JPH04335012A - 改良された特性を有するポリグルタルイミド - Google Patents
改良された特性を有するポリグルタルイミドInfo
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- JPH04335012A JPH04335012A JP4000512A JP51292A JPH04335012A JP H04335012 A JPH04335012 A JP H04335012A JP 4000512 A JP4000512 A JP 4000512A JP 51292 A JP51292 A JP 51292A JP H04335012 A JPH04335012 A JP H04335012A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は次の式
【化３】
（式中、Ｒ１およびＲ２は別々にＨまたはＣＨ３であり
、そしてＲ３はＨ、Ｃ１〜Ｃ２０アルキル、置換された
Ｃ１〜Ｃ２０アルキル、シクロアルキル、アリール、置
換されたアリール、アラルキル、置換されたアラルキル
、または複素環式である）を有する少なくとも約３０重
量％のグルタルイミドを含有する重合体の光学的特性を
改良する方法に関するものであって、溶融状態の該重合
体をメタノール、エタノール、水、またはその混合物（
以後抽出剤と称する）と混合し該抽出剤を除去し；真空
の適用により溶融重合体から揮発分除去（ｄｅｖｏｌａ
ｔｉｌｉｚｉｎｇ）することからなる、色および透明性
のような光学的特性を改良する方法に関する。さらに、
本方法により製造される光学的特性を改良されたポリグ
ルタルイミドに関する。さらに、ポリグルタルイミド、
揮発性内容物の減少したポリグルタルイミド、およびそ
のようなポリグルタルイミドの他の熱可塑性プラスチッ
ク例えばポリ（塩化ビニル）とのブレンドの非水性揮発
性内容物特に残留アミンを減少させる方法に関する。 【０００２】 【発明の背景】ポリグルタルイミド、すなわち次の構造
【化４】 （式中、Ｒ１およびＲ２は別々にＨまたはＣＨ３であり
、そしてＲ３はＨ、Ｃ１〜Ｃ２０アルキル、置換された
Ｃ１〜Ｃ２０アルキル、アリール、置換されたアリール
、アラルキル、置換されたアラルキル、または複素環式
である）を１０重量％以上含有する重合体は、単味（ｎ
ｅａｔ）および混合物の両方における独特の特性を有す
る重合体として、数年来知られてきた。最近、工業上の
活動として、それ自身でプラスチックとして、ポリ（塩
化ビニル）のようなプラスチックの性能の改質剤として
、および二成分および三成分混合物の成分として多岐に
使用するために、大規模に生産され始めた。改良された
光学的特性は、ポリ（塩化ビニル）との混合物の透明パ
ッケージ応用のような、他の重合体とのある特定の組み
合わせにおいて重要であるが、高い透明度および黄色く
なるのを避けることが、透明プラスチックまたは多層複
合体の成分としてポリグルタルイミドの使用のために最
も重要である。 【０００３】上記ポリグルタルイミドのすべて、および
特に上の構造においてＲ１、Ｒ２およびＲ３がメチルで
あるものは、高い使用温度、高いモジュラス、耐候性、
透明度、障壁性、および衝撃改良を受け入れる能力の合
同を示し、それは、ライトハウジング、サンルーフ、窓
ガラスなどのような自動車構成要素のような分野、光デ
ィスクおよび光ファイバーのような電子的使用、医療器
具、商業設備、建築／建設、成型物品、一体式瓶のよう
なガラス製品、および多層複合体において、商業的機会
を提供する。 【０００４】ポリグルタルイミドはまた、多くの熱可塑
性プラスチックとの二成分および三成分混合物において
、およびある特定の熱可塑性プラスチック、特にポリ（
塩化ビニル）（ＰＶＣ）のための添加剤として有用であ
る。ＰＶＣの混合物は、改善された使用温度を示し、そ
して壁板、機器ハウジング、熱充填パッケージなどに有
用である。 【０００５】直接的であり、溶媒を必要とせず、良好な
熱的安定性の重合体を製造し、連続的方法に適合するこ
とができ、そしてこの技術分野で知られている幾つかの
他の技術よりも利点を有する好ましい製造方法は、これ
を参考として本明細書へ取り入れられている米国特許第
４，２４６，３７４号（’３７４号）に基づいており、
そこでは、（メト）アクリル酸塩重合体、および特にメ
タクリル酸メチルの重合体からのような高濃度のエステ
ル基を持つ重合体が押出機中で溶融状態でアンモニアま
たは第一アミンと接触させられ、そしてメタノール、第
一アミン、および副産物である第二および第三アミンは
、真空による揮発分除去（ｄｅｖｏｌａｔｉｌｉｚａｔ
ｉｏｎ）により除去される。 【０００６】溶液または懸濁液中のメタクリル酸エステ
ルまたはメタクリル酸重合体の、第一アミンによる処理
のような、ポリグルタルイミドの調製のための他の方法
はまた、その性質がまた本発明の抽出剤法（ｅｘｔｒａ
ｃｔａｎｔ ｐｒｏｃｅｓｓ）により改良され得るポリ
グルタルイミドを製造するためにも利用できる。 【０００７】’３７４号の方法または他の方法により調
製されたポリグルタルイミドは、またこれを参考にして
本明細へ取り入れられている米国特許第４，７２７，１
１７号（’１１７号）の方法によりさらに処理すること
ができ、’１１７号では、ポリグルタルイミド中の酸お
よび酸無水物基の含有量がアルキル化またはエステル化
剤との反応により実質的に減少させられる。この点にお
いて、特に効率が良いものはオルト炭酸テトラメチル、
オルトギ酸トリメチル、炭酸ジメチルなどのようなアル
キルオルトエステルである。 【０００８】’３７４号および’１１７号の両方の技術
から重合体は、時折、望ましくない黄色を示す。そのよ
うな色はトーナーにより克服できるが、それは、しかし
ながら、処理された部分の光学的透過を低下させる。ポ
リグルタルイミドのどんな性質にも害を及ぼすことなく
、その生成物の色および他の光学的特性を改良させる方
法に対する必要性が存在しており、それは、改良された
色のポリグルタルイミドの製造に容易にかつ安価に適用
できる。 【０００９】さらに、単一体の瓶、多層フィルムおよび
瓶、または熱充填応用のためのＰＶＣと混合物における
ような食品パッケージングの用途において有用であるポ
リグルタルイミドは、低い水準の非水性揮発性および食
品擬態抽出（ｆｏｏｄ−ｓｉｍｕｌａｎｔ ｅｘｔｒａ
ｃｔｉｏｎ）可能性を示す必要がある。前者は、密閉さ
れた容器中のペレットまたは空瓶の内容物のヘッドスペ
ース（ｈｅａｄ−ｓｐａｃｅ）分析によるような、重合
体上の揮発性物質の分析により検出される最終物質への
加工より先にまたは後に、重合体中に検出される水とは
異なった揮発性を指す；この前後関係において、主な貢
献物は、イミド化工程の間に利用されるかまたは生成さ
れるアミンの混合物である。後者は、水、エタノール−
水混合物、酢酸−水混合物、ヘプタン、などのような食
品擬態による単一体の瓶またはＰＶＣ／ポリグルタルイ
ミド瓶のような、形成された物質から抽出された物質を
指す。 【００１０】さらに、ＰＶＣの成分またはＰＶＣを安定
化しそして加工するために使用される化学薬品と反応し
得る物質を、ＰＶＣのための添加重合体のような添加重
合体から除去することは重要である。例えば、有機金属
安定剤を含有するＰＶＣのある特定の組成物において、
安定化されたＰＶＣとグルタルイミド添加剤との混合物
は、グルタルイミド添加剤なしの同じＰＶＣよりも乏し
い熱安定性を示すものである。その問題を克服するため
に、原料費に加えて、高い濃度の安定剤を使用すること
ができ、または加工費に加えて、より穏やかな加工条件
を使用することができる。追加費なしでＰＶＣ中のグル
タルイミド添加剤の熱安定性を改良する方法が望ましい
。 【００１１】その技術分野は、ポリ（Ｎ−ジメチルジメ
チルグルタルイミド）のようなポリグルタルイミド中に
おける非常に低い濃度の非水性揮発性物質を作り出すた
めの方法について記載がなく、そしてそのような改良さ
れたポリグルタルイミド自身の記述に関しても記載がな
い。そのようなポリグルタルイミドの加工に関する経験
は、３０ｐｐｍ以下、さらに好ましくは３ｐｐｍまたは
それ以下、および最も好ましくは０ｐｐｍすなわちＧＬ
Ｃ（気液クロマトグラフィー）分析により検出不可能ま
で揮発性物質を減少させる（トリメチルアミン分析によ
り測定）望ましい目標に導く。３０ｐｐｍ以下の濃度は
、ゆっくりした押し出し（長い滞留時間）および真空揮
発分除去の注意深い適用、特にポリグルタルイミドの第
二の曝露（“再通過”）を使用することにより得ること
ができるが、しかし、その方法は少ししか経済的ではな
く、そしてポリグルタルイミドの幾らかの熱分解を引き
起こし得る。 【００１２】さらに、ＰＶＣとポリグルタルイミドのよ
うな、加工助剤、耐衝撃性改良剤および熱変形改良剤の
ような添加剤の加工のために、そのように加工されたＰ
ＶＣに詰められた原料に対して許容し得る官能的性質を
達成するように食品擬態抽出可態性を減少させることが
望ましい。さらに、ＰＶＣとそのような添加剤との加工
は、ほとんどいつもＰＶＣに対して一つのまたはそれ以
上の熱安定剤の存在下に行われ、その混合物の熱安定性
に影響を及ぼし得る添加剤中の不純物の除去により改良
される。ポリグルタルイミドにとって、残留アミンの低
下により測定されたとき、揮発性物質含有量の低下はＰ
ＶＣ混合物の安定性に正の効果を有するということが、
本発明と同日にそして共同譲受人により出願された、米
国特許出願番号第 中に記述されたように、
発見された。安定性に影響を及ぼす揮発性物質は、イミ
ド形成の副産物として形成される残留モノメチルアミン
、ジメチルアミンもしくはトリメチルアミン、またはイ
ミド化の過程の間に生成される他の揮発性物質であり得
る。そのような残留アミンの３０ｐｐｍ以下への減少は
、熱安定性を改良するために望ましい。 【００１３】このように、ＰＶＣ／／ポリグルタルイミ
ド混合物の食品擬態および熱安定性の両方の見地の改良
に対して、その混合物の費用に対する追加費がほんの少
ししかない、実際の解決策が捜し求められた。 【００１４】 【本発明の概要】本発明者等は、改良された色のポリグ
ルタルイミドが、水、メタノール、エタノール、または
これら物質の混合物と溶融状態のポリグルタルイミドと
を混合すること、本質的な混合をもたらすために混合物
を撹拌したりまたは剪断したりすること、抽出剤は液体
状態であり、次いで抽出剤を除去すること、真空下に揮
発分除去すること、および固体状態で重合体を単離する
ことにより形成できるということを発見した。そのよう
な形成された重合体は、別な方法による類似の加工歴の
また、低下された濃度の非水性揮発性成分を有する、非
抽出ポリグルタルイミドと比べると、食品擬態に関して
抽出に応じて等しいかまたは優れた性能を有するもので
あり、そしてＰＶＣ混合物においてより熱的に安定であ
る。 【００１５】 【本発明の詳細な説明】 抽出剤と共に混合されるポリグルタルイミドは、少なく
とも３０重量％の上述のジメチルグルタルイミド環状構
造を持つ単位を有する重合体として定義される。Ｒ１お
よびＲ２が両方メチル基であり、そしてＲ３が水素、低
級（Ｃ１〜Ｃ４アルキル）、またはシクロヘキシルであ
る構造が好ましい。その単位としてＲ３がメチルである
構造、高い使用温度、良好な障壁性、耐候性、などの商
業的に望ましい均衡のとれたグルタルイミドを生じるＮ
−メチルグルタルイミドが特に好ましい。 【００１６】他の単位は、（メタ）アクリル酸のエステ
ル、またはスチレンなどのようなビニル芳香族単量体な
ど；から誘導されたもののように、ポリグルタルイミド
構造中に存在し得る。そのような共重合可能な単量体の
一覧表は取り入れられた参考文献中に見出される。メタ
クリル酸メチルから誘導された単位が特に好ましい。 （メタ）アクリル酸および／または（メタ）アクリル酸
無水物から誘導された単位は、イミド化の過程の間に形
成され、抽出されるべき重合体中に存在し得る。ＰＶＣ
に対する改質剤のような、ある特定の使用のために、こ
れら官能性が’１１７号中で教示されたような方法によ
り、抽出より先に除去されることが好ましい。 【００１７】ポリグルタルイミドの分子量は、その抽出
方法に対して臨界的ではないが、その分子量が約５０，
０００と２５０，０００（重量平均）の間であるポリグ
ルタルイミドが最終用途には好ましい。 【００１８】溶融状態における重合体と抽出剤との混合
は、（それはまた、重合体溶融物の抽出剤による“洗浄
”と称せられる）オートクレーブ、塗膜蒸留器（ｗｉｐ
ｅｄ ｆｉｌｍｓｔｉｌｌｓ）などのような様々な加工
装置のどれを使用しても成し遂げられるが、押出機、特
に揮発分除去式押出機（ｄｅｖｏｌａｔｉｌｉｚｉｎｇ
ｅｘｔｒｕｄｅｒ）が好ましい。他の希釈剤または溶
媒の使用は必要ではなく、そして加工費を加算する；実
際、希釈剤／洗浄としてのトルエンの使用の色を低下す
ることに対して無効であった。 【００１９】押出機は、様々な形状の一軸または二軸装
置が可能であり、そしてじゃま板またはスタチックミキ
サーのような、より良い混合を確実にする混合装置を装
備することができる。混合の温度は、好ましくは２００
℃〜４００℃であり、２６０〜３００℃が特に好ましい
。抽出剤の温度は、約室温〜約２０５℃が可能であり；
圧力ポンプで抽出剤を導入するためには、メタノールま
たはエタノールの場合温度約２０５℃そして水の場合約
室温が好ましい。 【００２０】混合時間は、洗浄または混合帯域の大きさ
、およびイミドが押出機を通過する際の速度により、１
秒以下１分以上が可能である。発現された圧力は通常約
３４００〜約５５００ｋＰａの範囲であるが、より広い
範囲を使用することができる。 【００２１】本発明は、水のような低沸点の液体の蒸気
が、ポリオレフィンのような溶融重合体に対する低分子
量揮発性物質を除去するのを助けるために、真空式揮発
分除去の近くまたはベントに導入されるその技術分野に
知られている方法とは、異なるということを強調すべき
である。揮発分除去帯域で除去されるどんな残留水また
はアルコールでも、アミンのような他の揮発性物質の除
去を助けるものであるが、混合段階で添加された水また
はアルコールは、液体洗浄段階における色のついたまた
は着色する不純物の除去により色彩改良を助ける。 【００２２】本発明は、抽出剤との混合より先にポリグ
ルタルイミドを得るための幾つかの加工方法を包含する
。ポリグルタルイミドは、溶液または水性アミンとの不
均質の混合物中におけるような、文献に知られている多
くのどんな方法によっても別々に調製することができ、
単離され、そして冷却される。別々の調製は、場合によ
っては、酸／酸無水物除去工程を包含することができ、
好ましくは揮発分除去段階を包含するものである。 冷却された重合体は、それから、メタノール、エタノー
ル、水、またはそれら混合物と混合するより先に、固体
状態から溶融状態に加熱される。 【００２３】熱的接触を最小にする好ましい方法は、メ
タノール、エタノール、水またはそれら混合物との混合
直前に溶融重合体において生成されるグルタルイミド単
位を形成させるものである。イミド化された重合体は、
反応物の除去のために溶融段階に持ち込み、それから抽
出剤と混合させるなど幾つかの既知のどんな方法によっ
ても生成することができる。好ましくは、イミド化は、
反応器の一帯域中で行われ、それから重合体は抽出剤と
の混合のために隣接する帯域に移される。イミド化重合
体が溶媒、反応物、副生物などを除去するために揮発分
除去（ｄｅｖｏｌａｔｉｌｉｚｅ）され、次いで直ちに
抽出剤と混合される方法がさらに好ましい。アミン含有
量の多量の除去は、より高い酸含有量を導くエステルま
たは酸無水物基の加水分解の触媒作用に対する可能性を
低下させる。 【００２４】記述されているように、ポリグルタルイミ
ドの多くの使用は、有用な物質への加工または混合物へ
の合体より先に存在する酸および酸無水物基の除去を必
要とする。’１１７号の方法がこの点において最も有用
である。ポリグルタルイミドは、押出機の一帯域で生成
され、酸−減少試薬の添加のための別の帯域に移され、
次いで第三帯域で混合されることが好ましい。酸−減少
段階の後、しかし抽出剤との混合より先に、酸−減少さ
れたポリグルタルイミドについて真空式揮発分除去を行
うことが特に好ましい。 【００２５】残留アミン含有量が約１００ｐｐｍ以下、
好ましくは、５０ｐｐｍ以下に低下させられるとき、重
合体は、色を改良するために、低濃度の還元剤とさらに
混合され得る。約０．０５〜約２重量％（使用される全
抽出剤に基づく）の次亜リン酸が好ましく、そこには、
色の改良が、次亜リン酸なしの類似方法で処理された類
似重合体よりすぐれて見受けられる。アミン含有量が約
１００ｐｐｍを大きく上回っているとき、もし次亜リン
酸を添加するなら、金属の侵食が生じ単離された重合体
中に曇りを起こさせる。メタノール、エタノール、水、
またはそれらの混合物と混合して、次亜リン酸を、洗浄
段階において添加することが好ましい。２％より高い濃
度の次亜リン酸が使用できるが、費用がかさむことにな
ろう。 【００２６】抽出剤の操作はまた、他の添加剤の放出の
方法としても使用することができ、それは通常、全洗浄
および揮発分除去段階の完了後、溶融物に混合される。 例えば、もし亜リン酸トリス（ノニルフェニル）のよう
な亜リン酸塩安定剤をグルタルイミド重合体に導入する
ことが望まれるなら、その亜リン酸塩は抽出剤中で溶解
されまたは懸濁されそしてポリグルタルイミドと混合す
ることができる。この方法で安定剤を添加することによ
り、溶融重合体が熱にさらされる間、熱的不安定性に対
する保護が、ポリグルタルイミドに導入される。 【００２７】抽出剤は、押出機のダイエンドの近くの排
気を通して分離および除去される。液体は回収され、蒸
留され、または別な方法で精製され、そして抽出剤段階
において再使用することができる。抽出剤は、液体とし
て除去され、または反応器から蒸留されそして凝縮する
ことができる。 【００２８】抽出されたポリグルタルイミドは、なお溶
融状態の間で抽出剤の除去の後に、最終の微量の水、エ
タノール、またはメタノールおよび抽出剤で除去されな
いどんな最終揮発性物質をも除去するために、最終真空
式揮発分除去にかけられる。この揮発分除去は、洗浄帯
域と添加剤入口の間に位置する排気で、少なくとも５８
０ｍｍ水銀柱の減圧下において行われる。 【００２９】ポリグルタルイミドは、それから、なお溶
融状態の間に、ペレットまたは造形物への押し出しより
先に、安定剤、顔料、紫外線安定剤、染料、充填剤、耐
衝撃性改良剤などと共に配合することができ、幾つかの
用途のため重合体は、どのような追加の添加剤もなしで
直接押し出すことができる。 【００３０】残留アミンの最も有効な除去のために、押
出機は、二つまたはそれ以上の真空式揮発分除去帯域を
、一つは抽出剤洗浄段階の前に、そして一つは抽出剤の
除去の後に、有するように配置することができる。収集
された重合体からの揮発性物質を監視すること、および
３０ｐｐｍ以下、とりわけ３ｐｐｍ以下、最も特別に０
ｐｐｍの非水性揮発性物質分析（すなわちトリメチルア
ミンのような主揮発性成分の含有量分析）を成し遂げる
ための揮発分除去条件を調整することが望ましい。 【００３１】ポリグルタルイミドは、ペレット、シート
のような固体形態から溶融状態に再転換し、または再摩
砕することができ、あるいは抽出剤段階は、ポリグルタ
ルイミドを調製するためにまたは酸−還元反応を実行す
るために使用される加工押出機の端部で行うことができ
る。 【００３２】色を低下させられたポリグルタルイミドは
、直接、有用な物品に加工することができる；しかしな
がら、ペレットに切断されるストランドとして、抽出さ
れたポリグルタルイミドを単離することはより一般的で
ある。これらのペレットは、それから、混合物として薄
板の形状、フィルム、または成形物体で、多くの目的の
ために使用することができる。 【００３３】抽出が完了した後、溶融重合体は、染料、
顔料、紫外線吸収剤、熱安定剤などのような常用添加剤
と共に処理することができる。この点耐候性の透明な応
用における使用のためには、阻害アミン光安定剤（ＨＡ
ＬＳ）、ベンゾトリアゾールなどのような紫外線安定剤
が特に有効である。ひどく低下させられた濃度の残留ア
ミンを持つベンゾトリアゾールで安定化されたポリグル
タルイミドの加工における色の改良が、しばしば観測さ
れる。それはまた、他の重合体と直接混合することがで
き、および／またはペレットとして単離する前に、ガラ
スまたは炭素繊維、または充填剤のような繊維と組み合
わせることができる。 【００３４】より低い黄色度指数の重合体の有利な点お
よび他の改良された光学的特性は、光学繊維、レンズ、
窓ガラス、照明器具、単一体の瓶、ポリエステルまたは
ポリカーボネートのような他の透明なプラスチックの層
を持つ多層瓶などのような用途に見られるであろう。 【００３５】ポリグルタルイミドは、すべてを参考とし
て本明細書中に取り入れられている、米国特許第４，２
５５，３２２号、第４，６５０，８２４号、および第４
，７２７，１１７号の中で完全に記述されているように
、ＰＶＣ単独または共重合体と混合することができる。 ＰＶＣとの最も良い相容性のために、その混合物は、約
５〜約９５部のポリ（塩化ビニル）と約５〜約９５部の
、好ましくは約５〜約４０部の（ＰＶＣ １００部につ
き）次の構造 【化５】 （式中、Ｒ１およびＲ２は別々にＨまたはＣＨ３であり
、そしてＲ３はＨ、Ｃ１〜Ｃ４アルキルまたはシクロヘ
キシルである）を有する少なくとも約３０重量％のグル
タルイミドを含有する重合体との混合であることが好ま
しい。 その混合が式中Ｒ１、Ｒ２およびＲ３がＣＨ３であり、
そして酸／酸無水物含有量が低下させられる上述の方法
により調製される重合体とであることがより好ましい。 酸−減少ポリグルタルイミドが、抽出剤との混合より前
に揮発分除去されることがさらに好ましい。 【００３６】通常は塩化ビニルの単独重合体として、し
かしまた、例えば塩化ビニリデン、エチレン、酢酸ビニ
ルなどとの共重合体として、またはポリオレフィンもし
くはポリ（アクリル酸塩）のような予備形成されたゴム
状重合体への塩化ビニルのグラフト共重合体として、Ｐ
ＶＣは、好ましくはＰＶＣ樹脂１００部につき約５〜約
３０部のポリグルタルイミドの使用濃度において、抽出
されたポリグルタルイミドと混合することができるが、
より高いかまたはより低い量の両方が、ある特定の特性
の必要条件を満たすために有用である。その混合物は、
有機スズ安定剤、カルシウム−亜鉛安定剤、有機鉛安定
剤、バリウム−カドミウム安定剤などのようなＰＶＣに
対する幾つかのよく知られているどんな安定剤も含有す
ることができる。 【００３７】ＰＶＣ中の本発明の方法によるグルタルイ
ミドの改良された熱的安定性、低下させられた非水性揮
発性物質含有量および食品−擬態抽出剤は、特にケチャ
ップ、ゼリー、シロップなどのための熱充填用の、ＰＶ
Ｃ瓶および容器の製造に；建築物の壁板、窓の側面、な
どに；電気的構成部分用のハウジングに；およびＰＶＣ
の炎耐性および強さおよびポリグルタルイミドにより与
えられる付加的耐熱変形性を必要とする多くの他の用途
に利用することができる。 【００３８】 【実施例】 実施例１〜５ これらの実施例はグルタルイミド重合体を調製し直接に
水またはメタノールと混合した時得られた光学的特性の
改良について説明する。 【００３９】窒素含有量６．０％、ガラス温度おおよそ
１５０℃および合計おおよそ５％の酸および酸無水物を
有するＮ−メチルジメチルグルタルイミド単位を主に（
おおよそ７６重量％）含有する重合体を、メチルアミン
の混合および過剰アミンと反応副生物の揮発分除去のた
めの帯域を備え付けた５０．８ｍｍのＷｅｌｄｉｎｇ
Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ二軸押出機中で調製した。ポリ（メ
タクリル酸メチル）供給原料を７０ｇ／分で供給し、モ
ノメチルアミンを速度３８ｃｃ／分、圧力５．５１ ｍ
Ｐａ、２８０〜３００℃で供給した。 【００４０】イミド化された重合体溶融物を次に水また
はメタノール抽出剤中にポンプで押し出す（そして除去
する）ための手段を備え付けた帯域中を通過させた。抽
出剤を速度１４ｃｃ／分で室温にて供給源から供給した
。 圧力おおよそ３．８ｍＰａを得た。抽出剤との混合を酸
／酸無水物還元体との接触のために標準的に使用される
反応帯域中で行い、そこでプロセス変形を適用した。重
合体を次に揮発分除去帯域を通して、ダイスへ導入し、
ストランド化しそしてペレットに切断した。 【００４１】ペレットを試験方法ＡＳＴＭ Ｄ−１９２
５による光学的特性の測定のために試験用バーに成形し
た。すべてのデータは５回の光学的測定の平均である。 【００４２】 実施例 抽出剤
ＴＷＬＴ ＹＩ １
なし（対照） ９０．４７
３．３９ ２ メタノール
９０．５９ ３．０２
３ メタノール：水（１：１） ９０．７
４ ３．０２ ４ 水
９０．８１
２．１６ ５ メタノール
９１．１２ １．６３ＴＷＬＴ：
全白色光線透過 ＹＩ：黄色度指数【００４３】
実施例６〜１２ 本実施例は再加工したイミド試料を抽出または洗浄する
水またはメタノールの正の効果を説明する。実施例１〜
５に記述されたものと類似の重合体を抽出剤を適用しな
かったことを除いて、イミド化し、揮発分除去して押し
出した。次いでペレットを、アミンをイミド化反応帯域
に全く添加しなかったことを除いて類似の条件下（５０
ｇ／分）で押出機に再供給し、次いで速度１１ｃｃ／分
、圧力３．６５ｍＰａで供給される水またはメタノール
により抽出した。抽出された材料を揮発分除去し、ペレ
ット化して成形した。抽出剤との混合を酸／酸無水物還
元体との接触のために標準的に使用される反応帯域で行
い、そこでプロセス変形を適用した。 【００４４】 実施例 抽出剤
ＴＷＬＴ ＹＩ ６ な
し（対照） ９０．０
５．８ ７ メタノール
９０．１ ５．２ ８
なし（対照） ８９．７
６．１ ９ メタノール：水（１：１
） ９０．６ ３．９ １０ なし（
対照） ８９．９ ５．
８ １１ 水
９０．６ ３．１ １２
なし（対照） ８９．８
６．３（翌日再測定した） 【００４５】実施例
１３〜１５ これらの実施例は重合体中の酸および酸無水物基の含有
量を減少するために前もって処理されたポリグルタルイ
ミドの光学的特性の改良を説明する。 【００４６】分子量おおよそ１１０，０００およびイミ
ド窒素含有量４．７９％（おおよそ４５％イミド含有量
に相当する）の重合体を抽出段階および添加剤添加なし
で調製した。酸および酸無水物含有量を炭酸ジメチルと
の接触により低濃度に減少した。次に洗浄し、排気し、
そして最後の揮発分除去のための手段を備え付けた５．
１ｃｍ押出機中で再加工した。再加工段階で、重合体を
速度５９ｋｇ／時間で供給し、溶融は２４６℃であり、
メタノールを４．６ｋｇ／時間、および水を７．３ｋｇ
／時間で供給した。イミド化のために標準的に使用され
る、押出機の最初の帯域は蓋締めされ、酸−減少のため
に標準的に使用される、第２帯域は２６０℃および圧力
１．７ｍＰａであった。 【００４７】試料を着色および残留ＴＭＡ含有量につい
て分析した。得られた値は再加工されたポリグルタルイ
ミドのさまざまな部分の別々の測定の平均である。抽出
剤処理はＧＬＣ分析上で全くピークが見られなくなるま
でトリメチルアミン含有量を低下した。２段の別々の加
熱段階を避けることが好ましいので抽出処理はそれがイ
ミド化され、酸−減少され、そして揮発分除去された後
に直ちに（すなわち、冷却および単離なしで）類似の重
合体に適用することが可能である。 【００４８】 実施例 処 理
ＴＭＡ ＭｅＯＨ ＴＷＬＴ ＹＩ
１３ なし（対照；二重通過した）
９ ３９ ９０．４ ２．４ １
４ メタノール
０ ２６ ９０．５ ２．０
１５ 水
０ ３ ９
０．８ １．７５【００４９】実施例１６ 本実施例は実施例１５の水−抽出された重合体を水−抽
出されなかった類似の重合体（そしてまた溶融および冷
却の追加の熱履歴を有さない）と比較したときのＰＶＣ
の改良された熱安定性を証明した。 【００５０】重合体および対照を粉末に粉砕し、“マス
ターバッチ”処方でＰＶＣおよび他の添加剤と一緒に混
合した。３種類の異なる型の安定剤を研究した。２０５
℃で、前ロール２６ｒｐｍおよび後ロール２０ｒｐｍで
操作する、２本ロールミル上のマスターバッチ＋ポリグ
ルタルイミドを加熱することにより評価を行った。融解
が生じた後、試料を３分毎に除去し２５．４×２５．４
×３．１５ｍｍの小片に切断または圧縮成形し、次に着
色に関し等級をつけた。グルタルイミド重合体を全く有
さない“未変性対照”を黒こげにするための時間を、そ
して様々の抽出された重合体を黒こげにするための時間
を書き留めた。水−抽出されたグルタルイミド重合体は
“未変性対照”より安定性が小さかったが、水−抽出さ
れなかった試料以上に安定性において著しい利点を示し
た。抽出処理はＫ＝５０ ＰＶＣを基準にした、カルシ
ウム−亜鉛配合、またはスズ配合において再現性が小さ
かったが、ほとんどの実験で熱安定性の改良が抽出され
たポリグルタルイミドについて見られた。 【００５１】 【表１】 【００５２】実施例１７ もし実施例５で記述した工程をメタノールをエタノール
に置き換えて繰り返したならば、同様の結果は熱安定性
と揮発分の減少をもたらすようなものが得られたであろ
う。 【００５３】実施例１８〜２０ 本実施例は着色の改良における次亜リン酸の効果を説明
する。実施例６〜１２に類似した別々の実験において、
ポリ（グルタルイミド）抽出剤なしで、メタノールで、
および１％次亜リン酸を含有するメタノールで処理した
。黄色度指数は次の通りである。 【００５４】
、そしてＲ３はＨ、Ｃ１〜Ｃ２０アルキル、置換された
Ｃ１〜Ｃ２０アルキル、シクロアルキル、アリール、置
換されたアリール、アラルキル、置換されたアラルキル
、または複素環式である）を有する少なくとも約３０重
量％のグルタルイミドを含有する重合体の光学的特性を
改良する方法に関するものであって、溶融状態の該重合
体をメタノール、エタノール、水、またはその混合物（
以後抽出剤と称する）と混合し該抽出剤を除去し；真空
の適用により溶融重合体から揮発分除去（ｄｅｖｏｌａ
ｔｉｌｉｚｉｎｇ）することからなる、色および透明性
のような光学的特性を改良する方法に関する。さらに、
本方法により製造される光学的特性を改良されたポリグ
ルタルイミドに関する。さらに、ポリグルタルイミド、
揮発性内容物の減少したポリグルタルイミド、およびそ
のようなポリグルタルイミドの他の熱可塑性プラスチッ
ク例えばポリ（塩化ビニル）とのブレンドの非水性揮発
性内容物特に残留アミンを減少させる方法に関する。 【０００２】 【発明の背景】ポリグルタルイミド、すなわち次の構造
【化４】 （式中、Ｒ１およびＲ２は別々にＨまたはＣＨ３であり
、そしてＲ３はＨ、Ｃ１〜Ｃ２０アルキル、置換された
Ｃ１〜Ｃ２０アルキル、アリール、置換されたアリール
、アラルキル、置換されたアラルキル、または複素環式
である）を１０重量％以上含有する重合体は、単味（ｎ
ｅａｔ）および混合物の両方における独特の特性を有す
る重合体として、数年来知られてきた。最近、工業上の
活動として、それ自身でプラスチックとして、ポリ（塩
化ビニル）のようなプラスチックの性能の改質剤として
、および二成分および三成分混合物の成分として多岐に
使用するために、大規模に生産され始めた。改良された
光学的特性は、ポリ（塩化ビニル）との混合物の透明パ
ッケージ応用のような、他の重合体とのある特定の組み
合わせにおいて重要であるが、高い透明度および黄色く
なるのを避けることが、透明プラスチックまたは多層複
合体の成分としてポリグルタルイミドの使用のために最
も重要である。 【０００３】上記ポリグルタルイミドのすべて、および
特に上の構造においてＲ１、Ｒ２およびＲ３がメチルで
あるものは、高い使用温度、高いモジュラス、耐候性、
透明度、障壁性、および衝撃改良を受け入れる能力の合
同を示し、それは、ライトハウジング、サンルーフ、窓
ガラスなどのような自動車構成要素のような分野、光デ
ィスクおよび光ファイバーのような電子的使用、医療器
具、商業設備、建築／建設、成型物品、一体式瓶のよう
なガラス製品、および多層複合体において、商業的機会
を提供する。 【０００４】ポリグルタルイミドはまた、多くの熱可塑
性プラスチックとの二成分および三成分混合物において
、およびある特定の熱可塑性プラスチック、特にポリ（
塩化ビニル）（ＰＶＣ）のための添加剤として有用であ
る。ＰＶＣの混合物は、改善された使用温度を示し、そ
して壁板、機器ハウジング、熱充填パッケージなどに有
用である。 【０００５】直接的であり、溶媒を必要とせず、良好な
熱的安定性の重合体を製造し、連続的方法に適合するこ
とができ、そしてこの技術分野で知られている幾つかの
他の技術よりも利点を有する好ましい製造方法は、これ
を参考として本明細書へ取り入れられている米国特許第
４，２４６，３７４号（’３７４号）に基づいており、
そこでは、（メト）アクリル酸塩重合体、および特にメ
タクリル酸メチルの重合体からのような高濃度のエステ
ル基を持つ重合体が押出機中で溶融状態でアンモニアま
たは第一アミンと接触させられ、そしてメタノール、第
一アミン、および副産物である第二および第三アミンは
、真空による揮発分除去（ｄｅｖｏｌａｔｉｌｉｚａｔ
ｉｏｎ）により除去される。 【０００６】溶液または懸濁液中のメタクリル酸エステ
ルまたはメタクリル酸重合体の、第一アミンによる処理
のような、ポリグルタルイミドの調製のための他の方法
はまた、その性質がまた本発明の抽出剤法（ｅｘｔｒａ
ｃｔａｎｔ ｐｒｏｃｅｓｓ）により改良され得るポリ
グルタルイミドを製造するためにも利用できる。 【０００７】’３７４号の方法または他の方法により調
製されたポリグルタルイミドは、またこれを参考にして
本明細へ取り入れられている米国特許第４，７２７，１
１７号（’１１７号）の方法によりさらに処理すること
ができ、’１１７号では、ポリグルタルイミド中の酸お
よび酸無水物基の含有量がアルキル化またはエステル化
剤との反応により実質的に減少させられる。この点にお
いて、特に効率が良いものはオルト炭酸テトラメチル、
オルトギ酸トリメチル、炭酸ジメチルなどのようなアル
キルオルトエステルである。 【０００８】’３７４号および’１１７号の両方の技術
から重合体は、時折、望ましくない黄色を示す。そのよ
うな色はトーナーにより克服できるが、それは、しかし
ながら、処理された部分の光学的透過を低下させる。ポ
リグルタルイミドのどんな性質にも害を及ぼすことなく
、その生成物の色および他の光学的特性を改良させる方
法に対する必要性が存在しており、それは、改良された
色のポリグルタルイミドの製造に容易にかつ安価に適用
できる。 【０００９】さらに、単一体の瓶、多層フィルムおよび
瓶、または熱充填応用のためのＰＶＣと混合物における
ような食品パッケージングの用途において有用であるポ
リグルタルイミドは、低い水準の非水性揮発性および食
品擬態抽出（ｆｏｏｄ−ｓｉｍｕｌａｎｔ ｅｘｔｒａ
ｃｔｉｏｎ）可能性を示す必要がある。前者は、密閉さ
れた容器中のペレットまたは空瓶の内容物のヘッドスペ
ース（ｈｅａｄ−ｓｐａｃｅ）分析によるような、重合
体上の揮発性物質の分析により検出される最終物質への
加工より先にまたは後に、重合体中に検出される水とは
異なった揮発性を指す；この前後関係において、主な貢
献物は、イミド化工程の間に利用されるかまたは生成さ
れるアミンの混合物である。後者は、水、エタノール−
水混合物、酢酸−水混合物、ヘプタン、などのような食
品擬態による単一体の瓶またはＰＶＣ／ポリグルタルイ
ミド瓶のような、形成された物質から抽出された物質を
指す。 【００１０】さらに、ＰＶＣの成分またはＰＶＣを安定
化しそして加工するために使用される化学薬品と反応し
得る物質を、ＰＶＣのための添加重合体のような添加重
合体から除去することは重要である。例えば、有機金属
安定剤を含有するＰＶＣのある特定の組成物において、
安定化されたＰＶＣとグルタルイミド添加剤との混合物
は、グルタルイミド添加剤なしの同じＰＶＣよりも乏し
い熱安定性を示すものである。その問題を克服するため
に、原料費に加えて、高い濃度の安定剤を使用すること
ができ、または加工費に加えて、より穏やかな加工条件
を使用することができる。追加費なしでＰＶＣ中のグル
タルイミド添加剤の熱安定性を改良する方法が望ましい
。 【００１１】その技術分野は、ポリ（Ｎ−ジメチルジメ
チルグルタルイミド）のようなポリグルタルイミド中に
おける非常に低い濃度の非水性揮発性物質を作り出すた
めの方法について記載がなく、そしてそのような改良さ
れたポリグルタルイミド自身の記述に関しても記載がな
い。そのようなポリグルタルイミドの加工に関する経験
は、３０ｐｐｍ以下、さらに好ましくは３ｐｐｍまたは
それ以下、および最も好ましくは０ｐｐｍすなわちＧＬ
Ｃ（気液クロマトグラフィー）分析により検出不可能ま
で揮発性物質を減少させる（トリメチルアミン分析によ
り測定）望ましい目標に導く。３０ｐｐｍ以下の濃度は
、ゆっくりした押し出し（長い滞留時間）および真空揮
発分除去の注意深い適用、特にポリグルタルイミドの第
二の曝露（“再通過”）を使用することにより得ること
ができるが、しかし、その方法は少ししか経済的ではな
く、そしてポリグルタルイミドの幾らかの熱分解を引き
起こし得る。 【００１２】さらに、ＰＶＣとポリグルタルイミドのよ
うな、加工助剤、耐衝撃性改良剤および熱変形改良剤の
ような添加剤の加工のために、そのように加工されたＰ
ＶＣに詰められた原料に対して許容し得る官能的性質を
達成するように食品擬態抽出可態性を減少させることが
望ましい。さらに、ＰＶＣとそのような添加剤との加工
は、ほとんどいつもＰＶＣに対して一つのまたはそれ以
上の熱安定剤の存在下に行われ、その混合物の熱安定性
に影響を及ぼし得る添加剤中の不純物の除去により改良
される。ポリグルタルイミドにとって、残留アミンの低
下により測定されたとき、揮発性物質含有量の低下はＰ
ＶＣ混合物の安定性に正の効果を有するということが、
本発明と同日にそして共同譲受人により出願された、米
国特許出願番号第 中に記述されたように、
発見された。安定性に影響を及ぼす揮発性物質は、イミ
ド形成の副産物として形成される残留モノメチルアミン
、ジメチルアミンもしくはトリメチルアミン、またはイ
ミド化の過程の間に生成される他の揮発性物質であり得
る。そのような残留アミンの３０ｐｐｍ以下への減少は
、熱安定性を改良するために望ましい。 【００１３】このように、ＰＶＣ／／ポリグルタルイミ
ド混合物の食品擬態および熱安定性の両方の見地の改良
に対して、その混合物の費用に対する追加費がほんの少
ししかない、実際の解決策が捜し求められた。 【００１４】 【本発明の概要】本発明者等は、改良された色のポリグ
ルタルイミドが、水、メタノール、エタノール、または
これら物質の混合物と溶融状態のポリグルタルイミドと
を混合すること、本質的な混合をもたらすために混合物
を撹拌したりまたは剪断したりすること、抽出剤は液体
状態であり、次いで抽出剤を除去すること、真空下に揮
発分除去すること、および固体状態で重合体を単離する
ことにより形成できるということを発見した。そのよう
な形成された重合体は、別な方法による類似の加工歴の
また、低下された濃度の非水性揮発性成分を有する、非
抽出ポリグルタルイミドと比べると、食品擬態に関して
抽出に応じて等しいかまたは優れた性能を有するもので
あり、そしてＰＶＣ混合物においてより熱的に安定であ
る。 【００１５】 【本発明の詳細な説明】 抽出剤と共に混合されるポリグルタルイミドは、少なく
とも３０重量％の上述のジメチルグルタルイミド環状構
造を持つ単位を有する重合体として定義される。Ｒ１お
よびＲ２が両方メチル基であり、そしてＲ３が水素、低
級（Ｃ１〜Ｃ４アルキル）、またはシクロヘキシルであ
る構造が好ましい。その単位としてＲ３がメチルである
構造、高い使用温度、良好な障壁性、耐候性、などの商
業的に望ましい均衡のとれたグルタルイミドを生じるＮ
−メチルグルタルイミドが特に好ましい。 【００１６】他の単位は、（メタ）アクリル酸のエステ
ル、またはスチレンなどのようなビニル芳香族単量体な
ど；から誘導されたもののように、ポリグルタルイミド
構造中に存在し得る。そのような共重合可能な単量体の
一覧表は取り入れられた参考文献中に見出される。メタ
クリル酸メチルから誘導された単位が特に好ましい。 （メタ）アクリル酸および／または（メタ）アクリル酸
無水物から誘導された単位は、イミド化の過程の間に形
成され、抽出されるべき重合体中に存在し得る。ＰＶＣ
に対する改質剤のような、ある特定の使用のために、こ
れら官能性が’１１７号中で教示されたような方法によ
り、抽出より先に除去されることが好ましい。 【００１７】ポリグルタルイミドの分子量は、その抽出
方法に対して臨界的ではないが、その分子量が約５０，
０００と２５０，０００（重量平均）の間であるポリグ
ルタルイミドが最終用途には好ましい。 【００１８】溶融状態における重合体と抽出剤との混合
は、（それはまた、重合体溶融物の抽出剤による“洗浄
”と称せられる）オートクレーブ、塗膜蒸留器（ｗｉｐ
ｅｄ ｆｉｌｍｓｔｉｌｌｓ）などのような様々な加工
装置のどれを使用しても成し遂げられるが、押出機、特
に揮発分除去式押出機（ｄｅｖｏｌａｔｉｌｉｚｉｎｇ
ｅｘｔｒｕｄｅｒ）が好ましい。他の希釈剤または溶
媒の使用は必要ではなく、そして加工費を加算する；実
際、希釈剤／洗浄としてのトルエンの使用の色を低下す
ることに対して無効であった。 【００１９】押出機は、様々な形状の一軸または二軸装
置が可能であり、そしてじゃま板またはスタチックミキ
サーのような、より良い混合を確実にする混合装置を装
備することができる。混合の温度は、好ましくは２００
℃〜４００℃であり、２６０〜３００℃が特に好ましい
。抽出剤の温度は、約室温〜約２０５℃が可能であり；
圧力ポンプで抽出剤を導入するためには、メタノールま
たはエタノールの場合温度約２０５℃そして水の場合約
室温が好ましい。 【００２０】混合時間は、洗浄または混合帯域の大きさ
、およびイミドが押出機を通過する際の速度により、１
秒以下１分以上が可能である。発現された圧力は通常約
３４００〜約５５００ｋＰａの範囲であるが、より広い
範囲を使用することができる。 【００２１】本発明は、水のような低沸点の液体の蒸気
が、ポリオレフィンのような溶融重合体に対する低分子
量揮発性物質を除去するのを助けるために、真空式揮発
分除去の近くまたはベントに導入されるその技術分野に
知られている方法とは、異なるということを強調すべき
である。揮発分除去帯域で除去されるどんな残留水また
はアルコールでも、アミンのような他の揮発性物質の除
去を助けるものであるが、混合段階で添加された水また
はアルコールは、液体洗浄段階における色のついたまた
は着色する不純物の除去により色彩改良を助ける。 【００２２】本発明は、抽出剤との混合より先にポリグ
ルタルイミドを得るための幾つかの加工方法を包含する
。ポリグルタルイミドは、溶液または水性アミンとの不
均質の混合物中におけるような、文献に知られている多
くのどんな方法によっても別々に調製することができ、
単離され、そして冷却される。別々の調製は、場合によ
っては、酸／酸無水物除去工程を包含することができ、
好ましくは揮発分除去段階を包含するものである。 冷却された重合体は、それから、メタノール、エタノー
ル、水、またはそれら混合物と混合するより先に、固体
状態から溶融状態に加熱される。 【００２３】熱的接触を最小にする好ましい方法は、メ
タノール、エタノール、水またはそれら混合物との混合
直前に溶融重合体において生成されるグルタルイミド単
位を形成させるものである。イミド化された重合体は、
反応物の除去のために溶融段階に持ち込み、それから抽
出剤と混合させるなど幾つかの既知のどんな方法によっ
ても生成することができる。好ましくは、イミド化は、
反応器の一帯域中で行われ、それから重合体は抽出剤と
の混合のために隣接する帯域に移される。イミド化重合
体が溶媒、反応物、副生物などを除去するために揮発分
除去（ｄｅｖｏｌａｔｉｌｉｚｅ）され、次いで直ちに
抽出剤と混合される方法がさらに好ましい。アミン含有
量の多量の除去は、より高い酸含有量を導くエステルま
たは酸無水物基の加水分解の触媒作用に対する可能性を
低下させる。 【００２４】記述されているように、ポリグルタルイミ
ドの多くの使用は、有用な物質への加工または混合物へ
の合体より先に存在する酸および酸無水物基の除去を必
要とする。’１１７号の方法がこの点において最も有用
である。ポリグルタルイミドは、押出機の一帯域で生成
され、酸−減少試薬の添加のための別の帯域に移され、
次いで第三帯域で混合されることが好ましい。酸−減少
段階の後、しかし抽出剤との混合より先に、酸−減少さ
れたポリグルタルイミドについて真空式揮発分除去を行
うことが特に好ましい。 【００２５】残留アミン含有量が約１００ｐｐｍ以下、
好ましくは、５０ｐｐｍ以下に低下させられるとき、重
合体は、色を改良するために、低濃度の還元剤とさらに
混合され得る。約０．０５〜約２重量％（使用される全
抽出剤に基づく）の次亜リン酸が好ましく、そこには、
色の改良が、次亜リン酸なしの類似方法で処理された類
似重合体よりすぐれて見受けられる。アミン含有量が約
１００ｐｐｍを大きく上回っているとき、もし次亜リン
酸を添加するなら、金属の侵食が生じ単離された重合体
中に曇りを起こさせる。メタノール、エタノール、水、
またはそれらの混合物と混合して、次亜リン酸を、洗浄
段階において添加することが好ましい。２％より高い濃
度の次亜リン酸が使用できるが、費用がかさむことにな
ろう。 【００２６】抽出剤の操作はまた、他の添加剤の放出の
方法としても使用することができ、それは通常、全洗浄
および揮発分除去段階の完了後、溶融物に混合される。 例えば、もし亜リン酸トリス（ノニルフェニル）のよう
な亜リン酸塩安定剤をグルタルイミド重合体に導入する
ことが望まれるなら、その亜リン酸塩は抽出剤中で溶解
されまたは懸濁されそしてポリグルタルイミドと混合す
ることができる。この方法で安定剤を添加することによ
り、溶融重合体が熱にさらされる間、熱的不安定性に対
する保護が、ポリグルタルイミドに導入される。 【００２７】抽出剤は、押出機のダイエンドの近くの排
気を通して分離および除去される。液体は回収され、蒸
留され、または別な方法で精製され、そして抽出剤段階
において再使用することができる。抽出剤は、液体とし
て除去され、または反応器から蒸留されそして凝縮する
ことができる。 【００２８】抽出されたポリグルタルイミドは、なお溶
融状態の間で抽出剤の除去の後に、最終の微量の水、エ
タノール、またはメタノールおよび抽出剤で除去されな
いどんな最終揮発性物質をも除去するために、最終真空
式揮発分除去にかけられる。この揮発分除去は、洗浄帯
域と添加剤入口の間に位置する排気で、少なくとも５８
０ｍｍ水銀柱の減圧下において行われる。 【００２９】ポリグルタルイミドは、それから、なお溶
融状態の間に、ペレットまたは造形物への押し出しより
先に、安定剤、顔料、紫外線安定剤、染料、充填剤、耐
衝撃性改良剤などと共に配合することができ、幾つかの
用途のため重合体は、どのような追加の添加剤もなしで
直接押し出すことができる。 【００３０】残留アミンの最も有効な除去のために、押
出機は、二つまたはそれ以上の真空式揮発分除去帯域を
、一つは抽出剤洗浄段階の前に、そして一つは抽出剤の
除去の後に、有するように配置することができる。収集
された重合体からの揮発性物質を監視すること、および
３０ｐｐｍ以下、とりわけ３ｐｐｍ以下、最も特別に０
ｐｐｍの非水性揮発性物質分析（すなわちトリメチルア
ミンのような主揮発性成分の含有量分析）を成し遂げる
ための揮発分除去条件を調整することが望ましい。 【００３１】ポリグルタルイミドは、ペレット、シート
のような固体形態から溶融状態に再転換し、または再摩
砕することができ、あるいは抽出剤段階は、ポリグルタ
ルイミドを調製するためにまたは酸−還元反応を実行す
るために使用される加工押出機の端部で行うことができ
る。 【００３２】色を低下させられたポリグルタルイミドは
、直接、有用な物品に加工することができる；しかしな
がら、ペレットに切断されるストランドとして、抽出さ
れたポリグルタルイミドを単離することはより一般的で
ある。これらのペレットは、それから、混合物として薄
板の形状、フィルム、または成形物体で、多くの目的の
ために使用することができる。 【００３３】抽出が完了した後、溶融重合体は、染料、
顔料、紫外線吸収剤、熱安定剤などのような常用添加剤
と共に処理することができる。この点耐候性の透明な応
用における使用のためには、阻害アミン光安定剤（ＨＡ
ＬＳ）、ベンゾトリアゾールなどのような紫外線安定剤
が特に有効である。ひどく低下させられた濃度の残留ア
ミンを持つベンゾトリアゾールで安定化されたポリグル
タルイミドの加工における色の改良が、しばしば観測さ
れる。それはまた、他の重合体と直接混合することがで
き、および／またはペレットとして単離する前に、ガラ
スまたは炭素繊維、または充填剤のような繊維と組み合
わせることができる。 【００３４】より低い黄色度指数の重合体の有利な点お
よび他の改良された光学的特性は、光学繊維、レンズ、
窓ガラス、照明器具、単一体の瓶、ポリエステルまたは
ポリカーボネートのような他の透明なプラスチックの層
を持つ多層瓶などのような用途に見られるであろう。 【００３５】ポリグルタルイミドは、すべてを参考とし
て本明細書中に取り入れられている、米国特許第４，２
５５，３２２号、第４，６５０，８２４号、および第４
，７２７，１１７号の中で完全に記述されているように
、ＰＶＣ単独または共重合体と混合することができる。 ＰＶＣとの最も良い相容性のために、その混合物は、約
５〜約９５部のポリ（塩化ビニル）と約５〜約９５部の
、好ましくは約５〜約４０部の（ＰＶＣ １００部につ
き）次の構造 【化５】 （式中、Ｒ１およびＲ２は別々にＨまたはＣＨ３であり
、そしてＲ３はＨ、Ｃ１〜Ｃ４アルキルまたはシクロヘ
キシルである）を有する少なくとも約３０重量％のグル
タルイミドを含有する重合体との混合であることが好ま
しい。 その混合が式中Ｒ１、Ｒ２およびＲ３がＣＨ３であり、
そして酸／酸無水物含有量が低下させられる上述の方法
により調製される重合体とであることがより好ましい。 酸−減少ポリグルタルイミドが、抽出剤との混合より前
に揮発分除去されることがさらに好ましい。 【００３６】通常は塩化ビニルの単独重合体として、し
かしまた、例えば塩化ビニリデン、エチレン、酢酸ビニ
ルなどとの共重合体として、またはポリオレフィンもし
くはポリ（アクリル酸塩）のような予備形成されたゴム
状重合体への塩化ビニルのグラフト共重合体として、Ｐ
ＶＣは、好ましくはＰＶＣ樹脂１００部につき約５〜約
３０部のポリグルタルイミドの使用濃度において、抽出
されたポリグルタルイミドと混合することができるが、
より高いかまたはより低い量の両方が、ある特定の特性
の必要条件を満たすために有用である。その混合物は、
有機スズ安定剤、カルシウム−亜鉛安定剤、有機鉛安定
剤、バリウム−カドミウム安定剤などのようなＰＶＣに
対する幾つかのよく知られているどんな安定剤も含有す
ることができる。 【００３７】ＰＶＣ中の本発明の方法によるグルタルイ
ミドの改良された熱的安定性、低下させられた非水性揮
発性物質含有量および食品−擬態抽出剤は、特にケチャ
ップ、ゼリー、シロップなどのための熱充填用の、ＰＶ
Ｃ瓶および容器の製造に；建築物の壁板、窓の側面、な
どに；電気的構成部分用のハウジングに；およびＰＶＣ
の炎耐性および強さおよびポリグルタルイミドにより与
えられる付加的耐熱変形性を必要とする多くの他の用途
に利用することができる。 【００３８】 【実施例】 実施例１〜５ これらの実施例はグルタルイミド重合体を調製し直接に
水またはメタノールと混合した時得られた光学的特性の
改良について説明する。 【００３９】窒素含有量６．０％、ガラス温度おおよそ
１５０℃および合計おおよそ５％の酸および酸無水物を
有するＮ−メチルジメチルグルタルイミド単位を主に（
おおよそ７６重量％）含有する重合体を、メチルアミン
の混合および過剰アミンと反応副生物の揮発分除去のた
めの帯域を備え付けた５０．８ｍｍのＷｅｌｄｉｎｇ
Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ二軸押出機中で調製した。ポリ（メ
タクリル酸メチル）供給原料を７０ｇ／分で供給し、モ
ノメチルアミンを速度３８ｃｃ／分、圧力５．５１ ｍ
Ｐａ、２８０〜３００℃で供給した。 【００４０】イミド化された重合体溶融物を次に水また
はメタノール抽出剤中にポンプで押し出す（そして除去
する）ための手段を備え付けた帯域中を通過させた。抽
出剤を速度１４ｃｃ／分で室温にて供給源から供給した
。 圧力おおよそ３．８ｍＰａを得た。抽出剤との混合を酸
／酸無水物還元体との接触のために標準的に使用される
反応帯域中で行い、そこでプロセス変形を適用した。重
合体を次に揮発分除去帯域を通して、ダイスへ導入し、
ストランド化しそしてペレットに切断した。 【００４１】ペレットを試験方法ＡＳＴＭ Ｄ−１９２
５による光学的特性の測定のために試験用バーに成形し
た。すべてのデータは５回の光学的測定の平均である。 【００４２】 実施例 抽出剤
ＴＷＬＴ ＹＩ １
なし（対照） ９０．４７
３．３９ ２ メタノール
９０．５９ ３．０２
３ メタノール：水（１：１） ９０．７
４ ３．０２ ４ 水
９０．８１
２．１６ ５ メタノール
９１．１２ １．６３ＴＷＬＴ：
全白色光線透過 ＹＩ：黄色度指数【００４３】
実施例６〜１２ 本実施例は再加工したイミド試料を抽出または洗浄する
水またはメタノールの正の効果を説明する。実施例１〜
５に記述されたものと類似の重合体を抽出剤を適用しな
かったことを除いて、イミド化し、揮発分除去して押し
出した。次いでペレットを、アミンをイミド化反応帯域
に全く添加しなかったことを除いて類似の条件下（５０
ｇ／分）で押出機に再供給し、次いで速度１１ｃｃ／分
、圧力３．６５ｍＰａで供給される水またはメタノール
により抽出した。抽出された材料を揮発分除去し、ペレ
ット化して成形した。抽出剤との混合を酸／酸無水物還
元体との接触のために標準的に使用される反応帯域で行
い、そこでプロセス変形を適用した。 【００４４】 実施例 抽出剤
ＴＷＬＴ ＹＩ ６ な
し（対照） ９０．０
５．８ ７ メタノール
９０．１ ５．２ ８
なし（対照） ８９．７
６．１ ９ メタノール：水（１：１
） ９０．６ ３．９ １０ なし（
対照） ８９．９ ５．
８ １１ 水
９０．６ ３．１ １２
なし（対照） ８９．８
６．３（翌日再測定した） 【００４５】実施例
１３〜１５ これらの実施例は重合体中の酸および酸無水物基の含有
量を減少するために前もって処理されたポリグルタルイ
ミドの光学的特性の改良を説明する。 【００４６】分子量おおよそ１１０，０００およびイミ
ド窒素含有量４．７９％（おおよそ４５％イミド含有量
に相当する）の重合体を抽出段階および添加剤添加なし
で調製した。酸および酸無水物含有量を炭酸ジメチルと
の接触により低濃度に減少した。次に洗浄し、排気し、
そして最後の揮発分除去のための手段を備え付けた５．
１ｃｍ押出機中で再加工した。再加工段階で、重合体を
速度５９ｋｇ／時間で供給し、溶融は２４６℃であり、
メタノールを４．６ｋｇ／時間、および水を７．３ｋｇ
／時間で供給した。イミド化のために標準的に使用され
る、押出機の最初の帯域は蓋締めされ、酸−減少のため
に標準的に使用される、第２帯域は２６０℃および圧力
１．７ｍＰａであった。 【００４７】試料を着色および残留ＴＭＡ含有量につい
て分析した。得られた値は再加工されたポリグルタルイ
ミドのさまざまな部分の別々の測定の平均である。抽出
剤処理はＧＬＣ分析上で全くピークが見られなくなるま
でトリメチルアミン含有量を低下した。２段の別々の加
熱段階を避けることが好ましいので抽出処理はそれがイ
ミド化され、酸−減少され、そして揮発分除去された後
に直ちに（すなわち、冷却および単離なしで）類似の重
合体に適用することが可能である。 【００４８】 実施例 処 理
ＴＭＡ ＭｅＯＨ ＴＷＬＴ ＹＩ
１３ なし（対照；二重通過した）
９ ３９ ９０．４ ２．４ １
４ メタノール
０ ２６ ９０．５ ２．０
１５ 水
０ ３ ９
０．８ １．７５【００４９】実施例１６ 本実施例は実施例１５の水−抽出された重合体を水−抽
出されなかった類似の重合体（そしてまた溶融および冷
却の追加の熱履歴を有さない）と比較したときのＰＶＣ
の改良された熱安定性を証明した。 【００５０】重合体および対照を粉末に粉砕し、“マス
ターバッチ”処方でＰＶＣおよび他の添加剤と一緒に混
合した。３種類の異なる型の安定剤を研究した。２０５
℃で、前ロール２６ｒｐｍおよび後ロール２０ｒｐｍで
操作する、２本ロールミル上のマスターバッチ＋ポリグ
ルタルイミドを加熱することにより評価を行った。融解
が生じた後、試料を３分毎に除去し２５．４×２５．４
×３．１５ｍｍの小片に切断または圧縮成形し、次に着
色に関し等級をつけた。グルタルイミド重合体を全く有
さない“未変性対照”を黒こげにするための時間を、そ
して様々の抽出された重合体を黒こげにするための時間
を書き留めた。水−抽出されたグルタルイミド重合体は
“未変性対照”より安定性が小さかったが、水−抽出さ
れなかった試料以上に安定性において著しい利点を示し
た。抽出処理はＫ＝５０ ＰＶＣを基準にした、カルシ
ウム−亜鉛配合、またはスズ配合において再現性が小さ
かったが、ほとんどの実験で熱安定性の改良が抽出され
たポリグルタルイミドについて見られた。 【００５１】 【表１】 【００５２】実施例１７ もし実施例５で記述した工程をメタノールをエタノール
に置き換えて繰り返したならば、同様の結果は熱安定性
と揮発分の減少をもたらすようなものが得られたであろ
う。 【００５３】実施例１８〜２０ 本実施例は着色の改良における次亜リン酸の効果を説明
する。実施例６〜１２に類似した別々の実験において、
ポリ（グルタルイミド）抽出剤なしで、メタノールで、
および１％次亜リン酸を含有するメタノールで処理した
。黄色度指数は次の通りである。 【００５４】
Claims (15)
- 【請求項１】 次の構造 【化１】 （式中、Ｒ１およびＲ２は別々にＨまたはＣＨ３であり
、そしてＲ３はＨ、Ｃ１〜Ｃ２０アルキル、置換された
Ｃ１〜Ｃ２０アルキル、シクロアルキル、アリール、置
換されたアリール、アラルキル、置換されたアラルキル
、または複素環式である）を有する少なくとも約３０重
量％のグルタルイミドを含有する重合体の光学的特性を
改良しかつ残留アミンの含有量を低下させる方法であっ
て、前記方法は ａ） 溶融状態の該重合体をメタノール、エタノール
、水、またはその混合物と混合し； ｂ） メタノール、エタノール、水、またはその混合
物を除去し；および ｄ） 真空の適用により溶融重合体を揮発分除去（ｄ
ｅｖｏｌａｔｉｌｉｚｉｎｇ）することからなる光学的
特性を改良しかつ残留アミンの含有量を低下させる方法
。 - 【請求項２】 Ｒ１、Ｒ２およびＲ３がＣＨ３である
請求項１記載の方法。 - 【請求項３】 重合体が更にメタクリル酸メチルから
誘導される単位を含有する請求項１記載の方法。 - 【請求項４】 重合体が更に少なくとも１つのメタク
リル酸またはメタクリル酸無水物から誘導される単位を
含有する請求項３記載の方法。 - 【請求項５】 混合を揮発分除去式押出機（ｄｅｖｏ
ｌａｔｉｌｉｚｉｎｇ ｅｘｔｒｕｄｅｒ）中で行う請
求項１記載の方法。 - 【請求項６】 重合体をメタノール、エタノール、水
、またはその混合物と混合する前、第一に固体状態から
溶融状態へ加熱する請求項１記載の方法。 - 【請求項７】 グルタルイミド単位を溶融重合体中に
形成させ、グルタルイミド単位を含有する溶融重合体を
アルキル化剤またはエステル化剤と接触させ、そしてグ
ルタルイミド単位を含有するアルキル化またはエステル
化された溶融重合体を、メタノール、エタノール、水、
またはその混合物と混合する直前に真空の適用により揮
発分除去する請求項１記載の方法。 - 【請求項８】 Ｒ１、Ｒ２およびＲ３がＣＨ３であり
、そして重合体が更にメタクリル酸メチルから誘導され
る単位を含有する請求項６または７記載の方法。 - 【請求項９】 重合体を、メタノール、エタノール、
水、またはその混合物と混合した約０．０５〜約２重量
％の次亜リン酸と混合する請求項６または７記載の方法
。 - 【請求項１０】 ３０ｐｐｍより下のトリメチルアミ
ン含有量を有し、かつ次の構造 【化２】 （式中、Ｒ１およびＲ２は別々にＨまたはＣＨ３であり
、そしてＲ３はＨ、Ｃ１〜Ｃ２０アルキル、置換された
Ｃ１〜Ｃ２０アルキル、アリール、置換されたアリール
、アラルキル、置換されたアラルキル、または複素環式
である）を有するグルタルイミド単位を少なくとも約３
０部含有し、請求項１記載の方法により製造される重合
体。 - 【請求項１１】 Ｒ１、Ｒ２、およびＲ３がＣＨ３で
あり、かつ重合体が更にメタクリル酸メチルから誘導さ
れる単位を含有する請求項１０記載の重合体。 - 【請求項１２】 約３ｐｐｍより少ないトリメチルア
ミン含有量を有する請求項１０記載の重合体。 - 【請求項１３】 請求項１０記載の重合体の約５〜約
９５重量部から成る混合物。 - 【請求項１４】 グルタルイミド単位を少なくとも約
３０重量％含有する重合体の約１〜約４０部（ポリ（塩
化ビニル）１００部につき）を含有する請求項１３記載
の混合物。 - 【請求項１５】 重合体が約３ｐｐｍより少ないトリ
メチルアミン含有量を有する請求項１４記載の混合物。
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