高機能エンジニアリングポリマーであるポリフェニレンオキシド（PPO）は、寸法安定性、電気絶縁性、耐熱性に優れていることで知られている。それにもかかわらず、その化学修飾や他のポリマーとの相溶性を改善する方法については、まだ多くの研究が行われている。PPOへの無水マレイン酸のグラフト重合は、そのような改質のひとつであり、機械的特性、ポリマーブレンドにおける界面接着性、加工性の改善という点で有望な結果を示している。本稿では、PPOへの無水マレイン酸のグラフト化に用いられるいくつかの合成技術の結果を取り上げ、それらの徹底的なレビューを行う。

ラディカル・グラフト

フリーラジカル開始剤の使用は、無水マレイン酸をPPOにグラフトさせるための一般的な手法である。アゾロビスイソブチロニトリル(AIBN)や過酸化ベンゾイル(BPO)は、グラフト反応を開始するラジカルを生成するために使用される開始剤の一例である。通常、反応は溶融状態または溶媒を存在させた高温で行われる。この手法では、時間、温度、開始剤濃度などの反応パラメーターを調整することができ、グラフト化度を良好に制御することができる。

放射線による移植

このタイプのグラフト重合は、電子線やガンマ線のような高エネルギーの電離放射線を用いてグラフト重合反応を開始する。無水マレイン酸モノマーを適切な溶媒または融液に分散または溶解させた後、PPO基材に放射線を照射する。高エネルギー放射線によって生成したフリーラジカルが、無水マレイン酸モノマーと反応してPPO骨格にグラフトする。この方法の利点は、無溶媒環境でPPOに無水マレイン酸をグラフトさせることができること、穏やかな反応条件、開始剤を使用しないことである。

化学修飾

PPOへの無水マレイン酸のグラフト化を可能にするために、化学修飾技術は特定の化学物質や触媒を使用する。例えば、規制された状況下では、無水マレイン酸の官能化誘導体を作成し、PPOと反応させることができる。この技術では、グラフト化部位を正確に制御することができ、最終的なコポリマーの構造や特性をカスタマイズすることができる。

その場移植

この技術は、無水マレイン酸のグラフト化とPPOの合成を同時に行う。このプロセスでは、重合とグラフト化が同時に進行し、PPOと無水マレイン酸の両方の部位を含むモノマーを使用する。無水マレイン酸をグラフトしたPPOを一段階で製造することにより、in-situグラフトは合成手順を合理化し、コポリマーの均一性を高めることができる。

無水マレイン酸グラフトがPPOに与える影響

熱安定性と耐劣化性の向上、ポリマーブレンドにおける相溶性と界面接着性の向上
メルトフローと加工性の向上
耐衝撃性や引張強さなどの機械的性質の向上
化学基の追加や官能基化の可能性

結論として、無水マレイン酸をグラフトしたPPOの合成プロセスは、PPOの特性を変化させ改善する柔軟な方法を提供する。化学修飾、放射線グラフト重合、ラジカルグラフト重合、in-situグラフト重合など、さまざまな合成技術によって、グラフト化プロセスをさまざまに制御することができる。得られたコポリマーは、相溶性、熱安定性、加工性、機械的性質が向上するため、自動車、エレクトロニクス、航空宇宙などの産業におけるさまざまな用途に魅力的である。この分野での将来的な発展は、無水マレイン酸をグラフトしたPPOの合成技術や用途のさらなる進歩につながる可能性がある。

PPO-g-MAHは、主にPPO/PA、PPO/HIPS、PPO/HIPS/PAの合金相溶化剤として使用されます。各成分の分散性と相溶性を効果的に高めることができ、特にPPO/PA、PPO/HIPS、PPO/HIPS/PAアロイ補強材の相溶性に適しています。さらに、HDT、引張強度、衝撃特性を向上させることができる。

ある種の 無水物変性ポリフェニレンオキシド（PPO） がCoace®CS-1です。PPOは、吸湿性の低減、優れた寸法安定性、強い耐熱性など、機械的・熱的特性に優れた高機能エンジニアリングプラスチックです。PPOのポリマー鎖には、無水物修飾によって反応性カルボン酸基が付加されている。これらの基は、ポリアミドなどの他の物質と反応して強力な分子間結合を生成することができる。この変化により、複合材料の層間の接着が強化され、他の材料、特にポリアミドのような極性材料とのPPOの相溶性が向上する。自動車、電気、電子用途の複合材料に卓越した機械的および熱的品質が要求される場合、Coace® CS-1はマトリックス材料として頻繁に採用されます。また、さまざまな産業において、ハウジング、接続部、構造部品など、他の多くの用途にも使用されています。