(収率95%)得られた。(2) Production of aromatic polysulfone having a sodium phenolate group at the end In a 300 ml flask equipped with a stirrer, thermometer, gas inlet tube and distillation tube, 50 g of dimethyl sulfoxide,
Chlorbenzene 133g, Bisphenol A 22.8g
(0.10 mol) and 28.7 g (0.10 mol) of 4,4'-cyclodiphenylsulfone were charged, and the atmosphere was immediately replaced with nitrogen. Thereafter, a small amount of nitrogen was continued to flow during the reaction operation. After heating this reaction solution to 75℃,
16.0 g (0.20 mol) of a % strength aqueous sodium hydroxide solution was added and then heated to 120° C., and a water/chlorobenzene azeotrope began to distill from the system. As the distillation of the azeotrope continued, the internal temperature gradually rose, and when it reached 140°C, water in the system was almost completely removed and bisphenol di-sodium salt precipitated. Next, the temperature was gradually raised to about 170° C. over about 20 minutes, and excess chlorobenzene was distilled off. At this point, the di-sodium salt of bisphenol A was dissolved, the reaction system became homogeneous, and the polymerization reaction progressed considerably. The temperature of the reactant was quickly lowered to 150-160°C, and the mixture was stirred at this temperature for 1 hour to carry out the polymerization reaction. Thereafter, the reaction mixture was diluted with 200 g of chlorobenzene and filtered through a Buchner funnel equipped with paper to remove by-product sodium chloride and a small amount of gel. The polymer was separated by pouring the liquid into 5 times the amount of methanol and solidifying it, and then heated at 70℃.
After vacuum drying for 16 hours, the aromatic polysulfone with sodium phenolate group at the end was 42.0
g (yield 95%) was obtained.
(3) グラフト重合体の製造
上記(2)で得られた末端にナトリウムフエノレー
ト基を有する芳香族ポリスルホン15g、クロルベ
ンゼン100c.c.を撹拌機、温度計、冷却管を有する
フラスコに仕込み完全溶解させた。次に上記(1)で
得られたアクリロニトリル/スチレン/p−クロ
ルメチルスチレン共重合体(以後、p−クロルメ
チルスチレン共重合体と略称する)35gのクロル
ベンゼン溶液200gを撹拌しながら添加し、120℃
で2時間反応させた。(3) Production of graft polymer 15 g of the aromatic polysulfone having a sodium phenolate group at the end obtained in (2) above and 100 c.c. of chlorobenzene were charged into a flask equipped with a stirrer, thermometer, and cooling tube until complete. Dissolved. Next, 200 g of a chlorobenzene solution containing 35 g of the acrylonitrile/styrene/p-chloromethylstyrene copolymer (hereinafter abbreviated as p-chloromethylstyrene copolymer) obtained in (1) above was added with stirring, 120℃
The mixture was allowed to react for 2 hours.
その後、反応混合物を2のメタノール中に投
入して凝固させることにより重合体を分離し、メ
タノールで十分に洗浄したのち、70℃で16時間真
空乾燥したところp−クロルスチレン共重合体/
芳香族ポリスルホン(=70/30仕込比)グラフト
共重合体組成物が定量的に得られた。 Thereafter, the reaction mixture was poured into methanol in Step 2 and coagulated to separate the polymer, washed thoroughly with methanol, and vacuum dried at 70°C for 16 hours.
An aromatic polysulfone (=70/30 charging ratio) graft copolymer composition was quantitatively obtained.
このようにして得られたグラフト共重合体1.0
gを100mlのアセトンに入れ、還流温度条件下で
3時間抽出を行なつたところ、抽出残渣は39gで
あつた。この残渣はポリスルホンおよびグラフト
化p−クロルメチルスチレン共重合体に対応す
る。このことからポリスルホン幹に対するp−ク
ロルメチルスチレン共重合体のグラフト率
〔=(グラフトしたクロルメチルスチレン共重合体重量
/ポリスルホン幹重合体重量)×100〕
を計算すると30%であつた。 Graft copolymer 1.0 thus obtained
When the extract was placed in 100 ml of acetone and extracted for 3 hours under reflux temperature conditions, the amount of extracted residue was 39 g. This residue corresponds to polysulfone and grafted p-chloromethylstyrene copolymer. From this, the grafting ratio of the p-chloromethylstyrene copolymer to the polysulfone backbone [=(grafted chloromethylstyrene copolymer weight/polysulfone backbone polymer weight)×100] was calculated to be 30%.
また、このグラフト共重合体を温度250℃、圧
力40Kg/cm2の条件下で圧縮成形して、BS法軟化
点(イギリス規格BS2782−102C)を測定したと
ころ129℃であつた。なお、上記と同一の重合処
方による芳香族ポリスルホンのBS法軟化点は185
℃、また、上記(1)で製造したアクリロニトリル/
スチレン/p−クロルメチルスチレン共重合体の
BS法軟化点は120℃であるので、本実施例で製造
したグラフト重合体のBS法軟化点実測値は幹ポ
リスルホンおよび枝アクリロニトリル/スチレ
ン/p−クロルメチルスチレン共重合体のそれぞ
れのBS法軟化点の値から加成性の原理を用いて
理論的に算出される値(185×0.3+102×0.7=
126.9℃)を上まわつており、本実施例のグラフ
ト共重合体が優れた耐熱性を有していることが明
らかである。 Further, this graft copolymer was compression molded at a temperature of 250°C and a pressure of 40 kg/cm 2 and its softening point by BS method (British Standard BS2782-102C) was measured to be 129°C. The BS method softening point of aromatic polysulfone using the same polymerization recipe as above is 185.
℃, and the acrylonitrile produced in (1) above/
Styrene/p-chloromethylstyrene copolymer
Since the BS method softening point is 120°C, the actual BS method softening point value of the graft polymer produced in this example is the BS method softening point of the trunk polysulfone and the branched acrylonitrile/styrene/p-chloromethylstyrene copolymer. The value calculated theoretically from the point value using the principle of additivity (185 x 0.3 + 102 x 0.7 =
126.9°C), and it is clear that the graft copolymer of this example has excellent heat resistance.
比較参考例 1
実施例1(3)のグラフト重合体の製造においてア
クリロニトリル/スチレン/p−クロルメチルス
チレン共重合体35gの代わりにスチレン/アクリ
ロニトリル(76/24)共重合体35gを使用する以
外はすべて同様の反応操作および後処理を行なつ
て重合体組成物を得た。続いて、この重合体組成
物のグラフト率を実施例1と同様の方法で測定し
たところ0.6%という小さな値であつた。この結
果より、グラフト率の高い重合体を得るためには
ビニル重合体にクロルメチル基のような活性基が
存在することが重量であることがわかる。Comparative reference example 1 Except for using 35 g of styrene/acrylonitrile (76/24) copolymer instead of 35 g of acrylonitrile/styrene/p-chloromethylstyrene copolymer in the production of the graft polymer in Example 1 (3). A polymer composition was obtained by performing all the same reaction operations and post-treatments. Subsequently, the grafting rate of this polymer composition was measured in the same manner as in Example 1, and was found to be a small value of 0.6%. This result shows that the presence of an active group such as a chloromethyl group in a vinyl polymer is important in order to obtain a polymer with a high grafting rate.
また、この重合体組成物についてBS法軟化点
を測定したところ110℃であり、実施例1に比べ
て相当に耐熱性の劣るものであつた。 Furthermore, when the softening point of this polymer composition was measured using the BS method, it was found to be 110°C, which was considerably inferior to Example 1 in heat resistance.
実施例 2
(1) メタクリル酸クロリド共重合体の製造
メタクリル酸メチル24.4g(0.244モル)、メタ
クリル酸クロリド0.94g(0.009モル)およびア
ゾビスイソブチロニトリル0.09gを均一溶解し、
20mmφのガラス製アンプルに封入した。このアン
プルをオイルバスに入れ、70℃にて3時間、その
後90℃にて2時間保持して重合を行なつたところ
無色のメタクリル酸メチル/メタクリル酸クロリ
ド(97/3モル比)共重合体が得られた。この重
合体を粉砕したのち、真空乾燥機にて70℃で14時
間乾燥した。Example 2 (1) Production of methacrylic acid chloride copolymer 24.4 g (0.244 mol) of methyl methacrylate, 0.94 g (0.009 mol) of methacrylic acid chloride, and 0.09 g of azobisisobutyronitrile were uniformly dissolved.
It was sealed in a 20 mmφ glass ampoule. This ampoule was placed in an oil bath and held at 70°C for 3 hours and then at 90°C for 2 hours to polymerize, resulting in a colorless methyl methacrylate/methacrylic acid chloride (97/3 molar ratio) copolymer. was gotten. After pulverizing this polymer, it was dried in a vacuum dryer at 70°C for 14 hours.
(2) グラフト重合体の製造
実施例1(2)と同様の重合で得られた末端にナト
リウムフエノレート基を有する芳香族ポリスルホ
ン15g、クロルベンゼン70c.c.を撹拌機、温度計、
冷却管を有する200c.c.フラスコに仕込み完全溶解
させた。(2) Production of graft polymer 15 g of aromatic polysulfone having a sodium phenolate group at the terminal obtained by polymerization similar to Example 1 (2) and 70 c.c. of chlorobenzene were mixed with a stirrer, a thermometer,
The mixture was placed in a 200 c.c. flask equipped with a cooling tube and completely dissolved.
次に上記(1)で得られたメタクリル酸メチル/メ
タクリル酸クロリド(97/3モル比)共重合体15
gのクロルベンゼン溶液100gを撹拌しながら添
加し、50〜70℃で1時間反応させた。 Next, methyl methacrylate/methacrylic acid chloride (97/3 molar ratio) copolymer 15 obtained in (1) above
100 g of chlorobenzene solution was added with stirring, and the mixture was reacted at 50 to 70° C. for 1 hour.
その後、反応混合物を1のメタノール中に投
入して凝固させることにより重合体を分離し、温
水で十分洗浄したのち、70℃で16時間真空乾燥し
たところ、メタクリル酸メチル共重合体/芳香族
ポリスルホン系グラフト共重合体組成物が定量的
に得られた。 Thereafter, the reaction mixture was poured into methanol (1) and coagulated to separate the polymer, washed thoroughly with warm water, and vacuum dried at 70°C for 16 hours. A graft copolymer composition was quantitatively obtained.
次にこのようにして得られたグラフト共重合体
のグラフト率を実施例1と同様の方法で測定した
ところ25%であつた。また、この重合体のBS法
軟化点を測定したところ141℃という耐熱性の優
れたものであつた。 Next, the graft ratio of the graft copolymer thus obtained was measured in the same manner as in Example 1, and was found to be 25%. Furthermore, when the BS method softening point of this polymer was measured, it was found to have excellent heat resistance of 141°C.
比較参考列 2
重合終了時に末端停止剤として無水酢酸6g
(0.058モル)を添加する以外、すべて実施例1(2)
と同様の重合操作および後処理操作を行なつて末
端を封鎖した粉末状芳香族ポリスルホンを製造し
た。Comparison reference row 2 6 g of acetic anhydride as a terminal stopper at the end of polymerization
All Example 1(2) except for adding (0.058 mol)
Polymerization and post-treatment operations similar to those described above were carried out to produce end-capped powdery aromatic polysulfone.
次にこの末端封鎖芳香族ポリスルホン50部およ
び別に準備した粒状メタクリあ酸メチル重合体
(三菱レーヨン(株)社製“アクリペツト”)50部をド
ライブレンド後、ブラベンダープラスグラフ押出
機に3回通して溶融ブレンドを行なつた(処理温
度260〜280℃、スクリユー回転数25rpm)。この
ようにして得られた溶融ブレンド物ペレツトにつ
いてBS法軟化点を測定したところ107℃であり、
実施例2に比べて格段に耐熱性の劣るものであつ
た。 Next, 50 parts of this end-blocked aromatic polysulfone and 50 parts of a separately prepared granular methyl methacrylate polymer ("Acripet" manufactured by Mitsubishi Rayon Co., Ltd.) were dry blended and passed through a Brabender Plus graph extruder three times. Melt blending was performed (processing temperature 260-280°C, screw rotation speed 25 rpm). The softening point of the molten blend pellets thus obtained was measured using the BS method and was found to be 107°C.
The heat resistance was significantly inferior to that of Example 2.
実施例2の結果と比較参考例2の結果を比較す
ると、グラフト重合体組成物が単なる溶融ブレン
ド体に比べて耐熱性の点でははるかに優れている
ことがわかる。 Comparing the results of Example 2 and Comparative Reference Example 2, it can be seen that the graft polymer composition is far superior in heat resistance to a simple melt blend.
実施例 3
(1) 無水マレイン酸共重合体の製造
撹拌機、温度計および還流冷却管を備えた1
フラスコ中に無水マレイン酸5g(0.051モル)、
メタクリル酸メチル95g(0.95モル)、アゾビス
イソブチロニトリル1gおよびメチルエチルケト
ン1を仕込み、撹拌下75℃に加熱し5時間重合
を続けた。次に、この反応混合物を激しく撹拌し
ている多量の石油エーテル中に投入して凝固させ
ることにより重合体を分離し、70℃で16時間真空
乾燥したところ無水マレイン酸/メタクリル酸メ
チル共重合体85g(収率85%)を得た。Example 3 (1) Production of maleic anhydride copolymer 1 equipped with a stirrer, thermometer and reflux condenser
5 g (0.051 mol) of maleic anhydride in the flask;
95 g (0.95 mol) of methyl methacrylate, 1 g of azobisisobutyronitrile, and 1 portion of methyl ethyl ketone were charged, and the mixture was heated to 75° C. with stirring and polymerization was continued for 5 hours. Next, this reaction mixture was poured into a large amount of petroleum ether that was being stirred vigorously and coagulated to separate the polymer, which was vacuum dried at 70°C for 16 hours, resulting in a maleic anhydride/methyl methacrylate copolymer. 85g (85% yield) was obtained.
(2) 末端アルカリフエノレート芳香族ポリスルホ
ンの製造
撹拌機、還流冷却器、温度計、窒素導入管を備
えたフラスコに4,4′−ジクロルジフエニルスル
ホン14.36g(0.05モル)、50%水酸化カリウム水
溶液11.2g(0.10モル)およびスルホラン100ml
を仕込み、撹拌下窒素ガスを流しながら140℃で
3時間反応させたのち、キシレンを15ml添加し、
還流冷却管を留出管と取り替え、さらに3時間反
応させることにより系中の水を共沸除去した。次
にキシレンを留出し反応器の温度を240℃に設定
し、7時間重合反応を行なわせた。生成物を100
℃まで放冷したのち、反応混合物をグラスフイル
ターを経由して激しく撹拌している水中に投入
し、分散、凝固させることにより重合体を分離し
た。次に水洗、遠心分離により重合体を回収し、
110℃で2時間熱風乾燥したのち、120℃で16時間
真空乾燥したところ、末端にカリウムフエノレー
ト基を有する芳香族ポリスルホンが11g(収率95
%)得られた。(2) Production of aromatic polysulfone with terminal alkali phenolate In a flask equipped with a stirrer, reflux condenser, thermometer, and nitrogen inlet tube, 14.36 g (0.05 mol) of 4,4'-dichlorodiphenyl sulfone and 50% water were added. Potassium oxide aqueous solution 11.2g (0.10mol) and sulfolane 100ml
After reacting at 140℃ for 3 hours while stirring and flowing nitrogen gas, 15ml of xylene was added,
The reflux condenser was replaced with a distillation tube, and the reaction was continued for an additional 3 hours to azeotropically remove water in the system. Next, xylene was distilled off, the temperature of the reactor was set at 240°C, and a polymerization reaction was carried out for 7 hours. product 100
After being allowed to cool to ℃, the reaction mixture was poured into vigorously stirred water via a glass filter, and the polymer was separated by dispersing and coagulating it. Next, the polymer is recovered by washing with water and centrifugation.
After drying with hot air at 110°C for 2 hours and then vacuum drying at 120°C for 16 hours, 11g of aromatic polysulfone having a potassium phenolate group at the end (yield 95%) was obtained.
%) obtained.
(3) グラフト重合体の製造
上記(2)で得られた末端にカリウムフエノレート
基を有する芳香族ポリスルホン10gおよびクロル
ベンゼン50mlを撹拌機、温度計および冷却管を備
えたフラスコに仕込み完全溶解させた。次に上記
(1)で得られた無水マレイン酸/メタクリル酸メチ
ル共重合体10gのクロルベンゼン溶液60gを撹拌
しながら添加し、70〜100℃で1時間反応させた。(3) Production of graft polymer 10 g of the aromatic polysulfone having terminal potassium phenolate groups obtained in (2) above and 50 ml of chlorobenzene were placed in a flask equipped with a stirrer, a thermometer, and a cooling tube, and completely dissolved. Ta. Then above
60 g of a chlorobenzene solution of 10 g of the maleic anhydride/methyl methacrylate copolymer obtained in (1) was added with stirring, and the mixture was reacted at 70 to 100° C. for 1 hour.
その後反応混合物を1のメタノール中に投入
して凝固させることにより重合体を分離し、温度
で十分洗浄したのち、70℃で16時間真空乾燥した
ところ、メタクリル酸メチル共重合体/芳香族ポ
リスルホン系グラフト共重合体組成物が定量的に
得られた。 After that, the reaction mixture was poured into methanol (1) and coagulated to separate the polymer, washed thoroughly at temperature, and vacuum dried at 70°C for 16 hours. A graft copolymer composition was obtained quantitatively.
次に得られたグラフト共重合体のグラフト率を
実施例1と同様の方法で測定したところ42%であ
つた。 Next, the graft ratio of the obtained graft copolymer was measured in the same manner as in Example 1, and was found to be 42%.
実施例 4
(1) アクリルグリシジルエーテル共重合体の製造
スチレン23g(0.221モル)、アクリロニトリル
6g(0.113モル)、アリルグリシジルエーテル1
g(0.009モル)およびアゾビスイソブチロニト
リル0.09gを均一溶解し、20mmφガラス製アンプ
ルに封入した。このアンプルをオイルバスに入
れ、70℃にて3時間、その後90℃にて2時間保持
して重合を行なつたところ無色のスチレン/アク
リロニトリル/アリルグリシジルエーテル共重合
体が得られた。この重合体を粉砕したのち、真空
乾燥機にて70℃で14時間乾燥した。Example 4 (1) Production of acrylic glycidyl ether copolymer Styrene 23 g (0.221 mol), acrylonitrile 6 g (0.113 mol), allyl glycidyl ether 1
(0.009 mol) and 0.09 g of azobisisobutyronitrile were uniformly dissolved and sealed in a 20 mmφ glass ampoule. This ampoule was placed in an oil bath and polymerized by holding it at 70°C for 3 hours and then at 90°C for 2 hours to obtain a colorless styrene/acrylonitrile/allyl glycidyl ether copolymer. After pulverizing this polymer, it was dried in a vacuum dryer at 70°C for 14 hours.
(2) グラフト共重合体の製造
撹拌機、温度計、ガス導入管および留去管を備
えた500mlフラスコにジメチルスルホキシド50g、
クロルベンゼン133g、ビスフエノールA22.8g
(0.10モル)および4,4′−シクロジフエニルス
ルホン28.7g(0.10モル)を仕込み、直ちに窒素
で置換し、以後反応操作中、窒素を少量流し続け
た。この反応溶液を75℃まで加熱したのち、50%
濃度の水酸化ナトリウム水溶液16.0g(0.20モ
ル)を加え、次いで120℃まで加熱すると水/ク
ロルベンゼン共沸混合物が系から留出しはじめ
た。共沸混合物の留出を継続すると徐々に内温が
上昇し、140℃になると系中の水がほとんど完全
に除去され、ビスフエノールの2・ナトリウム塩
が析出した。次に約20分にわたつて温度を徐々に
約170℃まで上昇させ、過剰のクロルベンゼンを
留出除去した。この時点でビスフエノールAの2.
ナトリウム塩は溶解して反応系が均一になるとと
もに、重合反応がかなり進行した。反応物の温度
を速やかに150〜160℃まで低下させ、この温度で
1時間撹拌して重合反応を行なわせた。重合終了
後、反応混合物の温度を120℃まで低下し、上記
(1)で製造したスチレン/アクリロニトリル/アリ
ルグリシジルエーテル共重合体18.9gのジメチル
スルホキシド溶液120gを添加して(ポリスルホ
ンアリルグリシジルエーテル共重合体=7030
の仕込比)、150〜160℃の温度で約1時間撹拌し
てグラフト反応を行なわせた。その後、反応混合
物をクロルベンゼン200gで希釈してから紙を
セツトしたブフナーロートで吸引過して副生塩
化ナトリウムおよび少量のゲル分を除去した。
液を5倍量のメタノール中に投入して凝固させる
ことにより重合体を分離し、70℃で16時間真空乾
燥したところ、ポリスルホン/アリルグリシジル
エーテル共重合体系グラフト共重合体が56.8g
(収率90.0%)得られた。(2) Production of graft copolymer Add 50 g of dimethyl sulfoxide to a 500 ml flask equipped with a stirrer, thermometer, gas inlet tube, and distillation tube.
Chlorbenzene 133g, Bisphenol A 22.8g
(0.10 mol) and 28.7 g (0.10 mol) of 4,4'-cyclodiphenylsulfone were charged, and the atmosphere was immediately replaced with nitrogen. From then on, a small amount of nitrogen was continued to flow during the reaction operation. After heating this reaction solution to 75℃, 50%
When 16.0 g (0.20 mol) of a concentrated aqueous sodium hydroxide solution was added and then heated to 120° C., a water/chlorobenzene azeotrope began to distill out from the system. As the distillation of the azeotrope continued, the internal temperature gradually rose, and when it reached 140°C, water in the system was almost completely removed and bisphenol di-sodium salt precipitated. Next, the temperature was gradually raised to about 170° C. over about 20 minutes, and excess chlorobenzene was distilled off. 2 of bisphenol A at this point.
The sodium salt was dissolved and the reaction system became homogeneous, and the polymerization reaction proceeded considerably. The temperature of the reactant was quickly lowered to 150-160°C, and the mixture was stirred at this temperature for 1 hour to carry out the polymerization reaction. After the polymerization was completed, the temperature of the reaction mixture was lowered to 120°C and the above
Add 120 g of a dimethyl sulfoxide solution containing 18.9 g of the styrene/acrylonitrile/allyl glycidyl ether copolymer prepared in (1) (polysulfone allyl glycidyl ether copolymer = 7030
The grafting reaction was carried out by stirring at a temperature of 150 to 160° C. for about 1 hour. Thereafter, the reaction mixture was diluted with 200 g of chlorobenzene and filtered through a Buchner funnel equipped with paper to remove by-product sodium chloride and a small amount of gel.
The polymer was separated by pouring the liquid into 5 times the volume of methanol and coagulating, and vacuum-dried at 70°C for 16 hours, resulting in 56.8 g of polysulfone/allyl glycidyl ether copolymer-based graft copolymer.
(yield 90.0%).
得られたグラフト共重合体について実施例1と
同様にして、幹ポリスルホンに対するスチレン/
アクリロニトリル/アリルグリシジルエーテル共
重合体のグラフト率を測定したところ15.6%であ
つた。 The obtained graft copolymer was treated in the same manner as in Example 1, and the styrene/polysulfone base was
The grafting rate of the acrylonitrile/allyl glycidyl ether copolymer was measured and found to be 15.6%.
Claims (1)
水物基、グリシジル基、ハロメチル基およびスル
ホニルハライド基から選ばれた官能基を1種また
は2種以上有する活性ビニル重合体または共重合
体Aと末端にフエノール性水酸基またはアルカリ
フエノレート基を有するポリアリーレンエーテル
スルホンBを極性有機溶媒中で反応させることを
特徴とするグラフト共重合体の製造方法。1. Activated vinyl polymer or copolymer having 0.05 to 30% by weight of one or more functional groups selected from acid halide groups, acid anhydride groups, glycidyl groups, halomethyl groups, and sulfonyl halide groups in the side chain. A method for producing a graft copolymer, which comprises reacting A with a polyarylene ether sulfone B having a phenolic hydroxyl group or an alkali phenolate group at the end in a polar organic solvent.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8754588A JPS63270739A (en) | 1988-04-08 | 1988-04-08 | Production of graft copolymer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8754588A JPS63270739A (en) | 1988-04-08 | 1988-04-08 | Production of graft copolymer |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2565479A Division JPS55118926A (en) | 1979-03-07 | 1979-03-07 | Production of graft copolymer |
Publications (2)
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|---|---|
| JPS63270739A JPS63270739A (en) | 1988-11-08 |
| JPS6411661B2 true JPS6411661B2 (en) | 1989-02-27 |
Family
ID=13917954
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8754588A Granted JPS63270739A (en) | 1988-04-08 | 1988-04-08 | Production of graft copolymer |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63270739A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0441238U (en) * | 1990-08-03 | 1992-04-08 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5612425A (en) * | 1991-03-30 | 1997-03-18 | Basf Aktiengesellschaft | Molding compositions based on modified polyaryl ethers |
-
1988
- 1988-04-08 JP JP8754588A patent/JPS63270739A/en active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0441238U (en) * | 1990-08-03 | 1992-04-08 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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| JPS63270739A (en) | 1988-11-08 |
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