JP3269033B2 - Method for producing maleimide-based copolymer - Google Patents
Method for producing maleimide-based copolymerInfo
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、成形材料、熱可塑性
樹脂に配合して耐熱性等の諸性質を改良するための材料
などとして有効であるガラス転移温度の高いマレイミド
系共重合体と、溶剤、未反応単量体、揮発性の副生物ま
たは不純物の様な揮発性成分とを含む重合体組成物から
揮発性成分を除去してマレイミド系共重合体を得る方法
に関する。The present invention relates to a maleimide copolymer having a high glass transition temperature, which is effective as a material for improving various properties such as heat resistance by being incorporated into a molding material or a thermoplastic resin. The present invention relates to a method for obtaining a maleimide copolymer by removing volatile components from a polymer composition containing a solvent, unreacted monomers, volatile by-products or volatile components such as impurities.
【0002】[0002]
【従来の技術】マレイミド系共重合体は、高い熱変形温
度と熱分解温度を有する熱可塑性樹脂であることが知ら
れており、一般に、他の熱可塑性樹脂を利用した製品の
耐熱性、耐衝撃性および成形性などを向上させるために
使用される。マレイミド系共重合体は、通常、マレイミ
ド系単量体とこれと共重合可能な他の単量体を共重合す
ることにより製造される。2. Description of the Related Art A maleimide copolymer is known to be a thermoplastic resin having a high heat deformation temperature and a high thermal decomposition temperature. Generally, the heat resistance and the heat resistance of products using other thermoplastic resins are known. It is used to improve impact properties and moldability. The maleimide-based copolymer is usually produced by copolymerizing a maleimide-based monomer with another monomer copolymerizable therewith.
【0003】マレイミド系共重合体は、構造中のマレイ
ミド系単量体単位の比率によって物性が左右され、その
比率が低いと耐熱性が低いため樹脂組成物に充分な耐熱
性を付与できないおそれがあり、その比率が高すぎると
成形加工性が悪くなるとともに耐衝撃性が低下するおそ
れがある。マレイミド系単量体単位の比率が比較的少な
い共重合体は、一般に、乳化重合法や懸濁重合法により
合成されている。乳化重合法によれば、マレイミド系単
量体単位の比率が高いマレイミド系共重合体は軟化しに
くく乳濁液からの回収が非常に困難であるので、マレイ
ミド系単量体単位の比率の低い共重合体が製造されてい
る。このような乳化重合法によって得られた共重合体は
残存乳化剤等の影響により耐衝撃性が悪く、成形時に着
色が著しいので好ましくない。懸濁重合法では、芳香族
ビニル系単量体とマレイミド系単量体とが交互共重合し
やすく、マレイミド系単量体単位の比率の高い共重合体
を得ようとすると不均質な共重合体が生成しやすい。溶
液重合法や塊状重合法においても熟成反応により未反応
マレイミド系単量体を低減した共重合体や特定の重合方
法により分子量区分ごとの組成分布が狭く、未反応マレ
イミド系単量体が少ない重合体を得るために種々の検討
がなされている。[0003] The properties of the maleimide-based copolymer depend on the ratio of the maleimide-based monomer units in the structure. If the ratio is low, the heat resistance is low, so that sufficient heat resistance may not be imparted to the resin composition. If the ratio is too high, the molding processability may deteriorate and the impact resistance may decrease. Copolymers having a relatively small proportion of maleimide-based monomer units are generally synthesized by an emulsion polymerization method or a suspension polymerization method. According to the emulsion polymerization method, since the maleimide-based copolymer having a high ratio of the maleimide-based monomer unit is hard to soften and is very difficult to recover from the emulsion, the ratio of the maleimide-based monomer unit is low. Copolymers have been produced. A copolymer obtained by such an emulsion polymerization method is not preferred because it has poor impact resistance due to the influence of a residual emulsifier and the like and is significantly colored during molding. In the suspension polymerization method, an aromatic vinyl monomer and a maleimide monomer are easily copolymerized alternately, and if a copolymer having a high ratio of the maleimide monomer unit is to be obtained, an inhomogeneous copolymerization may occur. Coalescence is easy to form. In the solution polymerization method and the bulk polymerization method, a copolymer in which the unreacted maleimide-based monomer is reduced by an aging reaction, or a composition distribution in each molecular weight category is narrow by a specific polymerization method, and the amount of unreacted maleimide-based monomer is small. Various studies have been made in order to obtain coalescence.
【0004】溶液重合や、塊状重合では溶解状態で、乳
化重合、懸濁重合では分散状態でマレイミド系共重合体
が得られる。これらの状態から、溶剤、未反応単量体、
揮発性の副生物または不純物の様な揮発性成分を分離し
てマレイミド系共重合体を得る必要がある。これは、マ
レイミド系共重合体中に溶剤、未反応単量体等の揮発性
成分が残留していると、耐熱性等の物性の低下や成形品
の外観不良(シルバーストリーク)を起こし、成形品の
物性を著しく低下させるからである。A maleimide copolymer is obtained in a solution state in solution polymerization or bulk polymerization, and in a dispersion state in emulsion polymerization or suspension polymerization. From these conditions, the solvent, unreacted monomer,
It is necessary to obtain a maleimide-based copolymer by separating volatile components such as volatile by-products or impurities. This is because if volatile components such as a solvent and unreacted monomer remain in the maleimide-based copolymer, deterioration of physical properties such as heat resistance and poor appearance of a molded product (silver streak) occur. This is because the physical properties of the product are significantly reduced.
【0005】このため、乳化重合法や懸濁重合法では、
凝集、濾過操作又はスチームストリッピングなどにより
重合体を分離する方法がとられている(特開昭62−1
12612、62−138510号公報)。一方、溶液
重合や塊状重合では、重合終了後の反応液を溶剤や未反
応単量体は溶解するが回収すべきマレイミド系共重合体
は溶解しない別の溶剤中に入れて未反応単量体や溶剤を
抽出除去したり(特開昭58−162616号公報)、
フラッシュ蒸発器を用いて未反応単量体や溶剤を蒸発さ
せた後、重合体を溶融した状態で抜出しする方法(特開
昭61−276807号公報、特開平3−205411
号公報、特開昭62−129334号公報)などによ
り、重合体を分離している。For this reason, in the emulsion polymerization method and the suspension polymerization method,
A method of separating a polymer by coagulation, filtration, steam stripping, or the like has been adopted (Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-1).
12612, 62-138510). On the other hand, in solution polymerization or bulk polymerization, the reaction solution after polymerization is placed in another solvent in which the solvent and unreacted monomer are dissolved but the maleimide-based copolymer to be recovered is not dissolved, and the unreacted monomer is removed. Or solvent by extraction (JP-A-58-162616).
After evaporating unreacted monomers and solvents using a flash evaporator, the polymer is extracted in a molten state (JP-A-61-276807, JP-A-3-205411).
JP-A No. 62-129334), and the like.
【0006】重合終了後の反応混合物を直接に、また
は、予め加熱乾燥した後にベントタイプ押出機に供給し
て脱揮しながら重合体をペレットにするという方法が知
られている(特開昭59−126411、59−580
06、57−135814、50−40688、57−
49603、50−40687、63−147501号
公報および特開平3−49925号公報)。このような
方法は、マレイミド系共重合体を得る方法としても用い
られている(特開平2−51514号公報、特開昭63
−89806号公報)。A method is known in which the reaction mixture after the polymerization is directly or directly heated or dried and then supplied to a vent-type extruder to pelletize the polymer while devolatilizing (Japanese Patent Laid-Open No. 59-1984). -126411, 59-580
06, 57-135814, 50-40688, 57-
49603, 50-40687, 63-147501 and JP-A-3-49925). Such a method is also used as a method for obtaining a maleimide-based copolymer (JP-A-2-51514, JP-A-63-1988).
-89806).
【0007】[0007]
【発明が解決しようとする課題】ガラス転移温度が17
0℃を超えるマレイミド系共重合体は、一般に、熱分解
温度が高く熱安定性に優れているものの、溶融粘度が著
しく高いため、ポリスチレン、ポリメタクリル酸メチル
等の汎用プラスチック等よりも高い温度において取り扱
う必要がある。特に、溶融させて移送するためには重合
体を300℃以上に加温して粘度を低下させる必要があ
る。熱安定性にすぐれている重合体といえども、低粘度
になるほどの高温で取り扱うと、着色や熱劣化が起き
る。The glass transition temperature is 17
Maleimide copolymers exceeding 0 ° C. generally have a high thermal decomposition temperature and excellent thermal stability, but have a remarkably high melt viscosity, so that at a higher temperature than general-purpose plastics such as polystyrene and polymethyl methacrylate. Need to be handled. In particular, in order to melt and transfer the polymer, it is necessary to lower the viscosity by heating the polymer to 300 ° C. or higher. Even if a polymer is excellent in thermal stability, it will be colored and thermally degraded if handled at a high temperature such that the viscosity becomes low.
【0008】従来用いられているフラッシュ蒸発器を用
いた乾燥方法では、フラッシュ後、熱可塑性重合体を加
熱溶融してギヤポンプ等で排出する仕組みになっている
が粘度が高く、安定的に抜き出しができない。溶剤で抽
出除去する方法では、抽出後、熱可塑性重合体を洗浄
し、濾過、乾燥する工程が必要である上、多量の溶剤を
回収するための蒸留分離工程が必要となるため工程が複
雑になる。ベントタイプ押出機に直接、揮発性成分の多
い反応混合物を供給する方法では、ベントタイプ押出機
で揮発性成分のガス化に伴う熱可塑性重合体の発泡が激
しく、ベントが発泡した重合体で閉塞するというトラブ
ルが起こり、長時間にわたって連続的に運転することが
困難となったり、あるいは、揮発性成分量が多いため大
きな設備が必要になったり、多量の揮発性成分の除去の
ために押出機中での滞留時間が長くなり重合体が変質し
たり着色したりする。In the conventional drying method using a flash evaporator, after the flash, the thermoplastic polymer is heated and melted and discharged by a gear pump or the like. Can not. In the method of extracting and removing with a solvent, the steps of washing, filtering and drying the thermoplastic polymer after the extraction are required, and the steps are complicated because a distillation separation step for recovering a large amount of the solvent is required. Become. In the method of supplying a reaction mixture with a large amount of volatile components directly to a vent type extruder, the thermoplastic polymer is strongly foamed due to gasification of the volatile components in the vent type extruder, and the vent is blocked by the foamed polymer. Troubles, making it difficult to operate continuously for a long time, or requiring large equipment due to the large amount of volatile components, or an extruder to remove a large amount of volatile components. The residence time in the polymer becomes longer and the polymer is altered or colored.
【0009】その他の揮発性成分除去方法では、重合体
を昇温するのに長時間を要したり、揮発性成分を除去し
た後の不揮発分を高粘度流体にして搬送したり、高温で
長時間滞留することによりポリマーが劣化したり、副反
応生成物が生成したりする。この発明は、重合反応液な
どの、揮発性成分を含むマレイミド系共重合体組成物か
ら揮発性成分を効率良く除去することができ、しかも、
溶融粘度が高いマレイミド系共重合体を必要以上に加温
しないようにすることにより、物性劣化を起こさずに、
残留揮発性成分含有量の少ないマレイミド系共重合体を
得ることができる方法を提供することを課題とする。In other methods for removing volatile components, it takes a long time to raise the temperature of the polymer, the non-volatile component after removing the volatile components is transported as a high-viscosity fluid, The residence time causes the deterioration of the polymer and the generation of side reaction products. The present invention can efficiently remove volatile components from a maleimide-based copolymer composition containing a volatile component, such as a polymerization reaction solution, and
By not heating the maleimide-based copolymer with a high melt viscosity more than necessary, without causing physical property deterioration,
It is an object of the present invention to provide a method capable of obtaining a maleimide-based copolymer having a low residual volatile component content.
【0010】[0010]
【課題を解決するための手段】発明者らは、上記種々の
揮発性成分除去方法を検討した結果、揮発性成分を含む
マレイミド系共重合体組成物から揮発性成分を効率良く
除去するためには、工程が比較的簡略であって、多量の
溶剤を用いる必要がなく、しかも、共重合体を長時間高
温に加熱しておく必要がないという点で、ベントタイプ
押出機でマレイミド系共重合体組成物を処理する方法が
適切であると考えて研究を進めた。その結果、従来全く
行われていなかった操作条件でベントタイプ押出機を操
作して上記共重合体組成物を処理すると、上述のような
揮発性成分のガス化に伴うマレイミド系共重合体の発泡
がほとんどまたは全く起こらず、しかも、多量の揮発性
成分の除去のために押出機中での共重合体の滞留時間を
長くする必要がない、ということを見いだし、この発明
を完成した。Means for Solving the Problems The inventors of the present invention have studied various methods for removing volatile components, and as a result, have found that in order to efficiently remove volatile components from a maleimide-based copolymer composition containing volatile components. Is that the process is relatively simple, there is no need to use a large amount of solvent, and there is no need to heat the copolymer to a high temperature for a long time. Research was conducted on the belief that the method of treating the coalesced composition was appropriate. As a result, when the above-described copolymer composition is treated by operating a vent-type extruder under operating conditions that have not been conventionally performed at all, foaming of the maleimide-based copolymer accompanying the gasification of volatile components as described above. The present invention has been accomplished by finding that little or no occurrence occurs and that there is no need to extend the residence time of the copolymer in the extruder to remove a large amount of volatile components.
【0011】したがって、この発明は、上記課題を解決
するために、ガラス転移温度が170℃以上であるマレ
イミド系共重合体と揮発性成分を含有する重合体組成物
をベントタイプスクリュー押出機で処理して揮発性成分
を除去するマレイミド系共重合体の製造方法であって、
前記押出機をスクリュー回転数50〜150rpm の条件
で操作し、かつ、前記押出機の被処理物供給口よりも前
方に位置する注入口から水を注入することを特徴とする
マレイミド系共重合体の製造方法を提供する。また、ガ
ラス転移温度が170℃以上であるマレイミド系共重合
体と揮発性成分を含有する重合体組成物をベントタイプ
スクリュー押出機で処理して揮発性成分を除去するマレ
イミド系共重合体の製造方法であって、重合体組成物
を、150〜300℃に加熱、および5〜30atmに
加圧してから前記押出機に供給し、前記押出機をスクリ
ュー回転数50〜150rpm の条件で操作することを特
徴とするマレイミド系共重合体の製造方法も提供する。Accordingly, in order to solve the above-mentioned problems, the present invention is to treat a maleimide-based copolymer having a glass transition temperature of 170 ° C. or more and a polymer composition containing a volatile component with a vent-type screw extruder. A method for producing a maleimide-based copolymer in which volatile components are removed by:
A maleimide-based copolymer, wherein the extruder is operated at a screw rotation speed of 50 to 150 rpm, and water is injected from an injection port located ahead of a workpiece supply port of the extruder. And a method for producing the same. In addition, a maleimide copolymer having a glass transition temperature of 170 ° C. or higher and a polymer composition containing a volatile component is treated with a vent-type screw extruder to remove the volatile component, thereby producing a maleimide copolymer. A method wherein the polymer composition is heated to 150 to 300 ° C. and pressurized to 5 to 30 atm and then supplied to the extruder, and the extruder is operated at a screw rotation speed of 50 to 150 rpm. The present invention also provides a method for producing a maleimide-based copolymer characterized by the following.
【0012】この発明では、マレイミド系共重合体のガ
ラス転移温度は、示差熱天秤を用いて測定した値であ
る。揮発性成分量は、マレイミド系共重合体をクロロホ
ルムに溶解し、残存揮発分をガスクロマトグラフィーに
より定量した値である。280℃での分子量保持率は、
示差熱天秤を用いて減圧条件(20mmHg以下)下で
共重合体を280℃に10分間加熱した後、急冷して得
た共重合体の分子量の、該処理前の共重合体の分子量に
対する比率である。In the present invention, the glass transition temperature of the maleimide-based copolymer is a value measured using a differential thermal balance. The volatile component amount is a value obtained by dissolving the maleimide copolymer in chloroform and quantifying the remaining volatile components by gas chromatography. The molecular weight retention at 280 ° C.
After heating the copolymer to 280 ° C. for 10 minutes under reduced pressure conditions (20 mmHg or less) using a differential thermobalance, the ratio of the molecular weight of the copolymer obtained by quenching to the molecular weight of the copolymer before the treatment is obtained. It is.
【0013】ガラス転移温度が170℃以上であるマレ
イミド系共重合体は、たとえば、マレイミド系単量体お
よび共重合可能な他の単量体を共重合することにより作
られる。芳香族ビニル系単量体単位とマレイミド系単量
体単位を主成分とするマレイミド系共重合体は耐熱性、
加工性、耐衝撃性に優れているとともに熱安定性にも優
れており各単量体単位の構成比を変えることによりガラ
ス転移温度が170℃以上、好ましくは180℃以上の
共重合体も容易に得られるので好ましい。ガラス転移温
度170℃未満の重合体は、従来の脱揮方法で揮発性成
分を除去することができる。The maleimide-based copolymer having a glass transition temperature of 170 ° C. or more is produced, for example, by copolymerizing a maleimide-based monomer and another copolymerizable monomer. A maleimide copolymer having an aromatic vinyl monomer unit and a maleimide monomer unit as main components has heat resistance,
It is excellent in processability and impact resistance as well as in thermal stability. By changing the composition ratio of each monomer unit, copolymers having a glass transition temperature of 170 ° C or higher, preferably 180 ° C or higher can be easily obtained. Is preferred. Polymers having a glass transition temperature of less than 170 ° C. can have their volatile components removed by conventional devolatilization methods.
【0014】マレイミド系共重合体は、芳香族ビニル系
単量体(a)とマレイミド系単量体(b)とを共重合し
たり、単量体(a)、(b)および共重合可能なその他
の単量体(c)を共重合したりすることにより作られ
る。芳香族ビニル系単量体(a)は、下式:The maleimide copolymer is obtained by copolymerizing an aromatic vinyl monomer (a) and a maleimide monomer (b), or by copolymerizing the monomers (a), (b) and Or by copolymerizing other monomers (c). The aromatic vinyl monomer (a) is represented by the following formula:
【0015】[0015]
【化1】 〔式中、R2 、R3 およびR4 は、それぞれ、独立に水
素または炭素数1〜5のアルキル基、R5 はアリール基
または置換アリール基である。〕で表される化合物であ
り、たとえば、スチレン;o−メチルスチレン、m−メ
チルスチレン、p−メチルスチレン(o−,m−,p−
メチルスチレンをビニルトルエンとも言う)、1,3−
ジメチルスチレン、2,4−ジメチルスチレン、エチル
スチレン、p−第3級ブチルスチレンなどのアルキルス
チレン;α−メチルスチレン、α−エチルスチレン、α
−メチル−p−メチルスチレン;ビニルナフタレン;o
−クロロスチレン、m−クロロスチレン、p−クロロス
チレン、2,4−ジブロモスチレンなどのハロゲン化ス
チレン;2−メチル−4−クロロスチレンなどのハロゲ
ン化アルキルスチレン;ジビニルベンゼン等が挙げら
れ、これらのうちの1種または2種以上を使用すること
ができる。生産性および物性のバランスの点からは、特
に、スチレン、ビニルトルエンおよびα−メチルスチレ
ンからなる群より選ばれる少なくとも1種を用いるのが
望ましい。なお、芳香族ビニル系単量体を用いずに脂肪
族ビニル系単量体を用いると、単量体の反応性が低く、
また得られた共重合体の耐熱性が低く、かつ吸湿性が大
きい。Embedded image [Wherein, R 2 , R 3 and R 4 are each independently hydrogen or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, and R 5 is an aryl group or a substituted aryl group. And styrene; o-methylstyrene, m-methylstyrene, p-methylstyrene (o-, m-, p-
Methylstyrene is also called vinyltoluene), 1,3-
Alkyl styrenes such as dimethyl styrene, 2,4-dimethyl styrene, ethyl styrene and p-tertiary butyl styrene; α-methyl styrene, α-ethyl styrene, α
-Methyl-p-methylstyrene; vinylnaphthalene; o
Halogenated styrenes such as -chlorostyrene, m-chlorostyrene, p-chlorostyrene and 2,4-dibromostyrene; halogenated alkylstyrenes such as 2-methyl-4-chlorostyrene; divinylbenzene and the like. One or more of them can be used. From the viewpoint of the balance between productivity and physical properties, it is particularly desirable to use at least one selected from the group consisting of styrene, vinyltoluene and α-methylstyrene. Note that when an aliphatic vinyl monomer is used without using an aromatic vinyl monomer, the reactivity of the monomer is low,
Further, the obtained copolymer has low heat resistance and high hygroscopicity.
【0016】マレイミド系単量体(b)は、下式:The maleimide monomer (b) has the following formula:
【0017】[0017]
【化2】 〔式中、R1 は水素、または、炭素数1〜15の、アル
キル基、シクロアルキル基、置換アルキル基、アリール
基もしくは置換アリール基である。〕で表される化合物
であり、たとえば、マレイミド、N−メチルマレイミ
ド、N−エチルマレイミド、N−プロピルマレイミド、
N−イソプロピルマレイミド、N−ブチルマレイミド、
N−イソブチルマレイミド、N−ターシャリブチルマレ
イミド、N−シクロヘキシルマレイミド、N−フェニル
マレイミド、N−クロルフェニルマレイミド、N−メチ
ルフェニルマレイミド、N−ブロモフェニルマレイミ
ド、N−ナフチルマレイミド、N−ラウリルマレイミ
ド、2−ヒドロキシエチルマレイミド、N−ヒドロキシ
フェニルマレイミド、N−メトキシフェニルマレイミ
ド、N−カルボキシフェニルマレイミド、N−ニトロフ
ェニルマレイミド等を挙げることができ、これらのうち
の1種または2種以上を使用することができる。特に、
フェニルマレイミドおよびシクロヘキシルマレイミドの
一方または両方を用いるのが、入手しやすいとともに耐
熱性に優れた共重合体が得られるので好ましい。Embedded image [In the formula, R 1 is hydrogen or an alkyl group, a cycloalkyl group, a substituted alkyl group, an aryl group or a substituted aryl group having 1 to 15 carbon atoms. For example, maleimide, N-methylmaleimide, N-ethylmaleimide, N-propylmaleimide,
N-isopropylmaleimide, N-butylmaleimide,
N-isobutylmaleimide, N-tert-butylmaleimide, N-cyclohexylmaleimide, N-phenylmaleimide, N-chlorophenylmaleimide, N-methylphenylmaleimide, N-bromophenylmaleimide, N-naphthylmaleimide, N-laurylmaleimide, 2-hydroxyethylmaleimide, N-hydroxyphenylmaleimide, N-methoxyphenylmaleimide, N-carboxyphenylmaleimide, N-nitrophenylmaleimide, and the like, and one or more of these may be used. Can be. In particular,
It is preferable to use one or both of phenylmaleimide and cyclohexylmaleimide since a copolymer which is easily available and has excellent heat resistance can be obtained.
【0018】上記マレイミド系共重合体には、必要に応
じて、単量体(a)および単量体(b)と共重合可能な
その他のビニル系単量体(c)を用いることができる。
単量体(c)は、単量体(a)および単量体(b)以外
の、エチレン性不飽和結合を持つ化合物であり、たとえ
ば、耐衝撃性、耐溶剤性、相溶性を向上させるという目
的で使用される。単量体(c)としては、たとえば、ア
クリロニトリル、メタクリロニトリル、エタクリロニト
リル、フェニルアクリロニトリル等の不飽和ニトリル
類;シクロアルキル基およびベンジル基を含む、炭素数
1〜18のアルキル基を有する(メタ)アクリル酸エス
テル〔たとえば、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)
アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸ブチル、(メ
タ)アクリル酸イソブチル、(メタ)アクリル酸ターシ
ャリブチル、(メタ)アクリル酸アミル、(メタ)アク
リル酸イソアミル、(メタ)アクリル酸オクチル、(メ
タ)アクリル酸2−エチルヘキシル、(メタ)アクリル
酸デシル、(メタ)アクリル酸ラウリル、(メタ)アク
リル酸シクロヘキシル、(メタ)アクリル酸ベンジル、
(メタ)アクリル酸ヒドロキシエチル、(メタ)アクリ
ル酸ヒドロキシプロピル、ポリエチレングリコールモノ
(メタ)アクリレート等〕;エチレン、プロピレン、イ
ソブチレン、ジイソブチレン等のオレフィン類;ブタジ
エン、イソプレン等のジエン類;塩化ビニル、塩化ビニ
リデン、臭化ビニル、フッ化ビニル等のハロゲン化ビニ
ル類;メチルビニルエーテル、ブチルビニルエーテル等
のビニルエーテル類;酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル
等の飽和モノカルボン酸のビニルエステル類;酢酸アリ
ル、プロピオン酸アリル等の飽和脂肪族モノカルボン酸
のアリルエステル類またはメタリルエステル類;エチレ
ングリコールジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリ
コールジ(メタ)アクリレート、ジアリルフタレート、
トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペ
ンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペ
ンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、ビス
フェノールAのエチレンオキサイドまたはプロピレンオ
キサイド付加物のジメタクリレート、ハロゲン化ビスフ
ェノールAのエチレンオキサイドまたはプロピレンオキ
サイド付加物のジ(メタ)アクリレート、イソシアヌレ
ートのトリ(メタ)アクリレート、イソシアヌレートの
エチレンオキサイドまたはプロピレンオキサイド付加物
のジまたはトリ(メタ)アクリレート等の多価(メタ)
アクリレート類;トリアリルイソシアヌレート等の多価
アリレート類;グリシジル(メタ)アクリレート、アリ
ルグリシジルエーテル、(メタ)アクリル酸、イタコン
酸、マレイン酸、フマル酸あるいはこれらの半エステル
化物等が挙げられ、目的に応じて1種または2種以上が
用いられるが、それらの種類および使用量はこの発明の
目的を逸脱しない範囲で選択すればよい。In the maleimide-based copolymer, if necessary, other vinyl-based monomers (c) copolymerizable with the monomers (a) and (b) can be used. .
The monomer (c) is a compound having an ethylenically unsaturated bond other than the monomer (a) and the monomer (b), and improves, for example, impact resistance, solvent resistance, and compatibility. It is used for the purpose. Examples of the monomer (c) include unsaturated nitriles such as acrylonitrile, methacrylonitrile, ethacrylonitrile, and phenylacrylonitrile; and an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms including a cycloalkyl group and a benzyl group ( (Meth) acrylic acid ester [for example, methyl (meth) acrylate, (meth)
Ethyl acrylate, butyl (meth) acrylate, isobutyl (meth) acrylate, tert-butyl (meth) acrylate, amyl (meth) acrylate, isoamyl (meth) acrylate, octyl (meth) acrylate, (meth) ) 2-ethylhexyl acrylate, decyl (meth) acrylate, lauryl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, benzyl (meth) acrylate,
Hydroxyethyl (meth) acrylate, hydroxypropyl (meth) acrylate, polyethylene glycol mono (meth) acrylate and the like]; olefins such as ethylene, propylene, isobutylene and diisobutylene; dienes such as butadiene and isoprene; vinyl chloride; Vinyl halides such as vinylidene chloride, vinyl bromide and vinyl fluoride; vinyl ethers such as methyl vinyl ether and butyl vinyl ether; vinyl esters of saturated monocarboxylic acids such as vinyl acetate and vinyl propionate; allyl acetate and allyl propionate Allyl esters or methallyl esters of saturated aliphatic monocarboxylic acids such as ethylene glycol di (meth) acrylate, diethylene glycol di (meth) acrylate, diallyl phthalate,
Trimethylolpropane tri (meth) acrylate, pentaerythritol tetra (meth) acrylate, dipentaerythritol hexa (meth) acrylate, dimethacrylate of ethylene oxide or propylene oxide adduct of bisphenol A, ethylene oxide or propylene oxide of halogenated bisphenol A Multivalent (meth) such as di (meth) acrylate of adduct, tri (meth) acrylate of isocyanurate, and di or tri (meth) acrylate of ethylene oxide or propylene oxide adduct of isocyanurate
Acrylates; polyarylates such as triallyl isocyanurate; glycidyl (meth) acrylate, allyl glycidyl ether, (meth) acrylic acid, itaconic acid, maleic acid, fumaric acid, and half-esterified products thereof; One or two or more types are used depending on the conditions, and their types and amounts may be selected without departing from the object of the present invention.
【0019】マレイミド系単量体(b)は得られた共重
合体の耐熱性を向上させる成分でありその使用量は、芳
香族ビニル系単量体(a)およびマレイミド系単量体
(b)の種類及び比率により変化させることができる
が、得られた共重合体のガラス転移温度が170℃以上
となるように使用すれば、特に問題はない。単量体
(c)の使用量は、得られた共重合体のガラス転移温度
が170℃以上となる範囲で0〜20wt%が好まし
い。The maleimide-based monomer (b) is a component for improving the heat resistance of the obtained copolymer, and the amount of the maleimide-based monomer (b) used depends on the amount of the aromatic vinyl-based monomer (a) and the amount of the maleimide-based monomer (b). Although it can be changed depending on the type and the ratio of the above), there is no particular problem as long as the obtained copolymer is used so that the glass transition temperature is 170 ° C. or higher. The amount of the monomer (c) to be used is preferably 0 to 20% by weight in a range where the glass transition temperature of the obtained copolymer is 170 ° C. or higher.
【0020】この発明において、揮発性成分とは、たと
えば、溶剤、未反応単量体、揮発性の副生物または不純
物の様な揮発性を有するものである。ここで、溶剤と
は、一般に溶液重合等において使用できる溶剤であれば
よく、たとえば、トルエン、キシレン、エチルベンゼン
等の芳香族溶剤;メチルエチルケトン、メチルイソブチ
ルケトン等のケトン類;ジメチルスルフォキシド;ジメ
チルアセトアミド;酢酸エチルなどの極性溶媒であり、
また、懸濁重合、乳化重合によって重合体を得る場合に
は水が挙げられる。マレイミド系共重合体に含まれる揮
発性副生物は反応中に生成する揮発性の低分子量物質あ
るいは原料に含まれる揮発性の不純物である。In the present invention, the volatile components are those having volatility such as, for example, solvents, unreacted monomers, volatile by-products or impurities. Here, the solvent may be any solvent that can be generally used in solution polymerization or the like, and examples thereof include aromatic solvents such as toluene, xylene, and ethylbenzene; ketones such as methyl ethyl ketone and methyl isobutyl ketone; dimethyl sulfoxide; A polar solvent such as ethyl acetate;
Further, when a polymer is obtained by suspension polymerization or emulsion polymerization, water is used. The volatile by-product contained in the maleimide-based copolymer is a volatile low-molecular-weight substance generated during the reaction or a volatile impurity contained in the raw material.
【0021】この発明では、1以上のスクリューを有し
シリンダ側面に軸方向に沿って順次配置された1以上の
ベントを有する、ベントタイプの単軸または二軸以上の
スクリュー押出機のいずれでも有効に使用できる。図1
にみるように、スクリュー押出機1はシリンダー10を
有している。シリンダー10は、通常、複数の部分(バ
レル)から構成されており、シリンダー10の側面に
は、ベント口が設けられている。ベント口は、原料重合
体組成物の供給部2より後方にリアベント3を、前方す
なわち脱揮後の重合体出口4側に複数個、たとえば2〜
5個のフォアベント(この図では3個のフォアベント5
a、5bおよび5c)をそれぞれ設けておき、重合体組
成物からの脱揮が進むとともに排気圧力を徐々に低下さ
せていくと脱揮率が大幅に改善されるので好ましい。フ
ォアベントの数が1個だと揮発性成分の除去効率が著し
く低下するおそれがあり、6個以上用いても除去効率が
変わらないおそれがある。リアベント3の圧力は300
〜760mmHgであり、重合体出口4付近のベント口5
cでの圧力は600mmHg以下が好ましく、400mmH
g以下がより好ましい。脱溶媒が進むと共に(出口に近
づくにつれ)圧力を低くすることにより、脱溶媒の効率
をより高めることができるので好ましい。各ベント部の
圧力は真空ポンプを用いて所定の圧力となるように排気
する。図1中、6はスクリュー駆動部、7は熱交換器、
8は重合体組成物貯留槽である。According to the present invention, either a vent type single screw or twin screw or more screw extruder having one or more screws and one or more vents sequentially arranged along the axial direction on the side surface of the cylinder is effective. Can be used for FIG.
As shown in FIG. 1, the screw extruder 1 has a cylinder 10. The cylinder 10 is usually composed of a plurality of parts (barrels), and a vent port is provided on a side surface of the cylinder 10. The vent port has a rear vent 3 behind the supply section 2 of the raw polymer composition, and a plurality of, for example, 2 to 2 ports in front of the polymer outlet 4 after devolatilization.
5 forevents (3 forevents 5 in this figure)
a, 5b and 5c) are preferably provided, and the devolatilization rate is greatly improved by gradually lowering the exhaust pressure while the devolatilization from the polymer composition proceeds. If the number of forevents is one, the efficiency of removing volatile components may be significantly reduced, and even if six or more are used, the efficiency of removal may not be changed. The pressure of the rear vent 3 is 300
760 mmHg, and a vent 5 near the polymer outlet 4.
The pressure at c is preferably 600 mmHg or less,
g or less is more preferable. It is preferable to lower the pressure as the desolvation proceeds (as it approaches the outlet), because the efficiency of desolvation can be further increased. The pressure in each vent is evacuated to a predetermined pressure by using a vacuum pump. In FIG. 1, 6 is a screw drive unit, 7 is a heat exchanger,
Reference numeral 8 denotes a polymer composition storage tank.
【0022】この発明において最も重要な点はスクリュ
ー押出機で脱揮する際のスクリューの回転数である。5
0〜150rpm のスクリュー回転数で運転することによ
りはじめて物性低下の少ない重合体が得られる。スクリ
ュー回転数が50rpm 未満であれば重合体中に残留する
揮発性成分が増加し、成形品の外観不良を起こしやすい
と共にベントアップしやすくなるため安定に重合体組成
物を処理できなくなる。逆に150rpm を超えて高速で
回転させると溶融粘度の高い重合体特有と思われる著し
い発熱により樹脂温度の上昇を引き起こし、重合体の熱
変質等による物性低下が起こる。The most important point in the present invention is the number of revolutions of the screw when devolatilizing with a screw extruder. 5
A polymer with little deterioration in physical properties can be obtained only by operating the screw at a rotational speed of 0 to 150 rpm. If the screw rotation speed is less than 50 rpm, the amount of volatile components remaining in the polymer will increase, and the appearance of the molded product will be easily deteriorated, and it will be easy to vent up, so that the polymer composition cannot be processed stably. On the other hand, when the rotation speed is higher than 150 rpm, the resin temperature rises due to remarkable heat generation which is considered to be characteristic of a polymer having a high melt viscosity, and the physical properties of the polymer deteriorate due to thermal deterioration.
【0023】スクリュー押出機のバレル温度は、バレル
位置により異なるため、一概に決めることはできない
が、100〜300℃の範囲で運転できる。特に、マレ
イミド系共重合体からの脱揮が進んだ押出機出口に近い
バレルでは、マレイミド系共重合体による剪断発熱によ
って樹脂温度が上昇しやすいためスクリュー回転数が重
要な因子となる。Since the barrel temperature of the screw extruder varies depending on the barrel position, it cannot be determined unconditionally, but it can be operated in the range of 100 to 300 ° C. In particular, in a barrel near the extruder outlet where devolatilization from the maleimide-based copolymer has progressed, the resin temperature tends to increase due to shear heat generated by the maleimide-based copolymer, so the screw rotation speed is an important factor.
【0024】塊状重合法あるいは溶液重合法によってガ
ラス転移温度170℃以上のマレイミド系共重合体を製
造する場合、マレイミド系共重合体組成物(ここでは反
応混合物)中のマレイミド系共重合体の含有量を高くし
ようとすると重合体組成物の粘度が上昇し、重合時の発
熱の除去にも特殊な設備が必要となったりするとともに
押出機への移送が困難となるため、20〜80重量%の
揮発性成分を含む重合体組成物が好ましい。重合体組成
物の揮発性成分含有量がこの範囲を下回ると同組成物の
粘度が高くなりすぎ、取扱いが困難となるおそれがあ
り、上回ると揮発性成分が多くなりすぎて脱溶媒後残留
する揮発性成分が増加するおそれがある。When a maleimide-based copolymer having a glass transition temperature of 170 ° C. or higher is produced by a bulk polymerization method or a solution polymerization method, the maleimide-based copolymer composition (here, a reaction mixture) contains the maleimide-based copolymer. If an attempt is made to increase the amount, the viscosity of the polymer composition increases, and special equipment is also required for removing heat generated during the polymerization, and it is difficult to transfer the extruder to the extruder. A polymer composition containing a volatile component is preferred. If the content of the volatile component of the polymer composition is below this range, the viscosity of the composition becomes too high, and handling may be difficult, and if it exceeds, the volatile component becomes too large and remains after desolvation, and remains. Volatile components may increase.
【0025】このような揮発性成分の多いマレイミド系
共重合体組成物の脱揮には、図1にみるように、予め熱
交換器7で重合体組成物を加熱および加圧してから、大
気圧または減圧下に維持させたベントタイプスクリュー
押出機1にギアポンプ等により移送して供給し、供給口
2の後方に位置したベント口3を介して揮発性成分を除
去し、更に供給口2の前方に位置する複数のベント口5
a、5b、5cを介して残部の揮発性成分を分離するこ
とが好ましい。In order to devolatilize such a maleimide-based copolymer composition having a large amount of volatile components, as shown in FIG. It is transported and supplied by a gear pump or the like to a vent type screw extruder 1 maintained at atmospheric pressure or reduced pressure, and volatile components are removed through a vent port 3 located behind a supply port 2. Multiple vents 5 located in front
Preferably, the remaining volatile components are separated via a, 5b, 5c.
【0026】熱交換器7はスクリュー押出機でもよく、
また、二重管式やスタティックミキサ型の熱交換器でも
よい。熱交換器7により150〜300℃に加熱された
重合体組成物は、熱交換器7出口の圧力調整機により、
圧力5〜30atmに調整された後、スクリュー押出機
に供給されることにより熱量不足等による脱揮効率の低
下が抑えられるとともに、大量に発生する揮発性成分か
ら発生するガスを供給口の後方に位置したベント口を介
して除去することによりフォアベントでのベントアップ
や重合体の同伴が起こりにくくなる。ベントタイプスク
リュー押出機で処理する時間は、0.5〜30分間が好
ましい。この範囲を下回ると脱揮が不充分となり、残留
する揮発分が増加するおそれがあり、上回ると樹脂の劣
化や変質が生じやすくなるおそれがある。The heat exchanger 7 may be a screw extruder,
Further, a double tube type or a static mixer type heat exchanger may be used. The polymer composition heated to 150 to 300 ° C. by the heat exchanger 7 is subjected to
After the pressure is adjusted to 5 to 30 atm, a decrease in devolatilization efficiency due to lack of heat or the like is suppressed by being supplied to the screw extruder, and gas generated from volatile components generated in large quantities is supplied to the rear of the supply port. By removing through the vent hole located, vent-up at the fore vent and entrainment of the polymer are less likely to occur. The processing time in the vented screw extruder is preferably 0.5 to 30 minutes. Below this range, devolatilization will be insufficient, and the remaining volatile components may increase. Above this range, the resin may be easily deteriorated or deteriorated.
【0027】この発明では、前記押出機の被処理物供給
口よりも前方に位置する注入口から不活性液体(樹脂と
反応しない液体)である水を注入することが重要であ
り、これにより重合体の物性劣化を引き起こすことなく
残留揮発性成分をさらに低減させることができる。すな
わち、1以上のフォアベント部分の前段のバレルにおい
て水を注入口9a、9bおよび9cを通してシリンダー
内に圧入し、スクリューの回転により重合体組成物と混
合したのち、ベント部分で減圧分離することにより残留
揮発性成分をさらに低減することができる。水の使用量
は重合体に対して0.5〜3重量%が好ましい。In the present invention, the inert liquid (resin and resin) is supplied from the injection port of the extruder, which is located forward of the supply port of the material to be processed.
It is important to inject water , which is a liquid that does not react , so that the residual volatile components can be further reduced without causing deterioration in the physical properties of the polymer. That is, by injecting water into the cylinder through the inlets 9a, 9b and 9c in the barrel in front of one or more forevent portions, mixing with the polymer composition by rotating a screw, and then separating the pressure under reduced pressure at the vent portion. Residual volatile components can be further reduced. The amount of water used is preferably 0.5 to 3% by weight based on the polymer.
【0028】残留する揮発性成分により樹脂の耐熱性は
著しく低下しやすいため、耐熱性を特徴とするガラス転
移温度170℃以上のマレイミド系共重合体においては
残留揮発性成分を低減しておくことが好ましい。脱揮
は、重合体中に残留する揮発性成分量が1000ppm
以下となるようにするのが好ましく、より好ましくは5
00ppm以下となるようにする。残留する揮発性成分
量がそれよりも多いと耐熱性が劣り、成形品の外観不良
を起こし成形品の物性が低下するおそれがある。このよ
うにして、マレイミド系単量体単位、芳香族ビニル系単
量体単位を必須成分(または主成分)とし、脱揮後の重
量平均分子量が5万〜50万であり、280℃で10分
間加熱を行ったときの分子量の保持率が90%以上であ
り、揮発性成分量が1000ppm以下である熱安定性
に優れたマレイミド系共重合体が得られる。Since the heat resistance of the resin is apt to be significantly reduced due to the remaining volatile components, the residual volatile components should be reduced in a maleimide copolymer having a glass transition temperature of 170 ° C. or higher, which is characterized by heat resistance. Is preferred. The devolatilization is performed when the amount of the volatile component remaining in the polymer is 1000 ppm.
It is preferable to set the following value, more preferably 5
It should be below 00 ppm. If the amount of the remaining volatile component is larger than that, heat resistance is inferior, and the appearance of the molded article is poor, and the physical properties of the molded article may be reduced. As described above, the maleimide monomer unit and the aromatic vinyl monomer unit are used as essential components (or main components), and the weight average molecular weight after devolatilization is 50,000 to 500,000. A maleimide-based copolymer excellent in heat stability, having a retention of a molecular weight of 90% or more and a volatile component amount of 1000 ppm or less when heated for one minute is obtained.
【0029】熱劣化は、重合体の重合度の低下や着色、
耐衝撃性の低下などによって評価することができる。こ
の発明の方法は、特定のスクリュー回転数の範囲でベン
トタイプスクリュー押出機を操作しながら、水を注入す
ることで、耐熱性に優れたマレイミド系共重合体を処理
して加熱と脱揮を行うことを特徴としており、熱劣化の
なかでも特に重合体の分子量の低下を抑える点で有効で
ある。Thermal degradation is caused by a decrease in the degree of polymerization of the polymer, coloring,
It can be evaluated by a decrease in impact resistance. In the method of the present invention, while operating a vent-type screw extruder in a specific screw rotation speed range, water is injected to treat a maleimide-based copolymer having excellent heat resistance to perform heating and devolatilization. This method is characterized in that it is particularly effective in suppressing a decrease in the molecular weight of the polymer among thermal degradation.
【0030】脱揮後、重量平均分子量が5万よりも小さ
いマレイミド系共重合体は、耐衝撃性が著しく低下し物
性上好ましくない。重量平均分子量が50万を超えて高
いマレイミド系共重合体は逆に溶融粘度が高すぎるた
め、脱揮効率が低下することによって残留揮発性成分量
が増大しやすくなり、脱揮効率を高めるためにスクリュ
ー回転数を上げたり、バレル温度を上げる操作を行うと
熱劣化が進行し、着色したり分子量の低下を引き起こし
たりして物性上好ましくないものになりやすい。After devolatilization, a maleimide-based copolymer having a weight-average molecular weight of less than 50,000 undesirably deteriorates impact resistance and is not preferable in physical properties. A maleimide copolymer having a weight-average molecular weight higher than 500,000 has a melt viscosity that is too high. On the contrary, the amount of residual volatile components tends to increase due to a decrease in devolatilization efficiency. If the screw rotation speed is increased or the barrel temperature is increased, thermal deterioration proceeds, causing coloration or a decrease in molecular weight, which tends to be undesirable in physical properties.
【0031】この発明の方法によって得られたマレイミ
ド系共重合体は熱安定性に優れており、280℃でさら
に10分間加熱保持した後においても分子量の低下はほ
とんど起こらず、加熱処理する前と比較して90%以
上、好ましくは95%以上の保持率を有している。本発
明の方法では特定条件下でマレイミド系共重合体の揮発
性成分の除去を行うことにより適度な熱履歴を該マレイ
ミド共重合体に与えることが重要である。この操作によ
り、大きな熱劣化を起こさず熱的に安定なマレイミド系
共重合体に変えることができるので、得られたマレイミ
ド共重合体にはもはやそのような熱に対して不安定な構
造又は成分は存在せず、熱安定性に優れたものとなると
推定される。かかる熱安定性の基準として、本発明者ら
は280℃での分子量保持率という新規なパラメータを
導入したものである。The maleimide-based copolymer obtained by the method of the present invention has excellent heat stability, and its molecular weight hardly decreases even after heating and holding at 280 ° C. for further 10 minutes. It has a retention of at least 90%, preferably at least 95%, in comparison. In the method of the present invention, it is important to remove volatile components of the maleimide-based copolymer under specific conditions to give an appropriate heat history to the maleimide-based copolymer. By this operation, it is possible to convert to a thermally stable maleimide-based copolymer without causing significant thermal degradation, so that the resulting maleimide copolymer no longer has such a heat-labile structure or component. Is not present and is presumed to be excellent in thermal stability. As a criterion for such thermal stability, the present inventors have introduced a new parameter of the molecular weight retention at 280 ° C.
【0032】熱安定性に優れたマレイミド系共重合体は
単独で成型されても耐熱性、耐衝撃性に優れた性質を示
すとともに他の熱可塑性樹脂組成物とブレンドされて使
用される場合においてもブレンド温度や混練条件により
物性が変動しにくい特徴を有している。この発明の方法
により揮発性成分が除去されたマレイミド系共重合体
は、そのようにブレンドされて使用される場合、耐熱
性、成型性が良好で特に耐衝撃性に優れたうえに、得ら
れたブレンド物の物性が安定しているという利点を有す
る。A maleimide-based copolymer having excellent thermal stability exhibits excellent heat resistance and impact resistance even when molded alone, and when used as a blend with another thermoplastic resin composition. Also has the characteristic that the physical properties hardly fluctuate depending on the blending temperature and kneading conditions. The maleimide-based copolymer from which volatile components have been removed by the method of the present invention, when used in such a blend, has excellent heat resistance, good moldability and particularly excellent impact resistance, and is obtained. The advantage is that the physical properties of the resulting blend are stable.
【0033】この発明の方法により脱揮されたマレイミ
ド系共重合体は物性劣化を起こさずに揮発性成分含有量
が少なくなっているので、この重合体を用いると、耐熱
性、耐衝撃性に代表される物性のバランスに優れてお
り、汎用プラスチックやエンジニアングプラスチックの
改良剤としてこれら樹脂にブレンドすることにより耐熱
性や剛性を改良するという用途に有用である。The maleimide copolymer devolatilized by the method of the present invention has a low volatile component content without deterioration in physical properties. Therefore, when this polymer is used, heat resistance and impact resistance are reduced. It is excellent in balance of typical physical properties, and is useful for applications of improving heat resistance and rigidity by blending with these resins as a modifier for general-purpose plastics and engineering plastics.
【0034】[0034]
【作用】この発明では、ガラス転移温度が170℃以上
であるマレイミド系共重合体と揮発性成分を含有する重
合体組成物をベントタイプスクリュー押出機に供給して
50〜150rpm のスクリュー回転数で押出機を運転
し、かつ水を注入することにより脱揮するので、物性低
下の少ない重合体が得られる。According to the present invention, a maleimide copolymer having a glass transition temperature of 170 ° C. or higher and a polymer composition containing a volatile component are supplied to a vent type screw extruder at a screw rotation speed of 50 to 150 rpm. Since the devolatilization is performed by operating the extruder and injecting water , a polymer with little deterioration in physical properties can be obtained.
【0035】[0035]
【実施例】以下に、この発明の具体的な実施例および比
較例を示すが、この発明は下記実施例に限定されない。
以下では「部」は「重量部」のことである。 (製造例1)コンデンサー、攪拌機および2つの滴下ロ
ートを備えた重合反応槽にスチレン7.2部とトルエン
36.5部を仕込み、窒素で反応槽内を置換すると共に
114℃に昇温した。EXAMPLES Specific examples and comparative examples of the present invention will be shown below, but the present invention is not limited to the following examples.
In the following, “parts” means “parts by weight”. (Production Example 1) A polymerization reaction tank equipped with a condenser, a stirrer and two dropping funnels was charged with 7.2 parts of styrene and 36.5 parts of toluene, the inside of the reaction tank was replaced with nitrogen, and the temperature was raised to 114 ° C.
【0036】反応槽内に重合開始剤としてt−ブチルパ
ーオキシイソプロピルカーボネート0.01部を添加し
反応を開始するとともに、予め調製しておいた、N−フ
ェニルマレイミド23.3部とトルエン15.5部から
なる滴下液(1)、および、スチレン17.5部とt−
ブチルパーオキシイソプロピルカーボネート0.02部
からなる滴下液(2)を別々に3.5時間にわたって均
一な速度で滴下しながら還流状態で重合を行った。滴下
終了後、反応混合物をさらに1.5時間加温しつづける
ことによりトルエン52.0wt%、スチレン5.1w
t%およびマレイミド系共重合体42.9wt%からな
るマレイミド系共重合体組成物(A)を得た。なおN−
フェニルマレイミドは0.05wt%未満であり検出で
きなかった。得られたマレイミド系共重合体は、N−フ
ェニルマレイミド単位54.3wt%、スチレン単位4
5.7wt%からなり、ガラス転移温度は206℃であ
った。The reaction was started by adding 0.01 part of t-butylperoxyisopropyl carbonate as a polymerization initiator into the reaction vessel, and 23.3 parts of N-phenylmaleimide and 15.1. 5 parts of a dropping liquid (1), and 17.5 parts of styrene and t-
Polymerization was carried out under reflux while dropping liquids (2) each consisting of 0.02 parts of butyl peroxyisopropyl carbonate were separately dropped at a uniform rate over 3.5 hours. After completion of the dropwise addition, the reaction mixture was further heated for 1.5 hours, so that 52.0 wt% of toluene and 5.1 w of styrene were added.
Thus, a maleimide-based copolymer composition (A) consisting of t% and 42.9% by weight of the maleimide-based copolymer was obtained. N-
Phenylmaleimide was less than 0.05 wt% and could not be detected. The resulting maleimide-based copolymer was composed of 54.3 wt% of N-phenylmaleimide units and 4 of styrene units.
It consisted of 5.7% by weight and had a glass transition temperature of 206 ° C.
【0037】(製造例2)重合反応槽にスチレン21.
1部とメチルエチルケトン31.9部を仕込んだこと;
反応槽に重合開始剤としてt−ブチルパーオキシ−2−
エチルヘキサノエート0.04部を添加したこと;N−
フェニルマレイミド19.1部とメチルエチルケトン
5.3部からなる滴下液(1)を用いたこと;および、
スチレン22.6部とt−ブチルパーオキシ−2−エチ
ルヘキサノエート0.04部からなる滴下液(2)を用
い、重合温度を90℃にし、滴下終了後、温度を60℃
としたこと以外は製造例1と同様にして、スチレン2
2.5wt%、マレイミド系共重合体40.3wt%お
よびメチルエルケトン37.2wt%からなるマレイミ
ド系共重合体組成物(B)を得た。なおN−フェニルマ
レイミドは0.05wt%未満であり検出できなかっ
た。得られた共重合体は、N−フェニルマレイミド単位
47.4wt%、スチレン単位52.6wt%からな
り、ガラス転移温度は189℃であった。(Production Example 2) Styrene 21.
1 part and 31.9 parts of methyl ethyl ketone were charged;
T-Butylperoxy-2- as a polymerization initiator in a reaction tank
0.04 part of ethylhexanoate was added;
Using a dropping solution (1) consisting of 19.1 parts of phenylmaleimide and 5.3 parts of methyl ethyl ketone; and
Using a dropping liquid (2) consisting of 22.6 parts of styrene and 0.04 part of t-butylperoxy-2-ethylhexanoate, the polymerization temperature was adjusted to 90 ° C, and after the dropwise addition, the temperature was increased to 60 ° C.
Styrene 2 in the same manner as in Production Example 1 except that
A maleimide-based copolymer composition (B) consisting of 2.5% by weight, 40.3% by weight of the maleimide-based copolymer and 37.2% by weight of methylelketone was obtained. In addition, N-phenylmaleimide was less than 0.05 wt% and could not be detected. The obtained copolymer was composed of 47.4 wt% of N-phenylmaleimide units and 52.6 wt% of styrene units, and had a glass transition temperature of 189 ° C.
【0038】(製造例3)重合反応槽にスチレン47.
0部とトルエン28.0部を仕込んだこと;反応槽に重
合開始剤としてt−ブチルパーオキシイソプロピルカー
ボネート0.01部を添加したこと;N−フェニルマレ
イミド11.9部とトルエン1.3部からなる滴下液
(1)を用いたこと;および、スチレン11.1部とt
−ブチルパーオキシイソプロピルカーボネート0.02
部からなる滴下液(2)を用い、滴下終了後、温度を6
0℃としたこと以外は製造例1と同様にして、スチレン
31.5wt%、トルエン30.0wt%、マレイミド
系共重合体38.4wt%およびN−フェニルマレイミ
ド0.1wt%からなるマレイミド系共重合体組成物
(C)を得た。得られた共重合体は、N−フェニルマレ
イミド単位30.7wt%、スチレン単位69.3wt
%からなり、ガラス転移温度は150℃であった。(Production Example 3) Styrene 47.
0 parts and 28.0 parts of toluene were charged; 0.01 part of t-butylperoxyisopropyl carbonate was added as a polymerization initiator to the reaction tank; 11.9 parts of N-phenylmaleimide and 1.3 parts of toluene Was used, and 11.1 parts of styrene and t
-Butyl peroxyisopropyl carbonate 0.02
After completion of the dropping, the temperature was adjusted to 6
A maleimide copolymer consisting of 31.5 wt% of styrene, 30.0 wt% of toluene, 38.4 wt% of a maleimide copolymer and 0.1 wt% of N-phenylmaleimide was prepared in the same manner as in Production Example 1 except that the temperature was changed to 0 ° C. A polymer composition (C) was obtained. The obtained copolymer was composed of 30.7% by weight of N-phenylmaleimide unit and 69.3% by weight of styrene unit.
% And the glass transition temperature was 150 ° C.
【0039】上記共重合体のガラス転移温度は、理学電
気株式会社製のDSC−8230を用い、窒素気流下、
α−アルミナをリファレンスとして昇温速度5℃/分で
測定したDSC曲線から中点法により求めた。 (実施例1)ベントタイプスクリュー押出機は、株式会
社日本製鋼所製の2軸同方向かみ合型押出機であり、ス
クリュー径(D)65mm、シリンダ長さ(L)260
0mm、L/D=40、ベント数4(リアベント1、フ
ォアベント3)を用いた。製造例1によって得られたマ
レイミド系共重合体組成物(A)をギアポンプを用いて
285℃の熱媒を循環させたスタティックミキサー式熱
交換器内を通過させ240℃に加熱し、圧力調整弁によ
り20kg/cm2 となるように保持したのち、表1に
示す運転条件に設定されたスクリュー押出機に供給して
マレイミド系共重合体(a−1)を得た。なお第2、第
3のベント前段において各々供給速度7kg/hで水を
圧入した。The glass transition temperature of the above copolymer was measured using DSC-8230 manufactured by Rigaku Denki Co., Ltd. under a nitrogen stream.
It was determined by a midpoint method from a DSC curve measured at a heating rate of 5 ° C./min using α-alumina as a reference. (Example 1) A vent type screw extruder is a twin-screw co-engaging type extruder manufactured by Japan Steel Works, Ltd., having a screw diameter (D) of 65 mm and a cylinder length (L) of 260.
0 mm, L / D = 40, number of vents 4 (1 rear vent, 3 fore vents) were used. The maleimide-based copolymer composition (A) obtained in Production Example 1 was passed through a static mixer type heat exchanger circulating a 285 ° C. heat medium using a gear pump and heated to 240 ° C. After holding so that 20 kg / cm 2 gave supplies the set screw extruder operating conditions shown in Table 1 maleimide copolymer (a-1). In addition, water was injected at a supply rate of 7 kg / h in each stage before the second and third vents.
【0040】(実施例2,3および比較例1,2)共重
合体組成物温度またはスクリュー押出機の運転条件を表
1に示すように変えたこと以外は実施例1と同様の操作
を繰り返してマレイミド系共重合体(a−2)〜(a−
3),(a−6)〜(a−7)を得た。なお第2、第3
のベント前段において各々供給速度7kg/hで水を圧
入した。(Examples 2 and 3 and Comparative Examples 1 and 2) The same operation as in Example 1 was repeated except that the temperature of the copolymer composition or the operating conditions of the screw extruder were changed as shown in Table 1. Maleimide copolymers (a-2) to (a-
3), (a-6) to (a-7) were obtained. The second and third
Water was injected at a feed rate of 7 kg / h in each stage before venting.
【0041】(実施例4および5)ベントタイプスクリ
ュー押出機は、株式会社日本製鋼所製の2軸同方向かみ
合型押出機であり、スクリュー径(D)120mm、シ
リンダ長さ(L)5460mm、L/D=45.5、ベ
ント数4(リアベント1、フォアベント3)を用いて表
1に示すようにした以外は実施例1と同様の操作を繰り
返してマレイミド系共重合体(a−4),(a−5)を
得た。なお60kg/hの供給速度で実施例1と同様に
注水操作を行った。(Examples 4 and 5) The vent type screw extruder is a twin screw co-engaging type extruder manufactured by Nippon Steel Works, Ltd., having a screw diameter (D) of 120 mm and a cylinder length (L) of 5460 mm. , L / D = 45.5, the number of vents was 4 (rear vent 1, fore vent 3), and the same operation as in Example 1 was repeated, except that the maleimide copolymer (a- 4) and (a-5) were obtained. The water injection operation was performed at a supply rate of 60 kg / h in the same manner as in Example 1.
【0042】(実施例6〜7、比較例3〜4)スクリュ
ー径(D)44mm、シリンダ長さ(L)1958m
m、L/D=45.5、ベント数4(リアベント1、フ
ォアベント3)のベントタイプスクリュー押出機を用
い、マレイミド系共重合体組成物をそれぞれ(B),
(C)に変更して表1に示すようにした以外は実施例1
と同様の操作を繰り返してマレイミド系重合体(b−
1),(b−2),(c−1),(c−2)を得た。な
お4kg/hの供給速度で実施例1と同様に注水操作を
行った。(Examples 6 and 7, Comparative Examples 3 and 4) Screw diameter (D) 44 mm, cylinder length (L) 1958 m
m, L / D = 45.5, using a vent type screw extruder with 4 vents (1 rear vent, 3 for vents), using the maleimide copolymer composition as (B),
Example 1 except for changing to (C) and as shown in Table 1.
By repeating the same operation as in the above, the maleimide polymer (b-
1), (b-2), (c-1), and (c-2) were obtained. The water injection operation was performed at a supply speed of 4 kg / h in the same manner as in Example 1.
【0043】(実施例8)水 の注入を行わなかったこと以外は実施例1と同様の操
作を繰り返してマレイミド系重合体(a−8)を得た。
表1中、フォアベント1、2および3は、重合体組成物
供給口からのフォアベントの順番を表す。Example 8 A maleimide polymer (a-8) was obtained by repeating the same operation as in Example 1 except that water was not injected.
In Table 1, Forevents 1, 2, and 3 represent the order of forevents from the polymer composition supply port.
【0044】[0044]
【表1】 [Table 1]
【0045】得られたマレイミド系共重合体(a−1)
〜(a−5)、(a−7)、(a−8)、(b−1)、
(b−2)、(c−1)および(c−2)の揮発性成分
量、重量平均分子量、熱劣化、外観および分子量保持率
の分析結果を表2に示した。揮発性成分量は、得られた
マレイミド系共重合体をクロロホルムに溶解し、溶媒、
ST(スチレン)、PMI(N−フェニルマレイミド)
をガスクロマトグラフィーで定量した。The obtained maleimide copolymer (a-1)
To (a-5), (a-7), (a-8), (b-1),
Table 2 shows the analysis results of the volatile component amounts, the weight average molecular weight, the thermal degradation, the appearance, and the molecular weight retention of (b-2), (c-1) and (c-2). The amount of volatile components is obtained by dissolving the obtained maleimide-based copolymer in chloroform,
ST (styrene), PMI (N-phenylmaleimide)
Was quantified by gas chromatography.
【0046】共重合体構造中の単量体単位の種類と比率
は、赤外吸収スペクトル、 1H−NMR、元素分析によ
り決定した。共重合体の重量平均分子量は、溶離液にテ
トラヒドロフラン(THF)を用い、ゲル浸透クロマト
グラフィー(GPC)により測定した分子量を標準ポリ
スチレンにより検定した値で示した。The type and ratio of the monomer units in the copolymer structure were determined by infrared absorption spectrum, 1 H-NMR, and elemental analysis. The weight average molecular weight of the copolymer was represented by a value obtained by using tetrahydrofuran (THF) as an eluent and measuring the molecular weight measured by gel permeation chromatography (GPC) using standard polystyrene.
【0047】熱劣化はシリンダー温度を280℃に設定
して射出成形を行って得たマレイミド系共重合体の試験
片(厚さ3mm)をJIS K7110に基づいてアイ
ゾット衝撃試験を行いアイゾット衝撃値で示した。この
数値が大きい程、熱劣化の程度は少ない。上記試験片の
外観を肉眼で観察した。For the thermal deterioration, a test piece (thickness: 3 mm) of a maleimide copolymer obtained by injection molding with the cylinder temperature set to 280 ° C. was subjected to an Izod impact test based on JIS K7110, and the Izod impact value was measured. Indicated. The larger the value, the less the degree of thermal degradation. The appearance of the test piece was visually observed.
【0048】分子量保持率は示差熱天秤を用いて減圧条
件(20mmHg以下)下で共重合体を280℃に10
分間加熱した後、急冷して得た共重合体の分子量を測定
し、処理前の値との比率を求めた。The molecular weight retention was measured at 280 ° C. under a reduced pressure (20 mmHg or less) using a differential thermobalance.
After heating for 1 minute, the copolymer was quenched and the molecular weight of the obtained copolymer was measured, and the ratio to the value before the treatment was determined.
【0049】[0049]
【表2】 [Table 2]
【0050】表1〜2にみるように、実施例で得られた
重合体は揮発性成分量が少なく、しかも、重合体の分子
量低下や着色も少ない。又、得られた重合体は分子量保
持率が高く熱安定性にもすぐれている。比較例で得られ
た重合体は熱劣化を受けたり、又は分子量の保持率が低
かったり、揮発性成分量が多かったりするものであっ
た。As shown in Tables 1 and 2, the polymers obtained in the examples have a small amount of volatile components, and also have a small decrease in molecular weight and little coloring of the polymers. Further, the obtained polymer has a high molecular weight retention rate and excellent thermal stability. The polymer obtained in the comparative example was thermally degraded, had a low retention of molecular weight, or had a large amount of volatile components.
【0051】[0051]
【発明の効果】この発明の方法によれば、溶融粘度が高
いマレイミド系共重合体を必要以上に加温せずに揮発性
成分を除去できるので、残留揮発性成分含有量の少ない
マレイミド系共重合体を、物性劣化を起こさずに効率良
く得ることができる。また、得られたマレイミド系共重
合体は、280℃での分子量保持率が高く、熱安定性に
優れている。According to the method of the present invention, a volatile component can be removed without heating a maleimide copolymer having a high melt viscosity more than necessary, so that a maleimide copolymer having a low residual volatile component content can be obtained. The polymer can be obtained efficiently without causing physical property deterioration. Further, the obtained maleimide-based copolymer has a high molecular weight retention at 280 ° C. and is excellent in thermal stability.
【図1】 この発明の方法を実施するのに用いるベント
タイプスクリュー押出機の1例を示す概略図である。FIG. 1 is a schematic view showing an example of a vent type screw extruder used to carry out the method of the present invention.
1 ベントタイプスクリュー押出機 2 供給口 3 リアベント 5a フォアベント 5b フォアベント 5c フォアベント 7 熱交換器 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Vent type screw extruder 2 Supply port 3 Rear vent 5a Fore vent 5b Fore vent 5c Fore vent 7 Heat exchanger
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−77904(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C08F 6/00 - 6/28 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) References JP-A-63-77904 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) C08F 6/00-6/28
Claims (4)
レイミド系共重合体と揮発性成分を含有する重合体組成
物をベントタイプスクリュー押出機で処理して揮発性成
分を除去するマレイミド系共重合体の製造方法であっ
て、前記押出機をスクリュー回転数50〜150rpm の
条件で操作し、かつ、前記押出機の被処理物供給口より
も前方に位置する注入口から水を注入することを特徴と
するマレイミド系共重合体の製造方法。1. A maleimide-based copolymer for removing a volatile component by treating a maleimide-based copolymer having a glass transition temperature of 170 ° C. or higher and a polymer composition containing a volatile component with a vent-type screw extruder. A method for producing a united product, wherein the extruder is operated at a screw rotation speed of 50 to 150 rpm, and water is injected from an injection port located forward of a workpiece supply port of the extruder. A method for producing a maleimide-based copolymer.
マレイミド系共重合体と揮発性成分を含有する重合体組
成物をベントタイプスクリュー押出機で処理して揮発性
成分を除去するマレイミド系共重合体の製造方法であっ
て、重合体組成物を、150〜300℃に加熱、および
5〜30atmに加圧してから前記押出機に供給し、前
記押出機をスクリュー回転数50〜150rpm の条件で
操作することを特徴とするマレイミド系共重合体の製造
方法。2. The glass transition temperature is 170 ° C. or higher.
Polymer set containing maleimide copolymer and volatile components
The product is treated with a vent-type screw extruder for volatility
A method for producing a maleimide-based copolymer from which components are removed.
Heating the polymer composition to 150-300 ° C. , and
Pressurized and supplied to the extruder from the 5~30Atm, before
The extruder was operated at a screw rotation speed of 50 to 150 rpm.
A method for producing a maleimide-based copolymer, which is operated .
量体単位と芳香族ビニル系単量体単位を必須成分とする
共重合体である請求項1または2記載の方法。3. A process according to claim 1 or 2, wherein the maleimide copolymer is a copolymer as an essential component a maleimide-based monomer unit and an aromatic vinyl monomer units.
物供給口よりも後方にベント口を有するとともに前記供
給口よりも前方に複数個のベント口を有するものであり
大気圧または減圧下に維持された供給口に、20〜80
wt%の揮発性成分を含有する重合体組成物を供給する請
求項1から3のいずれかに記載の方法。4. A vent type screw extruder has a vent port behind a supply port of a workpiece and a plurality of vent ports ahead of the supply port, and is maintained at atmospheric pressure or reduced pressure. 20 to 80
The method according to any of the preceding claims, wherein a polymer composition containing wt% of volatile components is provided.
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