具体实施方式
以下,对用于实施本发明方式(以下称作“本实施方式”)进行详细说明,但本发明不限于此,能够在不脱离其主旨的范围内进行各种各样的变形。
[热塑性树脂组合物]
本实施方式的热塑性树脂组合物(以下也称作“树脂组合物”)含有芳香族聚碳酸酯(A)、共聚物混合物(B)和选自由Mg、Al和Ca组成的组中的至少一种金属原子,
所述共聚物混合物(B)含有:氰化乙烯基单体和能够与该氰化乙烯基单体共聚的一种以上单体的共聚物(b1);以及
氰化乙烯基单体、能够与该氰化乙烯基单体共聚的一种以上单体和橡胶状聚合物的接枝共聚物(b2),
所述共聚物混合物(B)含有丙酮可溶成分,
在通过高效液相色谱法测定氰化乙烯基成分含有率时,该丙酮可溶成分在氰化乙烯基成分含有率15~50%的范围中至少具有峰顶1和峰顶2两个峰顶,
上述峰顶1存在于氰化乙烯基成分含有率15%以上且30%以下的范围中,
上述峰顶2存在于氰化乙烯基成分含有率大于30%且小于等于50%的范围中,
上述金属原子的总含量相对于上述芳香族聚碳酸酯(A)和上述共聚物混合物(B)的总量100质量份为10~1000ppm。
[芳香族聚碳酸酯(A)]
热塑性树脂组合物含有芳香族聚碳酸酯(A)。作为这种芳香族聚碳酸酯(A),没有特别限定,例如可以列举具有由下述式表示的芳香族碳酸酯单元的均聚物、或者具有由下述式表示的芳香族碳酸酯单元和非芳香族碳酸酯单元的共聚物。芳香族聚碳酸酯(A)可以是支链状也可以是非支链状。
(式中,Ar是具有芳香族基团的二价烃基)
芳香族聚碳酸酯(A)可以通过使芳香族羟基化合物和光气或碳酸二酯发生反应,或者通过使芳香族羟基化合物、非芳香族羟基化合物和光气或碳酸二酯发生反应而得到。需要说明的是,芳香族聚碳酸酯(A)的制造方法不限于上述方法,只要是通常公知的方法就可以任意使用。具体来说,可以列举以光气法为代表的界面聚合法、以熔融法为代表的酯交换法。其中,优选通过熔融法制造且对端基的OH基的量进行调节而制造的芳香族聚碳酸酯。
作为芳香族聚碳酸酯(A)的原料的芳香族二羟基化合物,没有特别限定,可以列举例如2,2-双(4-羟基苯基)丙烷(惯用名双酚A)、四溴双酚A、双(4-羟基苯基)-对二异丙基苯、对苯二酚、间苯二酚、4,4-二羟基联苯等。其中,优选双酚A。
需要说明的是,通过使用具有三个以上羟基的芳香族羟基化合物,可以得到支链状的芳香族聚碳酸酯(A)。作为这种芳香族多羟基化合物,没有特别限定,可以列举例如间苯三酚、4,6-二甲基-2,4,6-三(4-羟基苯基)庚-2-烯、4,6-二甲基-2,4,6-三(4-羟基苯基)庚烷、2,6-二甲基-2,4,6-三(4-羟基苯基)庚-3-烯、1,3,5-三(4-羟基苯基)苯、1,1,1-三(4-羟基苯基)乙烷等多羟基化合物;3,3-双(4-羟基芳基)羟吲哚(惯用名二酚靛红)、5-氯靛红、5,7-二氯靛红、5-溴靛红等。
具有三个以上羟基的芳香族羟基化合物的使用量相对于芳香族羟基化合物的总量100摩尔%优选为0.010~10摩尔%、更优选为0.10~2.0摩尔%。通过支链状的芳香族二羟基化合物的使用量为上述范围,热塑性树脂组合物的流动性与所得到的成型体的耐冲击性的平衡趋于更优良。
芳香族聚碳酸酯树脂(A)的重均分子量(以下也称作“Mw”)优选为10000以上、更优选为20000~500000、进一步优选为25000~300000。通过Mw为10000以上,PC/ABS类树脂中的ABS类树脂的热变形温度、弯曲强度、耐冲击性等机械强度的改善效果趋于更良好。另外,通过Mw为500000以下,成型加工性趋于更优良。芳香族聚碳酸酯树脂(A)的重均分子量可以通过凝胶渗透色谱法(以下也称作“GPC”)来测定。
芳香族聚碳酸酯(A)的含量相对于芳香族聚碳酸酯(A)与共聚物混合物(B)的总和100质量份优选为5~95质量份、更优选为20~90质量份、进一步优选为30~80质量份。通过芳香族聚碳酸酯(A)的含量为5质量份以上,由芳香族聚碳酸酯(A)的添加带来的耐热性、耐冲击性的改性效果趋于更优良。另外,通过芳香族聚碳酸酯(A)的含量为95质量份以下,由共聚物混合物(B)的添加带来的加工性、涂装后的鲜映性、涂膜粘附性、涂装后的耐划伤性的改善效果趋于更优良。
[共聚物混合物(B)]
热塑性树脂组合物含有共聚物混合物(B),所述共聚物混合物(B)含有:氰化乙烯基单体和能够与该氰化乙烯基单体共聚的一种以上单体的共聚物(b1);以及氰化乙烯基单体、能够与该氰化乙烯基单体共聚的一种以上单体和橡胶状聚合物的接枝共聚物(b2)。
通过共聚物混合物(B)含有共聚物(b1),热塑性树脂组合物的耐冲击性、耐划伤性、涂装后的鲜映性、耐化学品性、生产率的平衡优良。另外,通过共聚物混合物(B)含有接枝共聚物(b2),所得到的成型体的弯曲特性和耐冲击性的平衡更优良。
另外,共聚物混合物(B)的含量相对于芳香族聚碳酸酯(A)和共聚物混合物(B)的总和100质量份优选为5~95质量份、更优选为10~80质量份、进一步优选为20~70质量份。通过共聚物混合物(B)的含量为5质量份以上,成型加工性和涂装后的鲜映性趋于更优良。另外,通过共聚物混合物(B)的含量为95质量份以下,耐冲击性、耐热性趋于更优良。
共聚物混合物(B)中的氰化乙烯基单体的含量相对于橡胶状聚合物以外的全部成分100质量份优选为3~65质量份、更优选为5~55质量份、进一步优选为8~50质量份。通过氰化乙烯基单体的含量为3质量份以上,所得到的成型体的耐冲击性、耐划伤性、涂装后的鲜映性、耐化学品性趋于更优良。另外,通过氰化乙烯基单体的含量为65质量份以下,热塑性树脂组合物的生产率、成型加工性趋于更优良。
(共聚物(b1))
共聚物(b1)含有氰化乙烯基单体和能够与该氰化乙烯基单体共聚的一种以上单体。
作为上述氰化乙烯基单体,没有特别限定,可以列举例如丙烯腈、甲基丙烯腈。其中,优选丙烯腈。通过使用这些氰化乙烯基单体,涂装后的鲜映性趋于更优良。
作为能够与上述氰化乙烯基单体共聚的上述单体,没有特别限定,可以列举例如苯乙烯、α-甲基苯乙烯、邻甲基苯乙烯、对甲基苯乙烯、乙基苯乙烯、对叔丁基苯乙烯、乙烯基萘等芳香族乙烯基单体;(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯等(甲基)丙烯酸酯类单体;丙烯酸、甲基丙烯酸等丙烯酸类单体;N-苯基马来酰亚胺、N-甲基马来酰亚胺等N-取代马来酰亚胺类单体;甲基丙烯酸缩水甘油酯等含缩水甘油基单体等。这些单体可以单独使用一种,或者也可以并用两种以上。其中,优选苯乙烯、α-甲基苯乙烯、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、N-苯基马来酰亚胺、甲基丙烯酸缩水甘油酯。通过使用这些单体,成型加工性、生产率趋于更优良。
上述共聚物(b1)的含量虽然也取决于芳香族聚碳酸酯(A)和共聚物混合物(B)的比例,但相对于热塑性树脂组合物100质量份优选为10~90质量份、更优选为15~80质量份、进一步优选为20~60质量份。通过共聚物(b1)的含量为10质量份以上,成型加工性、涂装后的鲜映性趋于进一步提高。另外,通过共聚物(b1)的含量为90质量份以下,耐热性、耐热性趋于进一步提高。
作为共聚物(b1)的制造方法,没有特别限定,可以是以往公知的任何方法。
(接枝共聚物(b2))
接枝共聚物(b2)含有:氰化乙烯基单体、能够与该氰化乙烯基单体共聚的一种以上单体和橡胶状聚合物。
作为接枝共聚物(b2)中含有的氰化乙烯基单体和能够与该氰化乙烯基单体共聚的一种以上单体,可以列举与在上述共聚物(b1)中的例示的单体同样的单体。
作为橡胶状聚合物,没有特别限定,可以列举例如二烯类橡胶、丙烯酸类橡胶、烯类橡胶等。作为这种橡胶状聚合物,具体来说,可以列举聚丁二烯、丁二烯-苯乙烯共聚物、丁二烯-丙烯腈共聚物、丁二烯-丙烯酸类共聚物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物、聚异戊二烯、苯乙烯-异戊二烯共聚物、以及它们的加氢产物、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、乙烯-α-烯烃-多烯共聚物、乙烯-α-烯烃共聚物、硅橡胶、聚硅氧烷-丙烯酸类橡胶等。其中优选为聚丁二烯、聚异戊二烯、丁二烯-苯乙烯共聚物、丁二烯-丙烯腈共聚物、丁二烯-丙烯酸类共聚物、丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物、丙烯酸类橡胶、乙烯-α-烯烃-多烯共聚物、乙烯-α-烯烃共聚物、硅橡胶、聚硅氧烷-丙烯酸类橡胶。更优选为聚丁二烯、丁二烯-苯乙烯共聚物、丁二烯-丙烯腈共聚物、丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物。这些可以单独使用一种,或者也可以并用两种以上。
橡胶状聚合物可以是均匀的组成,也可以含有不同组成的聚合物。另外,也可以是组成连续变化的聚合物。
橡胶状聚合物为氰化乙烯基单体和可共聚的一种以上单体的共聚物的情况下的共聚形态可以是以往公知的任何形态。具体来说,可以列举无规共聚物、递变共聚物、嵌段共聚物、接枝共聚物等。需要说明的是,橡胶状聚合物的制造方法没有限定,可以是以往公知的任何方法。具体来说,可以列举本体聚合、溶液聚合、乳液聚合、悬浮聚合和它们的组合等。
作为接枝共聚物(b2)的制造方法,没有特别限定,可以列举例如使氰化乙烯基单体和能够与氰化乙烯基单体共聚的一种以上单体与通过乳液聚合制造的橡胶状聚合物胶乳接枝聚合的乳液接枝共聚法。在通过乳液接枝共聚法得到的聚合物混合物中可以含有上述接枝共聚物(b2)和上述共聚物(b1)。需要说明的是,接枝共聚物成分的制造方法不限于上述方法,可以是以往公知的任何方法。具体来说,可以列举本体聚合、溶液聚合、乳液聚合、悬浮聚合和它们的组合等。
另外,可以将含有通过接枝共聚物(b2)的制造方法得到的接枝共聚物(b2)和共聚物(b1)的共聚物混合物与另行聚合的共聚物(b1)混合,由此得到共聚物混合物(B)。
与橡胶状聚合物接枝共聚的氰化乙烯基单体和能够与氰化乙烯基单体共聚的一种以上单体的比例相对于橡胶状聚合物100质量份优选为60~200质量份、更优选为60~170质量份、进一步优选为70~170质量份。与橡胶状聚合物接枝共聚的氰化乙烯基单体和能够与氰化乙烯基单体共聚的一种以上单体的比例可以通过分析由傅里叶变换红外分光光度法(FT-IR法)得到的峰而计算出。
在本实施方式中可使用的橡胶状聚合物的体积平均粒径优选为50nm~1000nm、更优选为100nm~500nm、进一步优选为200nm~500nm。通过体积平均粒径为50nm以上,耐冲击性趋于进一步提高。另外,通过体积平均粒径为1000nm以下,耐冲击性和光泽趋于进一步提高。橡胶状聚合物的体积平均粒径可以通过实施例中记载的方法进行测定。
上述橡胶状聚合物的含量虽然也取决于芳香族聚碳酸酯(A)和共聚物混合物(B)的比例,但相对于热塑性树脂组合物100质量份优选为1~30质量份、更优选为3~25质量份、进一步优选为5~20质量份。通过橡胶状聚合物的含量为1质量份以上,耐冲击性趋于进一步提高。另外,通过橡胶状聚合物的含量为30质量份以下,刚性、耐热性趋于进一步提高。
上述接枝共聚物(b2)的含量虽然也取决于芳香族聚碳酸酯(A)和共聚物混合物(B)的比例,但相对于热塑性树脂组合物100质量份优选为1~30质量份、更优选为5~25质量份、进一步优选为5~15质量份。通过接枝共聚物(b2)的含量为1质量份以上,耐冲击性趋于进一步提高。另外,通过接枝共聚物(b2)的含量为30质量份以下,刚性、耐热性趋于进一步提高。
(丙酮可溶成分)
共聚物混合物(B)含有丙酮可溶成分。在通过高效液相色谱法(HPLC)测定氰化乙烯基成分含有率时,该丙酮可溶成分在氰化乙烯基成分含有率15~50%的范围中具有至少两个峰顶:峰顶1和峰顶2。峰顶1存在于氰化乙烯基成分含有率15%以上且30%以下的范围中,峰顶2存在于氰化乙烯基成分含有率大于30%且小于等于50%的范围中。丙酮可溶成分的峰的数量从生产率方面出发优选为两个以上,从耐冲击性、耐划伤性、涂装后的鲜映性、生产率的平衡的观点出发优选为四个以下。此处,“氰化乙烯基成分”是指溶于丙酮的聚合物成分中含有的氰化乙烯基单体单元。
此处,“丙酮可溶成分”是指溶于丙酮的聚合物成分,可以是均聚物、共聚物中的任一种。另外,可以是一种聚合物成分,也可以是两种以上聚合物成分的混合物。将本实施方式的热塑性树脂组合物用丙酮溶解时,形成丙酮可溶成分和丙酮不溶成分在丙酮中共存的形态的溶液。在该情况下,丙酮可溶成分和丙酮不溶成分可以通过过滤、离心分离等通常公知的方法进行分离。
作为共聚物混合物(B)中的丙酮可溶成分,没有特别限定,可以列举例如苯乙烯-丙烯腈共聚物、苯乙烯-丙烯腈-甲基丙烯酸甲酯共聚物等。需要说明的是,可以是除此以外的聚合物,只要是实质上溶于丙酮的聚合物成分就可以是任何聚合物成分。
另外,作为共聚物混合物(B)中的丙酮不溶成分,没有特别限定,具体可以列举丁二烯-丙烯腈共聚物、丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物、和它们的加氢产物等。
共聚物混合物(B)中含有的丙酮可溶成分在通过HPLC测定氰化乙烯基成分含有率时在氰化乙烯基成分含有率15~50%的范围中至少具有峰顶1和峰顶2两个峰顶。由此,可以得到涂装后的鲜映性和涂膜粘附性的平衡、耐冲击性、耐划伤性的平衡优良的热塑性树脂组合物。需要说明的是,根据丙酮可溶成分的组成,有时在氰化乙烯基成分含有率小于15%和/或大于50%的范围中存在峰顶、在氰化乙烯基成分含有率为15~50%的范围中存在该峰的尾部。在该情况下,峰的尾部不包含在峰的数量中。图1中示出通过高效液相色谱法(HPLC)对本实施方式的热塑性树脂组合物的丙酮可溶成分进行测定而得到的氰化乙烯基成分含有率的谱图的示意图。
峰顶1存在于氰化乙烯基成分含有率15%以上且30%以下的范围中,优选存在于氰化乙烯基成分含有率18%以上且30%以下的范围中,更优选存在于氰化乙烯基成分含有率20%以上且28%以下的范围中。通过峰顶1存在于这样的范围中,可以满足耐冲击性优良、容易形成延性破坏的断裂面等对产品要求的要求特性,进而涂装后的涂膜粘附性提高。
另外,峰顶2存在于氰化乙烯基成分含有率大于30%且小于等于50%的范围中,优选存在于氰化乙烯基成分含有率32%以上且50%以下的范围中,进一步优选存在于氰化乙烯基成分含有率33%以上且48%以下的范围中。通过峰顶2存在于这种范围中,耐热性、涂装后的鲜映性进一步提高。另外,可以进一步抑制因热历史等导致的成型体的耐冲击性等机械特性的降低。
此外,峰顶1与峰顶2的氰化乙烯基成分含有率之差优选为5%以上、更优选为7%以上、进一步优选为10%以上。通过峰顶1与峰顶2的氰化乙烯基成分含有率之差为5%以上,涂装后的鲜映性和涂膜粘附性的平衡、耐冲击性、耐划伤性的平衡趋于更优良。
需要说明的是,存在多个峰顶1和/或峰顶2的情况下,使用峰顶1中氰化乙烯基成分含有率高的数值与峰顶2中氰化乙烯基成分含有率低的数值之差作为上述的差。
另外,通过HPLC观察的峰存在三个以上的情况下,峰顶1和峰顶2只要在氰化乙烯基成分含有率15%以上且30%以下的范围和大于30%且小于等于50%的范围中各自存在一个峰顶,则其它峰可以存在于任何位置。
丙酮可溶成分中的氰化乙烯基成分含有率根据通过HPLC对该丙酮可溶成分进行测定而得到的图的峰顶的位置计算出。在该基于HPLC的测定中,预先通过碳原子核磁共振光谱(13C-NMR)法测定苯乙烯-丙烯腈共聚物中的氰化乙烯基成分含有率,使用氰化乙烯基成分含有率不同的多个标准试样,根据氰化乙烯基成分含有率与HPLC保留时间之间的关系制成标准曲线。之后,作为试样,将丙酮可溶成分通过HPLC进行分离,根据标准曲线与保留时间的关系,计算出丙酮可溶成分中的氰化乙烯基成分含有率。
用于HPLC测定的溶剂只要是使本实施方式的热塑性树脂组合物的丙酮可溶成分溶解并用于HPLC分析的溶剂就没有特别限定,具体可以列举四氢呋喃等。
峰顶1的峰面积与峰顶2的峰面积之比(峰顶1的峰面积/峰顶2的峰面积)优选为90/10~10/90、更优选为75/25~25/75、进一步优选为65/35~35/65。通过面积比为90/10以下,涂装后的鲜映性趋于更优良。另外,通过面积比为10/90以上,涂膜的粘附性趋于更优良。
对峰顶1的峰面积和峰顶2的峰面积进行计算时,有时各峰的尾部超出氰化乙烯基成分含有率15%以上且30%以下的范围、和氰化乙烯基成分含有率大于30%且小于等于50%的范围。在该情况下,超出该范围的部分不计入峰面积。
需要说明的是,通过在制造共聚物混合物(B)时使单体组成连续变化进行聚合的方法1、将具有峰顶1的共聚物(b1)和具有峰顶2的共聚物(b1)各自独立地聚合后利用熔融混炼等以往公知的方法进行混合的方法2等,可以进行控制使得在氰化乙烯基成分含有率15%以上且30%以下的范围中存在峰顶1,另外,可以进行控制使得在氰化乙烯基成分含有率大于30%且小于等于50%的范围中存在峰顶2。需要说明的是,也可以将这些方法组合。这些之中,优选方法2。通过进行方法2,以制造时的共聚物的品质稳定性为代表的生产率趋于更优良。
丙酮可溶成分的比浓粘度(ηsp/c)优选为0.2~2.0分升/克、更优选为0.3~1.5分升/克、进一步优选为0.3~1.3分升/克。通过比浓粘度为0.2分升/克以上,耐冲击性、强度趋于更优良。另外,通过比浓粘度为2.0分升/克以下,成型性、生产率趋于更优良。
需要说明的是,作为热塑性树脂组合物整体中的丙酮可溶成分,没有特别限定,可以列举例如苯乙烯-丙烯腈共聚物、苯乙烯-丙烯腈-甲基丙烯酸甲酯共聚物、聚碳酸酯等。此外,可以列举例如聚甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸共聚物、甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸甲酯共聚物等与共聚物(b1)相容的(共)聚合物等,也可以是除此以外的聚合物,只要是实质上溶于丙酮的聚合物成分就可以是任何聚合物成分。
另外,作为热塑性树脂组合物整体中的丙酮不溶成分,没有特别限定,可以列举例如聚丁二烯、丁二烯-苯乙烯共聚物、丁二烯-丙烯腈共聚物、丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物、丁二烯-丙烯酸类共聚物、丁二烯-苯乙烯-丙烯酸类共聚物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、聚异戊二烯、苯乙烯-异戊二烯共聚物、和它们的加氢产物等。
[橡胶状聚合物]
热塑性树脂组合物可以还含有未接枝聚合的橡胶状聚合物。通过含有橡胶状聚合物,耐冲击性、耐划伤性、涂装后的鲜映性、生产率的平衡趋于更优良。另外,通过含有橡胶状聚合物,成型品因面冲击而破坏时的断裂面发生延性破坏,由此因成型品破坏后的断裂面造成的例如切伤人的皮肤等危险性趋于降低。需要说明的是,作为橡胶状聚合物,可以列举与在上述接枝聚合物(b2)中描述的橡胶状聚合物同样的橡胶状聚合物。
[Mg、Al、Ca]
热塑性树脂组合物还含有选自由Mg、Al和Ca组成的组中的至少一种金属原子。这些金属原子的总含量相对于芳香族聚碳酸酯(A)和共聚物混合物(B)的总量100质量份为10~1000ppm、优选为50~900ppm、更优选为100~750ppm、进一步优选为252~437ppm。通过金属原子的总含量为10ppm以上,热塑性树脂组合物的以载荷挠曲温度为代表的耐热性进一步提高。另外,通过金属原子的总含量为1000ppm以下,热塑性树脂组合物的耐冲击性提高。此外,例如注射成型时在成型机内使增塑后的树脂滞留一定时间后所得到的成型体的耐冲击性也提高。Mg、Al和Ca的含量可以通过实施例中记载的方法进行测定。
选自由Mg、Al和Ca组成的组中的至少一种金属原子没有特别限定,例如可以如下被添加:来源于制造芳香族聚碳酸酯(A)、共聚物混合物(B)时使用的水中含有的微量金属(例如来自在通过乳液聚合或悬浮聚合进行制造时的乳化剂、悬浮剂的金属);制造时使用的催化剂等的残留物、通过乳液聚合制造聚合物时在以固体成分的形式从胶乳回收树脂成分的工序(盐析工序)中使用的盐析剂的残留物、作为着色剂或添加剂成分而添加的化合物或者将这些熔融混炼并进行造粒时的线料冷却水中含有的金属;以及输送管道等。
作为降低热塑性树脂组合物中的Mg、Al和Ca含量的方法,没有特别限定,可以列举例如:在制造芳香族聚碳酸酯(A)、共聚物混合物(B)时使用例如本体聚合、溶液聚合那样金属化合物含量较少的制造方法的方法、在制造时尽可能减少金属化合物的添加量的方法、使用水溶性金属化合物的情况下在水洗时使用去离子水充分进行水洗的方法、尽可能提高水洗后的脱水率的方法、使用Mg、Al和Ca含量少的添加剂或不含Mg、Al和Ca的添加剂的方法等。
这些之中,使用水溶性金属化合物的情况下在水洗时使用去离子水充分进行水洗的方法、尽可能提高水洗后的脱水率的方法、使用Mg、Al、Ca含量少的添加剂或不含Mg、Al、Ca的添加剂的方法对于除去金属化合物是有效的,另外,由于不需要特殊设备,因此从生产率的方面出发是优选的。这些方法中,可以使用一种方法,也可以并用多种方法。
另外,在热塑性树脂组合物的制造方法中,从组合物的稳定性、物性平衡的方面出发,有时通过乳液聚合制造共聚物混合物(B)。此时,从所使用的金属化合物的量的方面考虑,对热塑性树脂组合物中的Mg、Al和Ca含量产生影响大的是来自在以固体成分的形式从胶乳回收树脂成分的工序(盐析工序)中使用的盐析剂的金属。此时的盐析剂是水溶性金属化合物,因此可以通过在水洗时使用大量去离子水充分进行水洗的方法、进行多次水洗的方法、尽可能提高水洗后的脱水率的方法来降低Mg、Al、Ca含量。另外,优选使用使用不含金属的硫酸等化合物作为盐析剂的方法。这些方法中,可以使用一种方法,也可以并用多种方法。
[形貌]
热塑性树脂组合物优选在用透射型电子显微镜(以下也称作“TEM”)观察截面而得到的形貌中,具有包含芳香族聚碳酸酯(A)的一个相和包含共聚物(b1)的两个相。另外,优选包含共聚物(b1)的两个相分别含有体积平均粒径50~1000nm的橡胶状聚合物。具体来说,优选接枝共聚物(b2)含在包含共聚物(b1)的两个相中的任一者中。由此,耐冲击性、耐划伤性趋于更优良。形貌可以通过成型温度、成型方法进行控制。
作为形貌的具体形态,没有特别限定,可以举出例如:芳香族聚碳酸酯(A)作为连续相、包含共聚物(b1)的两个相独立地作为分散相存在的情况;芳香族聚碳酸酯(A)作为连续相、包含共聚物(b1)的两个相作为一个分散相存在、在该分散相中作为不同的两个相存在的情况;芳香族聚碳酸酯(A)和包含共聚物(b1)的一个相作为共连续相、包含共聚物(b1)的另一个相作为分散相存在的情况;芳香族聚碳酸酯(A)和包含共聚物(b1)的两个相均作为共连续相存在的情况;包含共聚物(b1)的一个相作为连续相、芳香族聚碳酸酯(A)和包含共聚物(b1)的另一个相独立地作为分散相存在的情况;包含共聚物(b1)的一个相作为连续相、芳香族聚碳酸酯(A)和包含共聚物(b1)的相作为一个分散相存在、在该分散相中作为不同的两个相存在的情况;包含共聚物(b1)的两个相作为共连续相、包含芳香族聚碳酸酯(A)的相作为分散相存在的情况。当然,此外只要包含共聚物(b1)的相是不同的两个相就可以具有任何形貌。
确认存在芳香族聚碳酸酯的一个相以及包含共聚物(b1)的两个相可以通过使用图像分析软件对用TEM对热塑性树脂组合物进行观察而得到的图像进行分析、加工来实施。
具体来说,如下实施。用四氧化锇等染色剂对热塑性树脂组合物实施染色处理。作为染色处理的方法,只要是能够将包含共聚物(b1)的相中氰化乙烯基含有率不同的成分染上不同颜色的方法就可以为任何染色方法。具体来说,可以列举:使用四氧化锇作为染色剂、使染色时间变化的方法;用四氧化锇染色后、用钌酸进行染色等使用不同的两种以上染色剂进行染色的方法;使在TEM观察时预先照射电子射线的时间变化的方法等。尤其是用四氧化锇染色后、用钌酸染色的方法容易将共聚物混合物(B)的除橡胶状聚合物以外的相中氰化乙烯基含有率不同的成分染上不同颜色,因而优选。
染色后,制作超薄切片,用TEM进行观察。所得到的TEM观察图像中可观察到明色部、中间色部、非圆形的暗色部和近似圆形的暗色部。近似圆形的暗色部是橡胶状聚合物。热塑性树脂组合物中含有橡胶状聚合物可以通过通常公知的分析方法、具体而言核磁共振光谱法(NMR法)、傅里叶变换红外光谱法(FT-IR法)、热分解气相色谱法等分析方法中的一种以上方法对热塑性树脂组合物中进行确认。
将所得到的TEM观察图像读入图像分析软件“A像くん”(商标名、旭化成工程株式会社制),制作读入的图像的明度直方图(明度分布),进行TEM观察图像的分类处理。
明度直方图如下制作:以明度(各像素的明亮度)作为横轴、以显示各明度的像素数作为纵轴,横轴以0为最小值、以255为最大值。所得到的明度直方图中得到3~4个峰,得到4个峰的情况下,从明度低的一侧起定义为暗色部、中间色部-1、中间色部-2、明色部,得到3个峰的情况下,从明度低的一侧起定义为中间色部-1、中间色部-2、明色部。
暗色部为橡胶状聚合物,中间色部-1为包含共聚物(b1)的相且为对应于峰顶1的成分的相,中间色部-2为包含共聚物(b1)的相且为对应于峰顶2的成分的相,明色部为包含芳香族聚碳酸酯(A)的相。图2中示出用“A像くん”(商标名、旭化成工程株式会社制)对热塑性树脂组合物的TEM图像进行分析而得到的明度直方图的示意图。
TEM观察图像的分类使用所得到的明度直方图如下进行。在通过利用A像くん的分析得到的明度直方图中,得到4个峰的情况下,将暗色部的峰与中间色部-1的峰的波谷处的明度设定为阈值A、将中间色部-1和中间色部-2的峰的波谷处的明度设定为阈值B、将中间色部-2和明色部的峰的波谷处的明度设定为阈值C。即,明度0以上且低于阈值A为暗色部,阈值A以上且低于阈值B为中间色部-1,阈值B以上且低于阈值C为中间色部-2,阈值C以上且明度255以下为明色部。
另外,在通过利用A像くん的分析得到的明度直方图中,得到3个峰的情况下,将中间色部-1和中间色部-2的峰的波谷处的明度设定为阈值B、将中间色部-2和明色部的峰的波谷处的明度设定为阈值C。即,明度0以上且低于阈值B为中间色部-1,阈值B以上且低于阈值C为中间色部-2,阈值C以上且明度255以下为明色部。
此外,利用A像くん对各自的明度进行处理,由此可以对TEM观察图像中的暗色部、中间色部-1、中间色部-2、明色部进行分类处理。
由进行分类处理后的TEM观察图像可以确认在作为共聚物混合物(B)的除橡胶状聚合物以外的相且对应于峰顶1的成分、作为共聚物混合物(B)的除橡胶状聚合物以外的相且对应于峰顶2的成分的任一部分中是否存在橡胶状聚合物。
[热塑性树脂组合物的制造方法]
作为本实施方式的热塑性树脂组合物的制造方法,没有特别限定,可以列举例如使用单螺杆或双螺杆挤出机、捏合机、班伯里混合机等通常用于热塑性树脂的通常公知的各种混合装置将芳香族聚碳酸酯(A)和共聚物混合物(B)混合的方法。这些之中,从生产率的方面考虑,优选带排气口的挤出机,从生产率和混炼性的方面考虑,优选带排气口的双螺杆挤出机。
热塑性树脂组合物可以根据需要含有颜料、染料、润滑剂、抗氧化剂、紫外线吸收剂、防静电剂、增强材料、填充材料等各种添加剂。作为这样的添加剂,没有特别限定,可以列举例如:大豆油、蓖麻油等油脂类;松香、柯巴脂等天然树脂;石油树脂等加工树脂;醇酸树脂、丙烯酸类树脂、环氧树脂、聚氨酯树脂、聚硅氧烷树脂、含氟树脂等合成树脂;氯化橡胶、环化橡胶等橡胶衍生物;漆、乙酰基纤维素等纤维素衍生物等。其中,优选合成树脂、橡胶衍生物、纤维素衍生物。
另外,作为上述以外的添加剂,没有特别限定,可以举出例如增塑剂、分散剂、消泡剂、防霉剂、防腐剂、干燥剂、防流挂剂、消光剂、耐光剂、紫外线吸收剂等。其中,优选防霉剂、防流挂剂、耐光剂、紫外线吸收剂。
另一方面,在热塑性树脂组合物含有含溴阻燃剂的情况下,从耐热性的观点出发,其添加量以含溴阻燃剂中含有的溴为基准计优选相对于热塑性树脂组合物100质量份为1质量份以下。
另外,热塑性树脂组合物中具有200℃以下沸点的挥发成分的含量优选为1500ppm以下、更优选为1000ppm以下、进一步优选为800ppm以下。通过挥发成分的含量为1500ppm以下,具有即使经过长时间后,包含热塑性树脂组合物的成型体的涂装后的鲜映性的降低也小的倾向。
热塑性树脂组合物中含有的“挥发成分”是指在树脂、橡胶中残留的原料单体、在制造工序中使用的溶剂等。作为这种挥发成分,可以举出例如:芳香族乙烯基单体、氰化乙烯基单体、丙烯酸类单体等、和/或含有沸点为200℃以下的成分的添加剂等。
[成型体]
通过对本实施方式的热塑性树脂组合物进行成型,可以得到成型体。作为热塑性树脂组合物的成型方法,没有特别限定,可以使用例如注射成型、挤出成型、真空压缩成型、吹塑成型、薄膜吹塑成型等通常公知的成型加工方法。其中,从产品形状的自由度高并且所得到的成型体的表面平滑性和生产率进一步提高的观点出发,优选通过注射成型机得到的成型体。
另外,注射成型时的加热料筒的设定温度优选为230~300℃、更优选为240~280℃、进一步优选为240~260℃。通过加热料筒的设定温度为230℃以上,可以形成具有芳香族聚碳酸酯(A)的一个相以及包含共聚物(b1)的不同的两个相的形貌,由此可以提高涂膜的粘附性和涂装后的鲜映性这两者。另外,通过加热料筒的设定温度为300℃以下,热塑性树脂组合物中含有的橡胶状聚合物、基质的分解被抑制,可以抑制成型体的耐冲击性的降低。
另外,注射成型时的模具温度优选为40~100℃、更优选为60~80℃。通过注射成型时的模具温度为40℃以上,向模具内注入的热塑性树脂在固化前被填充于模具中,因此具有可以得到与模具相同的所期望的成型体的倾向。另外,通过注射成型时的模具温度为100℃以下,填充在模具中的树脂的固化时间短,因此具有导致生产率提高的倾向。
通过注射成型进行成型体的成型的情况下,注射速度优选为30~120mm/秒、更优选为50~75mm/秒。通过注射速度为30mm/秒以上,可以在热塑性树脂在模具内固化前进行填充,具有可以得到与模具相同的所期望的成型体的倾向。通过注射速度为120mm/秒以下,具有可以抑制可能导致外观不良的在成型体表面产生条状图案(银色条纹)等的倾向。
[涂装成型体]
本实施方式的涂装成型体中,上述成型体具有至少一层涂装层。从提高外观设计性和成型体的耐久性的方面考虑,优选对包含热塑性树脂组合物的成型体实施涂装。涂装实施至少一次,优选实施用于提高与成型体表面的粘附性的底漆涂装、作为着色的打底涂装、作为涂膜保护的罩面涂装这三种、或者用于提高与成型体表面的粘附性的底漆涂装、作为着色的打底涂装、作为赋予亮度的金属涂装、作为涂膜保护的罩面涂装这四种,然后进行干燥。根据所要求的外观设计性、色调,使打底涂装的色调变化,或者有无金属涂装不同。
作为涂装,可以列举涂布仅用主剂且不含固化剂的一种液体的单组分涂装、涂布主剂和固化剂这两种的混合液体的双组分涂装。作为涂布这些涂料的方法,没有特别限定,可以列举例如空气喷涂、无气喷涂、静电涂装、电沉积涂装、粉体涂装、帘流涂布和辊涂等。其中,优选空气喷涂、无气喷涂、静电涂装等。静电涂装的情况下,优选预先实施导电底漆涂布等前处理使得能静电涂装后进行静电涂装。
涂装的涂膜厚度每层优选为1μm~100μm、更优选为5μm~80μm。通过涂膜厚度为1μm以上,具有表现出涂料的隐蔽性,可以得到基于涂装的外观设计改善效果的倾向。另外,通过涂膜厚度为100μm以下,具有不易产生涂膜的表面不良的倾向。
另外,金属涂装的情况下,涂膜厚度每层优选为1μm~50μm、更优选为1μm~35μm。通过涂膜厚度为1μm以上,具有表现出金属色调,可以得到基于涂装的外观设计改善效果的倾向。另外,通过涂膜厚度为50μm以下,具有金属颜料均匀分散,可以得到良好的外观的倾向。
作为用于涂装的涂料中含有的成分,没有特别限定,可以列举例如颜料、树脂、添加剂和溶剂等。作为颜料,没有特别限定,例如可以使用通常在树脂中使用的涂料,可以列举有机颜料、无机颜料、金属颜料等。
作为有机颜料,没有特别限定,可以列举例如偶氮色淀颜料、苯并咪唑啉颜料、二芳基化物颜料、偶氮缩合颜料等偶氮类颜料;酞菁蓝、酞菁绿等酞菁类颜料;异吲哚啉颜料、喹酞酮颜料、喹吖啶酮颜料、苝颜料、蒽醌颜料、紫环酮颜料、二嗪紫等稠合多环类颜料等。
作为无机颜料,没有特别限定,可以列举例如二氧化钛、炭黑、钛黄、氧化铁类颜料、群青、钴蓝、氧化铬、尖晶石绿、铬酸铅类颜料、镉类颜料等。
作为金属颜料,没有特别限定,可以列举例如:鳞片状铝金属颜料、用于改善焊缝外观的球状铝颜料、珠光效果金属用的云母粉、以及通过镀敷或溅射对玻璃等无机物的多面体粒子包覆金属而得到的颜料等。
涂料中含有的树脂和添加剂的总含量相对于涂料100质量份优选为35~45质量份。另外,树脂与添加剂的含量比例(树脂成分/添加剂比)优选为70~95质量份/30~5质量份。
溶剂主要分为真溶剂、助溶剂、稀释剂。作为真溶剂,没有特别限定,可以列举例如:矿油精等脂肪族烃类溶剂;二甲苯等芳香族烃类溶剂;乙酸乙酯、乙酸正丁酯等酯类溶剂。作为助溶剂,没有特别限定,可以列举例如甲醇、乙醇、异丙醇等醇。作为稀释剂,没有特别限定,可以列举例如甲苯等。
涂料中使用的溶剂优选根据季节、作为涂料主要成分的树脂改变沸点,通常优选使用具有低于100℃的沸点的低沸点溶剂或者具有100~150℃的沸点的中沸点溶剂。溶剂的含量相对于涂料100质量份优选为15~35质量份。
涂料可以组合使用上述构成成分,没有特别限定,例如通常被称作漆类涂料、聚氨酯类涂料、丙烯酸类涂料、聚硅氧烷类涂料、含氟涂料、醇酸类涂料、环氧类涂料等。
从以短时间使溶剂释放或者使涂料固化的观点出发,优选在涂装后进行干燥工序。干燥温度优选为70~120℃。通过干燥温度为70℃以上,可以进一步缩短溶剂的释放时间。另外,通过干燥温度为120℃以下,具有成型体的热变形被进一步抑制的倾向。
热塑性树脂组合物具有耐冲击性和涂装后的涂装鲜映性、涂膜粘附性的平衡优良这样的特征。因此,优选用作人眼可见、在室内外等接触人手的产品。作为产品的具体例,可以列举:门把手、后视镜罩开关类、罩类和装饰件类等汽车的内外部部件;复印机、多功能一体机、个人电脑、鼠标、手机和游戏机等电子电气设备的部件;以及遥控器、空调、电视机、冰箱、微波炉、电热水壶、吸尘器和电话机等家电制品的部件;整体厨房、整体浴室、洗脸池、卫生设备、电表和配电盘等住宅设备的配件。
实施例
以下,使用实施例和比较例更具体地说明本实施方式。本实施方式不受以下实施例的任何限定。评价通过以下所示的方法进行。
(1)丙酮可溶成分的峰顶位置、峰面积比的测定方法
将实施例和比较例的热塑性树脂组合物和丙酮混合,提取出丙酮可溶成分。接着,通过离心分离使不溶成分沉淀,从而得到了丙酮可溶成分溶液。使丙酮从所得到的丙酮可溶成分溶液中蒸发,从而得到了丙酮可溶成分的固体成分。将所得到的固体成分溶于四氢呋喃,作为试样。
预先通过碳原子核磁共振光谱(13C-NMR)法测定多个苯乙烯-丙烯腈共聚物中的氰化乙烯基成分含有率。测定条件设定为测定频率50.1MHz、累积次数30000次。将归属于苯乙烯中的苯环的2、4、6位碳的127ppm的峰的积分值和归属于苯乙烯中的苯环的3、5位碳的128ppm的峰的积分值的合计除以碳原子数5而得到的数值作为苯乙烯-丙烯腈共聚物中的苯乙烯含量的基准。将归属于腈基的碳的121ppm的峰的积分值作为氰化乙烯基成分含量的基准。由作为苯乙烯含量基准的积分值和作为氰化乙烯基成分含量基准的积分值计算出苯乙烯-丙烯腈共聚物中的氰化乙烯基成分含有率。使用这些苯乙烯-丙烯腈共聚物作为标准试样,根据氰化乙烯基成分含有率和HPLC保留时间之间的关系制作标准曲线。
使用HPLC(岛津制作所制岛津高速液相色谱Prominence系统),使用岛津Shim-packCLC-CN(M)(商标名、岛津制作所制)作为柱,对如上制作的试样进行分离,根据标准曲线与保留时间的关系计算出峰顶处的氰化乙烯基成分含量。
之后,从通过HPLC测定得到的氰化乙烯基成分含有率的图中裁出峰顶在氰化乙烯基成分含有率15%以上且30%以下的范围内被观测到的峰部分和峰顶在氰化乙烯基成分含有率大于30%且小于等于50%的范围内被观察到的峰部分,测定各裁出的部分的重量,以百分数计测定了峰面积比。
需要说明的是,在实施例、比较例中,“低AN峰”是指峰顶在氰化乙烯基成分含有率15%以上且30%以下的范围内被观测到的峰。另外,“高AN峰”是指峰顶在氰化乙烯基成分含有率大于30%且小于等于50%的范围内被观察到的峰。此外,在表1、2中,将低AN峰的面积与高AN峰的面积之比记为低AN峰/高AN峰比。
需要说明的是,芳香族聚碳酸酯(A)等不含氰化乙烯基单体,因而即使在实施例和比较例的热塑性树脂组合物的丙酮可溶成分中含有芳香族聚碳酸酯,也未对表示来自共聚物的氰化乙烯基成分含量的峰造成影响。
(2)比浓粘度的测定方法
将制造例3~21的共聚物混合物或共聚物与丙酮混合,提取出丙酮可溶成分。接着,通过离心分离使不溶成分沉淀,从而得到了丙酮可溶成分溶液。使丙酮从所得到的丙酮可溶成分溶液中蒸发,从而得到了丙酮可溶成分的固体成分。将残留的固体成分0.25g用2-丁酮50mL溶解,将所得到的溶液在30℃使用Cannon-Fenske型毛细管测定比浓粘度(ηsp/c)。
(3)Mg、Al、Ca含量的测定方法
切出实施例和比较例的热塑性树脂组合物5g,在坩埚中烧制20分钟,从而得到了灰分。将所得到的灰分与王水5mL进行处理,在用纯水稀释的同时过滤,从而得到了100mL水溶液。
对于所得到的水溶液,使用多元素同时测定发光分析装置(ICP-AES装置)ICPS-7500(岛津制作所制)测定水溶液中的Mg、Al和Ca的离子浓度,根据所得到的离子浓度和切出的热塑性树脂组合物的重量(5g)计算出热塑性树脂组合物中的Mg、Al和Ca的含量。
(4)橡胶状聚合物的体积平均粒径的测定方法
使用日机装株式会社制MICROTRAC粒度分析计“nanotrac150”(商品名)测定橡胶状聚合物的体积平均粒径。
(5)热塑性树脂组合物的形貌的观察(TEM观察)
切割实施例和比较例的热塑性树脂组合物,对截面部分先用四氧化锇(OsO4)染色,然后制作超薄切片,并用四酸化钌(RuO4)对该超薄切片进行染色。将所得到的超薄切片作为试样,用TEM进行观察。
使用图像分析软件“A像くん”(商标名、旭化成工程株式会社制)对所得到的TEM图像进行分析,制作了明度直方图。所制作的明度直方图中根据试样观测到2~4个峰。将各峰的波谷处的明度设定为阈值,以对应于峰数量的数实施分类处理。
需要说明的是,在本实施例中,作为氰化乙烯基单体与可共聚的一种以上单体的共聚物,使用了苯乙烯-丙烯腈共聚物或者苯乙烯-丙烯腈-丙烯酸丁酯三元共聚物,因此在表1、2中将TEM观察到的包含氰化乙烯基单体与可共聚的一种以上单体的共聚物(b1)的相记为AS相。
(6)涂装后的鲜映度
使用东芝机械制注射成型机EC60N,在料筒温度=250℃、模具温度=60℃的条件下注射成型出5cm×9cm、厚度2.5mm的平板。将该平板在23℃、相对湿度50%气氛下放置24小时。接着,作为涂料,使用丙烯酸类涂料(カンペラッカーAあか、商标名、株式会社カンペハピオ制红色涂料),对试样进行喷涂,然后进行鲜映度的评价。鲜映度的评价使用图像清晰度测定装置ICM-ID(Suga Test Instruments制)按照ASTM5767进行。数值越大表示鲜映性越良好。
(7)涂膜粘附性
使用东芝机械制注射成型机EC60N在料筒温度=260℃、模具温度=60℃的条件下注射成型出5cm×9cm、厚度2.5mm的平板。此时,增塑后的树脂通过一处注射路径(浇口)成型为平板。成型出的平板的接近注射路径(浇口)的一侧作为浇口侧、与注射路径(浇口)相反的一侧作为非浇口侧。将该平板在23℃、相对湿度50%气氛下放置24小时。接着,作为涂料,使用丙烯酸类涂料(カンペラッカーAあか、商标名、株式会社カンペハピオ制红色涂料),对试样进行喷涂,然后进行涂膜粘附性的评价。对于涂膜粘附性的评价而言,用多刀横切机(マルチクロスカッター)对浇口侧、非浇口侧实施划格横切(1×1mm的网格100个),然后进行透明胶带剥离试验。对于评价而言,计算出在浇口侧和非浇口侧的(未剥离的网格数)/(划格数)的平均值,如下进行判定。
◎:不剥离
○:剥离少1~5个部位
×:剥离6个部位以上
(8)夏比冲击强度
使用FANUC株式会社制注射成型机AS-100D,在料筒温度=260℃、模具温度=60℃的条件下注射成型出ISO评价用试验片。所得到的试验片按照ISO179使用了摆锤10J的夏比冲击试验机。
另外,使热塑性树脂组合物在成型机内滞留的情况下的评价如下进行。将使用在将注射成型机的料筒内用增塑后的热塑性树脂置换后立即进行成型而得到的试验片测定的夏比冲击强度值作为无滞留的夏比冲击强度值。另外,将使用在将注射成型机的料筒内用增塑后的热塑性树脂置换并放置20分钟后进行成型而得到的试验片测定的夏比冲击强度值作为滞留20分钟的夏比冲击强度值。
(9)滞留变色△E
与上述(8)同样地,由在将注射成型机的料筒内用增塑后的热塑性树脂置换后立即进行成型而得到的试验片的色坐标测定值(L*1、a*1、b*1)和在放置20分钟后进行成型而得到的试验片的色坐标测定值(L*2、a*2、b*2)计算出色差△E,将该值作为滞留变色△E。△E值的计算式如下所述。
△E={(L*1-L*2)2+(a*1-a*2)2+(b*1-b*2)2}1/2
(10)落锤冲击断裂面
使用东芝机械制注射成型机EC60N,在料筒温度=260℃、模具温度=60℃的条件下注射成型出5cm×9cm、厚度2.5mm的平板。将该平板在23℃、相对湿度50%气氛下放置24小时后用作试样。使用该试样按照JIS K7211-1976进行落锤冲击试验。目视观察断裂面,如下进行判定。
○:延性破坏,断裂面未形成刀刃状
×:脆性破坏,断裂面形成刀刃状
(11)载荷挠曲温度
使用在上述(8)中得到的试验片,利用按照ISO75-1、2的方法,测定载荷0.45MPa条件下的载荷挠曲温度。
(制造例1)聚丁二烯橡胶胶乳(LX-1)的制造
将丁二烯单体95质量份、丙烯腈5质量份、去离子水(铁浓度:小于0.02ppm)135质量份、油酸钾3.0质量份、过硫酸钾0.3质量份、叔十二烷基硫醇0.2质量份和氢氧化钾0.18质量份装入带搅拌机的耐压容器,将温度升至70℃,开始聚合。将聚合时间设定为15小时,得到了固体成分为40质量份的聚丁二烯胶乳(LX-1)。聚丁二烯胶乳(LX-1)的体积平均粒径为81nm。
(制造例2)聚丁二烯橡胶胶乳(LX-2)的制造
在制造例1中得到的聚丁二烯橡胶胶乳(LX-1)中加入相对于聚丁二烯橡胶胶乳(LX-1)的固体成分100质量份为0.1质量份的如以下通式(1)所示的乳化剂,搅拌5分钟,然后添加乙酸0.65质量份。接着,加入氢氧化钾0.65质量份,从而得到了聚丁二烯橡胶胶乳(LX-2)。聚丁二烯橡胶胶乳(LX-2)的体积平均粒径为250nm。另外,聚丁二烯橡胶胶乳(LX-2)是不含凝结物(coagulum)(粘合性的凝固块)且固体成分为37质量份的高浓度凝聚胶乳。
(制造例3)接枝共聚物(b2-1)的制造
在聚合反应槽中加入在制造例2中制造的LX-2 135质量份、叔十二烷基硫醇(t-DM)0.1质量份和去离子水70质量份,对气相部进行氮气置换。在其中加入在去离子水20质量份中溶解甲醛次硫酸钠(SFS)0.0786质量份、硫酸亚铁(FeSO4)0.0036质量份、乙二胺四乙酸二钠盐(EDTA)0.0408质量份而得到的水溶液,然后升温至55℃。接着,用1.5小时升温至70℃,之后在保温3.5小时的同时添加包含丙烯腈20质量份、苯乙烯30质量份、过氧化氢异丙苯(过氧化剂、产品名PERCUMYL H、日油株式会社制)0.15质量份和t-DM 0.1质量份的单体混合液和在去离子水35质量份中溶解SFS 0.1305质量份而得到的水溶液。添加结束后,加入过氧化氢异丙苯(过氧化剂、产品名PERCUMYL H、日油株式会社制)0.02质量份,然后将反应槽控制在70℃1小时的同时使聚合反应结束,从而得到了胶乳组合物。
在所得到的胶乳组合物中添加聚硅氧烷树脂制消泡剂(Momentive PerformanceMaterials Japan合同会社制、产品名TSA-737)和酚类抗氧化剂乳液(中京油脂株式会社制、产品名WINGSTAYL),然后加入硫酸铝水溶液(水溶液中的硫酸铝份数为2质量份)使其凝固,然后在使用去离子水以每小时4m3的流量进行水洗的同时利用离心分离法进行30分钟脱水。之后,在停止使用去离子水水洗的状态下,利用离心分离法继续进行脱水直至含水率达到10质量份。使残留的成分干燥,从而得到了接枝共聚物(b2-1)。使用傅里叶变换红外分光光度计(FR-IR)(日本分光株式会社制)的组成分析的结果是,该混合物的组成比为丙烯腈20.2质量%、丁二烯50.8质量%、苯乙烯29.0质量%,除二烯类橡胶状聚合物以外的来自苯乙烯和丙烯腈单元的成分中的来自丙烯腈单元的成分的平均含量(VCN)为41.1质量%。另外,通过上述比浓粘度的测定方法进行测定而得到的比浓粘度为0.39分升/克。
需要说明的是,在该接枝共聚物(b2-1)的制造例中,同时也生成包含丙烯腈和苯乙烯且不含橡胶状聚合物的共聚物。在以下的制造例中也同样。
(制造例4)接枝共聚物(b2-2)的制造
使用硫酸镁水溶液(水溶液中的硫酸镁份数为2质量份)代替在所得到的胶乳中添加的硫酸铝水溶液,除此以外,进行与制造例3同样的操作,从而得到了接枝共聚物(b2-2)。使用傅里叶变换红外分光光度计(FR-IR)(日本分光株式会社制)的组成分析的结果是,该混合物的组成比为丙烯腈20.1质量%、丁二烯50.6质量%、苯乙烯29.3质量%,除二烯类橡胶状聚合物以外的来自苯乙烯和丙烯腈单元的成分中的来自丙烯腈单元的成分的平均含量(VCN)为40.7质量%。另外,通过上述比浓粘度的测定方法进行测定而得到的比浓粘度为0.39分升/克。
(制造例5)接枝共聚物(b2-3)的制造
使用氯化钙水溶液(水溶液中的氯化钙份数为2质量份)代替在所得到的胶乳添加的硫酸铝水溶液,除此以外,进行与制造例3同样的操作,从而得到了接枝共聚物(b2-3)。使用傅里叶变换红外分光光度计(FR-IR)(日本分光株式会社制)的组成分析的结果是,该混合物的组成比为丙烯腈20.1质量%、丁二烯50.6质量%、苯乙烯29.3质量%,除二烯类橡胶状聚合物以外的来自苯乙烯和丙烯腈单元的成分中的来自丙烯腈单元的成分的平均含量(VCN)为40.7质量%。另外,通过上述比浓粘度的测定方法进行测定而得到的比浓粘度为0.39分升/克。
(制造例6)接枝共聚物(b2-4)的制造
将丙烯腈的使用量调节为13.5质量份、将苯乙烯的使用量调节为36.5质量份,除此以外进行与制造例3同样的操作,从而得到了接枝共聚物(b2-4)。使用傅里叶变换红外分光光度计(FR-IR)(日本分光株式会社制)的组成分析的结果是,该混合物的组成比为丙烯腈13.4质量%、丁二烯50.3质量%、苯乙烯36.3质量%,除二烯类橡胶状聚合物以外的来自苯乙烯和丙烯腈单元的成分中的来自丙烯腈单元的成分的平均含量(VCN)为27.0质量%。另外,通过上述比浓粘度的测定方法进行测定而得到的比浓粘度为0.41分升/克。
(制造例7)接枝共聚物(b2-5)的制造
使用硫酸镁水溶液(水溶液中的硫酸镁份数为2质量份)代替在所得到的胶乳中添加的硫酸铝水溶液,除此以外,进行与制造例6同样的操作,从而得到了接枝共聚物(b2-5)。使用傅里叶变换红外分光光度计(FR-IR)(日本分光株式会社制)的组成分析的结果是,该混合物的组成比为丙烯腈13.6质量%、丁二烯50.2质量%、苯乙烯36.2质量%,除二烯类橡胶状聚合物以外的来自苯乙烯和丙烯腈单元的成分中的来自丙烯腈单元的成分的平均含量(VCN)为27.3质量%。另外,通过上述比浓粘度的测定方法进行测定而得到的比浓粘度为0.40分升/克。
(制造例8)接枝共聚物(b2-6)的制造
使用氯化钙水溶液(水溶液中的氯化钙份数为2质量份)代替在所得到的胶乳中添加的硫酸铝水溶液,除此以外,进行与制造例6同样的操作,从而得到了接枝共聚物(b2-6)。使用傅里叶变换红外分光光度计(FR-IR)(日本分光株式会社制)的组成分析的结果是,该混合物的组成比为丙烯腈13.5质量%、丁二烯50.0质量%、苯乙烯36.5质量%,除二烯类橡胶状聚合物以外的来自苯乙烯和丙烯腈单元的成分中的来自丙烯腈单元的成分的平均含量(VCN)为27.0质量%。另外,通过上述比浓粘度的测定方法进行测定而得到的比浓粘度为0.41分升/克。
(制造例9)接枝共聚物(b2-7)的制造
使用硫酸铝水溶液(水溶液中的硫酸铝份数为4质量份)代替在所得到的胶乳中添加的硫酸铝水溶液,并且在用离心分离法进行脱水时不进行利用去离子水的水洗,除此以外,进行与制造例3同样的操作,从而得到了接枝共聚物(b2-7)。使用傅里叶变换红外分光光度计(FR-IR)(日本分光株式会社制)的组成分析的结果是,该混合物的组成比为丙烯腈20.1质量%、丁二烯50.6质量%、苯乙烯29.3质量%,除二烯类橡胶状聚合物以外的来自苯乙烯和丙烯腈单元的成分中的来自丙烯腈单元的成分的平均含量(VCN)为40.7质量%。另外,通过上述比浓粘度的测定方法进行测定而得到的比浓粘度为0.39分升/克。
(制造例10)接枝共聚物(b2-8)的制造
使用硫酸镁水溶液(水溶液中的硫酸镁份数为4质量份)代替在所得到的胶乳中添加的硫酸铝水溶液,除此以外,进行与制造例9同样的操作,从而得到了接枝共聚物(b2-8)。使用傅里叶变换红外分光光度计(FR-IR)(日本分光株式会社制)的组成分析的结果是,该混合物的组成比为丙烯腈20.1质量%、丁二烯50.6质量%、苯乙烯29.3质量%,除二烯类橡胶状聚合物以外的来自苯乙烯和丙烯腈单元的成分中的来自丙烯腈单元的成分的平均含量(VCN)为40.7质量%。另外,通过上述比浓粘度的测定方法进行测定而得到的比浓粘度为0.39分升/克。
(制造例11)接枝共聚物(b2-9)的制造
使用氯化钙水溶液(水溶液中的氯化钙份数为4质量份)代替在所得到的胶乳中添加的硫酸铝水溶液,除此以外,进行与制造例9同样的操作,从而得到了接枝共聚物(b2-9)。使用傅里叶变换红外分光光度计(FR-IR)(日本分光株式会社制)的组成分析的结果是,该混合体的组成比为丙烯腈20.1质量%、丁二烯50.6质量%、苯乙烯29.3质量%,除二烯类橡胶状聚合物以外的来自苯乙烯和丙烯腈单元的成分中的来自丙烯腈单元的成分的平均含量(VCN)为40.7质量%。另外,通过上述比浓粘度的测定方法进行测定而得到的比浓粘度为0.39分升/克。
(制造例12)接枝共聚物(b2-10)的制造
使用硫酸铝水溶液(水溶液中的硫酸铝份数为4质量份)代替在所得到的胶乳中添加的硫酸铝水溶液,并且在用离心分离法进行脱水时不进行利用去离子水的水洗,除此以外,进行与制造例6同样的操作,从而得到了接枝共聚物(b2-10)。使用傅里叶变换红外分光光度计(FR-IR)(日本分光株式会社制)的组成分析的结果是,该混合物的组成比为丙烯腈13.4质量%、丁二烯50.3质量%、苯乙烯36.3质量%,除二烯类橡胶状聚合物以外的来自苯乙烯和丙烯腈单元的成分中的来自丙烯腈单元的成分的平均含量(VCN)为27.0质量%。另外,通过上述比浓粘度的测定方法进行测定而得到的比浓粘度为0.41分升/克。
(制造例13)接枝共聚物(b2-11)的制造
使用硫酸镁水溶液(水溶液中的硫酸镁份数为4质量份)代替在所得到的胶乳中添加的硫酸铝水溶液,并且在用离心分离法进行脱水时不进行利用去离子水的水洗,除此以外,进行与制造例12同样的操作,从而得到了接枝共聚物(b2-11)。使用傅里叶变换红外分光光度计(FR-IR)(日本分光株式会社制)的组成分析的结果是,该混合物的组成比为丙烯腈13.6质量%、丁二烯50.2质量%、苯乙烯36.2质量%,除二烯类橡胶状聚合物以外的来自苯乙烯和丙烯腈单元的成分中的来自丙烯腈单元的成分的平均含量(VCN)为27.3质量%。另外,通过上述比浓粘度的测定方法进行测定而得到的比浓粘度为0.40分升/克。
(制造例14)接枝共聚物(b2-12)的制造
使用氯化钙水溶液(水溶液中的氯化钙份数为4质量份)代替在所得到的胶乳中添加的硫酸铝水溶液,并且在用离心分离法进行脱水时不进行利用去离子水的水洗,除此以外,进行与制造例6同样的操作,从而得到了接枝共聚物(b2-12)。使用傅里叶变换红外分光光度计(FR-IR)(日本分光株式会社制)的组成分析的结果是,该混合物的组成比为丙烯腈13.5质量%、丁二烯50.0质量%、苯乙烯36.5质量%,除二烯类橡胶状聚合物以外的来自苯乙烯和丙烯腈单元的成分中的来自丙烯腈单元的成分的平均含量(VCN)为27.0质量%。另外,通过上述比浓粘度的测定方法进行测定而得到的比浓粘度为0.41分升/克。
(制造例15)接枝共聚物(b2-13)的制造
使用硫酸水溶液(水溶液中的硫酸份数为2质量份)代替在所得到的胶乳中添加的硫酸铝水溶液,除此以外,进行与制造例3同样的操作,从而得到了接枝共聚物(b2-13)。使用傅里叶变换红外分光光度计(FR-IR)(日本分光株式会社制)的组成分析的结果是,该混合物的组成比为丙烯腈20.2质量%、丁二烯50.8质量%、苯乙烯29.0质量%,除二烯类橡胶状聚合物以外的来自苯乙烯和丙烯腈单元的成分中的来自丙烯腈单元的成分的平均含量(VCN)为41.1质量%。另外,通过上述比浓粘度的测定方法进行测定而得到的比浓粘度为0.39分升/克。
(制造例16)接枝共聚物(b2-14)的制造
使用硫酸水溶液(水溶液中的硫酸份数为2质量份)代替在所得到的胶乳中添加的硫酸铝水溶液,除此以外,进行与制造例6同样的操作,从而得到了接枝共聚物(b2-14)。使用傅里叶变换红外分光光度计(FR-IR)(日本分光株式会社制)的组成分析的结果是,该混合物的组成比为丙烯腈13.4质量%、丁二烯50.3质量%、苯乙烯36.3质量%,除二烯类橡胶状聚合物以外的来自苯乙烯和丙烯腈单元的成分中的来自丙烯腈单元的成分的平均含量(VCN)为27.0质量%。另外,通过上述比浓粘度的测定方法进行测定而得到的比浓粘度为0.41分升/克。
(制造例17)共聚物(b1-1)的制造
在断绝与空气接触的状态下,制备包含丙烯腈29.0质量份、苯乙烯40.5质量份、乙苯30.5质量份、α-甲基苯乙烯二聚体0.3质量份、具有7个如以下化学式(2)所示的重复单元的过氧化物(10小时半衰期63.5℃)1.05质量份的单体混合物,并连续地向反应器供给。
聚合温度调节至120℃。在搅拌转速为95转的条件下进行充分的混合。平均滞留时间设定为4.0小时。将聚合率55%、聚合物浓度为50质量份的溶液连续地从反应器抽出,输送至第一分离槽。用热交换器加热至160℃,在真空度60托下进行脱挥发成分,使反应混合物中的聚合物浓度达到65质量份,然后从第一分离槽排出,输送至第二分离槽。用热交换器将反应混合物加热至260℃,在真空度32托下进行脱挥发成分,使反应混合物中的挥发性成分的含量达到0.7质量份、聚合物成分达到99.4质量份,然后排出,从而得到了颗粒状的产品。使用傅里叶变换红外分光光度计的组成分析的结果是,该共聚物的组成比为丙烯腈39.5质量份、苯乙烯60.5质量份。取出所得到的共聚物0.5g,投入丙酮10mL中,进行30分钟振荡,结果该共聚物全部溶于丙酮。
使所得到的丙酮溶液的丙酮蒸发后,将残留的成分0.25g用2-丁酮50mL溶解,对于所得到的溶液,在30℃使用Cannon-Fenske型毛细管测定了比浓粘度(ηsp/c)。比浓粘度为0.49分升/克。
(制造例18)共聚物(b1-2)的制造
将使用量调节为丙烯腈18.5质量份、苯乙烯50.5质量份、乙苯31.0质量份,除此以外,进行与制造例17同样的操作,从而制造了共聚物(b1-2)。使用傅里叶变换红外分光光度计的组成分析的结果是,该共聚物的组成比为丙烯腈26.5质量份、苯乙烯73.5质量份。取出所得到的共聚物0.5g,投入丙酮10mL中,进行30分钟振荡,结果该共聚物全部溶于丙酮。
使所得到的丙酮溶液的丙酮蒸发后,将残留成分0.25g用2-丁酮50mL溶解,对于所得到的溶液,在30℃用Cannon-Fenske型毛细管测定了比浓粘度(ηsp/c)。比浓粘度为0.48分升/克。
(制造例19)共聚物(b1-3)的制造
在断绝与空气接触的状态下,制备包含丙烯腈33.2质量份、苯乙烯29.9质量份、丙烯酸丁酯8.1质量份、乙苯28.8质量份、α-甲基苯乙烯二聚体0.3质量份、过氧化异丙基碳酸叔丁酯0.01质量份的单体混合物,并连续地向反应器供给。聚合温度调节为142℃。在搅拌转速为95转的条件下进行充分的混合,搅拌强度P/V为4.0kw/m3。在此,P(kw)是指搅拌所需要的动力,可以通过测定混合时的消耗电力而容易地求出。另外,V(m3)是混合部的空间容积,是对溶液施加剪切力的部分的空间容积。平均滞留时间设定为1.65小时。将聚合率60%、聚合物浓度为50质量份的溶液连续地从反应器抽出,输送至第一分离槽。用热交换器加热至160℃,在真空度60托下进行脱挥发成分,使反应混合物中的聚合物浓度达到65质量份,然后从第一分离槽排出,输送至第二分离槽。用热交换器将反应混合物加热至260℃,在真空度32托下进行脱挥发成分,使反应混合物中的挥发性成分的含量达到0.7质量份、聚合物成分达到99.4质量份,然后排出,从而得到了颗粒状的产品。该共聚物的组成比为丙烯腈38.6质量份、苯乙烯50.3质量份、丙烯酸丁酯8.4质量份。取出所得到的共聚物0.5g,投入丙酮10mL中,进行30分钟振荡,结果该共聚物全部溶于丙酮。
使所得到的丙酮溶液的丙酮蒸发后,将残留的成分0.25g用2-丁酮50mL溶解,对于所得到的溶液,在30℃用Cannon-Fenske型毛细管测定了比浓粘度(ηsp/c)。比浓粘度为0.42分升/克。
(制造例20)共聚物(b1-4)的制造
将使用量调节为丙烯腈32.0质量份、苯乙烯37.0质量份、乙苯31.0质量份,除此以外,进行与制造例17同样的操作,从而制作了共聚物(b1-4)。使用傅里叶变换红外分光光度计的组成分析的结果是,该共聚物的组成比为丙烯腈46.5质量份、苯乙烯53.5质量份。取出所得到的共聚物0.5g,投入丙酮10mL中,进行30分钟振荡,结果该共聚物全部溶于丙酮。
使所得到的丙酮溶液的丙酮蒸发后,将残留的成分0.25g用2-丁酮50mL溶解,对于所得到的溶液,在30℃用Cannon-Fenske型毛细管测定了比浓粘度(ηsp/c)。比浓粘度为0.48分升/克。
(制造例21)共聚物(b1-5)的制造
将使用量调节为丙烯腈14.5质量份、苯乙烯54.5质量份、乙苯31.0质量份,除此以外,进行与制造例17同样的操作,从而制造了共聚物(b1-5)。使用傅里叶变换红外分光光度计的组成分析的结果是,该共聚物的组成比为丙烯腈20.5质量份、苯乙烯79.5质量份。取出所得到的共聚物0.5g,投入丙酮10mL中,进行30分钟振荡,结果该共聚物全部溶于丙酮。
使所得到的丙酮溶液的丙酮蒸发后,将残留的成分0.25g用2-丁酮50mL溶解,对于所得到的溶液,在30℃用Cannon-Fenske型毛细管测定了比浓粘度(ηsp/c)。比浓粘度为0.49分升/克。
(实施例1)
充分干燥进行除去水分后,将作为芳香族聚碳酸酯(A)的Panlite L-1225Y(商标名、帝人化成株式会社制)70质量份、接枝共聚物(b2-1)10质量份、共聚物(b1-1)5质量份、共聚物(b1-2)15质量份、作为滑动助剂的SANWAX E-250P(商标名、三洋化成工业株式会社制、重均分子量1.0万、酸值20)0.5质量份和NUC3195(商标名、陶氏化学日本株式会社制)0.5质量份混合,然后投入料斗,使用双螺杆挤出机(PCM-30、L/D=28、池贝铁工株式会社制)在料筒设定温度250℃、螺杆转速200rpm、混炼树脂的排出速度15kg/小时的条件下进行混炼,从而得到了树脂颗粒。使用所得到的树脂颗粒进行了评价。将各评价结果示于表1中。
(实施例2~20、比较例1~13)
调节成表1、2所述的组成,除此以外与实施例1同样进行制造,从而得到了实施例2~20、比较例1~13的树脂颗粒。使用所得到的树脂颗粒进行了评价。将各评价结果示于表1、2中。
[表2]
需要说明的是,实施例的包含共聚物(b1)的相在任一相中均分别包含体积平均粒径50~1000nm的橡胶状聚合物。
本申请基于2013年4月23日向日本特许厅申请的日本专利申请(日本特愿2013-090801),其内容在此以参考的方式并入本文。
产业实用性
根据本发明,可以简便地得到面向电气、电子设备领域、OA设备领域等的外壳、家电设备的内外装、游戏设备的外装、汽车的内装等用途的耐冲击性和涂装后的涂装鲜映性、涂膜粘附性、涂装后的耐划伤性的平衡优良的热塑性树脂组合物。