JPH0224850B2 - - Google Patents
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- JPH0224850B2 JPH0224850B2 JP18998182A JP18998182A JPH0224850B2 JP H0224850 B2 JPH0224850 B2 JP H0224850B2 JP 18998182 A JP18998182 A JP 18998182A JP 18998182 A JP18998182 A JP 18998182A JP H0224850 B2 JPH0224850 B2 JP H0224850B2
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- JP
- Japan
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- formula
- copolymer
- terephthalic acid
- diallyl ester
- acid diallyl
- Prior art date
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- Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Description
本発明は、従来公知文献未記載のテレフタル酸
ジアリルエステル共重合体に関し、テレフタル酸
ジアリルエステル重合体の好ましい性質を実質的
に維持できて且つ改善された曲げ強さ及び顕著に
改善された耐衝撃性を示すテレフタル酸ジアリル
エステル共重合体に関する。とくに、テレフタル
酸ジアリルエステルとベンジル位に少なくとも1
個の水素原子を有する芳香族炭化水素とからみち
びかれた従来公知文献未記載のテレフタル酸ジア
リルエステル共重合体であつて、高度の寸法安定
性、熱時の剛性、耐熱性、電気的特性などに優れ
た性質を示し、耐衝撃性に特に優れ且つ容易に成
形でき、たとえばエンジニアリングプラスチツク
スとして有用なテレフタル酸ジアリルエステル共
重合体に関する。本発明はまた、このような共重
合体の製法にも関する。
更に詳しくは、本発明は、下記式()
で表わされるテレフタル酸ジアリルエステルと下
記式(2)
但し式中、R1及びR2は、それぞれ、水素原子
及び低級アルキル基より成る群からえらばれた基
を示し、
nは1〜3の整数を示す、
で表わされるベンジル位に少なくとも1個の水素
原子を有する芳香族炭化水素とから導かれ、下記
式(3)
及び下記式(4)
の繰り返し単位を有するテレフタル酸ジアリルエ
ステル共重合体であつて、
(a) 該式(1)モノマー単位の末端に該式(2)モノマー
単位1個が、上記ベンジル位に於て該式(1)モノ
マー単位のアリル基とその3
C
及び/又は3
′
C
と
炭素−炭素結合した構造を有し、
(b) 該共重合体中の式(1)モノマー単位のアリル基
で形成された炭素−炭素結合分子鎖部分の該式
(1)モノマー単位の数が3〜11個、好ましくは3
〜10個であり、
(c) ウイス(Wijs)法で測定したヨウ素価で表
わした不飽和度が40〜85、好ましくは45〜80
で、
(d) 25℃における真比重が1.20〜1.25、好ましく
は1.21〜1.25で、
(e) GPC(ゲル・パーミエーシヨン・クロマトグ
ラフイー)法で測定したポリスチレン換算数平
均分子量(n)が4000〜10000で、重量平均
分子量(w)が70000〜200000であり、且つ
(f) 上記nとwとの比w/nで表わした
分子量分布が10〜40である
ことを特徴とするテレフタル酸ジアリルエステル
共重合体に関する。
従来、ジアリルフタレート樹脂は、寸法安定
性、熱時の剛性などの機械的特性、耐熱性、電気
的特性などに優れ、高い信頼度を要求される分野
で広く使われているが、一方、該樹脂は脆く、靭
性が不十分である難点があり、近年、成形品の小
型化に伴つて、その成形品の肉薄部分や小さな突
起部分などの割れや欠け発生の問題が大きくなつ
てきた。
このような技術課題の克服を意図して、配合技
術の向上やポリマーブレンドによるジアリルフタ
レート樹脂の脆さを改良する提案は多数なされて
いる。たとえば、ガラス繊維などの充填剤で補強
する方法、可撓性をもつポリエステルやゴム状の
ポリマーなどで変性する方法が知られている。し
かしながら、これらの方法はいずれも、ジアリル
フタレートの優れた特性を損わずに、靭性を付与
しようと意図したにもかかわらず、その目的を達
成しているとはいい難い。
例えば、上記の充填剤による方法においては、
成形品中に長繊維充填剤を残しておかねばならな
いが、そのためには混練方法や成形方法に大きな
制約を受け、実用的でない。又、上記の他のポリ
マー等で変性する方法においては、寸法安定性、
耐熱性、機械的強度、電気的特性、成形性のいず
れかが不当に低下するのが普通である。このよう
に従来提案の方法では、その改善可能な限界に達
しており、満足し得る改善を達成するためには従
来提案の方法にはもはや多くを望めないのが現状
である。
一方、ポリブチレンテレフタレート(PBT)
やポリフエニレンサルフアイド(PPS)を始めと
する熱可塑性樹脂の進歩は著しく、耐熱性や電気
的特性の優れた樹脂や配合技術も開発され、生産
性のよいこともあつて、従来ならば熱硬化性樹脂
が使われる分野も含めて、広い分野で採用される
ようになつてきた。しかしながら、あくまで熱可
塑性であるため、クリープによる変形や耐熱性の
面でトラブルがあり、特に高温高湿下での長期間
の使用に際しての信頼度は熱硬化性樹脂のそれに
は及ばない。
本発明者らは、従来のジアリルフタレート樹脂
に匹敵するか、或いはそれ以上の諸特性を有し、
それに加えて、さらに改善された高い衝撃値を有
する強靭な熱硬化性樹脂を開発すべく研究を行つ
てきた。
その結果、前記式(1)のテレフタル酸ジアリルエ
ステルと前記式(2)で表わされるベンジル位に少な
くとも1個の水素原子を有する芳香族炭化水素と
が共重合体を形成すること、及び形成された共重
合体は従来公知文献未記載のテレフタル酸ジアリ
ルエステル共重合体であつて、テレフタル酸ジア
リルエステル重合体の好ましい性質を実質的に維
持し、更に、改善された曲げ強さ及び顕著に改善
された耐衝撃性を示す新規な高分子化合物である
ことを発見した。このような知見は従来完全に未
知であつた。
式(1)化合物と式(2)化合物とが上記優れた性質を
有する新規な高分子化合物を形成するという全く
新しい知見に基いて、さらに研究を進めた結果、
前記式(1)のテレフタル酸ジアリルエステルと前記
式(2)で表わされるベンジル位に少なくとも1個の
水素原子を有する芳香族炭化水素とを、有機過酸
化物の存在下に、特定の制御された反応条件を選
択して反応させることによつて、反応再現性よく
共重合反応して、(a)、該式(1)モノマー単位の末端
に該式(2)モノマー単位1個が上記ベンジル位に於
て該式(1)モノマー単位のアリル基とその3
C
及び/
又は3
′
C
と炭素−炭素結合した構造を有し、(b)、
該共重合体中の式(1)モノマー単位のアリル基で形
成された炭素−炭素結合分子鎖部分の該式(1)モノ
マー単位の数が3〜11個、好ましくは3〜10個で
ある構造的特徴を持つ本発明の新規なテレフタル
酸ジアリルエステル共重合体が得られることが発
見された。このような反応条件の選択は、上記新
しい知見を知つてはじめてなし得たことであつ
て、このような選択それ自体、従来完全に未知で
あつた。更に、得られた従来公知文献未記載のテ
レフタル酸ジアリルエステル共重合体は、選ばれ
た条件下では、さらに硬化して不溶不融の三次元
高分子となりうる、いわゆるプレポリマーとして
取り出すことができる新規な熱硬化性樹脂である
ことが発見された。
従来、テレフタル酸ジアリルエステルの重合に
際して、低級脂肪族アルコール類や芳香族炭化水
素類を溶媒として利用できることは知られていた
(例えば、特公昭35−943号)。又、フタル酸ジア
リルエステルのプレポリマーの製造に於て重合率
の向上を意図して、連鎖移動剤としてクメンやジ
イソプロピルベンゼンの如き芳香族炭化水素類を
添加剤として利用する提案(特公昭48−1832号)
も知られている。
しかしながら、前述したとおり、前記改善性質
を有する新規共重合体の存在やその形成可能なこ
とについては完全に未知であつたので、そのよう
な共重合体の形成に役立つ如何なる知見もこれら
先行技術には開発されていない。当然のことなが
ら式(1)テレフタル酸ジアリルエステルと式(2)芳香
族炭化水素との共重合反応及び共重合体について
は、上記先行技術を包含して、従来、如何なる公
知文献にも記載されていない。
本発明者等の研究の結果、特定の制御された反
応条件を選択することによつて、従来、単に反応
溶媒或は連鎖移動剤としてのみ認識されていた芳
香族炭化水素中、前記式(2)に特定されたベンジル
位に少なくとも1個の水素原子を有する芳香族炭
化水素が、式(1)テレフタル酸ジアリルエステルの
共重合成分としてポリマー鎖中に入りこんで前記
(a)及び(b)の構造的特徴を持つ共重合体を形成し、
この共重合体が前記の優れた改善性質を示す極め
て有用な新規共重合体であることが発見された。
従つて、本発明の目的は新規なテレフタル酸ジ
アリルエステル共重合体及びその製法を提供する
にある。
本発明の上記目的及び更に多くの他の目的なら
びに利点は、以下の記載から一層明らかとなるで
あろう。
本発明のテレフタル酸ジアリルエステル共重合
体は、下記式(1)
で表わされるテレフタル酸ジアリルエステルと下
記式(2)
但し式中、R1及びR2は、それぞれ、水素原子
及び低級アルキル基より成る群からえらばれた基
を示し、
nは1〜3の整数を示す、
で表わされるベンジル位に少なくとも1個の水素
原子を有する芳香族炭化水素とから導かれ、下記
式(3)
及び下記式(4)
の繰り返し単位を有するテレフタル酸ジアリルエ
ステル共重合体であつて、
(a) 該式(1)モノマー単位の末端に該式(2)モノマー
単位1個が、上記ベンジル位に於て該式(1)モノ
マー単位のアリル基とその3
C
及び/又は3
′
C
と
炭素−炭素結合した構造を有し、
(b) 該共重合体中の式(1)モノマー単位のアリル基
で形成された炭素−炭素結合分子鎖部分の該式
(1)モノマー単位の数が3〜11個、好ましくは3
〜10個であり、
(c) ウイス(Wijs)法で測定したヨウ素価で表
わした不飽和度が40〜85、好ましくは45〜80
で、
(d) 25℃における真比重が1.20〜1.25、好ましく
は1.21〜1.25で、
(e) GPC(ゲル・パーミエーシヨン・クロマトグ
ラフイー)法で測定したポリスチレン換算数平
均分子量(n)が4000〜10000で、重量平均
分子量(w)が70000〜200000であり、且つ
(f) 上記nとwとの比w/nで表わした
分子量分布が10〜40である、
ことを特徴とするテレフタル酸ジアリエステル共
重合体である。
本発明の一好適態様によれば、本発明共重合体
は、下記いずれかの特性を更に有する。
(g) 軟化範囲50〜120℃、好ましくは約60゜〜約
110℃、更に好ましくは約70゜〜約100℃である、
(h) 50重量%メチルエチルケトン溶液の粘度80〜
300センチポイズ(30℃)である、
(i) ブラベンダープラストグラフで測定したブラ
ベンダー溶融粘度が250〜2600m・g、好まし
くは400〜2500m・gで、プロセツシング時間
が5〜65分である。
本発明のテレフタル酸ジアリルエステル共重合
体は、上記のとおり、(a)式(1)モノマー単位の末端
に式(2)モノマー単位1個が、上記ベンジル位に於
て、該式(1)モノマー単位のアリル基とその3
C
及
び/又は3
′
C
と炭素−炭素結合した構造を有す
る。更に、(b)該共重合体の式(1)モノマー単位のア
リル基で形成された炭素−炭素結合分子鎖部分の
該式(1)モノマー単位の数が3〜11個、好ましくは
3〜10個であるという構造的特徴を有する。
この構造を、式(2)化合物としてトルエン(R1
=R2=H,n=1)を用いた場合を例に示すと、
下記のように示すことができる。
上記式(A)構造部分に於て、Rは未反応のアリル
基CH2=CH−CH2−及び/又は該共重合体の他
の分子鎖部分を構成するアリル基から導かれた鎖
を表わす。このような態様の例として下記式
(C1)
で表わされる構造部分(C1)をあげることがで
きる。
上記式(A)構造部分中、式(1)モノマー単位のアリ
ル基で形成された炭素−炭素結合分子鎖部分の該
式(1)モノマー単位の数は式(A)に示したとおり3〜
11、好ましくは3〜10である。そして、この炭素
−炭素結合分子鎖部分〔式(B)構造部分〕は、上記
式(A)に示した下記頭−尾結合〔式(B1)構造部
分〕
のほかに、下記頭−頭結合部分〔式(B2)構造
部分〕を有することができる。
上記構造部分(C1)中の式(1)モノマー単位は
2つのエステル結合を介して2つの式(B)構造部分
を結合させる分岐点を構成している。又、Rが未
反応のアリル基の場合は、下記式(C2)で表わ
すことができる。
この式(C2)構造部分は、本発明のテレフタ
ル酸ジアリルエステル共重合体の硬化に際して架
橋点となる部分である。この(C2)構造部分に
おけるアリル基の二重結合は、後記する(c)ウイス
(Wijs)法で測定したヨウ素価で表わされる不飽
和度の主要部(約90%以上)を占める。
以上に説明したように、本発明のテレフタル酸
ジアリルエステル共重合体は、(a)、式(1)モノマー
単位の末端に式(2)モノマー単位1個が、式(2)モノ
マーのベンジル位に於て式(1)モノマーのアリル基
とその3
C
及び/又は3
′
C
と炭素−炭素結合した構
造を有し、且つ(b)該共重合体の式(1)モノマー単位
のアリル基で形成された炭素−炭素結合分子鎖部
分〔式(B)構造部分〕の該式(1)モノマー単位の数が
3〜11個好ましくは3〜10個であるという構造的
特徴を有する。
本発明のテレフタル酸ジアリルエステル共重合
体の上記(a)及び(b)の構造的特徴は、テレフタル酸
ジアリルエステル共重合体の寸法安定性、熱時剛
性、耐熱性、電気的特性などの優れた性質を維持
しながら、改善された曲げ強さ、顕著に改善され
た耐衝撃性、成形容易性などの諸性質の向上に、
他の特徴(b)〜(f)との結合要件下に、大きく関与し
ている。
尚、本発明共重合体の上記(a)及び(b)の構造的特
徴は、下記のようにして測定決定される。
構造的特徴(a)及び(b)の測定確認方法:−
試料テレフタル酸ジアリルエステル共重合体
を真空乾燥器に入れ、室温で油回転真空ポンプ
及び拡散ポンプで減圧にし、恒量になるまで乾
燥する。
上記乾燥該共重合体をクロロホルム−dに濃
度10〜20重量%となるように溶解し、室温〜40
℃でプロトンNMRを測定する。60〜300MHz
のNMR装置が使用できる。同スペクトルよ
り、該共重合体が式(1)モノマー単位及び式(2)モ
ノマー単位からなる構造を有することを確認す
ると同時に、それぞれの芳香核の水素原子数の
比率を求め、該共重合体中の式(1)モノマー単位
と式(2)モノマー単位の比率を求める。
上記乾燥該共重合体100重量部をエタノール
性1規定水酸化カリウム(試薬特級水酸化カリ
ウム135重量部を99.5%エタノール2400容量部
に溶解したもの)と共に24時間加熱還流し、該
共重合体のエステル結合部分を加水分解して切
断する。反応生成物をろ過し、ろ液を塩酸々性
にしたのち再びろ過し、ろ液を減圧濃縮する。
濃縮中に生じた沈殿をろ過して除きながら、水
浴50〜70℃、5mmHg以下で恒量になるまで揮
発分を除く。得られた蒸発残渣を加水分解物と
する。
上記加水分解物をジメチルスルホキシド−d6
に濃度5〜10重量%となるように溶解し、プロ
トン及び1 3
C
−NMRスペクトルを測定する。
プロトンNMRは60〜90MHz、室温〜100℃
で測定し、ポリアリルアルコールに式(2)モノマ
ー単位が化学結合した構造を確認する。また、
式(2)モノマー単位の側鎖アルキル基のベンジル
位の水素原子数とベンジル位以外の水素原子数
との比率から、反応したベンジル位の水素は一
つだけであることを確認する。
13C−NMRは90MHz、40℃で測定し、5万
〜6万回積算して、スペクトルを得る。同スペ
クトルより、式(2)モノマーにおいてn≠1の場
合はポリアリルアルコールと炭素−炭素結合で
結合したベンジル位の炭素原子と未反応で残つ
ているベンジル位の炭素原子の2種類の存在を
確認し、かつプロトンNMRから求められた構
造とを照合し、一端に式(2)モノマーがそのベン
ジル位でポリアリルアルコールと結合した加水
分解物の構造が確認される。式(2)モノマーにお
いてn=1の場合は、未反応で残つているベン
ジル位の炭素原子は存在しないし、本発明の方
法においては、芳香核の炭素原子は、本発明に
おける共重合反応には関与しないので(n=0
すなわちベンゼンの場合は式(1)モノマーとは共
重合反応しない)、この場合も式(2)モノマーは
ポリアリルアルコールの一端に結合する。
加水分解物のマススペクトルを測定する。
m/eが{式(2)モノマーの分子量−1}+58n
(n=0,2,3,……)の位置にピークを示
すことを確認する。
以上により、該共重合体中の式(1)モノマー単
位のアリル基で形成された炭素−炭素結合分子
鎖部分当り、1個の式(2)モノマー単位が該分子
鎖部分の末端に結合した構造が決定される。
加水分解物の分子量を蒸気圧浸透法で測定す
る。
使用機種 日立パーキンエルマー115型または114
型分子量測定装置
溶 媒 メタノール
温 度 40℃
1×10-1〜5×10-1wt%の希薄溶液を4〜5点
つくり測定装置にて△Rを求め検量線(ベンジル
を用いて作成)より見かけの分子量を求める。横
軸に濃度C、縦軸に見かけの分子量をとり、各点
をプロツトしC→0に外挿し、数平均分子量n
を求める。求めた分子量から{式(2)モノマーの分
子量−1}を引き、アリルアルコールの分子量58
で除して、該共重合体中の式(1)モノマー単位のア
リル基で形成された炭素−炭素結合分子鎖部分の
式(1)モノマー単位の数を求める。
本発明のテレフタル酸ジアリルエステル共重合
体は、(c)ウイス(Wijs)法で測定したヨウ素価
で表わした不飽和度が40〜85好ましくは45〜80で
ある特徴を有する。
このヨウ素価は、上述したとおり、本発明共重
合体の(C2)構造部分に於けるアリル基の二重
結合に主として由来している。普通、約90%以上
がこの二重結合に由来する不飽和度であつて、残
余は前記の式(A)構造中の(B)構造部分の式(2)モノマ
ー単位と反対側の部分(後に述べる)に存在し得
る二重結合に由来するであろう。この(C2)構
造部分が、本発明のテレフタル酸ジアリルエステ
ル共重合体の硬化に際して架橋点となる部分であ
つて、(C2)構造部分の数で表わすと、該共重合
体一分子中に約6〜約137程度である。従つて、
(B)構造部分を構成する式(1)モノマー単位の中でR
が基CH2=CH−CH2−のもの、すなわち、(C2)
構造部分をとるものの比率は約43〜約83%程度で
ある。そして残余はRが
The present invention relates to a terephthalic acid diallyl ester copolymer which has not been described in any prior art literature, and which can substantially maintain the desirable properties of the terephthalic acid diallyl ester polymer and has improved bending strength and significantly improved impact resistance. The present invention relates to a terephthalic acid diallyl ester copolymer exhibiting properties. In particular, terephthalic acid diallyl ester and at least one at the benzylic position
This is a terephthalic acid diallyl ester copolymer that is composed of an aromatic hydrocarbon having hydrogen atoms and has not been described in any known literature. The present invention relates to a terephthalic acid diallyl ester copolymer that exhibits excellent properties, particularly excellent impact resistance, and can be easily molded, and is useful as, for example, engineering plastics. The invention also relates to a method for making such copolymers. More specifically, the present invention is based on the following formula () Terephthalic acid diallyl ester represented by and the following formula (2) However, in the formula, R 1 and R 2 each represent a group selected from the group consisting of a hydrogen atom and a lower alkyl group, n represents an integer of 1 to 3, and at least one benzyl position represented by Derived from an aromatic hydrocarbon having a hydrogen atom, the following formula (3) and the following formula (4) A terephthalic acid diallyl ester copolymer having a repeating unit of (a) one monomer unit of the formula (2) at the end of the monomer unit of the formula (1), and one monomer unit of the formula (1) at the benzyl position; ) has a carbon-carbon bond structure with the allyl group of the monomer unit and its 3 C and/or 3 ′ C, and (b) the carbon formed by the allyl group of the monomer unit of formula (1) in the copolymer. - the formula of the carbon-bonded molecular chain moiety;
(1) The number of monomer units is 3 to 11, preferably 3
(c) the degree of unsaturation expressed as an iodine number measured by the Wijs method is from 40 to 85, preferably from 45 to 80;
(d) true specific gravity at 25°C is 1.20 to 1.25, preferably 1.21 to 1.25, and (e) number average molecular weight (n) in terms of polystyrene measured by GPC (gel permeation chromatography) method. 4,000 to 10,000, a weight average molecular weight (w) of 70,000 to 200,000, and (f) a molecular weight distribution expressed as the ratio w/n of n and w of 10 to 40. This invention relates to a diallyl ester copolymer. Conventionally, diallyl phthalate resin has excellent mechanical properties such as dimensional stability and rigidity under heat, heat resistance, and electrical properties, and has been widely used in fields that require high reliability. Resins are brittle and have insufficient toughness, and in recent years, with the miniaturization of molded products, the problem of cracking and chipping in thin parts and small protrusions of the molded products has become more serious. In order to overcome these technical problems, many proposals have been made to improve the brittleness of diallyl phthalate resins by improving blending techniques and polymer blends. For example, methods of reinforcing with fillers such as glass fibers, and methods of modifying with flexible polyester or rubber-like polymers are known. However, although all of these methods were intended to impart toughness to diallyl phthalate without impairing its excellent properties, it cannot be said that they have achieved their objective. For example, in the method using the filler described above,
It is necessary to leave the long fiber filler in the molded product, but this imposes significant restrictions on the kneading method and molding method, making it impractical. In addition, in the method of modifying with other polymers etc. mentioned above, dimensional stability,
Usually, any one of heat resistance, mechanical strength, electrical properties, and moldability is unduly reduced. As described above, the conventionally proposed methods have reached their limits of improvement, and the current situation is that the conventionally proposed methods cannot offer much in order to achieve satisfactory improvements. On the other hand, polybutylene terephthalate (PBT)
Thermoplastic resins such as PPS and polyphenylene sulfide (PPS) have made remarkable progress, and resins and compounding techniques with excellent heat resistance and electrical properties have been developed, and they are also highly productive. It has come to be adopted in a wide range of fields, including fields where thermosetting resins are used. However, since it is a thermoplastic, there are problems with deformation due to creep and heat resistance, and its reliability is not as high as that of thermosetting resins, especially when used for long periods of time under high temperature and high humidity conditions. The present inventors have discovered that the resin has properties comparable to or superior to conventional diallyl phthalate resins,
In addition, research has been conducted to develop tough thermosetting resins with improved high impact values. As a result, the terephthalic acid diallyl ester of the formula (1) and the aromatic hydrocarbon having at least one hydrogen atom at the benzyl position represented by the formula (2) form a copolymer. The copolymer is a terephthalic acid diallyl ester copolymer which has not been previously described in the known literature, and which substantially maintains the desirable properties of the terephthalic acid diallyl ester polymer, and furthermore has improved flexural strength and significantly improved flexural strength. discovered that this is a new polymer compound that exhibits high impact resistance. Such knowledge was previously completely unknown. Based on the completely new knowledge that the compound of formula (1) and the compound of formula (2) form a new polymer compound having the above-mentioned excellent properties, further research has revealed that
Terephthalic acid diallyl ester of the above formula (1) and an aromatic hydrocarbon having at least one hydrogen atom at the benzyl position represented by the above formula (2) are combined in a specific controlled manner in the presence of an organic peroxide. By selecting reaction conditions and carrying out the reaction, a copolymerization reaction is carried out with good reaction reproducibility. The allyl group of the monomer unit of formula (1) and its 3 C and/or
or has a structure in which 3 ′ C and a carbon-carbon bond are formed, (b),
The number of the formula (1) monomer units in the carbon-carbon bond molecular chain portion formed by the allyl group of the formula (1) monomer unit in the copolymer is 3 to 11, preferably 3 to 10. It has been discovered that novel terephthalic acid diallyl ester copolymers of the present invention having structural characteristics are obtained. Such selection of reaction conditions could only be made with knowledge of the above new findings, and such selection itself was previously completely unknown. Furthermore, the obtained terephthalic acid diallyl ester copolymer, which has not been previously described in any known literature, can be extracted as a so-called prepolymer that can be further cured to become an insoluble and infusible three-dimensional polymer under selected conditions. It was discovered that it is a new thermosetting resin. It has been known that lower aliphatic alcohols and aromatic hydrocarbons can be used as solvents in the polymerization of diallyl terephthalate (for example, Japanese Patent Publication No. 35-943). In addition, a proposal was made to use aromatic hydrocarbons such as cumene and diisopropylbenzene as chain transfer agents as additives in order to improve the polymerization rate in the production of prepolymers of diallyl phthalate (Japanese Patent Publication No. 1973- No. 1832)
is also known. However, as mentioned above, the existence and possible formation of new copolymers having the above-mentioned improved properties were completely unknown, and therefore, any knowledge useful for the formation of such copolymers would not be available in the prior art. has not been developed. Naturally, the copolymerization reaction and copolymer of formula (1) diallyl terephthalate and formula (2) aromatic hydrocarbon have not been described in any known literature, including the above-mentioned prior art. Not yet. As a result of the research conducted by the present inventors, by selecting specific and controlled reaction conditions, the above formula (2 ) The aromatic hydrocarbon having at least one hydrogen atom at the benzylic position specified in formula (1) enters the polymer chain as a copolymerization component of terephthalic acid diallyl ester, and
forming a copolymer having the structural characteristics of (a) and (b);
It has been discovered that this copolymer is an extremely useful new copolymer exhibiting the excellent improved properties mentioned above. Therefore, an object of the present invention is to provide a novel terephthalic acid diallyl ester copolymer and a method for producing the same. The above objects and many other objects and advantages of the present invention will become more apparent from the following description. The terephthalic acid diallyl ester copolymer of the present invention has the following formula (1): Terephthalic acid diallyl ester represented by and the following formula (2) However, in the formula, R 1 and R 2 each represent a group selected from the group consisting of a hydrogen atom and a lower alkyl group, n represents an integer of 1 to 3, and at least one benzyl position represented by Derived from an aromatic hydrocarbon having a hydrogen atom, the following formula (3) and the following formula (4) A terephthalic acid diallyl ester copolymer having a repeating unit of (a) one monomer unit of the formula (2) at the end of the monomer unit of the formula (1), and one monomer unit of the formula (1) at the benzyl position; ) has a carbon-carbon bond structure with the allyl group of the monomer unit and its 3 C and/or 3 ′ C, and (b) the carbon formed by the allyl group of the monomer unit of formula (1) in the copolymer. - the formula of the carbon-bonded molecular chain moiety;
(1) The number of monomer units is 3 to 11, preferably 3
(c) the degree of unsaturation expressed as an iodine number measured by the Wijs method is from 40 to 85, preferably from 45 to 80;
(d) true specific gravity at 25°C is 1.20 to 1.25, preferably 1.21 to 1.25, and (e) number average molecular weight (n) in terms of polystyrene measured by GPC (gel permeation chromatography) method. 4,000 to 10,000, a weight average molecular weight (w) of 70,000 to 200,000, and (f) a molecular weight distribution expressed as the ratio w/n of n and w of 10 to 40. It is an acid diaryester copolymer. According to one preferred embodiment of the present invention, the copolymer of the present invention further has any of the following properties. (g) Softening range 50 to 120°C, preferably about 60° to about
110°C, more preferably about 70° to about 100°C, (h) viscosity of 50% by weight methyl ethyl ketone solution 80 to
300 centipoise (30 DEG C.); (i) a Brabender melt viscosity of 250 to 2600 m.g, preferably 400 to 2500 m.g, as measured by a Brabender plastograph; and a processing time of 5 to 65 minutes. As mentioned above, the terephthalic acid diallyl ester copolymer of the present invention has one monomer unit of the formula (2) at the terminal of the monomer unit of the formula (1) (a), and the monomer unit of the formula (1) at the benzyl position. It has a structure in which the allyl group of the monomer unit and its 3 C and/or 3 ' C are carbon-carbon bonded. Furthermore, (b) the number of formula (1) monomer units in the carbon-carbon bond molecular chain portion formed by the allyl group of the formula (1) monomer unit of the copolymer is 3 to 11, preferably 3 to 11; It has a structural feature of 10 pieces. This structure is converted into toluene (R 1
=R 2 =H, n=1) is used as an example.
It can be shown as below. In the structural part of formula (A) above, R is an unreacted allyl group CH 2 =CH-CH 2 - and/or a chain derived from an allyl group constituting another molecular chain part of the copolymer. represents. As an example of such an embodiment, the following formula (C 1 ) The structural part (C 1 ) represented by can be mentioned. In the above formula (A) structural part, the number of formula (1) monomer units in the carbon-carbon bond molecular chain part formed by the allyl group of the formula (1) monomer unit is 3 to 3 as shown in formula (A).
11, preferably 3-10. This carbon-carbon bond molecular chain part [formula (B) structural part] is the following head-to-tail bond [formula (B 1 ) structural part] shown in the above formula (A). In addition to this, it can have the following head-to-head bonding moiety [formula (B 2 ) structural moiety]. The formula (1) monomer unit in the above structural part (C 1 ) constitutes a branch point that connects two formula (B) structural parts via two ester bonds. Further, when R is an unreacted allyl group, it can be represented by the following formula (C 2 ). This formula (C 2 ) structural part is a part that becomes a crosslinking point during curing of the terephthalic acid diallyl ester copolymer of the present invention. The double bond of the allyl group in this (C 2 ) structural part accounts for the major part (approximately 90% or more) of the degree of unsaturation expressed by the iodine value measured by the (c) Wijs method described later. As explained above, the terephthalic acid diallyl ester copolymer of the present invention has (a) one monomer unit of formula (2) at the end of the monomer unit of formula (1), at the benzyl position of the monomer of formula (2). (b) has a structure in which the allyl group of the monomer of formula (1) and its 3 C and/or 3 ' C are bonded to carbon-carbon, and (b) the allyl group of the monomer unit of formula (1) of the copolymer The carbon-carbon bond molecular chain moiety [formula (B) structural moiety] formed by the formula (1) has a structural feature of 3 to 11 monomer units, preferably 3 to 10 monomer units. The above structural features (a) and (b) of the terephthalic acid diallyl ester copolymer of the present invention are characterized by the excellent dimensional stability, thermal rigidity, heat resistance, electrical properties, etc. of the terephthalic acid diallyl ester copolymer. Improved properties such as improved bending strength, significantly improved impact resistance, and ease of molding while maintaining the same properties.
It is largely involved in combination with other features (b) to (f). The above structural characteristics (a) and (b) of the copolymer of the present invention are measured and determined in the following manner. Method for measuring and confirming structural characteristics (a) and (b): - Place the sample terephthalic acid diallyl ester copolymer in a vacuum dryer, reduce the pressure with an oil rotary vacuum pump and a diffusion pump at room temperature, and dry until it reaches a constant weight. . The above dried copolymer was dissolved in chloroform-d to a concentration of 10 to 20% by weight, and
Measure proton NMR at °C. 60~300MHz
NMR equipment can be used. From the same spectrum, it was confirmed that the copolymer had a structure consisting of monomer units of formula (1) and monomer units of formula (2), and at the same time, the ratio of the number of hydrogen atoms in each aromatic nucleus was determined. Find the ratio of monomer units of formula (1) and monomer units of formula (2) in. 100 parts by weight of the above dried copolymer was heated under reflux for 24 hours with ethanolic 1N potassium hydroxide (135 parts by weight of special reagent grade potassium hydroxide dissolved in 2400 parts by volume of 99.5% ethanol). Hydrolyze and cleave the ester bond. The reaction product is filtered, the filtrate is acidified with hydrochloric acid, filtered again, and the filtrate is concentrated under reduced pressure.
While filtering out the precipitate generated during concentration, remove volatiles in a water bath at 50-70°C and below 5 mmHg until the weight reaches a constant weight. The obtained evaporation residue is used as a hydrolyzate. The above hydrolyzate was dimethyl sulfoxide- d6
The solution is dissolved in water to a concentration of 5 to 10% by weight, and the proton and 13C - NMR spectra are measured. Proton NMR 60~90MHz, room temperature~100℃
to confirm the structure in which monomer units of formula (2) are chemically bonded to polyallyl alcohol. Also,
From the ratio of the number of hydrogen atoms at the benzyl position of the side chain alkyl group of the monomer unit of formula (2) to the number of hydrogen atoms at other positions, it is confirmed that only one hydrogen at the benzyl position has reacted. 13 C-NMR is measured at 90MHz and 40°C and integrated 50,000 to 60,000 times to obtain a spectrum. From the same spectrum, when n≠1 in the formula (2) monomer, there are two types of carbon atoms: the benzyl carbon atom bonded to polyallyl alcohol through a carbon-carbon bond, and the benzyl carbon atom remaining unreacted. By confirming this and comparing it with the structure determined from proton NMR, the structure of a hydrolyzate in which the monomer of formula (2) is bonded to polyallyl alcohol at one end at its benzyl position is confirmed. When n=1 in the formula (2) monomer, there is no unreacted carbon atom at the benzyl position, and in the method of the present invention, the carbon atom of the aromatic nucleus does not participate in the copolymerization reaction of the present invention. is not involved (n=0
In other words, in the case of benzene, there is no copolymerization reaction with the monomer of formula (1)), and in this case also, the monomer of formula (2) is bonded to one end of polyallyl alcohol. Measure the mass spectrum of the hydrolyzate.
m/e is {molecular weight of formula (2) monomer - 1} + 58n
Confirm that a peak is shown at the position of (n=0, 2, 3, . . .). As a result of the above, one monomer unit of formula (2) is bonded to the end of the molecular chain portion for each carbon-carbon bonded molecular chain portion formed by the allyl group of the monomer unit of formula (1) in the copolymer. The structure is determined. The molecular weight of the hydrolyzate is determined by vapor pressure osmosis. Model used: Hitachi Perkin Elmer type 115 or 114
Molecular weight measuring device Solvent: Methanol Temperature: 40°C Make 4 to 5 dilute solutions of 1×10 -1 to 5×10 -1 wt%, use the measuring device to find △R, and use a calibration curve (created using benzyl) Find the apparent molecular weight. Taking the concentration C on the horizontal axis and the apparent molecular weight on the vertical axis, plot each point and extrapolate from C to 0 to obtain the number average molecular weight n.
seek. Subtract {molecular weight of formula (2) monomer - 1} from the calculated molecular weight, and get the molecular weight of allyl alcohol: 58
The number of monomer units of the formula (1) in the carbon-carbon bond molecular chain portion formed by the allyl group of the monomer unit of the formula (1) in the copolymer is determined by dividing by . The terephthalic acid diallyl ester copolymer of the present invention is characterized in that (c) the degree of unsaturation expressed as an iodine value measured by the Wijs method is 40 to 85, preferably 45 to 80. As mentioned above, this iodine value is mainly derived from the double bond of the allyl group in the (C 2 ) structural part of the copolymer of the present invention. Usually, about 90% or more of the unsaturation is derived from this double bond, and the remainder is the portion of the structure (B) in the structure of formula (A) opposite to the monomer unit of formula (2) ( (described later) may be derived from double bonds that may exist. This (C 2 ) structural part is a part that becomes a crosslinking point during curing of the terephthalic acid diallyl ester copolymer of the present invention, and when expressed in terms of the number of (C 2 ) structural parts in one molecule of the copolymer, It is about 6 to about 137. Therefore,
(B) Among the monomer units of formula (1) constituting the structural part, R
is the group CH 2 =CH−CH 2 −, i.e., (C 2 )
The proportion of structural parts is about 43% to about 83%. And the remainder is R
【式】で表わ
される(C1)構造部分の形をとり、単位鎖同志
の架橋点もしくは分岐点となつているものと認め
られる。
上記特徴(c)のヨウ素価で表わした不飽和度が40
〜85好ましくは45〜80であることは、従来法で得
られた実用に供し得るテレフタル酸ジアリルエス
テル重合体のそれが80〜95程度であるのに比して
相対的に低いことを意味し、本発明のテレフタル
酸ジアリルエステルの共重合体が示す改善された
曲げ強さ及び顕著に改善された耐衝撃性の達成
に、前記(a)及び(b)の構造的特徴と密接に関連し、
更に、これらと他の特徴(d),(e)及び(f)との結合要
件下に、互いに影響し合つて役立つている。
上述のように、構造的特徴(a)及び(b)と関連し
て、特徴(c)のヨウ素価が40未満で小さすぎると、
硬化速度の不当な遅延、機械的強度の低下、耐衝
撃性の低下、耐熱性の悪化などの不都合を生じ、
該ヨウ素価が85を超えて大きすぎると、耐衝撃性
の低下、コンパウンド形成時のゲル化物発生その
他の加工性の悪化、硬化時の歪発生などの欠点を
生ずる。
尚、本発明に於て、特徴(c)のヨウ素価は、ウイ
ス法により測定決定された価であつて、下記の方
法により測定決定される。
(c) ヨウ素価の測定決定方法:−
試料共重合体を0.25〜0.35gの範囲内で精秤
し、200mlの共栓付三角フラスコ内に入れ、約30
mlのクロロホルムを加えて試料を完全に溶解す
る。これにWijs試薬(三塩化ヨウ素7.9gおよび
ヨウ素8.2gを、それぞれ200〜300mlの氷酢酸に
溶解したのち、両液を混合して1とする)をホ
ールピペツトで正確に20ml加え、次に2.5%酢酸
第二水銀氷酢酸溶液10mlを加えた後20分間暗所に
放置して反応を完結させる。
これに新しく作つた20%KI溶液を5mlを加え、
1%澱粉溶液を指示薬として用い、0.1N−
Na2S2O3標準液にて滴定する。滴定の際には激し
く振とうする。同時に空試薬も行なう。
ヨウ素価=(A−B)××1.27/s
A:空試験に要した0.1N−Na2S2O3液のml数
B:本試験に要した0.1N−Na2S2O3液のml数
:0.1N−Na2S2O3液の力価
s:試料のg数
本発明のテレフタル酸ジアリルエステル共重合
体は、(d)25℃に於ける真比重が1.20〜1.25好まし
くは1.21〜1.25である特徴を有する。
この真比重は、従来のテレフタル酸ジアリルエ
ステルの重合体の真比重が1.24〜1.27程度である
のに比して、本発明の共重合体の真比重は相対的
に低比重であることを意味しており、前記の構造
的特徴(a)及び(b)と関連し、更に、これらと他の特
徴(c),(e)及び(f)との結合要件下に、互いに影響し
合つて、耐衝撃性の向上及び軽量化に役立つてお
り、良好な機械的強度、耐熱性の維持にも影響し
ている。
この特徴(d)真比重が1.20未満で小さすぎると、
耐衝撃性、機械的強度、耐熱性の低下を生じ、ま
た、1.25を超えて大きすぎる場合にも耐衝撃性の
悪化を生ずる。
尚、本発明のテレフタル酸ジアリルエステル共
重合体の上記特徴(d)の真比重は、下記測定法によ
り測定決定される価である。
(d) 真比重の測定決定方法:−
該共重合体約7gを金型を用いて、直径30mm厚
み約10mmの円板状のタブレツトをつくる。空気抜
きのため約570Kg/cm2で加圧次いで解圧する操作
を4〜5回繰返したのち、約1400Kg/cm2でプレス
してタブレツトとし、厚さ50μのポリエチレンテ
レフタレートフイルムにはさみ、高周波予熱器で
該共重合体の軟化範囲近くまで予熱したのち圧力
約1400Kg/cm2で約30秒間プレスして板状とする。
プレス温度は該共重合体の軟化範囲の上限より10
〜20℃高く設定する。プレスより取り出して放冷
後、目視で気泡のない部分を選び20mm角程度に折
りとつて試験片とする。
測定は25゜±0.5℃の恒温室中で行なう。試験片
及び測定に使用するイオン交換水は恒温室内に一
昼夜置いて調温しておく。試験片を天秤から吊す
ためのクリツプ等の治具を用意する。
試験片の重量agを測定する。次に先に用意し
た水中での治具の重量cgと、治具に試験片を取
付け、水中での試験片と治具の総重量bgとを測
定する。試験片の比重を次式から求める。
試験片の比重=a/(a−b+c)
試験片3点の平均値を該共重合体の25℃におけ
る真比重とする。
本発明のテレフタル酸ジアリルエステル共重合
体は、(e)GPC(ゲル・パーミエーシヨン・クロマ
トグラフイー)法で測定したポリスチレン換算数
平均分子量(n)が4000〜10000で、重量平均
分子量(w)が70000〜200000である。
この分子量は、従来のテレフタル酸ジアリルエ
ステルの重合体のnが約6000〜20000程度であ
るのに比して、本発明共重合体では相対的にn
が低く、又、従来のテレフタル酸ジアリルエステ
ルの重合体のwが約60000〜約130000程度であ
るのに比して、本発明共重合体では相対的にw
が高いことを意味しており、前記の構造的特徴(a)
及び(b)と関連し、更に、これらと他の特徴(c),(d)
及び(f)との結合要件下に、互いに影響し合つて、
耐衝撃性及び機械的強度の向上、耐熱性の維持、
加工性や成形性の向上などにも役立つている。
上記n及びwが小さすぎると該共重合体の
粘度低下、軟化範囲の低下、硬化物の硬度低下、
機械的強度の悪化、などの不都合を生じ、また、
大きすぎると、耐衝撃性の低下、加工性や成形性
の悪化などを生ずる。
尚、本発明のテレフタル酸ジアリルエステル共
重合体の上記特徴(e)のn及びwは、下記の測
定法により測定決定される価である。
(e) n及びwの測定決定方法:−
ゲルパーミエーシヨンクロマトグラフ法により
測定決定する。ウオーターズ社製150CGPCを使
用し、同社製データモジユールによりデータ処理
し、n及びwを計算する。カラムはウオータ
ーズマイクロカラムシリーズから、102Åを2本、
5×102Å、103Å、104Å及び105Å各1本をこの
順序に直列に接続して用い、テトラヒドロフラン
を溶媒とし、温度25℃、流量2.0ml/minで測定
する。
先ず検量線を作製する。6種類の数平均分子
量のわかつた市販標準ポリスチレン(数平均分
子量はそれぞれ350000,217000,92600,9100,
3570,1790)およびテレフタル酸ジアリルモノ
マー(分子量246)について測定して、それぞ
れの保持時間を求める。得られたデータを上記
データモジユールに入力し、数平均分子量と保
持時間の関係を三次曲線で近似した検量線を得
る。
試料共重合体20mgをテトラヒドロフラン20ml
を溶解したものから、約3mlを専用サンプルビ
ンにとり、オートサンプリング装置を用いて測
定する。データは上で作製した検量線に基づい
て、データモジユール内で自動的に処理され、
Mn及びwが計算される。ピークは15秒間隔
で分割し、それぞれの分割点の分子量をMi、
ピークの高さをHiとすると、次式
n=ΣHi/Σ(Hi/Mi)及びw=ΣMiHi/ΣHi
により計算が行われる。
本発明のテレフタル酸ジアリルエステル共重合
体は、(f)上記nとwとの比w/nで表わ
した分子量分布が10〜40である。
このw/nで表わされた分子量分布は、従
来のテレフタル酸ジアリルエステルの重合体が約
5〜10程度であるのに比して、本発明の共重合体
のそれは相対的に大きいことを意味しており、前
記の構造的特徴(a)及び(b)と関連し、更に、これら
と他の特徴(c),(d)及び(e)との結合要件下に、互い
に影響し合つて、耐衝撃性の向上、良好な曲げ弾
性率、適度な硬化速度などに役立つ影響を与えて
いる。
このw/nの値が10未満で小さすぎると耐
衝撃性が低下し、また成形に際して、溶融時の流
れも悪くなり、40を超えて大きすぎると硬化速度
が不当に遅延する欠陥を生ずる。
更に、本発明のテレフタル酸ジアリルエステル
共重合体は、以上に説明した特徴(a)〜(f)を有する
点で特徴的であり且つ従来のテレフタル酸ジアリ
ルエステル重合体と異なる共重合体であるが、さ
らに下記(g)〜(i)の特徴の少なくとも一つを更に示
すのが好ましい。
本発明テレフタル酸ジアリルエステル共重合体
は、好ましくは(g)軟化範囲50〜120℃、好ましく
は約60゜〜約110℃、さらに好ましくは約70゜〜約
100℃を示す。
この軟化範囲は、従来のテレフタル酸ジアリル
エステルの重合体のそれが約100℃までであつた
のに比して、相対的に高軟化温度側へシフトして
いることを意味しており、本発明共重合体の前述
した特徴(a)〜(f)と結合要件下に加工性、成形性に
優れ、硬化時に歪の発生を回避するのに役立つ。
軟化範囲が上記範囲から離れて小さすぎると成形
性が悪化し、また硬化速度の不当な遅延を伴う不
利益があり、大きすぎると加工性が劣り、成形性
も悪化し、さらに成形歪が大きくなるなどの難点
を生ずる。
尚、本発明において軟化温度は、下記測定法に
より測定決定される価である。
(g) 軟化温度の測定決定:−
メトラー社製PF61光透過式自動融点測定装置
を用いる。
試料共重合体をめのう乳鉢で十分に粉砕し、
付属の毛細管にすきまができないよう注意し
て、高さ約4mmになるように充填する。上記装
置にセツトし、温度約40℃から毎分0.2℃で昇
温し、セツトした試料の光透過率を測定する。
測定結果は記録紙上に記録し、温度と光の透過
率の関係を示す添付図面のような測定曲線を得
る。図中、横軸が温度、縦軸が光透過率を示
す。
融解前の直線XAを延長する。融解時の直線
YFを延長する。融解途中の曲線AFの直線部分
CDを両側に延長し、前に引いた二本の直線と
の交点B及びEを求める。このようにしてでき
た三角形ABCの面積を二等分するようにBを
通る直線を引いて、測定曲線との交点B′を求
める。同様にして交点E′を求める。横軸から、
B′及びE′の温度を読みとり、B′とE′の間を試料
の軟化範囲とする。
本発明のテレフタル酸ジアリルエステル共重合
体は、好ましくは(h)50重量%メチルエチルケトン
溶液の粘度が80〜300センチポイズ(30℃)であ
る。
この好適条件は、次項(i)の好ましいブラベンダ
ー溶融粘度特性と共に、すでに述べた本発明共重
合体の他の特徴との結合要件下に、本発明の共重
合体の加工性、成形性の向上に役立ち、適度な硬
化速度、硬化歪発生防止などにも役立つている。
上記のように、本発明のテレフタル酸ジアリル
エステルは、好ましくは(i)ブラベンダープラスト
グラフで測定したブラベンダー溶融粘度が250〜
2600m・g、好ましくは400〜2500m・gで、プ
ロセツシング時間が5〜65分、好ましくは10〜60
分である。
尚、本発明に於いて、粘度、ブラベンダー溶融
粘度、プロセツシング時間の測定決定は下記のと
おりである。
(h) 粘度の測定決定:−
容量100mlの三角フラスコに試料共重合体15〜
25gを精秤し、同重量のメチルエチルケトンを加
えて溶解し、50重量%溶液とする。この溶液をウ
ベローデ型粘度計に移し、予め30℃に調製してお
いた恒温水槽に入れ、15分間静置したのち測定す
る。流下時間tをストツプウオツチで10分の1秒
の単位まで測定する。3回測定を繰返して平均値
をとる。また適当な市販粘度計校正用標準液を用
いて、上記ウベローデ型粘度計の係数を求めて
おく。一方、ゲイリユサツク比重瓶を用いて、試
料溶液の比重d30 4を測定する。求める粘度ηは次
式
η=t××d30 4
で算出する。
(i) ブラベンダー溶融粘度及びプロセツシング時
間の測定決定:−
ブラベンダー社(独)製のブラベンダープラス
トグラフにより測定する。混練室容量50c.c.で、ロ
ータ型式はW50Hである。試料共重合体50gにス
テアリン酸亜鉛0.5gを加え、よく混合して均一
に分散させたものを測定材料とする。混練室温度
130℃、ロータ回転数毎分22回転で測定を行い、
混練時間に対する混練抵抗の変化をm・g単位の
トルク曲線として記録紙上に記録する。測定は、
混練抵抗が5000m・gに達するまで続ける。記録
紙のトルク曲線から、トルクの最低値を読みと
り、ブラベンダー溶融粘度とし、一方、試料投入
終了時から、混練抵抗が5000m・gに達するまで
の時間を、記録紙から読みとつて、プロセツシン
グ時間と決定する。
本発明のテレフタル酸ジアリルエステル共重合
体の構造的特徴については、すでに特徴(a),(b)及
び(c)に関して詳しく述べた。ここでトルエンを式
(2)化合物として用いた場合について示した前記式
(A)構造中の(B)構造部分の式(2)モノマー単位と反対
側の部分は、重合の停止反応または破壊的連鎖移
動反応に関わる部分であり、従つて種々の構造を
とり得るので一つの構造で示すことはできない。
本発明者等の検討によれば、例えば、以下のよう
ないくつかの構造が入り混つて存在する。
その一つのタイプは、式(A)構造中の式(B)構造部
分すなわち式(B1)及び/又は式(B2)構造部
分の末端ラジカル同志のカツプリングにより生ず
る構造であつて、たとえば、下記のような場合を
包含する。
他のタイプとしては、式(B)構造部分の末端のラ
ジカルによる他からの水素引き抜き反応により生
ずる構造であつて、たとえば、下記のような場合
を包含する。
更に他のタイプとして、式(B)構造部分の末端の
ラジカル間の不均化反応による不飽和結合の生成
した構造があり、たとえば、下記のような場合を
包含する。
その他に、式(B)構造部分の末端のラジカルと式
(2)モノマーの一つのベンジル位に生じたラジカル
との反応による末端構造、テレフタル酸ジアリル
エステルモノマー或は部分構造に含まれるアリル
基が、そのアリル位の水素原子を引き抜かれて生
じたアリルラジカル同志の反応で生成した末端構
造、その他の種々の末端構造が存在し得るであろ
う。
本発明のテレフタル酸ジアリルエステル共重合
体は、たとえば、以下に例示する方法によつて、
特定の制御された反応条件を選択して、下記式(1)
で表わされるテレフタル酸ジアリルエステルと、
下記式(2)
但し式中、R1及びR2は、それぞれ、水素原子
及び低級アルキル基より成る群からえらばれた基
を示し、
nは1〜3の整数を示す、
で表わされるベンジル位に少なくとも1個の水素
原子を有する芳香族炭化水素とを共重合反応せし
めることにより製造できる。既に詳しく述べたよ
うに、本発明により、このような共重合体が実在
できること及びその特徴ならびに同定手段が解明
された以上、これらを指針にして他の製造変更態
様を実験的に設定して、他の製造手段を採用する
ことは当業者の容易になし得るところである。従
つて、本発明のテレフタル酸ジアリルエステル共
重合体は、以下に例示する製造態様によつて限定
されるものでないことを理解すべきである。
本発明のテレフタル酸ジアリルエステル共重合
体は、例えば、以下に式(2)化合物としてキシレン
を用いた態様で詳しく説明するように、例えば、
「かご」効果(cage effect)条件下に、式(1)化合
物と式(2)化合物とを、公知の有機過酸化物やアゾ
化合物触媒の存在下に、反応させることにより製
造することができる。以下に、テレフタル酸ジア
リルエステル(DAT)とキシレンとを過酸化ジ
−tert−ブチル(DTBPO)触媒を用いて重合す
る態様を例に、製造例について詳しく述べる。
重合槽にキシレンを仕込み、テレフタル酸ジア
リル(DAT)、過酸化ジ−tert−ブチル
(DTBPO)及びキシレンの三成分を、モル比が
2.0〜8.4:0.5:1なる比率を保ちながら、重合区
域のある一点に設けたノズルから、同時的に重合
槽に連続的に供給しつつ、強力な撹拌下に重合操
作を行う。予め重合槽に仕込んでおくべきキシレ
ンの量は、重合反応に使用するDATの重量の5
倍以上の重量がよい。キシレンとDTBPOは、重
合槽に供給する前に、上記の比率で混合しておく
のが好都合であり、また、この混合物は約5℃以
下に冷却しておくのがよい。その理由は、
DTBPOが熱分解して、tert−ブトキシラジカル
を生じ、このラジカルがキシレンのメチル基から
水素を引き抜いてメチルベンジルラジカルを生成
し、それがカツプリングするおそれを防ぐためで
ある。
上記ノズルは例えば二重管とし、内管からキシ
レンとDTBPOの混合液を、該内管の円周部を取
囲むようにつくられた外管から、約15℃以下に冷
却しておいたDATを供給するように設計するの
が好都合である。内管は外管より短くし、液相へ
供給される直前で三成分が混合されるようにする
のが好結果をもたらし、好ましい。重合槽の空間
部に、ノズルから供給されたDATやDTBPOが
逃げて、上記の比率を乱すのを防ぐために、ノズ
ル出口は常に液相中にあるように設置することが
望ましい。撹拌にはタービン翼その他の撹拌効率
の高い手段を利用するのがよく、周速度約20m/
秒以上となるように強力に撹拌することが好まし
い。この例では、重合温度は約140〜170℃とする
のが適当である。DTBPOの常圧における沸点は
109℃であるから、これを十分液相中に保ち且つ
上記の比率を維持するために、反応器は密閉系と
する。したがつて、DAT及びキシレンと
DTBPOの混合物の供給にはそれぞれ高圧ポンプ
を使用する。
例えば、以上の態様によつて、高温の液相系中
へ、温度、粘度、組成の異る成分を供給し、速か
に分散させると、微視的にみれば、DAT,
DTBPO及びキシレンの三成分からなる微小な無
数の「かご」を液相中に分散させてかご効果条件
を具現することができる。これら成分を充分に離
れて位置するノズルから供給したのでは、個々の
成分が液相中にそれぞれ分散するだけで、所望の
かご効果条件を達成し難い。又、所定量を当初か
ら一度に仕込んだ場合も同様である。
例えば上述のようにして、DATとキシレンか
らなる「かご効果」条件下に反応を行うことによ
り、0.5モルのDTBPOは熱分解して1モルのt
−ブトキシラジカルを生じるが、該ラジカルの
DATへの付加を制御できるように、該ラジカル
は、始めからキシレンで希釈して使用し、また
DATも予め約15℃に冷却して、活性度を低下さ
せておくのがよい。斯くて、かご効果条件の反応
により、該ラジカルが定量的にかご内のキシレン
から水素を引き抜き1モルのメチルベンジルラジ
カルを生成し、このラジカルはDATへの付加能
力が大きいので、かご内のDATのアリル基の炭
素に付加して、重合が開始する。
このようにして、上記製造例によれば、「かご」
の中ではメチルベンジルラジカルが、先ずDAT
モノマーを攻撃することによつて、重合を開始さ
せるようにすることができる。
一方、重合槽内は強力に撹拌されているから、
「かご」内の分子は系内に速やかに均一に分散、
溶解して、予め重合槽に仕込んであつた多量のキ
シレンによる十分な希釈効果によつて、DATモ
ノマーのアリル重合の成長反応速度は極めて遅く
なり、停止反応の速度が相対的に大きくなつて、
メチルベンジルラジカルがそのベンジル位に於て
DATモノマーのアリル基とその3
C
及び/又は3
′
C
と炭素−炭素結合した構造を伴つて付加して生
じたラジカルの数だけ重合体分子ができることに
なる。従つて、単位鎖の大きさは、供給した
DATモノマーとDTBPOのモル比以上にはなり
得ないで、単位鎖すなわちキシレン分子1個と
DATモノマー単位のアリル基で形成された炭素
−炭素結合分子鎖部分のDATモノマー単位の数
が3〜11個からなる分子鎖が生成するように反応
を制御することができるものと推測される。
供給した各成分の比率により目的とする組成と
構造を有する共重合体を得るためには、先ずキシ
レンからの水素引き抜き反応を「かご」が破壊さ
れるまでに定量的に行わせるために、この例にお
ける温度は約140〜170℃の高温が好ましい。また
DTBPOから生じたt−ブトキシラジカルが「か
ご」から出て、重合の開始効率を低くしたり、も
つと重要なことは、共重合体中のキシレンと
DATの比率を乱すことを防ぐためにも、前述し
たように、ノズルは一点に設けるのが好都合であ
る。
重合反応の進行と共に、単位鎖と単位鎖の反
応、成長しつつある単位鎖とすでに生成した単位
鎖との反応、さらに重合反応が進むと、単位鎖が
いくつか反応して大きな分子になつた共重合体も
反応に関与してくるようになるが、これらの段階
では、重合体中のDATモノマーユニツトの未反
応アリル基が反応に加わつてくる。すなわち二つ
の単位鎖が少くとも一つのDATモノマーを共有
することによつて、重合体がさらに大きくなつて
いくのである。従つて、単位鎖のどの部分が反応
するかによつて、共重合体全体の構造が、ラダー
状に伸びるか、枝分れの多い丸まつた形をとるか
が決まつてくる。
本発明の共重合体を形成するのにもう一つの非
常に重要な点がここにある。テレフタル酸ジアリ
ル共重合体を伸びた形にするためには、メチルベ
ンジルラジカルが、すでに生成した重合体に結合
しているアリル基ではなく、DATモノマーのア
リル基に付加したアリルラジカルを生じ、キシレ
ン分子1個とDATモノマー1個(2個以上でも
あり得る)から生じたかさ高いラジカルが、実質
的な成長の開始点として働きうるように反応を制
御すべきである。
周知のように、耐衝撃性を向上させる一つの方
法は、綿状に伸びた分子鎖に十分からみあいを起
こさせながら、適度な架橋密度で硬化させること
であろう。またこのようないわゆる高分子効果の
発現するのが、一般に分子量5000前後からである
ことも知られている。
上記のように、糸まり状ではなく、基本的に伸
びた構造の重合体をつくつておくことが、耐衝撃
性の向上には必須である。前述した製造例の方法
によれば、アリルラジカルに付加しやすいメチル
ベンジルラジカルを生成させ、これを先ずDAT
モノマーに付加させてかさ高いラジカルをつくる
ように反応を制御できることにより、分子鎖の成
長に際して、分子鎖中の立体的な障害のある内部
よりも末端にあるアリル基への反応を優先的に起
こさせるように制御できるようになり、そのこと
によつて、ラダー状に伸びた形の共重合体の製造
が可能となつたものと推測している。
更に、前述の製造例によれば、系全体としては
DATとDTBPOのモル比は一定に保たれている
ので、キシレン分子1個のDATモノマー単位の
アリル基で形成された炭素−炭素結合分子鎖部分
すなわち単位鎖の長さは平均し、ほぼ一定に制御
することができる。本発明による共重合体への成
長は、これら単位鎖同志の反応を含む過程を経て
達成されるが、分子鎖中のすべての位置に単なる
確率論的に反応を起こさせるならば、上に説明し
たように重合体は広がるよりもむしろ糸まり状の
構造をとりやすい。分子鎖間でループ状の場所も
できやすく、これはゲル化を促す。
所定量のDAT,DTBPO及びキシレンを、所
定の供給速度で供給を終了して共重合をおえたの
ち、たとえば、脂肪族炭化水素類またはアルコー
ル類を用いて共重合体を分離し、乾燥すれば、熱
硬化性樹脂であつて、しかも耐衝撃性の非常に優
れた本発明のテレフタル酸ジアリルエステル共重
合体を得ることができる。
使用する脂肪族炭化水素類の例としては、ヘキ
サン、ヘプタンなどを例示でき、又、アルコール
類の例としては、メタノール、エタノール、イソ
プロピルアルコール、tert−ブチルアルコールな
どを例示することができる。
以上、本発明のテレフタル酸ジアリルエステル
共重合体を製造するための特定の制御された反応
条件選択の指針をまじえて、一製造例について詳
しく述べたが、前述したように、本発明のテレフ
タル酸ジアリルエステル共重合体、その構造的特
徴ならびに同定手段が本発明により明らかにされ
た以上、上記指針を勘案して、当業者は、種々の
他の製造変更態様を実験的に容易に設定すること
ができる。
本発明のテレフタル酸ジアリルエステル共重合
体を形成するのに用いる前記式(2)のベンジル位に
少なくとも1個の水素原子を有する芳香族炭化水
素の有する基R1及びR2は、それぞれ、水素原子
及び低級アルキル基より成る群からえらばれる
が、該低級アルキル基としてはC1〜C5のアルキ
ル基が例示できる。このような式(2)化合物の例と
しては、たとえば、トルエン、エチルベンゼン、
n−プロピルベンゼン、イソプロピルベンゼン、
n−ブチルベンゼン、イソブチルベンゼン、sec
−ブチルベンゼン、n−アミルベンゼン、sec−
アミルベンゼン、イソアミルベンゼン、(2−メ
チルブチル)−ベンゼン、o−キシレン、m−キ
シレン、p−キシレン、キシレン異性体混合物、
プソイドクメン、1,2−ジエチルベンゼン、
1,3−ジエチルベンゼン、1,4−ジエチルベ
ンゼン、1,2−ジプロピルベンゼン、1,3−
ジプロピルベンゼン、1,4−ジプロピルベンゼ
ン、ジイソプロピルベンゼン類、p−シメン、
1,2−ジブチルベンゼン、1,3−ジブチルベ
ンゼン、1,4−ジブチルベンゼン、1,2−ジ
イソアミルベンゼン、1,3−ジイソアミルベン
ゼン、1,4−ジイソアミルベンゼン、1,2,
3−トリメチルベンゼンなどを例示することがで
きる。
又、本発明のテレフタル酸ジアリルエステル共
重合体を形成するのに用いる有機過酸化物触媒、
アゾ化合物触媒の例としては、以下の如き化合物
を例示することができる。
過酸化ジ−tert−ブチル、過酸化−sec−ブチ
ル、過酸化tert−ブチル−sec−ブチル、過酸化
ジクミル等の過酸化ジアルキル類や過酸化ジアリ
ール類。
過酸化ベンゾイル等の過酸化ジアロイル類や過
酸化ジアシル類。
過シユウ酸ジ−tert−ブチル、過安息香酸tert
−ブチル等の如き過カルボン酸のアルキルエステ
ル類;2,2′−アゾビスイソブチロニトリル、
2,2′−アゾビス−(2−メチルブチロニトリ
ル)、2,2′−アゾビス−(2−メチルヘプタニト
リル)、1,1′−アゾビス−(1−シクロヘキシル
カルボニトリル)、2,2′−アゾビスイソ酪酸メ
チル、4,4′−アゾビス−(4−シアノペンタン
酸)、アジドベンゼン等の如きアゾ化合物;tert
−ブチルヒドロペルオキシド、sec−ブチルヒド
ロペルオキシド、テトラリルヒドロペルオキシ
ド、クミルヒドロペルオキシド、ベンジルヒドロ
ペルオキシド、ベンズヒドリルヒドロペルオキシ
ド、デカリルヒドロペルオキシド、アセチルペル
オキシド、シクロヘキシルヒドロペルオキシド、
n−デシルヒドロペルオキシド等のヒドロペルオ
キシド類;更に、分子状酸素によつて、酸化され
やすい化合物、本発明においてはテレフタル酸ジ
アリルエステル、式(2)で表わされるベンジル位に
少くとも1個の水素原子を有する芳香族炭化水素
或いは本発明共重合体が相当するが、これらが予
め或いは共重合反応中に空気または酸素により酸
化して過酸化物を生成させれば、本発明の共重合
反応の触媒として十分使用できる。
既に述べたように、従来のテレフタル酸ジアリ
ルエステル重合体樹脂は、靭性に欠ける点がしば
しば指摘され、成形品の取扱い中に落としたりす
ると欠けやすい、リブ等の出つぱり部分が破損し
やすい、電子回路のコネクターとして使用した場
合にプリント配線基板との接触面が破損しやす
い、ネジのタツプ立てのときに割れやすい等各種
の不満が実用面にあつた。さらに、近年、電子機
器及び部品類の小型化に伴い、たとえばコネクタ
ーのピンの間隔も狭くすることを要求される。耐
熱性を要求されるハンダ付けのほか、圧接着によ
る配線方法が広まり、熱可塑性樹脂の進出を許し
てはいるが、やはり寸法安定性、耐熱性、耐クリ
ープ性等の要求から、熱硬化性樹脂を使用する場
合も多い。したがつて、ジアリルフタレート樹脂
の靭性、耐衝撃性を改良することは、業界の強い
要望であつた。
従来、耐衝撃性はシヤルピーやアイゾツド衝撃
値で比較されていたが、これらは肉厚の場合の尺
度となり得ても、肉薄の場合になるとしばしば事
情が変つてくる。そこで本発明者らは、部品の小
型化という情勢も考慮して、薄板による落錘試験
を主として採用することにした。このテストによ
り、同一条件で比較テストした結果、本発明のテ
レフタル酸ジアリルエステル共重合体樹脂の落錘
衝撃値は、従来のテレフタル酸ジアリルエステル
重合体樹脂が20〜30mm程度であるのに対して、約
80mm以上、後に実施例17に示すように189mmにも
達する予想外且つ顕著に改善された耐衝撃性を有
するという特徴的性質を示す。更に、曲げ強さに
おいても、従来のテレフタル酸ジアリルエステル
重合体樹脂が4.0〜6.3Kg/mm2程度であるのに対し
て、本発明のテレフタル酸ジアリルエステル共重
合体樹脂は約6Kg/mm2以上、後に実施例21に示す
ように7.4Kg/mm2にも達する優れた曲げ強度を示
す。
この様に、本発明のテレフタル酸ジアリルエス
テル共重合体樹脂は、特にすぐれた耐衝撃性を備
え、改善された曲げ強度を示し、同時に、成形収
縮が小さく、耐熱性、耐クリープ性、寸法安定
性、耐薬品性、機械的強度、電気絶縁性にも優
れ、特に、長期間、高温高湿の苛酷な条件下での
すぐれた絶縁性能及び高温で負荷のかかつた状態
での変形に対する抵抗性と寸法安定性というジア
リルフタレート樹脂のすべての性能を満足し、或
いは凌駕し、さらに、前述のような驚くべき靭性
を付加した優れた熱硬化性樹脂である。
本発明のテレフタル酸ジアリルエステル共重合
体樹脂は、所望に応じて、たとえば、充填剤、重
合促進剤、重合禁止剤、内部離型剤、カツプリン
グ剤、顔料、その他の添加剤を該共重合体樹脂の
特性を損わない範囲で配合して用いて、成形加工
性あるいは成形品の物性を改善することができ
る。
充填剤の例としては、無機及び/又は有機質の
充填剤が利用でき、これらは一種でも複数種併用
してでも利用できる。その使用量としては、該共
重合体樹脂重量に基いて、約1〜約300重量%の
如き使用量を例示することができる。これら充填
剤の具体例として、無機質の充填剤の例として
は、タルク、マイカ、アスベスト、ガラス粉末、
シリカ、クレー、シラス、酸化チタン、酸化マグ
ネシウム、炭酸カルシウム、アルミナ、アスベス
ト繊維、シリカ繊維、ガラス繊維、シリケートガ
ラス繊維、アルミナ繊維、炭素繊維、ボロン繊
維、ベリリウム繊維、スチール繊維、ホイスカー
等;有機質の充填剤の例としては、セルロース等
の天然繊維、パルプ、アクリル繊維、ポリエチレ
ンテレフタレート等のポリエステル系繊維、木
綿、レーヨン、ビニロン等を例示することができ
る。
重合促進剤の例としては、たとえば、ナフテン
酸或いはオクトエ酸のコバルト塩、バナジウム
塩、マンガン塩等の金属石けん類、ジメチルアニ
リン、ジエチルアニリンの如き芳香族第三級アミ
ン類などを例示できる。その使用量としては、本
発明共重合樹脂重量に基いて、約0.005〜約6重
量%の如き使用量を例示することができる。
さらに、重合禁止剤の例としては、たとえば、
p−ベンゾキノン、ナフトキノンの如きキノン
類、ハイドロキノン、p−tert−ブチルカテコー
ル、ハイドロキノンモノメチルエーテル、p−ク
レゾールの如き多価フエノール類、塩化トリメチ
ルアンモニウムの如き第四級アンモニウム塩類な
どを例示できる。その使用量としては、本発明共
重合体樹脂重量に基いて約0.001〜約0.1重量%の
如き使用量を例示することができる。
内部離型剤の例としては、たとえば、ステアリ
ン酸カルシウム、ステアリン酸亜鉛、ステアリン
酸マグネシウムの如きステアリン酸の金属塩など
を例示することができる。その使用量としては、
本発明共重合体樹脂重量に基いて約0.1〜約5重
量%の如き使用量を例示することができる。
さらに又、カツプリング剤の例としては、たと
えば、r−メタクリロキシプロピルトリメトキシ
シラン、ビニルトリエトキシシラン、アリルトリ
メトキシシランなどを例示することができる。そ
の使用量としては、本発明共重合体樹脂重量に基
いて約0.01〜約3重量%の如き使用量を例示する
ことができる。
顔料の例としては、たとえば、カーボンブラツ
ク、鉄黒、カドミイエロー、ベンジジンイエロ
ー、カドミオレンジ、ベンガラ、カドミレツド、
コバルトブルー、アントラキノンブルーの如き顔
料を例示でき、その使用量としては、本発明共重
合体樹脂重量に基いて、約0.01〜約10重量%の如
き使用量を例示することができる。
本発明のテレフタル酸ジアリルエステル共重合
体樹脂は、すでに特徴Cについて詳しく述べたよ
うに、(C2)構造部分に於けるアリル基の二重結
合に主として由来する不飽和基を、ウイス法で測
定したヨウ素価で表わした不飽和度として45〜80
有し、さらに硬化して不溶不融の三次元高分子と
なり得るプレポリマーである。従つて、本発明の
共重合体樹脂は、適当な過酸化物、たとえば過酸
化ジクミル、過安息香酸tert−ブチル、過酸化ジ
−tert−ブチルなどの過酸化物の適当量、たとえ
ば該共重合体樹脂重量に基いて約0.1〜6重量%
の如き量を配合して加熱すると不可逆的に硬化し
得る熱硬化性樹脂で、該共重合体樹脂それ自体の
形で、或は上記例示の如き充填剤等の添加剤を含
むコンパウンドの形で各種の成形方法により各種
の成形物に成形することができる。
該共重合体樹脂の硬化に用いうる過酸化物とし
ては上記のほかに、メチルエチルケトンペルオキ
シド、シクロヘキサノンペルオキシドの如きケト
ンペルオキシド、1,1−ビス(tert−ブチルペ
ルオキシ)−3,3,5−トリメチルシクロヘキ
サンの如きペルオキシケタール、クメンヒドロペ
ルオキシドの如きヒドロペルオキシド、過酸化ラ
ウロイル、過酸化ベンゾイル、過酸化2,4−ジ
クロルベンゾイルの如き過酸化ジアロイルや過酸
化ジアシル、ジイソプロピルペルオキシジカルボ
ネートの如きペルオキシカルボネート、tert−ブ
チルペルオキシアセテート、tert−ブチルペルオ
キシピバレート、tert−ブチルペルオキシオクト
エートの如きペルオキシエステルが例示でき、更
に有機過酸化物以外のアゾビスイソブチロニトリ
ルの如きアゾ化合物も同様に用いることができ
る。
このような成形方法の例としては、本発明共重
合体樹脂のテレフタル酸ジアリルモノマー溶液を
金型中に注入して硬化させる注型法、該共重合体
樹脂を加熱して流動状態とし、これを金型に入れ
て加熱硬化させる射出成形法または移送成形法、
該共重合体樹脂を金型中で加熱加圧して硬化させ
る圧縮成形法、該共重合体樹脂を適当な有機溶剤
に溶解し、繊維状シートに含浸させ、乾燥後、必
要ならば加圧条件下に、繊維状シート中で該樹脂
を硬化させる積層板成形法、該共重合体樹脂の微
粉末もしくは溶液を基材に塗布し、基材上で硬化
させる塗装法、該共重合体樹脂溶液を印刷紙など
に含浸させ、乾燥後、基板上で加熱加圧して硬化
させる化粧板成形法などの成形方法を例示でき
る。成形に際して、硬化のための加熱温度として
は約120〜約190℃の如き温度を例示できる。又、
加圧条件を採用する場合の加圧としては、約5〜
約1000Kg/cm2の如き圧力を例示することができ
る。
本発明のテレフタル酸ジアリルエステル共重合
体樹脂は、単独で或は前記例示の如き添加剤を配
合して、更には他の樹脂類やモノマー類を組合せ
て広い分野に於て成形材料として利用できる。
例えば、コネクター、モーターのコンミテータ
ー、ガバナー、コイルボビン、リレー、スイツ
チ、端子板、イグニツシヨン、ブレーカー、ソケ
ツト、摺動抵抗体のバインダー、プリント配線基
板、電子部品および素子の封止材、コイル封入そ
の他の弱電乃至重電分野における絶縁材料などの
如き電気及び電子分野;例えば、プラスチツクブ
レーキのピストンその他の機械分野;例えば食器
類その他の日用品分野;例えば薬品もしくはスチ
ーム消毒を要するトレイ、容器類の如き医用材料
分野に於ける成形材料として有用である。
更に、該共重合体を、紙、不織布、ガラスクロ
ス等の如き繊維状シートに、溶剤の存在下または
不在下に含浸または塗布し、木、紙、金属その他
無機質基材に圧着硬化させるか、予め硬化させた
ものを、上記基材に貼着して化粧板の形で各種の
建材類、家具・インテリア類、キヤビネツト類、
厨房設備類、車両・船舶内装材その他の分野に有
用である。又、該共重合体をそのまま木材に含
浸・硬化すれば、木材プラスチツク複合体(いわ
ゆるWPC)となり、床材、縁甲板、のき天、建
築構造材、スポーツ用品等の分野に利用でき、さ
らに、又、ガラスクロスその他の繊維状シート構
造に含浸、積層した積層板として、高温高湿時の
諸特性を必要とする分野、たとえば、ターミナル
プレート、モーターなどのウエツジ、絶縁カラ
ー、スロツトアーマー、コイルセパレーターなど
の如き回転機関係分野、ダクトピース、バリヤ
ー、ターミナルプレート、操作棒、配電盤などの
パネル類、プリント配線基板、バリコン絶縁支持
体などの如き静止器関係分野に有用であり、更
に、温度・湿度変化が激しい場合でも寸法安定性
が優れ、良好な機械強度を必要とする分野、たと
えば、レードーム、ミサイルの羽根、ロケツトノ
ズル、ジエツト機のエヤダクトなど、又、各種化
学装置の部品の如き耐薬品性を必要とする分野、
アンテナ、スキー、スキーストツク、釣竿などの
如き耐候性、耐薬品性、機械的強度を必要とする
分野、その他塗料、他の樹脂類の成形用鋳型の材
料、ホツトスタンピング用樹脂、UV硬化イン
キ、レンズその他光学的用途の材料、ガラス繊
維、炭素繊維のバインダー、光、電子線或いはX
線を用いたリングラフイーにおけるレジスト膜用
樹脂など、広範囲の用途に供することができる。
以下、実施例により、本発明のテレフタル酸ジ
アリルエステル共重合体及びその製造例の数例に
ついて、更に詳しく説明する。
実施例 1〜12
タービン翼式可変式撹拌機、モノマー及び触媒
供給用二重管式供給ノズル、チツ素パージ口、リ
ーク弁、サンプリング口、温度計及び圧力計を備
えた内径600mm、内容積120のジヤケツト付
SUS304製重合槽を使用した。モノマー及び触媒
供給用二重管式供給ノズルは重合槽の胴部の液面
下に取り付け、重合槽にはいる前からは外管の内
径を1.5mmとし、供給配管中での滞留時間をでき
るだけ短くした。ノズルの閉塞に備えて、このよ
うなノズルを3個設置した。サンプリング口も重
合槽の胴部に設置し、重合反応中内圧を利用し
て、液相のサンプリングが採取できるようにし
た。チツ素パージ口には油回転式真空ポンプとチ
ツ素ボンベを接続し、必要に応じて切替えられる
ようにした。
上記重合槽に、後掲表1に示した式(2)芳香族炭
化水素(HC)の60Kgを仕込み、常温で、真空ポ
ンプで減圧にし、チツ素ガスで常圧に戻す操作を
3回繰返して槽内の空気をチツ素で置換したの
ち、再び減圧にし、重合槽を密閉した。撹拌機を
起動して240RPMで撹拌しながら、ジヤケツトに
スチームを通じて、温度140℃に昇温した。
撹拌速度を上げて720RPMとし、二重管式ノズ
ルの外管からテレフタル酸ジアリルを所定の速度
で、また同時に過酸化ジ−tert−ブチル
(DTBPO)と式(2)芳香族炭化水素(HC)をモル
比0.5:1となるように予め混合しておいたもの
を所定の速度で、吐出圧70Kg/cm2のポンプで重合
槽へ供給した。なお、実施例5のみは過酸化ジ−
tert−ブチルの代りに過酸化ジクミルを用いた。
この間、重合槽の温度は140℃を保つようにスチ
ームを調節した。なお供給すべき式(1)テレフタル
酸ジアリルエステル(DAT)は15℃に、過酸化
ジ−t−ブチルと芳香族炭化水素の混合物は5℃
にそれぞれ冷却し、重合槽へ至る配管はそれぞれ
保冷した。重合槽圧力は0.3〜2Kg/cm2Gであつ
た。
所定量のテレフタル酸ジアリル、芳香族炭化水
素、過酸化ジ−tert−ブチルの供給が終了すれ
ば、スチームをとめ、撹拌速度を下げて240RPM
とし、ジヤケツトに冷却水を通じて冷却した。常
温付近まで冷却したのち、リーク弁を開けて、常
圧に戻し、重合反応を終了した。
重合反応中はサンプリング口から適宜サンプル
を採取して、屈折率、及びGPCで反応を追跡し
た。
テレフタル酸ジアリル、芳香族炭化水素及び過
酸化ジ−tert−ブチルの供給速度と供給量を後掲
表1に示した。
上で得られた重合反応液を、薄膜式蒸発器を用
いて、揮発分を留去し、蒸発残分中の未反応芳香
族炭化水素の、共重合体と未反応テレフタル酸ジ
アリルの合計に対する比率を、重量で0.3:1と
し、次いで蒸発残分を、供給したテレフタル酸ジ
アリルの、重量で5倍のメタノールを仕込んだ撹
拌槽に滴下しながら撹拌し、共重合体を析出させ
た。析出した共重合体を同量のメタノールでよく
洗い、ろ過、乾燥、粉砕して粉末状の共重合体を
得た。
共重合体の収率及び物性は後掲表1に示した。
比較例 1
実施例1〜12において、式(2)芳香族炭化水素の
代りに、ベンゼンを用いたほかは、全く同様にし
て重合体を製造した。その結果を後掲表1に示し
た。
比較例 2
テレフタル酸ジアリル10Kg、過酸化ジ−tert−
ブチル25gの混合物を、撹拌下120℃で2時間反
応させ、冷却したのち、重合液を60Kgのメタノー
ル中に撹拌下滴下して重合体を析出させた。重合
体を各60Kgのメタノールを用いて3回洗浄して粉
状とし、ろ過、乾燥、粉砕して、テレフタル酸ジ
アリル単独重合体を得た。得られた重合体の物性
を下掲表1に示した。It is recognized that it takes the form of the (C 1 ) structural moiety represented by the formula and serves as a crosslinking point or branching point between unit chains. The degree of unsaturation expressed in the iodine value of feature (c) above is 40
-85 Preferably 45-80 means that it is relatively low compared to about 80-95 for practical terephthalic acid diallyl ester polymers obtained by conventional methods. , are closely related to the above structural characteristics (a) and (b) in achieving the improved flexural strength and significantly improved impact resistance exhibited by the copolymer of terephthalic acid diallyl ester of the present invention. ,
Furthermore, these and the other features (d), (e) and (f) are subject to the requirements of combination and serve to influence each other. As mentioned above, in relation to structural features (a) and (b), if the iodine value of feature (c) is too small, less than 40,
This causes disadvantages such as unreasonable delay in curing speed, decrease in mechanical strength, decrease in impact resistance, and deterioration in heat resistance.
If the iodine value is too large, exceeding 85, disadvantages such as a decrease in impact resistance, generation of gelled substances during compound formation and other deterioration in processability, and generation of distortion during curing will occur. In the present invention, the iodine value of feature (c) is a value determined by the Wiss method, and is determined by the following method. (c) Method for determining iodine value: - Accurately weigh the sample copolymer within the range of 0.25 to 0.35 g, place it in a 200 ml Erlenmeyer flask with a stopper, and weigh about 30 g.
Add ml of chloroform to completely dissolve the sample. To this, add exactly 20 ml of Wijs reagent (dissolve 7.9 g of iodine trichloride and 8.2 g of iodine in 200 to 300 ml of glacial acetic acid each, then mix both solutions to make 1) using a whole pipette, and then add 2.5 g of iodine to this solution. After adding 10 ml of mercuric acetate glacial acetic acid solution, leave in the dark for 20 minutes to complete the reaction. Add 5 ml of freshly prepared 20% KI solution to this,
Using 1% starch solution as indicator, 0.1N−
Titrate with Na 2 S 2 O 3 standard solution. Shake vigorously during titration. At the same time, also perform a blank reagent. Iodine value = (A-B) × × 1.27/s A: Number of ml of 0.1N-Na 2 S 2 O 3 solution required for blank test B: 0.1N-Na 2 S 2 O 3 solution required for main test Number of ml of 0.1N-Na 2 S 2 O 3 liquid titer s: Number of grams of sample The terephthalic acid diallyl ester copolymer of the present invention preferably has (d) a true specific gravity of 1.20 to 1.25 at 25°C. has the characteristics of 1.21 to 1.25. This true specific gravity means that the true specific gravity of the copolymer of the present invention is relatively low compared to the true specific gravity of conventional terephthalic acid diallyl ester polymers, which is about 1.24 to 1.27. are related to the structural features (a) and (b) above, and furthermore, under the requirements of their combination with other features (c), (e) and (f), they influence each other. It helps improve impact resistance and reduce weight, and also helps maintain good mechanical strength and heat resistance. This characteristic (d) If the true specific gravity is less than 1.20 and is too small,
This causes a decrease in impact resistance, mechanical strength, and heat resistance, and when it is too large, exceeding 1.25, the impact resistance also deteriorates. Incidentally, the true specific gravity of the above feature (d) of the terephthalic acid diallyl ester copolymer of the present invention is a value measured and determined by the following measuring method. (d) Method for determining true specific gravity: - Using a mold, about 7 g of the copolymer is used to make a disc-shaped tablet with a diameter of 30 mm and a thickness of about 10 mm. After repeating the operation of pressurizing at about 570 Kg/cm 2 and then releasing the pressure 4 to 5 times to remove air, press at about 1400 Kg/cm 2 to form a tablet, sandwich it between 50μ thick polyethylene terephthalate films, and heat it in a high-frequency preheater. After preheating the copolymer to near the softening range, it is pressed at a pressure of about 1400 kg/cm 2 for about 30 seconds to form a plate.
The pressing temperature is 10% higher than the upper limit of the softening range of the copolymer.
Set to ~20℃ higher. After removing it from the press and leaving it to cool, visually select a part without air bubbles and break it into a 20 mm square piece to use as a test piece. Measurements are performed in a thermostatic chamber at 25°±0.5°C. The test piece and the ion-exchanged water used for measurement are kept in a constant temperature room overnight to control the temperature. Prepare a jig such as a clip to hang the test piece from the balance. Measure the weight ag of the test piece. Next, the weight cg of the previously prepared jig in water and the total weight bg of the test piece and jig in water by attaching the test piece to the jig are measured. Determine the specific gravity of the test piece using the following formula. Specific gravity of test piece = a/(a-b+c) The average value of the three test pieces is taken as the true specific gravity of the copolymer at 25°C. The terephthalic acid diallyl ester copolymer of the present invention has a number average molecular weight (n) of 4,000 to 10,000 in terms of polystyrene measured by (e) GPC (gel permeation chromatography) method, and a weight average molecular weight (w ) is between 70000 and 200000. This molecular weight is relatively n in the copolymer of the present invention, compared to about 6,000 to 20,000 in conventional terephthalic acid diallyl ester polymers.
Furthermore, compared to the w of conventional terephthalic acid diallyl ester polymers, which is about 60,000 to about 130,000, the copolymer of the present invention has a relatively low w.
This means that the above structural feature (a) is high.
and (b), and in addition, these and other features (c), (d)
and (f), affecting each other,
Improving impact resistance and mechanical strength, maintaining heat resistance,
It is also useful for improving processability and moldability. If the above n and w are too small, the viscosity of the copolymer will decrease, the softening range will decrease, the hardness of the cured product will decrease,
This may cause inconveniences such as deterioration of mechanical strength, and
If it is too large, it will cause a decrease in impact resistance and deterioration in workability and moldability. Note that n and w in the above characteristic (e) of the terephthalic acid diallyl ester copolymer of the present invention are values determined by the following measuring method. (e) Measurement method for n and w: - Measure and determine by gel permeation chromatography. Using a 150CGPC manufactured by Waters, data is processed using a data module manufactured by Waters, and n and w are calculated. The columns are two 10 2 Å from the Waters Micro Column series,
One each of 5×10 2 Å, 10 3 Å, 10 4 Å, and 10 5 Å are used, connected in series in this order, and the measurement is performed using tetrahydrofuran as a solvent at a temperature of 25° C. and a flow rate of 2.0 ml/min. First, create a calibration curve. Six types of commercially available standard polystyrene with known number average molecular weights (number average molecular weights are 350,000, 217,000, 92,600, 9,100,
3570, 1790) and diallyl terephthalate monomer (molecular weight 246) to determine their respective retention times. The obtained data are input into the above data module to obtain a calibration curve in which the relationship between number average molecular weight and retention time is approximated by a cubic curve. 20mg of sample copolymer and 20ml of tetrahydrofuran
Approximately 3 ml of the dissolved solution is taken into a special sample bottle and measured using an auto-sampling device. The data is automatically processed in the data module based on the calibration curve created above.
Mn and w are calculated. The peak was divided at 15 second intervals, and the molecular weight of each division point was calculated as Mi,
When the height of the peak is Hi, calculation is performed using the following equations n=ΣHi/Σ(Hi/Mi) and w=ΣMiHi/ΣHi. The terephthalic acid diallyl ester copolymer of the present invention has (f) a molecular weight distribution expressed by the ratio w/n of n and w from 10 to 40. The molecular weight distribution expressed in w/n is approximately 5 to 10 for conventional terephthalic acid diallyl ester polymers, whereas that of the copolymer of the present invention is relatively large. In relation to the above structural features (a) and (b), and subject to the requirements for their combination with other features (c), (d) and (e), they interact with each other. As a result, it has a beneficial effect on improved impact resistance, good flexural modulus, and appropriate curing speed. If the value of w/n is too small (less than 10), the impact resistance will be lowered, and the flow during melting will also be poor during molding, while if it is too large (more than 40), defects will occur in which the curing speed is unduly delayed. Furthermore, the terephthalic acid diallyl ester copolymer of the present invention is distinctive in that it has the features (a) to (f) described above, and is a copolymer that is different from conventional terephthalic acid diallyl ester polymers. However, it is preferable that it further exhibits at least one of the following characteristics (g) to (i). The terephthalic acid diallyl ester copolymer of the present invention preferably has (g) a softening range of 50 to 120°C, preferably about 60° to about 110°C, more preferably about 70° to about
Indicates 100℃. This softening range means that the softening temperature has been relatively shifted to a higher softening temperature side compared to that of conventional terephthalic acid diallyl ester polymers, which was up to about 100°C. The invention copolymer has excellent processability and moldability under the above-mentioned characteristics (a) to (f) and bonding requirements, and is useful for avoiding distortion during curing.
If the softening range is far from the above range and is too small, the moldability will deteriorate and there will be a disadvantage of unreasonable delay in the hardening speed, and if it is too large, the processability will be poor, the moldability will also deteriorate, and the molding distortion will be large. This may cause problems such as In the present invention, the softening temperature is a value determined by the following measuring method. (g) Measurement and determination of softening temperature: - Use a PF61 optical transmission automatic melting point measuring device manufactured by Mettler. Thoroughly crush the sample copolymer in an agate mortar,
Be careful not to leave any gaps in the attached capillary tube, and fill it to a height of about 4 mm. The sample was set in the above apparatus, the temperature was raised from about 40°C at a rate of 0.2°C per minute, and the light transmittance of the set sample was measured.
The measurement results are recorded on recording paper, and a measurement curve as shown in the attached drawing showing the relationship between temperature and light transmittance is obtained. In the figure, the horizontal axis shows temperature and the vertical axis shows light transmittance. Extend straight line XA before melting. Straight line when melting
Extend YF. Straight line part of curve AF during melting
Extend CD to both sides and find the intersections B and E with the two straight lines drawn earlier. Draw a straight line passing through B so as to bisect the area of the triangle ABC thus created, and find the point of intersection B' with the measurement curve. Find the intersection E' in the same way. From the horizontal axis,
Read the temperatures at B' and E', and define the softening range of the sample between B' and E'. The terephthalic acid diallyl ester copolymer of the present invention preferably has (h) a viscosity of a 50% by weight methyl ethyl ketone solution of 80 to 300 centipoise (30°C). These favorable conditions, together with the preferable Brabender melt viscosity properties described in the next item (i), together with the other characteristics of the copolymer of the present invention described above, improve the processability and moldability of the copolymer of the present invention. It also helps to improve the curing speed, maintain an appropriate curing speed, and prevent curing distortion. As mentioned above, the terephthalic acid diallyl ester of the present invention preferably has (i) a Brabender melt viscosity of 250 to 250 as measured by a Brabender plastograph.
2600 m・g, preferably 400 to 2500 m・g, processing time 5 to 65 minutes, preferably 10 to 60 minutes.
It's a minute. In the present invention, the viscosity, Brabender melt viscosity, and processing time are measured and determined as follows. (h) Measurement and determination of viscosity: - Add 15~ of the sample copolymer to a 100 ml Erlenmeyer flask.
Accurately weigh 25 g and dissolve by adding the same weight of methyl ethyl ketone to make a 50% by weight solution. Transfer this solution to an Ubbelohde viscometer, place it in a thermostatic water bath pre-adjusted to 30°C, let stand for 15 minutes, and then measure. Measure the flow time t to the nearest tenth of a second with a stopwatch. Repeat the measurement three times and take the average value. Further, the coefficients of the Ubbelohde viscometer are determined using a suitable standard solution for calibrating a commercially available viscometer. On the other hand, the specific gravity d 30 4 of the sample solution is measured using a Geiliussack pycnometer. The desired viscosity η is calculated using the following formula: η=t××d 30 4 . (i) Measurement and determination of Brabender melt viscosity and processing time: - Measured using a Brabender Plastograph manufactured by Brabender AG (Germany). The kneading chamber capacity is 50 c.c., and the rotor model is W50H. Add 0.5 g of zinc stearate to 50 g of the sample copolymer, mix well to uniformly disperse, and use the material to be measured. Kneading chamber temperature
Measurements were taken at 130℃ and rotor rotation speed of 22 revolutions per minute.
The change in kneading resistance with respect to kneading time is recorded on recording paper as a torque curve in units of m.g. The measurement is
Continue until the kneading resistance reaches 5000m・g. From the torque curve on the recording paper, read the lowest value of torque and use it as the Brabender melt viscosity.On the other hand, read from the recording paper the time from the end of sample introduction until the kneading resistance reaches 5000 m・g and calculate the processing time. I decide. The structural features of the terephthalic acid diallyl ester copolymer of the present invention have already been described in detail with respect to features (a), (b) and (c). Here, toluene is expressed as
(2) The above formula shown when used as a compound
The part of the (B) structural part in the (A) structure on the opposite side from the monomer unit of formula (2) is a part involved in the polymerization termination reaction or destructive chain transfer reaction, and therefore can have various structures. It cannot be shown with one structure.
According to the studies of the present inventors, for example, several structures such as those shown below exist in a mixed manner. One type is a structure that is generated by coupling the terminal radicals of the formula (B) structural moiety, that is, the formula (B 1 ) and/or formula (B 2 ) structural moiety in the formula (A) structure, for example, This includes the following cases. Another type is a structure generated by a hydrogen abstraction reaction by the terminal radical of the structural moiety of formula (B), and includes, for example, the following cases. Still other types include structures in which unsaturated bonds are formed due to a disproportionation reaction between radicals at the terminals of the structural part of formula (B), and include, for example, the following cases. In addition, the terminal radical of the structural part of formula (B) and the formula
(2) A terminal structure resulting from a reaction with a radical generated at one benzyl position of a monomer, an allyl radical generated when the allyl group contained in the terephthalic acid diallyl ester monomer or partial structure abstracts the hydrogen atom at the allyl position. There may be terminal structures produced by similar reactions and other various terminal structures. The terephthalic acid diallyl ester copolymer of the present invention can be prepared, for example, by the method exemplified below.
By selecting specific controlled reaction conditions, the following equation (1) Terephthalic acid diallyl ester represented by
The following formula (2) However, in the formula, R 1 and R 2 each represent a group selected from the group consisting of a hydrogen atom and a lower alkyl group, n represents an integer of 1 to 3, and at least one benzyl position represented by It can be produced by copolymerizing an aromatic hydrocarbon having a hydrogen atom. As already described in detail, the present invention has clarified that such a copolymer can exist, and its characteristics and means of identification. Using these as guidelines, other manufacturing modifications have been experimentally established. It is within the skill of those skilled in the art to employ other manufacturing means. Therefore, it should be understood that the terephthalic acid diallyl ester copolymer of the present invention is not limited to the production mode illustrated below. The terephthalic acid diallyl ester copolymer of the present invention is, for example, as described in detail below in an embodiment using xylene as the compound of formula (2).
It can be produced by reacting a compound of formula (1) and a compound of formula (2) under "cage effect" conditions in the presence of a known organic peroxide or azo compound catalyst. . Production examples will be described in detail below, taking as an example an embodiment in which diallyl terephthalate (DAT) and xylene are polymerized using a di-tert-butyl peroxide (DTBPO) catalyst. Charge xylene into a polymerization tank, and mix the three components diallyl terephthalate (DAT), di-tert-butyl peroxide (DTBPO), and xylene in a molar ratio.
While maintaining the ratio of 2.0 to 8.4:0.5:1, the polymerization operation is carried out under strong stirring while simultaneously and continuously feeding the polymer into the polymerization tank from a nozzle provided at one point in the polymerization zone. The amount of xylene that should be charged into the polymerization tank in advance is 5 times the weight of DAT used in the polymerization reaction.
It is better to have at least twice the weight. The xylene and DTBPO are conveniently mixed in the above ratios before being fed to the polymerization vessel, and the mixture is preferably cooled to below about 5°C. The reason is,
This is to prevent the possibility that DTBPO thermally decomposes to produce tert-butoxy radicals, which extract hydrogen from the methyl group of xylene to produce methylbenzyl radicals, which may then couple. The above nozzle is, for example, a double tube, and the mixture of xylene and DTBPO is passed from the inner tube through the outer tube, which is made to surround the circumference of the inner tube. It is conveniently designed to supply Good results are obtained and it is preferred for the inner tube to be shorter than the outer tube so that the three components are mixed just before being fed into the liquid phase. In order to prevent DAT and DTBPO supplied from the nozzle from escaping into the space of the polymerization tank and disturbing the above ratio, it is desirable to install the nozzle outlet so that it is always in the liquid phase. It is best to use turbine blades or other highly efficient stirring means for stirring, with a circumferential speed of approximately 20 m/min.
It is preferable to stir strongly for at least 1 second. In this example, a polymerization temperature of about 140-170°C is suitable. The boiling point of DTBPO at normal pressure is
Since the temperature is 109°C, the reactor is a closed system in order to keep the temperature sufficiently in the liquid phase and maintain the above ratio. Therefore, DAT and xylene
A high-pressure pump is used to supply each DTBPO mixture. For example, if components with different temperatures, viscosities, and compositions are supplied into a high-temperature liquid phase system and rapidly dispersed in the above embodiment, microscopically, DAT,
The cage effect condition can be realized by dispersing numerous minute "cages" consisting of the three components DTBPO and xylene in the liquid phase. If these components are supplied from nozzles located sufficiently apart, the individual components will simply be dispersed in the liquid phase, making it difficult to achieve the desired cage effect conditions. The same applies when a predetermined amount is prepared at once from the beginning. For example, as described above, by carrying out the reaction under "cage effect" conditions consisting of DAT and xylene, 0.5 mol of DTBPO is thermally decomposed to 1 mol of t.
-butoxy radical is produced, but the radical
In order to control the addition to DAT, the radicals were initially diluted with xylene and
DAT is also preferably cooled to about 15°C in advance to reduce its activity. Thus, through the reaction under the cage effect conditions, the radical quantitatively extracts hydrogen from the xylene in the cage to generate 1 mole of methylbenzyl radical, and this radical has a large ability to add to DAT, so the DAT in the cage is added to the carbon of the allyl group, and polymerization begins. In this way, according to the above manufacturing example, the "basket"
Among them, the methylbenzyl radical first becomes DAT.
Polymerization can be initiated by attacking the monomer. On the other hand, since the inside of the polymerization tank is strongly stirred,
The molecules inside the “cage” are quickly and uniformly dispersed within the system.
Due to the sufficient dilution effect of the large amount of xylene that was dissolved and charged into the polymerization tank in advance, the growth reaction rate of allyl polymerization of DAT monomer becomes extremely slow, and the rate of termination reaction becomes relatively large.
Methylbenzyl radical at its benzylic position
The number of polymer molecules is equal to the number of radicals generated by addition of the allyl group of the DAT monomer and its 3 C and/or 3 ' C with a carbon-carbon bond structure. Therefore, the size of the unit chain is
The molar ratio of DAT monomer and DTBPO cannot be higher than that of a unit chain, that is, one xylene molecule.
It is presumed that the reaction can be controlled so that a molecular chain consisting of 3 to 11 DAT monomer units in the carbon-carbon bonded molecular chain portion formed by the allyl group of the DAT monomer unit is generated. In order to obtain a copolymer with the desired composition and structure by adjusting the ratio of each component supplied, first, the hydrogen abstraction reaction from xylene must be carried out quantitatively until the "cage" is destroyed. The temperature in the examples is preferably a high temperature of about 140-170°C. Also
The t-butoxy radicals generated from DTBPO may come out of the "cage" and reduce the initiation efficiency of polymerization.
In order to prevent the DAT ratio from being disturbed, as described above, it is convenient to provide the nozzle at one point. As the polymerization reaction progresses, there are reactions between unit chains, reactions between growing unit chains and already formed unit chains, and as the polymerization reaction progresses, several unit chains react to form a large molecule. The copolymer also becomes involved in the reaction, and at these stages, unreacted allyl groups of the DAT monomer units in the polymer participate in the reaction. In other words, when two unit chains share at least one DAT monomer, the polymer becomes larger. Therefore, depending on which part of the unit chain reacts, it is determined whether the overall structure of the copolymer will extend in a ladder shape or take a round shape with many branches. There is another very important point in forming the copolymers of this invention. In order to make the diallyl terephthalate copolymer into an elongated form, the methylbenzyl radical forms an allyl radical attached to the allyl group of the DAT monomer rather than the allyl group already attached to the polymer, and the xylene The reaction should be controlled so that the bulky radicals generated from one molecule and one DAT monomer (possibly more than one) can serve as a starting point for substantial growth. As is well known, one way to improve impact resistance is to cure the material at an appropriate crosslink density while causing sufficient entanglement in the molecular chains that extend like cotton. It is also known that such so-called macromolecular effects generally appear from a molecular weight of around 5,000. As mentioned above, it is essential to create a polymer that has an essentially elongated structure rather than a thread-like structure in order to improve impact resistance. According to the method of the production example described above, a methylbenzyl radical that is easily added to an allyl radical is generated, and this is first converted to DAT.
By being able to control the reaction to create bulky radicals by adding them to monomers, during the growth of the molecular chain, the reaction occurs preferentially to the allyl group at the end rather than to the sterically hindered interior of the molecular chain. It is assumed that this makes it possible to produce a copolymer with a ladder-like elongated shape. Furthermore, according to the above production example, the system as a whole is
Since the molar ratio of DAT and DTBPO is kept constant, the length of the carbon-carbon bond molecular chain portion, that is, the unit chain formed by the allyl group of the DAT monomer unit of one xylene molecule, is approximately constant on average. can be controlled. The growth of the copolymer according to the present invention is achieved through a process that includes reactions between these unit chains, but if reactions are caused simply stochastically at all positions in the molecular chains, the above-described As shown above, polymers tend to take on a thread-like structure rather than spreading out. Loop-like locations are also likely to form between molecular chains, which promotes gelation. After the copolymerization is completed by supplying a predetermined amount of DAT, DTBPO, and xylene at a predetermined feed rate, the copolymer is separated using, for example, aliphatic hydrocarbons or alcohols and dried. The terephthalic acid diallyl ester copolymer of the present invention, which is a thermosetting resin and has extremely excellent impact resistance, can be obtained. Examples of aliphatic hydrocarbons to be used include hexane and heptane, and examples of alcohols include methanol, ethanol, isopropyl alcohol, and tert-butyl alcohol. Above, one production example has been described in detail along with guidelines for selecting specific controlled reaction conditions for producing the terephthalic acid diallyl ester copolymer of the present invention. Now that the diallyl ester copolymer, its structural characteristics, and identification means have been clarified by the present invention, those skilled in the art can easily experimentally set up various other manufacturing modifications in consideration of the above guidelines. Can be done. The groups R 1 and R 2 of the aromatic hydrocarbon having at least one hydrogen atom at the benzyl position of the formula (2) used to form the terephthalic acid diallyl ester copolymer of the present invention are hydrogen, respectively. The lower alkyl group is selected from the group consisting of atoms and lower alkyl groups, and examples of the lower alkyl group include C 1 -C 5 alkyl groups. Examples of such compounds of formula (2) include toluene, ethylbenzene,
n-propylbenzene, isopropylbenzene,
n-butylbenzene, isobutylbenzene, sec
-butylbenzene, n-amylbenzene, sec-
amylbenzene, isoamylbenzene, (2-methylbutyl)-benzene, o-xylene, m-xylene, p-xylene, xylene isomer mixture,
pseudocumene, 1,2-diethylbenzene,
1,3-diethylbenzene, 1,4-diethylbenzene, 1,2-dipropylbenzene, 1,3-
Dipropylbenzene, 1,4-dipropylbenzene, diisopropylbenzenes, p-cymene,
1,2-dibutylbenzene, 1,3-dibutylbenzene, 1,4-dibutylbenzene, 1,2-diisoamylbenzene, 1,3-diisoamylbenzene, 1,4-diisoamylbenzene, 1,2,
Examples include 3-trimethylbenzene. Further, an organic peroxide catalyst used to form the terephthalic acid diallyl ester copolymer of the present invention,
Examples of the azo compound catalyst include the following compounds. Dialkyl peroxides and diaryl peroxides such as di-tert-butyl peroxide, sec-butyl peroxide, tert-butyl-sec-butyl peroxide, and dicumyl peroxide. Diaroyl peroxides and diacyl peroxides such as benzoyl peroxide. Di-tert-butyl peroxalate, tert-perbenzoate
- alkyl esters of percarboxylic acids such as butyl; 2,2'-azobisisobutyronitrile;
2,2'-azobis-(2-methylbutyronitrile), 2,2'-azobis-(2-methylheptanitrile), 1,1'-azobis-(1-cyclohexylcarbonitrile), 2,2' -Azo compounds such as methyl azobisisobutyrate, 4,4'-azobis-(4-cyanopentanoic acid), azidobenzene, etc.; tert
-butyl hydroperoxide, sec-butyl hydroperoxide, tetralyl hydroperoxide, cumyl hydroperoxide, benzyl hydroperoxide, benzhydryl hydroperoxide, decalyl hydroperoxide, acetyl peroxide, cyclohexyl hydroperoxide,
Hydroperoxides such as n-decyl hydroperoxide; Furthermore, compounds easily oxidized by molecular oxygen, in the present invention, terephthalic acid diallyl ester, at least one hydrogen at the benzyl position represented by formula (2) This corresponds to an aromatic hydrocarbon having atoms or the copolymer of the present invention, but if these are oxidized with air or oxygen in advance or during the copolymerization reaction to produce a peroxide, the copolymerization reaction of the present invention can be performed. Can be used satisfactorily as a catalyst. As already mentioned, it is often pointed out that conventional terephthalic acid diallyl ester polymer resins lack toughness, are prone to chipping when dropped while handling molded products, and protruding parts such as ribs are easily damaged. When used as a connector for electronic circuits, there were various complaints in practical use, such as the contact surface with the printed wiring board being easily damaged and the screw being easily cracked when tapped. Furthermore, in recent years, with the miniaturization of electronic devices and components, for example, there has been a demand for narrower spacing between pins of connectors. In addition to soldering, which requires heat resistance, pressure bonding wiring methods have become widespread, allowing the use of thermoplastic resins; however, due to the requirements for dimensional stability, heat resistance, creep resistance, etc. Resin is often used. Therefore, there has been a strong demand in the industry to improve the toughness and impact resistance of diallyl phthalate resins. Conventionally, impact resistance has been compared using the Shalpy and Izod impact values, but although these can be used as a measure for thick walls, the situation often changes when it comes to thin walls. Therefore, the inventors of the present invention decided to mainly adopt a drop weight test using a thin plate, taking into consideration the trend toward miniaturization of parts. As a result of this comparative test under the same conditions, the falling weight impact value of the terephthalic acid diallyl ester copolymer resin of the present invention was about 20 to 30 mm, whereas that of the conventional terephthalic acid diallyl ester polymer resin. ,about
It exhibits the characteristic property of having an unexpected and significantly improved impact resistance of 80 mm or more, later reaching 189 mm as shown in Example 17. Furthermore, in terms of bending strength, while conventional terephthalic acid diallyl ester polymer resins have a bending strength of about 4.0 to 6.3 Kg/mm 2 , the terephthalic acid diallyl ester copolymer resin of the present invention has a bending strength of about 6 Kg/mm 2 . As mentioned above, as shown in Example 21 later, it exhibits excellent bending strength reaching 7.4 Kg/mm 2 . Thus, the terephthalic acid diallyl ester copolymer resin of the present invention has particularly excellent impact resistance, exhibits improved bending strength, and at the same time has low mold shrinkage, heat resistance, creep resistance, and dimensional stability. It has excellent insulation properties, chemical resistance, mechanical strength, and electrical insulation properties, and in particular has excellent insulation performance under harsh conditions of high temperature and high humidity for a long period of time, and resistance to deformation under high temperature and load conditions. It is an excellent thermosetting resin that satisfies or exceeds all the properties of diallyl phthalate resins, such as hardness and dimensional stability, and also has the surprising toughness mentioned above. The terephthalic acid diallyl ester copolymer resin of the present invention may contain fillers, polymerization accelerators, polymerization inhibitors, internal mold release agents, coupling agents, pigments, and other additives as desired. It is possible to improve the molding processability or the physical properties of a molded article by blending them within a range that does not impair the properties of the resin. Examples of fillers that can be used include inorganic and/or organic fillers, and these can be used alone or in combination. The amount used may range from about 1 to about 300% by weight based on the weight of the copolymer resin. Specific examples of these fillers include talc, mica, asbestos, glass powder,
Silica, clay, shirasu, titanium oxide, magnesium oxide, calcium carbonate, alumina, asbestos fiber, silica fiber, glass fiber, silicate glass fiber, alumina fiber, carbon fiber, boron fiber, beryllium fiber, steel fiber, whisker, etc.; organic Examples of fillers include natural fibers such as cellulose, pulp, acrylic fibers, polyester fibers such as polyethylene terephthalate, cotton, rayon, and vinylon. Examples of the polymerization accelerator include metal soaps such as cobalt salts, vanadium salts, and manganese salts of naphthenic acid or octoic acid, and aromatic tertiary amines such as dimethylaniline and diethylaniline. Examples of the amount used include about 0.005 to about 6% by weight based on the weight of the copolymer resin of the present invention. Furthermore, examples of polymerization inhibitors include, for example,
Examples include quinones such as p-benzoquinone and naphthoquinone, polyhydric phenols such as hydroquinone, p-tert-butylcatechol, hydroquinone monomethyl ether, and p-cresol, and quaternary ammonium salts such as trimethylammonium chloride. Examples of the amount used include about 0.001 to about 0.1% by weight based on the weight of the copolymer resin of the present invention. Examples of internal mold release agents include metal salts of stearic acid such as calcium stearate, zinc stearate, and magnesium stearate. The amount used is
Illustrative amounts include from about 0.1% to about 5% by weight based on the weight of the copolymer resin of the present invention. Furthermore, examples of coupling agents include r-methacryloxypropyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, allyltrimethoxysilane, and the like. Examples of the amount used include about 0.01 to about 3% by weight based on the weight of the copolymer resin of the present invention. Examples of pigments include carbon black, iron black, cadmium yellow, benzidine yellow, cadmium orange, red iron, cadmium red,
Examples include pigments such as cobalt blue and anthraquinone blue, and the amount used thereof is about 0.01 to about 10% by weight based on the weight of the copolymer resin of the present invention. As already described in detail regarding feature C, the terephthalic acid diallyl ester copolymer resin of the present invention has an unsaturated group derived mainly from the double bond of the allyl group in the (C 2 ) structural part by the Wiss method. 45-80 as degree of unsaturation expressed in measured iodine number
It is a prepolymer that can be further cured to become an insoluble and infusible three-dimensional polymer. Accordingly, the copolymer resins of the present invention contain a suitable peroxide, such as dicumyl peroxide, tert-butyl perbenzoate, di-tert-butyl peroxide, etc., in an appropriate amount, e.g. Approximately 0.1-6% by weight based on combined resin weight
A thermosetting resin that can be irreversibly cured by mixing and heating the copolymer resin in the following amounts, either in the form of the copolymer resin itself or in the form of a compound containing additives such as fillers as exemplified above. It can be molded into various molded products using various molding methods. In addition to the above, peroxides that can be used for curing the copolymer resin include ketone peroxides such as methyl ethyl ketone peroxide and cyclohexanone peroxide, and 1,1-bis(tert-butylperoxy)-3,3,5-trimethylcyclohexane. peroxyketals such as, hydroperoxides such as cumene hydroperoxide, diaroyl peroxides such as lauroyl peroxide, benzoyl peroxide, 2,4-dichlorobenzoyl peroxide, diacyl peroxide, peroxycarbonates such as diisopropyl peroxydicarbonate, Examples include peroxy esters such as tert-butylperoxyacetate, tert-butylperoxypivalate, and tert-butylperoxyoctoate, and azo compounds other than organic peroxides such as azobisisobutyronitrile can also be used. can. Examples of such molding methods include a casting method in which a diallyl terephthalate monomer solution of the copolymer resin of the present invention is injected into a mold and hardened, and a method in which the copolymer resin is heated to make it fluid. Injection molding method or transfer molding method in which the material is placed in a mold and heated to harden.
A compression molding method in which the copolymer resin is cured by heating and pressurizing it in a mold, and the copolymer resin is dissolved in a suitable organic solvent and impregnated into a fibrous sheet, and after drying, pressurizing conditions are applied if necessary. Below, a laminate molding method in which the resin is cured in a fibrous sheet, a coating method in which a fine powder or solution of the copolymer resin is applied to a substrate and cured on the substrate, and a solution of the copolymer resin. An example of a molding method is a decorative board molding method in which printing paper or the like is impregnated with the resin, dried, and then cured by heating and pressing on a substrate. During molding, the heating temperature for curing can be exemplified at a temperature of about 120 to about 190°C. or,
When applying pressure conditions, the pressure is approximately 5~
A pressure such as about 1000 Kg/cm 2 can be exemplified. The terephthalic acid diallyl ester copolymer resin of the present invention can be used as a molding material in a wide range of fields, either alone or in combination with additives such as those exemplified above, or in combination with other resins and monomers. . For example, connectors, motor commutators, governors, coil bobbins, relays, switches, terminal boards, ignitions, breakers, sockets, binders for sliding resistors, printed wiring boards, encapsulating materials for electronic parts and elements, coil encapsulation, and other light electrical appliances. Electrical and electronic fields such as insulating materials in the heavy electrical field; For example, plastic brake pistons and other mechanical fields; For example, tableware and other daily necessities fields; For example, medical materials field such as trays and containers that require chemical or steam sterilization. It is useful as a molding material in Furthermore, the copolymer is impregnated or applied onto a fibrous sheet such as paper, non-woven fabric, glass cloth, etc. in the presence or absence of a solvent, and the copolymer is pressed and cured onto a wood, paper, metal, or other inorganic substrate, or The pre-cured material is pasted onto the above base material and used in the form of a decorative board for various building materials, furniture/interior items, cabinets, etc.
It is useful for kitchen equipment, vehicle/ship interior materials, and other fields. In addition, if the copolymer is directly impregnated into wood and cured, it becomes a wood-plastic composite (so-called WPC), which can be used in fields such as flooring, edge decking, roofing, building structural materials, and sporting goods. Also, as a laminate made by impregnating and laminating glass cloth or other fibrous sheet structures, it can be used in fields that require various properties at high temperatures and high humidity, such as terminal plates, wedges for motors, insulating collars, slot armor, etc. It is useful for rotating machine-related fields such as coil separators, stationary equipment-related fields such as duct pieces, barriers, terminal plates, operating rods, panels such as switchboards, printed wiring boards, variable cap insulating supports, etc.・It has excellent dimensional stability even under severe humidity changes, and is used in fields that require good mechanical strength, such as radomes, missile blades, rocket nozzles, jet aircraft air ducts, and parts of various chemical equipment. Fields that require chemical properties,
Fields that require weather resistance, chemical resistance, and mechanical strength such as antennas, skis, ski stocks, and fishing rods, other paints, mold materials for other resins, hot stamping resins, UV curing inks, lenses Other optical materials, glass fiber, carbon fiber binder, light, electron beam or X
It can be used in a wide range of applications, including as a resin for resist films in phosphor-fi using wires. EXAMPLES Hereinafter, several examples of the terephthalic acid diallyl ester copolymer of the present invention and its production examples will be explained in more detail with reference to Examples. Examples 1 to 12 Inner diameter 600 mm, internal volume 120, equipped with turbine blade type variable stirrer, double pipe type supply nozzle for monomer and catalyst supply, nitrogen purge port, leak valve, sampling port, thermometer and pressure gauge With jacket
A polymerization tank made of SUS304 was used. The double-pipe supply nozzle for monomer and catalyst supply is installed below the liquid level in the body of the polymerization tank, and the inner diameter of the outer pipe is set to 1.5 mm before entering the polymerization tank to minimize the residence time in the supply piping. I made it shorter. Three such nozzles were installed in preparation for nozzle blockage. A sampling port was also installed in the body of the polymerization tank, making it possible to take samples of the liquid phase using the internal pressure during the polymerization reaction. An oil rotary vacuum pump and a nitrogen cylinder were connected to the nitrogen purge port so that they could be switched as needed. 60 kg of aromatic hydrocarbon (HC) of formula (2) shown in Table 1 below was charged into the above polymerization tank, and the operation of reducing the pressure with a vacuum pump at room temperature and returning to normal pressure with nitrogen gas was repeated three times. After replacing the air in the tank with nitrogen, the pressure was reduced again and the polymerization tank was sealed. The stirrer was started and while stirring at 240 RPM, steam was passed through the jacket to raise the temperature to 140°C. The stirring speed was increased to 720 RPM, and diallyl terephthalate was added from the outer pipe of the double pipe nozzle at the specified speed, and at the same time, di-tert-butyl peroxide (DTBPO) and aromatic hydrocarbon (HC) of formula (2) were added. were mixed in advance at a molar ratio of 0.5:1 and supplied to the polymerization tank at a predetermined rate using a pump with a discharge pressure of 70 kg/cm 2 . In addition, only in Example 5, peroxide di-
Dicumyl peroxide was used instead of tert-butyl.
During this time, the steam was adjusted so that the temperature of the polymerization tank was maintained at 140°C. Note that the formula (1) diallyl terephthalate (DAT) to be supplied is kept at 15℃, and the mixture of di-t-butyl peroxide and aromatic hydrocarbon is kept at 5℃.
The pipes leading to the polymerization tank were kept cool. The polymerization tank pressure was 0.3 to 2 Kg/cm 2 G. Once the specified amount of diallyl terephthalate, aromatic hydrocarbon, and di-tert-butyl peroxide has been supplied, the steam is turned off and the stirring speed is reduced to 240 RPM.
Then, cooling water was passed through the jacket to cool it. After cooling to around room temperature, the leak valve was opened to return to normal pressure, and the polymerization reaction was completed. During the polymerization reaction, samples were appropriately taken from the sampling port, and the reaction was monitored using refractive index and GPC. The feed rates and amounts of diallyl terephthalate, aromatic hydrocarbon and di-tert-butyl peroxide are shown in Table 1 below. The volatile components of the polymerization reaction solution obtained above were distilled off using a thin film evaporator, and the amount of unreacted aromatic hydrocarbons in the evaporation residue was calculated based on the total of the copolymer and unreacted diallyl terephthalate. The ratio was set to 0.3:1 by weight, and the evaporation residue was then added dropwise to a stirring tank containing methanol in an amount 5 times the weight of the supplied diallyl terephthalate while stirring to precipitate a copolymer. The precipitated copolymer was thoroughly washed with the same amount of methanol, filtered, dried, and pulverized to obtain a powdery copolymer. The yield and physical properties of the copolymer are shown in Table 1 below. Comparative Example 1 Polymers were produced in exactly the same manner as in Examples 1 to 12, except that benzene was used instead of the aromatic hydrocarbon of formula (2). The results are shown in Table 1 below. Comparative Example 2 Diallyl terephthalate 10Kg, peroxide di-tert-
A mixture of 25 g of butyl was reacted at 120° C. for 2 hours with stirring, and after cooling, the polymer solution was dropped into 60 kg of methanol with stirring to precipitate a polymer. The polymer was washed three times with 60 kg of methanol each time to form a powder, which was then filtered, dried, and pulverized to obtain a diallyl terephthalate homopolymer. The physical properties of the obtained polymer are shown in Table 1 below.
【表】【table】
【表】【table】
【表】
実施例13〜24及び比較例3〜4
(a) 無充填コンパウンドの調製
実施例1〜12で得た共重合体をそれぞれ1Kgと
り、過酸化ジクミル20gを加え、予めよく混合し
たのち、ロール混練した。前ロール温度90〜100
℃、後ロール温度60〜80℃で5分間混練し、ロー
ルからシート状に取り出して、放冷後、荒く砕い
たものをヘンシエルミキサーで粉砕した。
(b) 無充填コンパウンドの圧縮成形
上で得た無充填コンパウンドを20〜30gとり、
金型を用いて手動プレスで直径50mm、厚さ10mmの
ほぼ円板状のタブレツトをつくり、高周波予熱器
で約80℃に予熱したのち、直ちに所定の温度に調
整しておいた圧縮成形用金型のキヤビテイの中央
部に置き、自動プレスで金型温度160℃、圧力100
Kg/cm2で所定の時間成形し、直径約100mm、厚さ
約2mmの円板状成形品を得た。
圧縮成形時間及び成形品物性は表2にまとめて
示した。
成形品物性の測定方法は表2の後に記載する通
りである。
比較のため、前記比較例1で得た重合体を用い
るほかは、上記実施例13〜24と同様にして無充填
コンパウンドを調製し、同様にして圧縮成形し、
同様にして試験した結果を表2に示した(比較例
3)。
同様に比較のため、前記比較例2で得た重合体
を用いるほかは、上記と同様に行ない、その結果
を表2に示した(比較例4)。[Table] Examples 13 to 24 and Comparative Examples 3 to 4 (a) Preparation of unfilled compound Take 1 kg of each of the copolymers obtained in Examples 1 to 12, add 20 g of dicumyl peroxide, and mix thoroughly beforehand. , roll kneaded. Front roll temperature 90~100
The mixture was kneaded for 5 minutes at a rear roll temperature of 60 to 80°C, taken out from the rolls into a sheet, allowed to cool, and then coarsely crushed using a Henschel mixer. (b) Compression molding of unfilled compound Take 20-30g of the unfilled compound obtained above,
A nearly disc-shaped tablet with a diameter of 50 mm and a thickness of 10 mm was made using a mold using a manual press, and after preheating to approximately 80°C with a high-frequency preheater, the compression molding mold was immediately adjusted to the specified temperature. Place it in the center of the mold cavity and use an automatic press to press the mold at a temperature of 160℃ and a pressure of 100℃.
The product was molded at Kg/cm 2 for a predetermined time to obtain a disc-shaped molded product with a diameter of about 100 mm and a thickness of about 2 mm. The compression molding time and the physical properties of the molded product are summarized in Table 2. The method for measuring the physical properties of the molded product is as described after Table 2. For comparison, unfilled compounds were prepared in the same manner as in Examples 13 to 24 above, except that the polymer obtained in Comparative Example 1 was used, and compression molded in the same manner.
The results of a similar test are shown in Table 2 (Comparative Example 3). Similarly, for comparison, the same procedure as above was carried out except that the polymer obtained in Comparative Example 2 was used, and the results are shown in Table 2 (Comparative Example 4).
【表】【table】
【表】【table】
【表】
成形品の物性試験方法;−
(1) ロツクウエル硬度:
ロツクウエル硬度計(Mスケール)を用いて室
温で測定し、3点測定値の算術平均値で示す。
(2) 試験片の厚さ:
成形品試料の中央部に於てマイクロメーターを
用いて実測する。
(3) 比重:
成形品から任意の形状の試験片3点を切り出し
て用いる。各試験片の重量(aグラム)を実測す
る。試験片をつるす治具の水中での重量(cグラ
ム)を実測する。次いで、試験片を治具でつるし
て水中での総重量(bグラム)を実測し、下記式
により算出する。
比重=a/(a−b+c)
尚、測定は25±0.5℃で行ない、試験片3点の
算術平均値で示す。
(4) 寸法収縮率:
成形品試料の直径をマイクロメーターを用いて
実測し、金型キヤビテイ直径(100mm)との差を
求め、金型キヤビテイ直径で除して、100を乗じ
た値で示す。
(5) 曲げ強さ:
試験片:成形品3枚から巾約25mmの試験片を6
枚ダイアモンドカツターで切り出したもの
を用いる。
試験機:TENSILON/UTM−111−500(東洋
ボールドウイン社製)
測定条件:ロードセル50Kg
支持巾60mm
クロスヘツドスピード1mm/分
計算はJIS K6918記載の公式に従い、6点の算
術平均値で示す。
(6) 落錘衝撃値:
成形品2枚から36個のテストピースをダイアモ
ンドカツターで切り出して測定にあてる。試験機
はデユポン式落球試験機(荷重500g、支持台フ
ラツト、撃芯/2インチR)を用い、デイクソン・
モード法により50%破壊高さを求める(参考:
JIS K7211)。
(7) DSC反応率:
成形品資料を微粉砕したテスト試料及び成形前
の無充填コンパウンドの夫々について、その発熱
量を差動走査熱量計(パーキンエルマー社製の
DSC−1B)を用いて測定し、下記式により算出
する。
DSC反応率(%)=(A−B)/A×100
式中、
Aは無充填コンパウンドの発熱量(cal/g)
Bは微粉砕成形品の発熱量(cal/g)
(8) 煮沸吸水率:
試験片寸法が直径100mm、厚み2mmの円板試験
料であるほかはJIS K6918に準じて求める。
(9) 耐熱性:
150℃の恒温槽中に2時間放置後、デシケータ
ー中で放冷した3枚の成形品を用いて行なう。各
成形品試験片について初期重量を実測する。つい
で、これら試験片を240゜±2℃に調整した恒温槽
中に適当な時間放置した後、デシケーター中で放
冷し、それぞれの重量を実測する。このとき、3
枚の試験片の重量減少の平均値が初期重量の10%
に達していない場合は、これらの試験片を再び
240゜±2℃の恒温槽に適当な時間放置したのち、
再び重量減少を求める。この操作を3枚の試験片
の重量減少の平均値が初期重量に対して10%に達
するまで繰返し、この試験に要した全日数を求め
て示す。
(10) 電気特性:
(イ) 体積抵抗率
JIS K6918に準じて行なう。
(ロ) 誘電率
試験片の厚みを2mmとするほか、JIS
K6918に準じて行なう。
(ハ) 誘電正接
上記(ロ)と同様の試験片を用いて、JIS
K6918に準じて行なう。
(ニ) 絶縁破壊強さ
JIS K6911に準じ行なう(短時間法)。
(ホ) 耐アーク性
試験片厚みが2mmであるほかは、JIS
K6918に準じて行なう。
実施例 25〜26
(a) フルコンパウンドの調製
前記実施例2及び4で得た共重合体をそれぞれ
1Kgをとり、下記に示したように配合し、前記実
施例13〜24に記載した無充填コンパウンドの調製
と同じようにして、フルコンパウンドを調製し
た。
該共重合体 100重量部
ガラス短繊維* 60 〃
炭酸カルシウム 40 〃
ジクミルパーオキサイド 2 〃
ステアリン酸カルシウム 1 〃
メタクリロキシシラン 0.6〃
ハイドロキノン 0.01〃
* 旭フアイバーグラス社製
(b) フルコンパウンドの圧縮成形
成形方法と条件、及び物性測定法は、前記実施
例13〜24に記載した無充填コンパウンドの場合と
同じである。
圧縮成形時間及び成形品物性は下掲表3にまと
めて示した。[Table] Methods for testing physical properties of molded products; - (1) Rockwell hardness: Measured at room temperature using a Rockwell hardness meter (M scale), and is expressed as the arithmetic mean value of three measured values. (2) Thickness of test piece: Measure the thickness using a micrometer at the center of the molded product sample. (3) Specific gravity: Cut out three test pieces of any shape from the molded product and use them. The weight (a grams) of each test piece is actually measured. The weight (c grams) of the jig for hanging the test piece in water is actually measured. Next, the test piece is suspended with a jig and the total weight (b grams) in water is actually measured and calculated using the following formula. Specific gravity=a/(a-b+c) The measurement was carried out at 25±0.5°C, and the arithmetic mean value of three test pieces is shown. (4) Dimensional shrinkage rate: Measure the diameter of the molded product sample using a micrometer, find the difference from the mold cavity diameter (100 mm), divide by the mold cavity diameter, and multiply by 100 to show the value. . (5) Bending strength: Test piece: 6 test pieces with a width of about 25 mm from 3 molded products.
Use pieces cut out with a diamond cutter. Testing machine: TENSILON/UTM-111-500 (manufactured by Toyo Baldwin) Measurement conditions: Load cell 50 kg, support width 60 mm, crosshead speed 1 mm/min Calculation is based on the formula described in JIS K6918, and the arithmetic mean value of 6 points is shown. (6) Falling weight impact value: 36 test pieces were cut out from two molded products using a diamond cutter and subjected to measurement. The test machine used was a Dupont falling ball tester (load 500g, flat support, striking center/2 inch radius).
Determine the 50% fracture height using the mode method (reference:
JIS K7211). (7) DSC reaction rate: The calorific value of the test sample obtained by finely pulverizing the molded product material and the unfilled compound before molding was measured using a differential scanning calorimeter (PerkinElmer
DSC-1B) and calculated using the following formula. DSC reaction rate (%) = (A-B)/A×100 In the formula, A is the calorific value of the unfilled compound (cal/g) B is the calorific value of the finely pulverized molded product (cal/g) (8) Boiling Water absorption rate: Determined according to JIS K6918, except that the test specimen size is a disk test material with a diameter of 100 mm and a thickness of 2 mm. (9) Heat resistance: Tested using three molded products that were left in a constant temperature bath at 150°C for 2 hours and then left to cool in a desiccator. The initial weight of each molded product test piece is actually measured. Next, these test pieces were left in a constant temperature bath adjusted to 240°±2°C for an appropriate period of time, and then allowed to cool in a desiccator, and the weight of each piece was actually measured. At this time, 3
The average weight loss of the test specimens is 10% of the initial weight.
If not, repeat these specimens.
After leaving it in a constant temperature bath at 240°±2°C for an appropriate time,
Ask for weight loss again. This operation is repeated until the average weight loss of the three test pieces reaches 10% of the initial weight, and the total number of days required for this test is determined and shown. (10) Electrical properties: (a) Volume resistivity Performed according to JIS K6918. (b) Dielectric constant The thickness of the test piece is 2 mm, and JIS
Perform according to K6918. (c) Dielectric loss tangent Using the same test piece as in (b) above, JIS
Perform according to K6918. (d) Dielectric breakdown strength Conducted according to JIS K6911 (short time method). (E) Arc resistance JIS except that the test piece thickness is 2 mm.
Perform according to K6918. Examples 25-26 (a) Preparation of full compound 1 kg of each of the copolymers obtained in Examples 2 and 4 above was taken, blended as shown below, and unfilled as described in Examples 13-24 above. A full compound was prepared in the same manner as the compound preparation. Copolymer 100 parts by weight Short glass fibers * 60 Calcium carbonate 40 Dicumyl peroxide 2 Calcium stearate 1 Methacryloxysilane 0.6 Hydroquinone 0.01 * Manufactured by Asahi Fiberglass (b) Compression molding of full compound The methods, conditions, and methods for measuring physical properties are the same as for the unfilled compounds described in Examples 13 to 24 above. The compression molding time and the physical properties of the molded product are summarized in Table 3 below.
【表】【table】
【表】
実施例 27
実施例26で調製したフルコンパウンドを、射出
成形し、成形品の物性を測定した。射出成形条件
は下記に示した通りである。
機種 ミニスーパー60(各機製作所)
射出成形品取数 JIS曲げ強度試験片 1個
〃 衝撃強度試験片 1個
〃 熱変形温度試験片 1個
金型温度(固定側) 170℃
〃 (可動側) 170℃
シリンダー温度前部 100℃
〃 後部 40℃
圧締圧力 1300Kg/cm2
射出量 105c.c.
射出圧力 800Kg/cm2
射出圧力保持時間 15秒
射出時間 3〜4秒
スクリユー回転数 毎分85回転
硬化時間 90秒
得られた成形品の物性を下掲表4に示した。
尚、射出成形品の物性測定法は以下の通りであ
る。
曲げ強さ:JIS K6918に準ずる
シヤルピー衝撃強さ:同上
熱変形温度:同上[Table] Example 27 The full compound prepared in Example 26 was injection molded, and the physical properties of the molded product were measured. The injection molding conditions are as shown below. Model: Mini Super 60 (each machine manufacturer) Number of injection molded products JIS bending strength test piece: 1 piece Impact strength test piece: 1 piece Heat deformation temperature test piece: 1 piece Mold temperature (fixed side) 170℃ (movable side) 170℃ Cylinder temperature Front 100℃ 〃 Rear 40℃ Clamping pressure 1300Kg/cm 2 Injection amount 105c.c. Injection pressure 800Kg/cm 2 Injection pressure holding time 15 seconds Injection time 3 to 4 seconds Screw rotation speed 85 revolutions per minute Curing time: 90 seconds The physical properties of the obtained molded article are shown in Table 4 below. The physical properties of the injection molded product were measured as follows. Bending strength: Sharpie according to JIS K6918 Impact strength: Same as above Heat distortion temperature: Same as above
添付図面は、本発明共重合体の軟化温度の決定
に用いる温度−光透過率の関係を示すグラフであ
る。
The accompanying drawing is a graph showing the temperature-light transmittance relationship used to determine the softening temperature of the copolymer of the present invention.
Claims (1)
記式(2) 但し式中、R1及びR2は、それぞれ、水素原子
及び低級アルキル基より成る群からえらばれた基
を示し、 nは1〜3の整数を示す、 で表わされるベンジル位に少なくとも1個の水素
原子を有する芳香族炭化水素とから導かれ、下記
式(3) 及び下記式(4) の繰り返し単位を有するテレフタル酸ジアリルエ
ステル共重合体であつて、 (a) 該式(1)モノマー単位の末端に該式(2)モノマー
単位1個が、上記ベンジル位に於て該式(1)モノ
マー単位のアリル基とその3 C 及び/又は3 ′ C と
炭素−炭素結合した構造を有し、 (b) 該共重合体中の式(1)モノマー単位のアリル基
で形成された炭素−炭素結合分子鎖部分の該式
(1)モノマー単位の数が3〜11個であり、 (c) ウイス(Wijs)法で測定したヨウ素価で表
わした不飽和度が40〜85で、 (d) 25℃における真比重が1.20−1.25で、 (e) GPC(ゲル・パーミエーシヨン・クロマトグ
ラフイー)法で測定したポリスチレン換算数平
均分子量(n)が4000〜10000で、重量平均
分子量(w)が70000〜200000であり、且つ (f) 上記nとwとの比w/nで表わした
分子量分布が10〜40である ことを特徴とするテレフタル酸ジアリルエステル
共重合体。 2 該共重合体が、 (g) 軟化範囲50゜〜120℃である、 特許請求の範囲第1項記載のテレフタル酸ジア
リルエステル共重合体。 3 該共重合体が、 (h) 50重量%メチルエチルケトン溶液の粘度80〜
300センチポイズ(30℃)である、 特許請求の範囲第1項もしくは第2項記載のテ
レフタル酸ジアリルエステル共重合体。 4 該共重合体が、 (i) ブラベンダープラストグラフで測定したブラ
ベンダー溶融粘度が250〜2600m・gで、プロ
セツシング時間が5〜65分である、 特許請求の範囲第1項〜第3項のいずれかに記
載のテレフタル酸ジアリルエステル共重合体。[Claims] 1. The following formula (1) Terephthalic acid diallyl ester represented by and the following formula (2) However, in the formula, R 1 and R 2 each represent a group selected from the group consisting of a hydrogen atom and a lower alkyl group, n represents an integer of 1 to 3, and at least one benzyl position represented by Derived from an aromatic hydrocarbon having a hydrogen atom, the following formula (3) and the following formula (4) A terephthalic acid diallyl ester copolymer having a repeating unit of (a) one monomer unit of the formula (2) at the end of the monomer unit of the formula (1), and one monomer unit of the formula (1) at the benzyl position; ) has a carbon-carbon bond structure with the allyl group of the monomer unit and its 3 C and/or 3 ′ C, and (b) the carbon formed by the allyl group of the monomer unit of formula (1) in the copolymer. - the formula of the carbon-bonded molecular chain moiety;
(1) The number of monomer units is 3 to 11, (c) the degree of unsaturation expressed as an iodine number measured by the Wijs method is 40 to 85, and (d) the true specific gravity at 25°C is 1.20. -1.25, (e) the polystyrene equivalent number average molecular weight (n) measured by GPC (gel permeation chromatography) method is 4000 to 10000, and the weight average molecular weight (w) is 70000 to 200000; and (f) a terephthalic acid diallyl ester copolymer, characterized in that the molecular weight distribution expressed by the ratio w/n of n and w is 10 to 40. 2. The terephthalic acid diallyl ester copolymer according to claim 1, wherein the copolymer (g) has a softening range of 50° to 120°C. 3 The copolymer has a viscosity of (h) a 50% by weight methyl ethyl ketone solution of 80 to
300 centipoise (30°C), the terephthalic acid diallyl ester copolymer according to claim 1 or 2. 4. Claims 1 to 3, wherein the copolymer (i) has a Brabender melt viscosity of 250 to 2,600 m·g as measured by a Brabender plastograph, and a processing time of 5 to 65 minutes. The terephthalic acid diallyl ester copolymer according to any one of the above.
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FR8317392A FR2535327B1 (en) | 1982-10-30 | 1983-11-02 | COPOLYMER OF DIALLYL TEREPHTHALATE AND COMPOSITION CONTAINING SUCH A COPOLYMER |
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Publication Number | Publication Date |
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JPS5980409A JPS5980409A (en) | 1984-05-09 |
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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Country | Link |
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JP (1) | JPS5980409A (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPH0668007B2 (en) * | 1987-02-16 | 1994-08-31 | ダイソー株式会社 | Casting resin composition |
-
1982
- 1982-10-30 JP JP18998182A patent/JPS5980409A/en active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS5980409A (en) | 1984-05-09 |
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