JP2000086730A - グラフト共重合体粉体およびその製造方法 - Google Patents
グラフト共重合体粉体およびその製造方法Info
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Abstract
子径が塩化ビニル樹脂粒子より若干大きく、しかも粒度
分布がシャープな粉体を得ること。 【解決手段】 ブタジエン成分40〜85重量%、およ
びこれと共重合可能な単量体成分15〜60重量%から
なるグラフト共重合体からなり、嵩比重が0.5g/cm3以
上、平均粒子径が60〜300μmであることを特徴と
するグラフト共重合体粉体およびその製造方法。
Description
の耐衝撃性改質剤に最適な粉体特性を有するグラフト共
重合体粉体に関するものである。さらに詳しくは、嵩比
重が高く、流動性に優れ、粒子径分布がシャープなグラ
フト共重合体粉体に関する。
される粉体特性としては、次の点が挙げられる。
ど輸送コストが低くなり、また、在庫スペ−スも削減で
き経済的である。さらには、塩化ビニル樹脂と混合後の
コンパウンドの嵩比重も比例して高くなるので、成形サ
イクルを短縮できる利点も生じる。
体の自動計量および輸送方式の大型化に対応可能な高い
流動性と耐ブロッキング性が必要である。
は、粒子径が100〜150μmの粒子が一般的であ
り、これらの粒子と混合しても分級が起こらないような
粒子径である必要がある。そのためには、できるだけ塩
化ビニル樹脂の粒子径と同等の粒子径にする必要があ
る。一方、粒子径の小さな微粉(50μm以下)は粉体
取り扱い時に容易に浮遊し、作業環境を悪化させる。
タジエン/スチレン)樹脂に代表される塩化ビニル樹脂
耐衝撃改質剤用のグラフト重合体は、少量添加での衝撃
強度発現性を向上させるため、ますます高ゴム含有量化
している。しかしながら高ゴム含有量化するほど、嵩比
重等の粉体特性は低化する傾向にある。
粉体特性を改良する方法は種々検討されている。例え
ば、特開昭57−187322号公報には、特殊な細管
を用いて凝固し高嵩比重粉体を得る方法が示されてお
り、実施例1においては嵩比重0.5g/cm3のABS(ア
クリロニトリル/ブタジエン/スチレン)樹脂粉体が得
られているが、平均粒子径は400μmと大きく、塩化
ビニル樹脂用途には不充分である。また特公平4−34
14号公報の実施例1にも同様の方法で、嵩比重0.5
2g/cm3のABS樹脂粉体が得られているが、ここでも
平均粒子径が640μmと大きく、塩化ビニル樹脂用途
には不充分である。また上記のいずれの方法でもMBS樹
脂においては、嵩比重0.5g/cm3以上の粉体は得られて
いない。特開昭62−149726号公報には、ラテッ
クスに有機液体を添加して凝固し高嵩比重粉体を得る方
法が示されており、実施例5においては嵩比重0.54g
/cm3のアクリル系樹脂粉体が得られているが、ジエン系
グラフト重合体においては、嵩比重0.4g/cm3以上の粉
体は得られていない。特公平6−76498号公報に
は、凝固剤を点在させ粒子を成長させた後、特定温度で
固化し、その後高温で焼結して高嵩比重粉体を得る方法
が示されており、実施例2においては、嵩比重0.55g
/cm3のMBS樹脂粉体が得られているが、この粒子径
は、約4000μmであり、塩化ビニル樹脂用途には不
適である。また、特公昭57−125208号公報に
は、凝析スラリーに有機溶剤を添加して、嵩比重0.4
9g/cm3、平均粒子径約200μmのMBS樹脂が得られ
ている。しかしながら、粒度分布は多峰性であり、さら
に、この方法で得られた粒子の真球度は、0.8以下で
あり、粉体流動性が、衝撃を加えないと流動しないレベ
ルである。
ニル樹脂等の耐衝撃改質剤として最適な粉体特性を有す
る高ゴム含有量ジエン系グラフト重合体は未だ、見出さ
れていない。
子からなり、平均粒子径が塩化ビニル樹脂粒子より若干
大きく、しかも粒度分布がシャープな粉体を得ることに
ある。
エン成分40〜85重量%、およびこれと共重合可能な
単量体成分15〜60重量%からなるグラフト共重合体
で、粉体の嵩比重が0.5g/cm3以上、平均粒子径が60
〜300μmであることを特徴とする塩化ビニル樹脂用
耐衝撃改質剤として最適な粉体特性を有するグラフト共
重合体粉体およびその製造方法にある。
においてグラフト共重合体を構成する単量体成分として
は、1,3ブタジエンを40〜85重量%含有すること
が好ましい。1,3ブタジエンの含量が40重量%未満
であると、耐衝撃改質剤としての性能が低下する。逆に
1,3ブタジエンの含量が85重量%を超えると、良好
な粉体特性が期待できなくなる。またこれと共重合可能
な成分は、グラフト共重合体100重量%中、スチレン
成分5〜40重量%、メチルメタクリレート成分10〜
25重量%およびこれらと共重合可能な単量体成分0〜
40重量%であることが好ましい。また、スチレン、メ
チルメタクリレート以外の共重合可能な単量体成分とし
ては、特に限定はしないが、必要に応じてアクリロニト
リル等のシアン化ビニル化合物、エチルアクリレート、
ブチルアクリレート等のアルキルアクリレート、ターシ
ャリブチルメタクリレート等のアルキルメタクリレー
ト、α−メチルスチレン等の芳香族ビニル化合物、1,
3ブチレンジメタクリレート、ジビニルベンゼン等の架
橋剤等が挙げられる。
ブタジエンまたはスチレンーブタジエン共重合体にスチ
レン、メチルメタクリレート等の単量体をグラフト重合
したものが好ましい。
において、粉粒状グラフト重合体は、嵩比重が0.5g/c
m3以上であることが必須である。
り、嵩比重の上限は特に規定しないが、実質的樹脂の真
比重を考慮すると1.0g/cm3以下である。粉体の嵩比重
が0.5g/cm3未満の場合、貯蔵用サイロ・ホッパー、梱
包袋サイズ等を大容量のものが必要となり、さらには運
送コストをはじめとする物流コストが高くなる結果とな
る。また加工時には、塩化ビニル樹脂と混合後のコンパ
ウンドの嵩比重も低下し成形サイクルに悪影響を及ぼす
ことになる。
発明において、粉粒状グラフト重合体の平均粒子径は6
0〜300μmである。好ましくは、80〜200μm、
さらに好ましくは、100〜150μmである。
0μmを超えるような粗粒子の割合が多くなり、塩化ビ
ニル樹脂との混合時に分級が起こったり、分散不良によ
り成形品に外観欠陥が生じる原因となる。逆に平均粒子
径が60μm未満になると、50μm以下の微粉の割合が
増え、粉塵浮遊による作業環境の悪化を招く事になる。
ここでいう平均粒子径は下記のd50を意味する。
発明において、粉粒状グラフト重合体の粒子径分布は、
次式(I)で表される粉体の粒子径分布の広がりが2以
下であることが好ましい。特に好ましくは1.5以下で
ある。
より小さい粒子の積算量(重量%)を測定した時、それ
ぞれ90重量%、50重量%、10重量%の積算量に対
応する粒子径である。
平均粒子径が60〜300μmの範囲に入っていても、
50μm以下の微粉ならびに500μm以上の粗粉が増え
る。
明において、粉粒状グラフト重合体の粒子形状は、次式
(II)で表される粉体粒子の真球度の平均値が0.80
以上であることが好ましい。
粉体粒子の真球度の平均値が0.80未満の場合、粒子
が不定形になり、流動性、耐ブロッキング性が低下す
る。
中に、無機改質剤を含有することが好ましい。無機改質
剤としては、Si、Mg、Al、Ca、Ba、Zn、およびTiからな
る群より選ばれた一種以上の元素の酸化物、塩化物、水
酸化物、炭酸塩および硫酸塩の単独またはそれらの混合
物が挙げられ、その具体例としては、SiO2、MgO、Al
2O3、CaCO3、TiO2、タルク、クレー等が挙げられる。
無機改質剤を添加しないと、特に、高ゴム含有量グラフ
ト重合体の場合に十分な流動性、耐ブロッキング性が発
現しない場合がある。
重合体粉末100重量部に対して、0.005重量部〜
1.0重量部が好ましい。
ング性の向上のみならず、嵩比重向上にも効果がある。
の製造方法については、特に制限は無いが、乳化重合法
によりグラフト共重合体ラテックスを重合した後噴霧乾
燥して粉体化することが好ましい。噴霧乾燥以外の方法
では、球状で粒子内部の密度が高い粒子が得られにく、
また粒子径分布も広くなり易い。特に好ましくは、乳化
重合法により固形分40重量%以上のグラフト共重合体
ラテックスを重合した後噴霧乾燥して粉体化することが
良い。グラフト共重合体ラテックスの固形分が40重量
%未満の場合、噴霧乾燥しても十分な嵩比が得られない
事がある。
く公知の方法が使用できる。噴霧乾燥の方法については
公知の方法が使用できるが、好ましい噴霧装置として
は、加圧2流体ノズルが挙げられる。また、熱風入り口
温度は200℃以下が好ましい。
なお,実施例、比較例中の部数、%は特にことわりがな
い限り重量部、重量%を表すものである。
以下に示す方法で行った。
ドライヤー(直胴部高さ8m、直胴部内径1.6m、加圧
2流体ノズル)を用いた。
第408号)によって規定されている評価機器を用い
て行った。なお、重合体粒子の嵩比重測定はJIS-K-67
21に基づいて行い(単位:g/cm3)、粒子の流動性は
この嵩比重測定器に重合体粒子80gを入れ、ダンパー
を取り外して単位時間当たりの粒子流出量(単位:g/se
c)を測定した。
性) (1)ブタジエン系重合体ラテックスの合成 以下の物質を70Lオートクレーブ(実用耐圧0.6M
PaG)に仕込み攪拌しながら昇温,43℃になった点
で触媒を反応器内に投入。その後70℃まで昇温し,重
合開始0.5時間から1.5時間かけて乳化剤を連続添
加し、重合開始2.5,3.0,3.5時間後開始剤を
追加添加した。しかる後、重合転化率97%に達した時
点で重合を終了した。得られたブタジエン系重合体ラテ
ックスの固形分は40%であった。
素置換した後、ナトリウムホルムアルデヒドスルホキシ
レート0.3部を添加し、内温を70℃に昇温した。そ
の後、1段目グラフト単量体を60分かけて連続添加し
た。その後80分保持した後、2段目グラフト単量体を
90分かけて連続添加した。その後120分保持した
後、3段目グラフト単量体を20分かけて連続添加し1
20分保持し重合を終了した。
ン成分48%)ラテックス(固形分46%)を、下記の
条件で噴霧乾燥した。
72、日本アエロジル(株)製)をグラフト重合体10
0部に対して、0.05部の割合で同時添加した以外は
実施例1と全く同様にして乾燥粉体を得た。
1に示した。
重合体100部に対して、0.15部混合添加した。得
られた乾燥粉体の粉体特性評価結果を表1に示した。
例1と全く同様にして、グラフト共重合体ラテックスを
得た。
ン成分52%)ラテックス(固形分45%)を、下記の
条件で噴霧乾燥した。この時同時に熱風入り口付近か
ら、疎水シリカ(R−972、日本アエロジル(株)
製)をグラフト重合体100部に対して、0.1部の割
合で添加した。
号公報の方法) 実施例1で用いたラテックスを、内径7mm、長さ10mm
の細管より、線速度50〜100cm/secで30℃の1%
硫酸水溶液中に吐出させた。この溶液をそのまま93℃
まで加熱して10分間放置後、ろ過、水洗、脱水後乾燥
した。得られた乾燥粉体の粉体特性評価結果を表1に示
した。
施例1と全く同様にして、乾燥粉体を得た。
く、微粉が多いため取り扱い性が非常に悪かった。
三辺が725mm×425mm×155mm(内容積47.8
リットル)の梱包用紙袋に充填したところ、25Kgの梱
包が可能であった。
実施例5と同様の梱包用紙袋に充填したところ、20Kg
の梱包が限界であった。
性改質剤に最適な粉体特性を有する粉粒状ジエン系グラ
フト重合体得られるようになった。この粉体は、嵩比重
が高く、流動性に優れ、粒度分布がシャープであるた
め、貯蔵・輸送設備の簡略化・大型化が可能であり、粉
体の取り扱い性も大幅に改善できた。
Claims (7)
- 【請求項1】 ブタジエン成分40〜85重量%、およ
びこれと共重合可能な単量体成分15〜60重量%から
なるグラフト共重合体からなり、嵩比重が0.5g/cm3以
上、平均粒子径が60〜300μmであることを特徴と
するグラフト共重合体粉体。 - 【請求項2】 グラフト共重合体が、ブタジエン成分4
0〜85重量%、スチレン成分5〜40重量%、メチル
メタクリレート成分10〜25重量%およびこれらと共
重合可能な単量体成分0〜40重量%からなることを特
徴とする請求項1のグラフト共重合体粉体。 - 【請求項3】 粉体中に、無機改質剤を含有することを
特徴とする請求項1のグラフト共重合体粉体。 - 【請求項4】 乳化重合法によりグラフト共重合体ラテ
ックスを重合した後、そのラテックスを噴霧乾燥して粉
体化することを特徴とする請求項1のグラフト共重合体
粉体の製造方法。 - 【請求項5】 乳化重合法により固形分40重量%以上
のグラフト共重合体ラテックスを重合した後、そのラテ
ックスを噴霧乾燥して粉体化することを特徴とする請求
項1のグラフト共重合体粉体の製造方法。 - 【請求項6】 次式(I)で表される粉体の粒子径分布
の広がりが、2以下である請求項1の粉粒状グラフト重
合体。 粒子径分布の広がり=(d90−d10)/d50−−−−(I) ここで、d90、d50、d10は、各粒子径毎にそれよ
り小さい粒子の積算量(重量%)を測定した時、それぞ
れ90重量%、50重量%、10重量%の積算量に対応
する粒子径である。 - 【請求項7】 次式(II)で表される粉体粒子の真球度
の平均値が0.80以上である請求項1の粉粒状グラフ
ト重合体。 真球度 =粒子の短径/粒子の長径−−−−(II)
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