JP2000256568A - ポリマーマトリックス用水性添加剤系 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 水性形態のＡＩＭ、ＭＢＳおよびＰＡ添加剤
の便利な使用を提供すること、別な方法では粉末形態で
入手不可能な新規添加剤組成物を提供すること、および
配合のコストを下げることである。 【解決手段】 ｉ）重合単位としてアクリル酸アルキル
エステルを含むポリマー；ｉｉ）重合単位として（メ
タ）アクリル酸アルキルエステルを含むポリマー；ｉｉ
ｉ）重合単位として１，３−ジエンを含むポリマー；ｉ
ｖ）重合単位として芳香族ビニルモノマーを含むポリマ
ー；ｖ）重合単位としてアクリロニトリルを含むポリマ
ーから選択される少なくとも１種のポリマー添加剤を含
み、ポリマー添加剤が、添加剤系の５から７０重量％の
量で存在する、ポリマーマトリックス樹脂に直接添加す
るための水性添加剤系。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】多くの成型品およびフィルムが、１または
それ以上の種々のポリマー樹脂から製造される。典型的
には、特定の物理的、化学的、および／または機械的特
性を有する最終用途製品の製造を可能にするためにこれ
らの樹脂を他の「添加剤」成分とブレンドしなければな
らない。したがって、例えば、ポリ（塩化ビニル）
（「ＰＶＣ」）などの樹脂の耐衝撃性は、コア−シェル
ポリマーなどの化合物の添加により著しく向上させるこ
とができることは周知である：コアシェルポリマーとし
ては、アクリル系耐衝撃性改良剤（「ＡＩＭ」）ならび
にメタクリル酸メチル−ブタジエン−スチレン（「ＭＢ
Ｓ」）改良剤などがあげられる。ＡＩＭはアクリル酸ア
ルキルエステルをベースとするコアを有し、ＭＢＳ改良
剤は、主としてブタジエン−スチレンコポリマーまたは
ブタジエンホモポリマーからなるコアを有する。いずれ
のタイプの改良剤のシェルも一般にポリメチルメタクリ
レートホモポリマーまたはメタクリル酸メチル−スチレ
ンコポリマーからなる。同様に、ＰＶＣなどの樹脂を加
工してフィルムまたは最終成型品を形成する能力はポリ
マー（典型的にはメタクリル酸メチルベースの）加工助
剤（「ＰＡ」）などの化合物の添加により向上されるか
またはそれを可能にできることも公知である。

【０００２】このような添加剤は、典型的には乳化重合
により製造し、次に乾燥して粉末形態にした後、ポリマ
ー樹脂基質／マトリックスとブレンドされる。したがっ
て、組成物を単離できることは新規添加剤組成物の選択
に関して認められていた条件であった。典型的には、こ
の条件は多段ポリマー組成物の使用により解決され、こ
れの外層シェルは比較的高いＴｇを有し（「硬質」であ
ると称する場合もある）、単離能力を提供し、一方、内
層（例えば、「ゴム状」コア）は機能の多くを提供す
る。伝統的な粉末形態添加剤系の代替物が提案されてき
たが、どれも特に実行可能であると証明されたものはな
く、多くはＡＩＭ、ＭＢＳまたはＰＡ型添加剤以外の添
加剤に関する。

【０００３】米国特許第３８６４４３２号は、エチレン
／酢酸ビニルコポリマーラテックスをＰＶＣ、ＰＶＣ／
酢酸ビニル、およびポリエチレンなどのポリマー樹脂と
組み合わせてエラストマー処理熱可塑性プラスチックの
流動性粉末を得ることを記載している。この特許により
例示される唯一の「添加剤」系はエチレン／酢酸ビニル
エラストマーに関する。該特許によりＰＶＣをエチレン
／酢酸ビニルラテックスと混合すると流動性粉末（該発
明の目的）が得られることがわかるが、該発明はラテッ
クスの使用により得られる耐衝撃性（もしあるならば）
について記載していない。

【０００４】米国特許第３０６７１６２号は、樹脂マト
リックスの希水性分散液と可塑剤、例えばジエチルヘキ
シルフタレートなどの水性分散剤との組み合わせを開示
している。可塑剤を次にゆっくり樹脂粒子に吸収させ
る。樹脂／可塑剤顆粒を次に水性相から濾過により分離
し、常法により乾燥させる。この特許において記載され
るプロセスは遅く、最初に製造するかまたは入手した成
分を混合する以外に多くの追加的段階を必要とする。す
なわち、（１）成分（樹脂および可塑剤の両方）の水性
分散液を調製しなければならない；（２）相当量の水の
除去が必要である；（３）水を除去した後、生成物を別
に乾燥しなければならない。さらに、この特許は水性形
態のＡＩＭ、ＭＢＳまたはＰＡ添加剤の使用を開示して
いない。

【０００５】米国特許第３８１３２５９号は、樹脂コー
トされたエラストマー粒子を得るプロセスを開示し、こ
のプロセスにおいて希樹脂ラテックスがエラストマース
ラリー上で非常に特殊な温度範囲内でゆっくり凝固し、
樹脂はそれ自身と、またエラストマーと実際に溶融する
ことなく融合する。このプロセスは時間がかかり、非常
に希薄な樹脂のラテックス（すなわち、０．１〜８％固
体含量）を使用することが必要であり、したがって相当
量の水の除去を要する。さらに、凝固プロセスは、ラテ
ックスがエラストマー粒子上にコーティングされないで
別の相として凝固するのを防ぐために慎重にモニターさ
れなければならない。

【０００６】改質剤ラテックスの存在下でのマトリック
ス樹脂モノマーのその現場重合（ｉｎ−ｓｉｔｕ ｐｏ
ｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ）は米国特許第４２７２４２
４号に記載されている。このような方法は多くの欠点が
ある。改質剤ラテックスの存在はマトリックスモノマー
の重合に悪影響をおよぼし、粗い粒子をもたらし、重合
反応器の壁面上にポリマースケールが沈着する。さら
に、反応混合物から最終的に除去される水は種々の量の
系に導入されなかった改質剤ラテックスを含む可能性が
あり、環境問題を引き起こしうる。さらに、このような
方法は種々の配合（最終用途に応じて）でマトリックス
樹脂を種々の量の添加剤とブレンドするマトリックス樹
脂配合者に十分な程度の適応性を提供しない。

【０００７】マトリックス樹脂とのブレンドにおいて用
いる種々の加工滑剤、安定剤およびフィラーの「人工
的」乳化は、米国特許第４０４０９９７号および米国特
許第５３３４６４４号などの参考文献に記載されてい
る。これらの参考文献において記載されている添加剤は
一般的に乳化技術から製造されず、したがって、市販の
形態（典型的には固体）で得、これらが乳化される特定
の条件に付さなければならない。これらの参考文献は、
普通にエマルジョン形態で製造され、したがってエマル
ジョン形態で使用するために追加的プロセスを必要とし
ないＡＩＭ、ＭＢＳまたはＰＡ組成物の使用を扱わな
い。

【０００８】米国特許第４８８０８７７号は、これによ
りグラフトゴムポリマーのラテックスを熱可塑性樹脂と
ブレンドできるようなプロセスを開示している。該プロ
セスは手間がかかり、グラフトゴムポリマーを有機溶媒
と混合し；続いて水性相を混合物から除去し；次にマト
リックス樹脂を混合物の有機相に添加し；続いて有機溶
媒（および残存する水）を除去し；続いてさらに加工す
ることが必要である。開示されたプロセスは面倒であ
り、有機溶媒を使用し、これは環境、健康および安全性
の問題をもたらす可能性がある。

【０００９】欧州特許第ＥＰ７３５０７８Ａ１号は、エ
ラストマーポリマーのエマルジョンを熱可塑性樹脂とと
もにスクリュー式射出成形機中に加えることにより耐衝
撃性改良熱可塑性プラスチックを製造する方法を開示し
ている。しかしながら、エマルジョン形態のエラストマ
ーポリマーをマトリックス樹脂と直接組み合わせるので
はなく、欧州特許第ＥＰ７３５０７８号はエラストマー
エマルジョンをまず面倒な機械的脱水プロセスに付し、
その後マトリックス樹脂と混合しなければならないこと
を記載している。したがって、エラストマーエマルジョ
ンを実際にマトリックス樹脂と混合するときまでに、ほ
とんどの水が除去され、基本的には粉末形態で存在す
る。

【００１０】したがって、本発明の目的は、水性形態の
ＡＩＭ、ＭＢＳおよびＰＡ添加剤の便利な使用を提供す
ることである。本発明のさらなる目的は、別な方法では
粉末形態で入手不可能な新規添加剤組成物を提供するこ
とである。本発明のさらなる目的は、最終用途のブレン
ドの配合で多大な適応性をマトリックス−樹脂配合者に
提供することである。本発明のさらなる目的は、ＡＩ
Ｍ、ＭＢＳ、およびＰＡ組成物の製造のコストを下げ、
マトリックス樹脂と添加剤の配合のコストを下げること
である。

【００１１】本発明は、水性添加剤系（ａｑｕｅｏｕｓ
ａｄｄｉｔｉｖｅ ｓｙｓｔｅｍ）の使用により粉末
形態の添加剤の伝統的使用に対する有用な代替物を提供
する。水性添加剤系の使用はいくつかの利点を提供す
る。このような添加剤製品の製造における単離段階を除
くことにより、添加剤をより短い時間で、より低いコス
トで製造することができる。さらに、水性添加剤系の使
用により、ポリマーデザイナーはエマルジョンから乾燥
粉末を単離する必要がなくなるので新規な向上された改
良剤組成物のデザインが可能になる。加えて、水性添加
剤系の使用は粉末形態の添加剤の取り扱いに伴う粉塵お
よび圧密の問題を取り除く。最後に、水性添加剤系の使
用は添加剤と樹脂を混合するための柔軟性を提供する：
すなわち、添加剤はまだ湿ったウェットケーク形態の樹
脂と混合され、乾燥されることができ；他の配合成分と
ブレンドされるか；または配合段階中に押出機または混
練機中にポンプで供給されることができる。この柔軟性
は、さらに低コストのプロセスおよび／または改良され
た混合の均質性を提供できる。

【００１２】本発明は、 ｉ）重合単位としてアクリル酸アルキルエステルを含む
ポリマー； ｉｉ）重合単位として（メタ）アクリル酸アルキルエス
テルを含むポリマー； ｉｉｉ）重合単位として１，３−ジエンを含むポリマ
ー； ｉｖ）重合単位として芳香族ビニルモノマーを含むポリ
マー； ｖ）重合単位としてアクリロニトリルを含むポリマー から選択される少なくとも１種のポリマー添加剤を含
み、ポリマー添加剤が添加剤系の５から７０重量％の量
で存在するポリマーマトリックス樹脂に直接添加するた
めの水性添加剤系を提供する。

【００１３】本発明はさらに Ａ）ｉ）重合単位としてアクリル酸アルキルエステルを
含むポリマー； ｉｉ）重合単位として（メタ）アクリル酸アルキルエス
テルを含むポリマー； ｉｉｉ）重合単位として１，３−ジエンを含むポリマ
ー； ｉｖ）重合単位として芳香族ビニルモノマーを含むポリ
マー； ｖ）重合単位としてアクリロニトリルを含むポリマー から選択される少なくとも１種のポリマー添加剤を含
み、ポリマー添加剤が添加剤系の５から７０重量％の量
で存在する水性添加剤系とポリマーマトリックス樹脂を
接触させることにより添加剤−マトリックス混合物を形
成し； Ｂ）前記添加剤−マトリックス混合物を乾燥することを
含む添加剤をポリマーマトリックス樹脂とブレンドする
方法を提供する。

【００１４】本発明の水性相添加剤系を使用する主な利
点は、水を除去し、粉末を形成するための高価なエネル
ギー集約単離法（例えば、噴霧乾燥または凝固／濾過／
脱水／乾燥）を避けることができることである。ＡＩ
Ｍ、ＭＢＳおよびＰＡ添加剤は典型的にはわずか０．１
〜１５部（１００部のＰＢＶ固体量に基づく固体含量）
で樹脂マトリックス配合物中で用いられ、これらの添加
剤はほぼ同量の水を含む水性エマルジョンとして製造さ
れるので、本発明者らはミキサー、混練機、および／ま
たは押出機の摩擦熱を用いて存在する少量の水を当業界
で公知の技術により示唆されるよりもより効率的に除去
できることを見いだした。当業者に必要に応じて容認さ
れている面倒で高価な単離法は、混合および乾燥を組み
あわせて一段階にすることができるので、実際には必要
ない。

【００１５】特定された範囲は特記しないかぎり両端の
値を含むものと解釈する。

【００１６】本発明は、現在粉末形態でのみ使用される
多くの公知の添加剤組成物に対応する水性添加剤系の使
用を提供する。本発明では、これらの添加剤は、高速ミ
キサー、ブレンダー、混練機、押出機および／または流
動乾燥床（ｆｌｕｉｄｉｚｅｄ ｄｒｙｉｎｇ ｂｅ
ｄ）などの標準的装置を用いて水性形態においてマトリ
ックス樹脂とブレンドされる。典型的にはブレンドされ
た配合物中に添加される他の成分（例えば、滑剤、熱安
定剤、ワックス、顔料およびフィラー）もまたこの同じ
混合装置中に、水性形態、液体形態、または粉末形態の
いずれかで添加される。本発明の水性添加剤系をマトリ
ックス樹脂とブレンドする場合、添加剤系に含まれる水
を、ブレンドを目的温度まで加熱するプロセスの一部と
して蒸発させる。好ましくは、混合装置はブレンド操作
中に発生する水蒸気を除くための手段（減圧またはベン
ト）を備えている。

【００１７】ポリマーマトリックスおよびポリマーベー
スの添加剤はいずれも通常は反応容器中で製造される。
添加剤を実際マトリックスと反応容器中で化学的に「グ
ラフト」することができる。米国特許第４１６３８３８
号に記載されているように、ＰＶＣ−アクリルアロイは
エマルジョンをＰＶＣ懸濁液にグラフトすることにより
得ることができる。しかしながら、この方法は、化学的
グラフトにより可能となるよりも多くの、また場合によ
ってはより少ない添加剤をその中に添加して配合物を製
造しようとすることが多い配合者を規制する。本発明
は、ポリマーマトリックスとポリマーベースの添加剤を
組み合わせて所望の添加剤配合を達成するための多くの
方法を提供することによりこの欠点を克服する。本発明
はポリマーデザインおよび混合／配合法のいずれについ
ても製造者、フォーミュレーターおよびコンパウンダー
に多大な汎用性を提供する。

【００１８】本発明者らはポリマーベースの添加剤を種
々の異なる形態で異なるタイプの装置中で、これもまた
異なる形態のポリマーマトリックスに添加できることを
見いだした。すなわち、添加剤を「バリューチェイン
（ｖａｌｕｅ ｃｈａｉｎ）」中に種々の「エントリー
ポイント」で設置することができる。例えば、マトリッ
クス自体が部分的に乾燥しただけのスラリーまたはウェ
ットケークである時に添加剤をポリマーマトリックスに
添加できる。添加剤を添加して、次にポリマー−添加剤
混合物を所望の比で混合し、Ａｅｒｏｍａｔｉｃなどの
会社により製造された流動床乾燥機などの装置；または
Ｎｉｒｏなどの会社により製造された噴霧乾燥機；また
は類似の装置を用いて乾燥できる。添加剤それ自身は、
水性エマルジョン形態、凝固スラリー形態、または部分
的に乾燥したウェットケークであってもよい。ＰＶＣは
普通水性エマルジョンまたは懸濁重合プロセスで製造さ
れるが、ＰＶＣエマルジョンが凝固した後またはＰＶＣ
懸濁液を遠心分離した後のどちらもまだ「湿った」状態
であるので、この手順をＰＶＣに関して行うのは特に有
利である。驚いたことには、本発明者らは、添加剤およ
びポリマーマトリックスをこの方法で混合すると、ＰＶ
Ｃと添加剤のいずれもが粉末形態の対応する混合物より
もいくつかの重要な利点が得られることを見いだした：
１）初期水分量が４０％を越える場合であっても、残存
する水分を安全かつ有効に除去して０．２％未満にでき
る；２）熱安定性はＰＶＣ粉末および粉末形態の添加剤
の混合物のそれに匹敵する；３）不完全な重合プロセス
から残存するモノマー量がこのプロセス中に除去され、
したがって、得られた混合物中に予想されるよりも低
い；４）粉末特性（漏斗流れ（ｆｕｎｎｅｌ ｆｌｏ
ｗ）、粒度、および嵩密度）および取り扱いの容易さは
粉末混合物よりも改良されている；５）混合物のメルト
フローは粉末混合物よりも高く、加工が容易になる。

【００１９】ポリマー添加剤−ＡＩＭおよびＭＢＳ耐衝
撃性改良剤またはＰＡ−はＨｅｎｓｃｈｅｌ Ｉｎｃ．
およびＧｏｎｔｈｅｒ Ｐａｐｅｎｍｅｉｅｒ Ｇｍｂ
Ｈ＆ Ｃｏ．ＫＧ．などの会社により製造された特殊目
的用高速ブレンダー中でマトリックスに添加できる。こ
れらのブレンダーは高速で運転され、その結果ブレンダ
ーの内容物の摩擦発熱がおこり、約１００℃の温度が生
じ、ここで水分は単純な蒸発により除去できる。ポリマ
ーマトリックスを含む典型的な配合物中には多くの追加
成分を添加しなければならず、例えば熱安定剤、滑剤、
可塑剤、顔料およびフィラーが一般にＰＶＣ配合物に添
加されるので、ブレンダー添加は、非常に便利な「エン
トリーポイント」である。典型的な配合物ブレンドシー
ケンスの例を以下に示す。さらに、本発明者らは、添加
剤をブレンダーに水性形態で、エマルジョン、ウェット
ケークまたはスラリーのいずれかとして添加でき、同等
な性質かまたは場合によっては優れた性質がこのブレン
ドにより得ることができることを見いだした。例えば、
エマルジョン形態における添加剤のベント付ブレンダー
への添加はその後に押し出されたシートに対して改良さ
れたＧａｒｄｎｅｒ耐衝撃性、押出プロセス中における
より速い溶融流れ、および改良された粉末特性を提供す
ることができる。ポリマー添加剤がエマルジョン形態で
ある場合、本発明者らは一般的に添加剤をブレンドシー
ケンス中により低い温度で添加することが、水分を最も
速く、効率的に除去するためには最良であることを見い
だした。一方、エマルジョンを高温（８２℃）または低
温（２３℃）のいずれで添加するかによらず、本発明者
らは同等の耐衝撃性結果および熱安定性を得た。

【００２０】水性形態のポリマーベースの添加剤のブレ
ンダーまたは流動床乾燥機への添加に加えて、ポリマー
添加剤を押出機または混練機などの配合装置中へポンプ
輸送することができる。Ｃｉｎｃｉｎｎａｔｉ Ｍｉｌ
ａｃｒｏｎまたはＷｅｒｎｅｒ−Ｐｆｌｅｉｄｅｒｅｒ
などの会社により製造された押出機またはＢｕｓｓなど
の会社により製造された混練機は、ポリマーおよび他の
成分をペレットまたは配合された粉末に変換するか、ま
たは場合によっては直接フィルムおよび成型品に変換す
るために非常に一般的に用いられる装置である。当業者
らは、製品の規格により要求されるまさにその所望の加
工温度、剪断履歴および混合を提供するために押出機ま
たは混練機において用いられるスクリューおよび圧力シ
ールを設計することができる。この「エントリーポイン
ト」において、ポリマーマトリックス（それ自身かまた
は部分的もしくは完全に配合されたもののいずれか）を
押出機または混練機の一端に添加することができ、高温
および剪断により部分的に溶融する。適切な位置で、エ
マルジョンまたはウェットケーク形態のいずれかの水性
添加剤を第二の「ゾーン」へ「ポンプ輸送」し、部分的
または完全溶融ポリマーマトリックスとよく混合する。
本発明者らは、低剪断ダイヤフラムポンプ、例えばＨｙ
ｄｒｏｆｌｏ（Ｐｌｕｍｓｔｅａｄｖｉｌｌｅ、Ｐ
Ａ）、Ｍｉｌｔｏｎ ＲｏｙまたはＡｍｅｒｉｃａｎ
Ｌｅｗａなどにより製造されたものを有効なポンプ輸送
のために用いることができることを見いだした。別法と
して、プログレッシブキャビティーポンプ（ｐｒｏｇｒ
ｅｓｓｉｖｅ ｃａｖｉｔｙ ｐｕｍｐ）、たとえば、
Ｍｏｙｎｏ Ｉｎｃ．などにより製造されたものも、混
練機および押出機中へエマルジョンをポンプ輸送する目
的に適切である。水性形態の添加剤を溶融または粉末形
態のポリマーマトリックスと混合すると、水分を第三の
押出「ゾーン」中で、好ましくは減圧下で除去すること
ができる。本発明者らは、高含量の水分をこの方法で有
効に除去でき、耐衝撃性はブレンダー中に粉末形態で添
加された添加剤と組み合わせたＰＶＣのそれと同等であ
ることを見いだした。

【００２１】このような装置を用いて配合されたマトリ
ックス−添加剤混合物を次にペレットに再成型するか、
またはシートまたは成型品に成型することができる。別
法として、配合されたペレットまたは粉末は、さらなる
加工段階（例えば第二の押出機）中で再加工して、最終
用途で使用される非常に有用なシート、フィルムまたは
成型プラスチック物品に成型できる。

【００２２】これらの３つの「エントリーポイント」−
ブレンダー、ドライヤーおよび押出機／混練機−は種々
の組み合わせで一緒に用いることもできる。例えば、あ
る配合成分を大規模ブレンダーに添加して、１またはそ
れ以上の成分を含有していない大マスターバッチを得る
ことができる。次に、１またはそれ以上の水性ベースの
添加剤を粉末のこのマスターバッチ混合物へ、または別
のより小さな高速ブレンダー、または混練機または押出
機へ小「カップ」で添加できる。別法として、それぞれ
が水性形態である１またはそれ以上の添加剤−たとえば
アクリル系耐衝撃性改良剤、加工助剤、乳化熱安定剤
「パッケージ」および保存料として殺生物剤−をすべて
水性エマルジョン中で組み合わせることができ、次にエ
マルジョン混合物として、例えばブレンダーまたは押出
機へ添加することができる。

【００２３】これらの混合物および配合押出物の多くに
おいて、本発明者らは、より一般的な粉末ベースの手順
を用いて配合した混合物と比較して、これらの特性は完
全に同等であるかまたは場合によっては優れているかの
いずれかであることを見いだした。

【００２４】添加剤が普通にエマルジョン形態に製造さ
れない場合でも、例えば、米国特許第３６４２６７６号
に記載されているように、これを適当な溶媒中に溶解さ
せ、乳化剤および水を添加し、次に溶媒を除去すること
により「人工的に乳化させる」ことができる。エマルジ
ョン形態にすると、添加剤は前記のいずれの「エントリ
ーポイント」でも添加できる。

【００２５】最後に、水性形態の添加剤は新規添加剤に
ついて新規ポリマーデザインのための新しい機会を提供
する。粉末に単離する必要がないので、配合者およびポ
リマーデザイナーは非常により大きな融通性を有する。
耐衝撃性を改良し、加工性を改良し、コストをさげるよ
うになど、新規タイプのポリマー添加剤を、煩わしい添
加剤の粉末としての単離を必要とせずにデザインし、合
成することができる。これらの添加剤の一部を粉末に単
離することは非実際的であるかまた不可能である。すな
わち、このようなポリマーから形成される粉末は健康ま
たは環境に害となるほど微粉末であるか、あるいは非常
に「粘着性」で、圧縮されてブリックを形成するかのい
ずれかで、さらなる加工をするために塊を壊すための手
作業を要する。

【００２６】実施例において説明するように、本発明は
公知のデザインよりも低いＰＶＣ中への配合量でより良
好な潤滑および加工性を有する潤滑性ＰＡのデザインを
可能にする。加えて、本発明は著しく高いノッチ付アイ
ゾット耐衝撃性をもたらすような新規高アクリル酸アル
キルエステル含量ＡＩＭのデザインを可能にする。最後
に、ＭＢＳ改良剤は粉末への単離を必要とする特定の熱
安定性パッケージを必要としないでデザインできる。

【００２７】本発明を用いて、ポリ（塩化ビニル）
（「ＰＶＣ」）配合物を以下の手順でブレンドすること
ができる：（ａ）１００部のＰＶＣ粉末化樹脂をＨｅｎ
ｓｃｈｅｌ高速ミキサー（約１０００ｒｐｍの速度で運
転）に２３℃で添加し；（ｂ）２〜３０部のアクリル系
耐衝撃性改良剤の水性エマルジョンを２５℃で添加し；
（ｃ）０．９部の熱安定剤（例えば、「ＡＤＶＡＳＴＡ
Ｂ」ＴＭ−２８１ＳＰ、Ｍｏｒｔｏｎ Ｓｐｅｃｉａｌ
ｔｙ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓから入手可能）を５２℃で添
加し；（ｄ）１．３部のステアリン酸カルシウム安定剤
（例えば、Ｗｉｔｃｏから入手したステアリン酸カルシ
ウムまたはＢａｒｌｏｃｈｅｒ Ｉｎｃ．から入手した
「ＣＥＡＳＩＴ」Ｉ）を６６℃で添加し；０．５部の
「ＨＯＳＴＡＬＵＢ」ＸＬ１６５（Ｃｌａｒｉａｎｔか
ら入手可能）などのポリエチレンワックス滑剤および／
または０．５部のＡＣ６２９Ａ（Ａｌｌｉｅｄ−Ｓｉｇ
ｎａｌから入手可能な酸化ＬＤＰＥワックス）を６６℃
で添加し；（ｆ）１〜２部のアクリル系加工助剤の水性
エマルジョン、および１〜２部のアクリル系潤滑加工助
剤の水性エマルジョンを７７℃で添加し；（ｇ）１．０
部のＴｉＯ_２不透明剤、紫外線遮断剤（ＳＣＭ Ｃｈｅ
ｍｉｃａｌｓ−Ａｍｅｒｉｃａｓから入手可能な「ＺＯ
ＰＡＱＵＥ」ＲＣＬ４など）を８２℃で添加し；（ｈ）
１０．０部のＣａＣＯ_３などのフィラーを８８℃で添加
する。すべての成分をミキサーに添加した後、摩擦によ
り混合物は加熱され続けて１００℃になり、これにより
水（ＰＶＣ１００部に基づいてわずか約１〜１８部）が
蒸発する。水蒸気を適当なベントまたは減圧装置および
／またはフィルター（水が気化した時に水を通すが、残
りの成分がミキサーからでていくのを防ぐ）を用いて除
去する。蒸発により水分量が０．００４部の水より低い
量に減少した後、摩擦によりブレンドは約１０５℃まで
加熱され続け、その後、混合物は冷却容器に輸送され
る。さらなる加工を行って、特定の最終用途プラスチッ
ク成型品を形成する。

【００２８】前記配合例は単なる一例である。当業者に
は他の多くの同様な成分およびブレンド法がＰＶＣ配合
物において用いられ、前記と異なる量で用いられること
が多いことは周知である。他の典型的なＰＶＣ配合物は
Ｉｍｐａｃｔ Ｍｏｄｉｆｉｅｒｓ ｆｏｒ ＰＶＣ：
ｔｈｅ Ｈｉｓｔｏｒｙ ａｎｄ Ｐｒａｃｔｉｃｅ、
Ｊｏｈｎ Ｔ．Ｌｕｔｚ、Ｊｒ．およびＤａｖｉｄ
Ｌ．Ｄｕｎｋｅｌｂｅｒｇｅｒ（Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ：Ｗ
ｉｌｅｙ、１９９２）などの文献に見られる。正確な配
合はマトリックス用途の最終用途に依存する。

【００２９】本発明の添加剤組成物の合成は一般に当業
界で周知であり、典型的に乳化重合により達成される。
アクリル酸エステルおよびメタクリル酸エステルの乳化
重合について周知の種々の乳化剤を用いることができ
る。有用な乳化剤としては、一般的なせっけん、硫酸ま
たはスルホン酸のアルキル、アリール、アルアルキル、
またはアルカリールの塩、アルキルポリ（アルコキシア
ルキル）エーテル、アルキルポリ（アルコキシアルキ
ル）硫酸塩または長鎖脂肪酸のアルキル塩、アルキルベ
ンゼンスルホネート、Ｃ_８〜Ｃ_１８アルキルフェノキシ
−ポリエチレンスルホネート、ジフェニルエーテルジス
ルホネート、ラウリル硫酸ナトリウム、長鎖アミンの
塩、長鎖カルボン酸およびスルホン酸の塩などがあげら
れる。

【００３０】重合メディアは好ましくは有効量の、通常
ほぼ室温から約１００℃までの温度範囲で行われるフリ
ーラジカル重合において用いられるフリーラジカル開始
剤を含有する。これらとしては、熱活性化開始剤、たと
えば過硫酸塩、過酸化物またはペルオキシエステルがあ
げられる。これらはさらに少なくとも１種の酸化体およ
び１種の還元体を含む「レドックス」開始剤を含む。酸
化体の例としては、ヒドロペルオキシド（例えば、クメ
ンヒドロペルオキシド、ジイソプロピルベンゼンヒドロ
ペルオキシドまたはｔ−ブチルヒドロペルオキシド）、
過硫酸塩（例えば、過硫酸ナトリウム）、過酸化物（例
えば、過酸化水素）などがあげられる。還元体の例とし
ては、ホルムアルデヒドスルホキシル酸ナトリウム、亜
硫酸ナトリウム、亜ニチオン酸ナトリウム、ピロ亜硫酸
ナトリウム、イソアスコルビン酸、ヒドラジン、ヒドロ
キシルアミンなどが挙げられる。このような「レドック
ス」反応は金属塩（例えば硫酸第一鉄七水和物、鉄（Ｉ
ＩＩ）モノナトリウムエチレンジアミン四酢酸二水和物
など）により促進される。

【００３１】加えて、乳化重合合成について必用とされ
るｐＨを調節するためにｐＨ緩衝液を用いることができ
る。ｐＨを調節するために用いられる酸は多くの有機ま
たは無機酸であり、好ましくは水溶性であり、たとえば
塩酸、硫酸、燐酸、酢酸、メタンスルホン酸または酒石
酸である。炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウムおよび
水酸化ナトリウムなどの塩基も必要に応じてｐＨを上昇
させるために用いることができる。

【００３２】連鎖調節剤、たとえばｎ−ドデシルメルカ
プタン、ｔ−ドデシルメルカプタン、メルカプタンプロ
ピオン酸メチルおよびメルカプトプロピオン酸などの一
般的に分子量を調節するために乳化重合に用いられるも
のを、好ましくは本発明の水性添加剤系の合成に用い
る。

【００３３】重合アジュバントもさらにポリマー添加剤
の重合反応中またはその後に添加することができる。こ
れらとしては、１またはそれ以上の以下のものがあげら
れる：「ＳＵＲＦＯＮＹＬ」１０４Ｅ（Ａｉｒ Ｐｒｏ
ｄｕｃｔｓ ＆ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ，Ｉｎｃ．から入
手可能）などの消泡剤；「ＳＡＧ」ＳｉｌｉｃｏｎＡｎ
ｔｉｆｏａｍ ４７（Ｕｎｉｏｎ Ｃａｒｂｉｄｅ Ｃ
ｏｒｐ．から入手可能）などのレベリング剤；たとえば
「ＭＡＲＯＸＯＬ」２０（Ｍａｒｔｉｎ Ｍａｒｉｅｔ
ｔａ Ｃｏｒｐ．から入手可能）および「ＩＲＧＡＮＯ
Ｘ」１０１０（Ｃｉｂａ−Ｇｅｉｇｙにより供給）など
の重合を抑制または調節するための酸化防止剤；「ＦＬ
ＥＸＯＬ」（Ｕｎｉｏｎ Ｃａｒｂｉｄｅにより供給）
などの可塑剤；乳化安定剤および保護コロイド、たとえ
ばポリアクリル酸ポリマー、ヒドロキシエチルセルロー
ス、メチルセルロース、およびポリビニルアルコール。
最後に、本発明の水性添加剤系はまた、任意に添加剤系
のより長い貯蔵を可能にするために殺生物剤などを含有
しうる。「ＫＡＴＨＯＮ」ＬＸ（Ｒｏｈｍ ａｎｄ Ｈ
ａａｓにより供給）および「ＰＲＯＸＥＬ」ＣＲＬ（Ｉ
ＣＩ Ａｍｅｒｉｃａｓにより供給）などのこのような
保存料は保存に際し水性系中の細菌の増殖を防止／調節
するためにモノマー混合物の重量の約５から約２５０ｐ
ｐｍで一般に用いられる。

【００３４】現在入手可能な粉末形態添加剤に対応する
水性添加剤系を提供することに加えて、本発明はさらに
現在入手可能な粉末形態組成物よりも著しく高いゴム分
を含む新規添加剤組成物を提供する。このような組成物
により、単離形態のみで入手可能な組成物と比べた場合
に耐衝撃性／加工性が向上される。添加剤組成物を単離
できるようにするために改良（例えば、高Ｔｇまたは機
能性組成物を取り巻く「硬質」シェルの使用）する必要
がないので、このタイプの改良された組成物を得ること
ができる。

【００３５】最後に、本発明の水性添加剤系は、任意に
マトリックス樹脂ブレンドにおいて通常用いられる他の
成分を含みうる。これらとしては、可塑剤（例えば、フ
タル酸ジオクチルなど）、紫外線安定剤、滑剤、ワック
ス、顔料、トナー、レオロジー改良剤、難燃剤、熱安定
剤、オゾン亀裂防止剤、フィラー、離型剤、および中空
球などがあげられる。これらをエマルジョン、液体また
は粉末形態で添加することができる。

【００３６】ＡＩＭ耐衝撃性改良添加剤組成物は当業界
で周知であり、米国特許第５６１２４１３号（この明細
書は本発明の一部として参照される）などの特許に記載
されている。このような添加剤組成物は一般に乳化重合
により合成される。このような添加剤は米国特許第３２
５１９０４号（この明細書は本発明の一部として参照さ
れる）などの先行技術に記載されているようにアクリル
酸アルキルエステル−（メタ）アクリル酸アルキルエス
テルコポリマーの形態をとりうるが、組成物は５０から
９９重量％の「ゴム状」コア（耐衝撃特性を付与する）
および噴霧乾燥または凝固による所望の単離を助けるた
めに高Ｔｇを有する「硬質」シェルを含む多段コポリマ
ーの形態をとるのが好ましい。ＡＩＭ組成物のゴム状コ
アは、重合単位として、アクリル酸エチル、アクリル酸
ブチルおよび／またはアクリル酸高級（Ｃ_１２まで）ア
ルキルエステルを含む。これらの組成物のゴム状コアは
任意に少なくとも２つの非共役共重合性二重結合を含む
モノマー由来の単位、例えば１，３−ブチレングリコー
ルジアクリレート、１，４−ブチレングリコールジアク
リレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、
アリルアクリレート、アリルメタクリレート、ジビニル
ベンゼン、１，３−ブチレングリコールジメタクリレー
ト、ジアリルマレエートなどに由来する単位を含有す
る。加えて、これらの組成物のゴム状コアはさらにアク
リル酸アルキルエステルと共重合する他のモノマー、た
とえば（メタ）アクリル酸エステル、アクリロニトリ
ル、メタクリロニトリル、酢酸ビニルなどのビニルエス
テル、アクリル酸、（メタ）アクリル酸、アクリルアミ
ド、（メタ）アクリルアミド、Ｎ−メチロールアクリル
アミド、クロロ−エチルアクリレート、アクリル酸アル
キルチオアルキルエステル、アクリル酸アルコキシアル
キルエステル、共役ジオレフィン、たとえばイソプレ
ン、１，３−ブタジエン；ビニル芳香族モノマーなどを
含むことができる。

【００３７】ＡＩＭ組成物の硬質シェルは通常少くなく
とも５０重量％のＣ_１〜Ｃ_４メタクリル酸エステル、好
ましくはメタクリル酸メチルを含み、ゴム状段にグラフ
トされる。ＡＩＭ組成物のシェルは任意に他の共重合性
モノマー、例えばアクリル酸アルキルエステル、スチレ
ン、置換スチレン、アクリロニトリル、メタクリロニト
リル、酢酸ビニルなどのビニルエステル、ビニルエーテ
ル、ビニルアミド、ビニルケトン、オレフィンなどを含
むことができる。加えて、ＡＩＭ組成物のシェルはさら
にシェル中に反応性官能基を有するモノマーを含有する
ことができる。これらとしては、例えば、メタクリル
酸、アクリル酸、イタコン酸、メタクリル酸グリシジ
ル、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、ジビニル
ベンゼン、アクリル酸ヒドロキシエチル、メタクリル酸
ヒドロキシルエチルなどがあげられる。

【００３８】ゴム状コアは所望の粒度の調節のためにあ
らかじめ形成されたポリマー分散液（「種」ラテック
ス）の存在下で重合することができる。「種」ラテック
スは小粒度、たとえば１００ｎｍ未満であることが多
く、ゴム状コアの組成と類似した組成であることが多
い。

【００３９】前記ＡＩＭ添加剤組成物は、風雨にさらさ
れる屋外での使用のためのＰＶＣなどのマトリックス樹
脂に耐衝撃性を付与するために有用である。このような
使用の例としては、パイプ、側溝、サイディング、フェ
ンス、窓枠などに用いられる耐衝撃性改良ＰＶＣがあげ
られる。前記ＡＩＭ添加剤組成物はさらに、芳香族ポリ
エステル、ポリカーボネート、スチレン−アクリロニト
リルコポリマー、メタクリル酸メチルコポリマー、ポリ
アミド、エポキシ樹脂、ポリアセタール、エポキシ樹
脂、およびフェノールホルムアミド熱硬化性樹脂などの
エンジニアリングレジンについての耐衝撃性改良剤とし
ても有用であることが記載されている。ＡＩＭ添加剤組
成物は０．１から３０重量％の間の添加量でポリマーマ
トリックスとブレンドした場合に有用である。

【００４０】本発明の水性形態の添加剤として有用なＡ
ＩＭ組成物を以下の実施例１に記載する。実施例に示す
ように、本発明の水性ＡＩＭ添加剤系はマトリックス樹
脂とブレンドすると許容される耐衝撃性を付与する。さ
らに、本発明の水性添加剤系は単離された（すなわち粉
末）形態では入手できない高ゴム含量組成を可能とす
る。これらの高ゴム組成は従来入手可能なＡＩＭ組成物
よりも向上した性能をもたらす。米国特許第５６１２４
１３号などは、９５％までのゴム状コアを含む組成物を
記載しているが、実際には、約７０％を越えるゴム状コ
アを含有する組成物は商業的スケールの操作では製造上
の困難なしに容易に単離できない。このような組成物は
多量の鉱物またはポリマーベースの「流動化助剤」を添
加することにより単離できるが、これらは性能を損なう
ことが多い。したがって、結果としては、高ゴム含有コ
ア−シェルポリマーは産業において使用または利用でき
ない。

【００４１】ブタジエンベースの添加剤組成物は当業界
で周知であり、米国特許第５５３４５９４号(この明細
書は本発明の一部として参照される）などの特許に記載
されている。このような添加剤は所望の耐衝撃性を、ス
チレン−アクリロニトリルコポリマー、メタクリル酸メ
チルコポリマー、ＰＶＣ、ポリカーボネート、ポリエス
テル、ポリアセタール、ポリアミド、エポキシ樹脂、フ
ェノール−ホルムアルデヒド熱硬化性樹脂などのマトリ
ックス樹脂に付与することが知られている。これらの添
加剤は典型的には乳化重合により合成され、ブタジエン
のホモポリマーまたはブタジエンとスチレンのコポリマ
ーベースのゴム状相を含む。好ましい組成物は、ゴム段
にグラフトしたポリ（メタクリル酸メチル）および／ま
たはスチレンなどのホモポリマーまたはコポリマーベー
スの少なくとも１つのさらなる層またはシェルを含み、
これは「ＭＢＳ」（メタクリル酸メチル−ブタジエン−
スチレン）コア−シェルポリマーとして公知である。ア
クリロニトリルおよびブタジエンの多少類似したコポリ
マーは、ＮＢＲ耐衝撃性改良剤として知られ、アクリロ
ニトリル、ブタジエンおよびスチレンを含む多少類似し
たターポリマーはＡＢＳ耐衝撃性改良剤として公知であ
る。特記しないかぎり、用語「ＭＢＳ」の使用はＮＢＲ
およびＡＢＳ組成物をも包含することが意図される。

【００４２】ＭＢＳ組成物のゴム状コアは、ブタジエン
のホモポリマーまたはブタジエンと他のコモノマーとの
コポリマーであってもよい。しばしば、モノマーに通常
少なくとも２つの反応性炭素−炭素二重結合、すなわ
ち、ブタジエンまたは存在しうる任意のモノビニルまた
はモノビニリデンモノマーと共重合するように十分活性
化されているかまたは立体的に利用可能な結合を有する
ものが加えられる。このようなモノマーの例は、ジビニ
ルベンゼン、ブチレングリコールジメタクリレート、ト
リメチロールプロパントリアクリレート、メタクリル酸
アリルエステル、およびマレイン酸ジアリルエステルで
ある。ブタジエンコアはさらに他のブタジエンと共重合
しうるモノマー、たとえば：他の共役ジオレフィン、例
えばイソプレン；アクリル酸またはメタクリル酸アルキ
ルエステル、たとえばアクリル酸ブチル、メタクリル酸
メチル 、またはアクリル酸エチル；ビニル芳香族モノ
マー、例えばスチレン、アルファ−メチルスチレン、お
よびクロロスチレン；アクリロニトリル；メタクリロニ
トリル；などを含むことができる。これらのモノマーは
さらにＭＢＳ組成物の他のいずれかの段に存在すること
もできる。

【００４３】ゴム状コアは所望の粒度の調節のために予
備成形されたポリマー分散液（「種」ラテックス）の存
在下で重合することができる。「種」ラテックスは１０
０ｎｍ未満の小粒度であることが多く、ゴム状コアと類
似の組成であることが多い。ＡＩＭと同様、ＭＢＳ改良
剤は、通常、前記の種々の乳化剤、フリーラジカル開始
剤、酸化体、還元剤、促進剤、連鎖調節剤、ｐＨ緩衝剤
およびアジュバントを用いる。

【００４４】あるＭＢＳ添加剤組成物は、ブレンドされ
るマトリックス樹脂の所望の光学特性を維持しながら耐
衝撃性を提供することが知られている。このような組成
物の例は、英国特許第１２３０１８５号および米国特許
第５３２１０５６号（この明細書は本発明の一部として
参照される）に記載されている。このような用途のため
には、改良剤のコア段のモノマー組成は、屈折率（Ｒ
Ｉ）をブレンドされる樹脂のそれに適合するように、好
ましくはスチレンで調節する。このような組成物のＲＩ
を調節するプロセスは周知であり、英国特許第１１５９
６８９号（この明細書は本発明の一部として参照され
る）などの文献に記載されている。

【００４５】本発明の水性形態の添加剤として有用なＭ
ＢＳ組成物は以下の実施例３および６において提供され
る組成物により例証される。実施例において示すよう
に、本発明の水性ブタジエンベースの添加剤系は優れた
耐衝撃性を付与する。加えて、本発明の範囲内の添加剤
系はマトリックス樹脂とブレンドされた場合に優れた光
学特性を付与する。

【００４６】加工助剤（「ＰＡ」）添加剤組成物は米国
特許第３８３３６８６号および米国特許第３８５９３８
９号（この明細書は本発明の一部として参照される）に
記載されている。このような添加剤は加熱および剪断条
件下で所望の最終目的物に成型される溶融プラスチック
へのマトリックス樹脂粒子の加工を助ける。ＰＡ添加剤
は融解を加速し、高溶融強度を付与するかまたは溶融体
の加工中に必要とされる潤滑を提供する。さらに、特定
の潤滑ＰＡ組成物は、流動化（ｆｌｕｘｉｎｇ）およ
び、熱い金属表面から剥離を助け、さらに射出成形など
の加工操作に重要なマトリックス樹脂ブレンドの溶融粘
度の増加を比較的小さなものとすることに寄与する。

【００４７】ＰＡ添加剤組成物は加工において必要とさ
れる機能に応じて相当変化する。現在入手可能な組成物
の一部（典型的には、いわゆる潤滑加工助剤）は比較的
「柔軟」なコア（例えば、６０℃またはそれより低いＴ
ｇを有する）および外部の比較的「硬質」のシェル（例
えば、第一ステージの非存在下で重合した場合に２５℃
またはそれより高いＴｇを有する）を含むマルチステー
ジポリマーの形態をとる。他の加工助剤は、主にメタク
リル酸メチルあるいはスチレンおよびアクリロニトリル
を含むシングルステージポリマーまたはコポリマーであ
る。他の加工助剤は「硬質コア」および「柔軟外部層」
を有する。さらに他のものは、加工を向上させ、粉末へ
の単離を容易にするのに必要なより複雑な組成またはモ
ルホロジー、交互の硬質および軟質の段を示す。ＰＡ組
成物の柔軟コアは、好ましくは一成分としてＣ_１〜Ｃ
_１８アクリル酸アルキルエステルモノマー由来の単位を
有するコポリマーであることが多く、任意に少なくとも
１種の異なる共重合性モノマー由来の単位、通常Ｃ_１〜
Ｃ_１８メタクリル酸アルキルエステルモノマーを含有す
る。ＰＡ組成物の柔軟コアにおいて用いるのに適したア
クリル酸アルキルエステルとしては、アクリル酸ブチ
ル、アクリル酸エチルおよびアクリル酸２−エチルヘキ
シルが挙げられる。アクリル酸エチルおよびアクリル酸
ブチルが好ましい。クリアグレート（ｃｌｅａｒ−ｇｒ
ａｄｅ）の配合物における加工助剤に関する屈折率を調
節するためにスチレンまたは他のコモノマーを用いても
よい（ＭＢＳ改良剤に関する前記論考を参照）。任意の
ＰＡ組成物の柔軟コアにおける使用に適した任意の共重
合性モノマーとしては、 （メタ）アクリル酸 Ｃ_１〜Ｃ
_１８アルキルエステル、アクリロニトリル、（メタ）ア
クリロニトリル、アクリル酸、（メタ）アクリル酸、置
換スチレン、および酢酸ビニルなどのビニルエステルが
あげられる。

【００４８】ＰＡ組成物の外部シェルの形成に有用なモ
ノマーとしては、（メタ）アクリル酸メチル、メタクリ
ル酸ブチルなどの他のメタクリル酸アルキルエステル、
アクリル酸アルキルエステル、スチレン、アクリロニト
リル、および酢酸ビニルなどのビニルエステル、ビニル
エーテル、ビニルアミド、ビニルケトン、オレフィンな
どがあげられる。

【００４９】ＰＡ組成物の柔軟ステージおよび硬質ステ
ージは好ましくは非架橋であり、ステージは任意に比較
的少量の多官能価架橋モノマー、例えばアルキレングリ
コールジアクリレート、アルキレングリコールジ（メ
タ）アクリレート、ジビニルベンゼン、ジビニルアジペ
ート、および／またはジアリルマレエートフタレートな
どを含んでもよい。加えて、用途により必要ならば加工
助剤の分子量を変更するためにｎ−ドデシルメルカプタ
ンおよびｔ−ドデシルメルカプタンなどの連鎖移動剤が
通常用いられる。

【００５０】加工助剤に関する最終硬質ステージは二つ
の機能を果たす：すなわちこれらのポリマーの単離を容
易にすることを助け、この最終硬質ステージにおいて好
ましく用いられるメタクリル酸アルキルエステルコポリ
マーはまた、ポリ塩化ビニルなどのポリマーとの相溶性
を提供することが知られている。潤滑加工助剤などのあ
る加工助剤についての硬質シェルは、いくぶん単離能力
を提供するために用いられるので、本発明のＰＡ添加剤
組成物は単離目的のための硬質外部シェルの存在を必ず
しも必要としない。実際、このようなシェルを含まない
組成物がシェルを含む組成物よりも優れた加工性をマト
リックス樹脂に付与しうる。

【００５１】ＡＩＭおよびＭＢＳ改良剤などの加工助剤
添加剤は、通常前記の乳化剤、フリーラジカル開始剤、
酸化体、還元体、促進剤、連鎖調節剤、ｐＨ緩衝剤およ
びアジュバントを用いる。

【００５２】本発明において有用なＰＡ組成物を実施例
４、５および７に記載する。実施例において示すよう
に、これらの組成物はマトリックス樹脂に加工性を付与
する。加えて、本発明は硬質シェルを省略したＰＡ組成
物のデザインを可能にする。このような組成物は、著し
く低い配合量で等価な加工性を付与する。

【００５３】実施例 以下の非制限的実施例は本発明の２、３の態様を説明す
るだけであり、その特性の一部を先行技術の特性と比較
する。本発明において記載するすべてのポリマー合成手
順において、成分は添加するモノマー１００部に基づ
く。実施例において用いる略号は以下のように定義す
る： ＢＡ＝アクリル酸ブチル ＥＡ＝アクリル酸エチル ＢＤ＝１，３ブタジエン ＭＭＡ＝（メタ）アクリル酸メチル ｎ−ＤＤＭ＝ｎ−ドデシルメルカプタン ｔ−ＤＤＭ＝ｔ−ドデシルメルカプタン ＳＬＳ＝ラウリル硫酸ナトリウム ＳＦＳ＝ホルムアルデヒドスルホキシル酸ナトリウム Ｓｔｙ＝スチレン ＤＶＢ＝ジビニルベンゼン ＣＨＰ＝クメンヒドロペルオキシド ＮａＰＳ＝過硫酸ナトリウム ｔ−ＢＨＰ＝ｔ−ブチルヒドロペルオキシド

【００５４】本明細書で用いるように、添加剤組成物は
斜線および／または二重斜線で区切られたモノマー略号
を用いて記載する。このような記載において、斜線で区
切られたモノマーは共重合されている。二重斜線の使用
は、マルチステージポリマーの異なるステージの界面を
意味する。したがって、７５ＢＤ／／１４．２Ｓｔｙ／
２．５ＭＭＡ／／８．３ＭＭＡなる記述は、７５重量％
のブタジエンからなるコア、１６．７重量％のスチレン
−ＭＭＡコポリマーからなる第二ステージ、および８．
３％のＭＭＡからなるシェルを含む３ステージポリマー
を意味する。

【００５５】実施例１ ８０ＢＡ／／２０ＭＭＡから１００ＢＡ／／ＭＭＡまで
の組成の範囲の「ａ」から「ｈ」で表される一連のアク
リル系添加剤を以下の手順によりエマルジョンで調製し
た。この実施例の異なるポリマーの調製において、同じ
一般的な手順を行うが、一定の成分の部数を変えた。以
下の表１は種々の試験についてなされた変更をまとめた
ものである。用いた一般的手順は以下の通りであった：

【００５６】窒素添加用の手段、還流凝縮器、ならびに
モノマーおよび他の成分を添加するための手段を備えた
撹拌された適当な反応器に、ａ部の脱イオン水および
０．０２１部の氷酢酸を供給し、窒素をスパージしなが
ら４５℃に加熱した。窒素を次に反応混合物上の雰囲気
をスイープするように調節した。２．３３部の脱イオン
水中０．１００部のＳＦＳを調製し、反応容器に添加し
た。１２．６×ｂ部のアクリル系種エマルジョンを反応
容器に添加した。パラメータｂはステージ１中に添加し
たＢＡモノマー量ならびにＢＡモノマー量に比例して維
持される他の成分を調節するために用いるマルチプリケ
ーションファクター（ｍｕｌｔｉｐｌｉｃａｔｉｏｎ
ｆａｃｔｏｒ）である。１０％の乳化されたモノマーミ
ックス（「ＥＭＭ」）（１．４３×ｂ部のＳＬＳの２８
％水性ミックス、２１．８×ｂ部の脱イオン水、７８．
２×ｂ部のＢＡ、および０．８６７×ｂ部のトリメチロ
ールプロパントリアクリレートを含有）を加え、０．６
９９×ｂ部の脱イオン水でリンスして加えた。０．１１
０部のＣＨＰを次に調製した。１１％のこのＣＨＰ供給
物を次に添加した。添加された開始剤が反応混合物を発
熱させた。同様に、２つの追加的ＥＭＭおよびＣＨＰ供
給物を添加した：第二供給物は前記のＥＭＭの２０％お
よびＣＨＰの１８％を含み、第三供給物はＥＭＭの４０
％およびＣＨＰの３９％を含んでいた。第四の最終のＥ
ＭＭの添加について、ＥＭＭを反応容器に添加する前に
０．０２３部のメタクリル酸アリルエステルを添加する
ことにより、残りのＥＭＭの３０％を変成した。これを
２．６９部の脱イオン水でリンスして加えた。残りのＣ
ＨＰの３２％を次に添加した。

【００５７】発熱後、第二ステージの調製のためにエマ
ルジョンを５５℃に冷却した。冷却後、１．１３部の脱
イオン水中に溶解させたｃ部のＳＦＳ、ｄ部のＭＭＡ、
およびｅ部のｎ−ＤＤＭを添加した。これらを合計２．
３１部の脱イオン水でリンスして加えた。次に、１．１
３部の脱イオン水中に溶解させたｃ部のＮａＰＳを添加
した。反応容器を３５℃に冷却した。ポリマーエマルジ
ョンを次に濾過した。

【００５８】表１は「ａ」から「ｈ」で表されるバリア
ントを調製するために前記手順についてなされた変更を
表示する。この表は、一般的手順を変更するために用い
られた以下のファクターを表示する：（１）初期脱イオ
ン水の部数、ａ；（２）ＢＡ「マルチプリケーションフ
ァクター」ｂ；（３）ステージ２ ＮａＰＳ；およびＳ
ＦＳ部、ｃ；（４）ＭＭＡモノマー部、ｄ；および
（５）ｎ−ＤＤＭ部、ｅ。

【００５９】ＢＡ／／ＭＭＡ合成バリアント

【表１】

【００６０】可能ならば、バリアントは入り口温度１４
０℃、出口温度６０℃で噴霧乾燥によりエマルジョンか
ら単離された。実施例１ａおよび１ｂをこのようにして
単離して、粉末の実施例１ａｐおよび１ｂｐを形成し
た。しかしながら、噴霧乾燥エマルジョン１ｃおよび１
ｄは、ハードシェルの量が大きく減少しているので非常
に問題がある。エマルジョン１ｃおよび１ｄを単離する
試みの際に、噴霧乾燥機は、粘着性のゴム状物質で著し
く汚染され、めんどうな清浄手順が必要になる。さら
に、エマルジョン１ｃおよび１ｄから単離された粉末粒
子は大きく不規則な形状で、マトリックス樹脂とブレン
ドされた場合に一貫性のない結果をもたらした。したが
って、粉末としてよりゴム分のより高いバリアント実施
例１ｅ〜１ｈを単離する試みは行わなかった。

【００６１】実施例２ 米国特許第５６１２４１３号（この明細書は本発明の一
部として参照される）の実施例１２に開示されている手
順にしたがって、以下の変更を加えて、８８ＢＡ／／１
２ＭＭＡのマルチステージポリマーをエマルジョンで調
製した： 成分：第一ショットに用いたＳＬＳの量は１．３％（添
加した全モノマーに基づいて）；次のショットで用いた
のは０．８９％ＳＬＳであった。 サンプリング：ゴムステージの最後でエマルジョンのサ
ンプルを抜き取り、実施例２ａとした。エマルジョンプ
ロセスの最後でエマルジョンのサンプルを抜き取り、実
施例２ｂとした。 単離：残りのエマルジョンを欧州特許第ＥＰ５３６９３
５号、実施例１、セクションＡ、サブセクション４に記
載された手順を用いて単離した。スラリーの小サンプル
を凝固段階後に抜き取り、水を真空濾過により除去し
た。このサンプルを実施例２ｃのウェットケークとし
た。

【００６２】最後に、残りの湿潤凝塊を欧州特許第ＥＰ
５３６９３５号にしたがって洗浄し、乾燥して、さらさ
らした粉末（ｆｒｅｅ−ｆｌｏｗｉｎｇ ｐｏｗｄｅ
ｒ）を形成した。この最終粉末を実施例２ｄとした。

【００６３】実施例３ ７５ＢＤ／／１４．２Ｓｔｙ／２．５ＭＭＡ／／８．３
ＭＭＡマルチステージポリマーを米国特許第５５３４５
９４号（この明細書は本発明の一部として参照される）
の実施例７に開示された手順に以下の変更を加えてエマ
ルジョンで調製した：

【００６４】反応容器への初期供給物は、７３．１部の
脱イオン水、０．０７５部の水酸化ナトリウム、９．１
３部の予備形成したポリマーラテックス、０．０６７部
のピロリン酸四ナトリウム、０．１２部のエチレンジア
ミン四酢酸一ナトリウム第二鉄塩二水和物、および０．
２０２部のＳＦＳを含む。初期供給物の温度は８５℃で
あった。

【００６５】フィード１、２および３を８時間かけて供
給した。フィード１は７．７３部の脱イオン水および
１．５１９部のオレイン酸カリウムを含む。フィード２
は７５部のＢＤを含み、フィード３は０．３０１部の７
０％水性ｔ−ＢＨＰを含む。反応温度は８時間の供給中
９０℃に維持した。フィード完了３０分後、１．２９部
の脱イオン水中に溶解させた０．０７５部のＳＦＳを反
応容器に添加した。

【００６６】次に、０．１１３部の７０％水性ｔ−ＢＨ
Ｐを３時間かけて添加した。ｔ−ＢＨＰのフィード完了
後、反応混合物を６６℃に冷却した。圧力をガス抜きに
より緩和し、次に０．２６３部の脱イオン水中に溶解さ
せた０．０３８部のＮａＯＨを反応容器に添加し、これ
を次に６０℃に冷却した。

【００６７】フィード４、５および６をステージ２とし
て５時間かけて添加した。フィード４は１．４４１部の
脱イオン水中に溶解させた０．８４部のＮａＯＨを含
む。フィード５は０．１２６部の７０％水性ｔ−ＢＨＰ
および１．６６部の脱イオン水を含む。

【００６８】ステージ２の添加完了後、０．５７１部の
脱イオン水中に溶解させた０．０３３部のＳＦＳの混合
物を反応容器に添加した。ステージ３は８．３０部のＭ
ＭＡ、０．０３１部のＤＶＢ、および０．２１７部の脱
イオン水の混合物からなる。この混合物を３０分かけて
添加した。同じ開始時間に、０．０５０部の７０％水性
ｔ−ＢＨＰの共供給物を３時間かけて添加した。発熱で
全３時間のｔ−ＢＨＰフィード中反応混合物は６５℃に
保たれた。

【００６９】全フィードの終わりに、エマルジョンを米
国特許第５５３４５９４号の実施例３に記載した手順に
したがって安定化させた。安定化されたエマルジョンの
サンプルを実施例３ａとして保持した。エマルジョンの
残りを米国特許第５５３４５９４号に記載された方法Ｂ
を用いた凝固により単離した。このように形成された粉
末サンプルを実施例３ｂと表した。

【００７０】実施例４ ３４．１Ｓｔｙ／２３．５ＢＡ／２．４ＭＭＡ／／３９
ＭＭＡ／１Ｓｔｙマルチステージポリマーを米国特許第
３８５９３８９号(この明細書は本発明の一部として参
照される）の実施例１、組成物Ｂに開示された手順に以
下の変更を加えて、エマルジョンにおいて調製した：

【００７１】反応容器への初期供給物は、５１．３部の
脱イオン水、０．０２１部の酢酸、および０．１５６部
のＳＬＳ（水性混合物中２８％固体）からなる。

【００７２】ステージ１モノマー混合物は２３．７部の
脱イオン水、０．００４７部の炭酸ナトリウム、２．８
７部の２８％水性ＳＬＳ界面活性剤、２．５０部のメタ
クリル酸メチル、２４．６部のアクリル酸ブチル、３
５．８部のスチレンおよび１．０９部のｔｅｒｔ−ドデ
シルメルカプタンを含む。１０．８部のこのステージ１
モノマー混合物を反応容器に添加した。次に、０．１２
３部のＳＦＳ、０．０２５６部の７０％水性ｔ−ＢＨ
Ｐ、および３．６８部の脱イオン水を反応容器に添加し
た。この反応混合物は発熱して７４℃になった。次に残
りのステージ１モノマー混合物、０．０９９３部のＳＦ
Ｓ、０．４０６部の７０％水性ｔ−ＢＨＰ、および６．
８６部の脱イオン水をその後３．５時間かけて反応容器
に添加した。温度を７４℃に維持した。反応容器への添
加完了後、反応混合物を５７℃に冷却した。１３．７部
のこの混合物を反応容器からとりだした。これをステー
ジ１エマルジョンのサンプルとして試験するために保持
し、実施例４ａと表す。

【００７３】この時点で、０．０２９４部の７０％水性
ｔ−ＢＨＰ、０．０４５２部のＳＦＳおよび２．２６部
の脱イオン水を反応容器に添加した。次に、同時に、９
０分かけて、３６．１部のＭＭＡ、０．９２１部のスチ
レン、０．０１０７部のｔ−ＤＤＭ、０．０４０５部の
７０％の水性ｔ−ＢＨＰおよび０．６２部の脱イオン水
を反応容器に添加した。反応混合物を７１℃に維持し
た。

【００７４】これらの添加後、成分をリンスするために
１．８１部の脱イオン水を添加した。反応混合物を５５
℃に冷却した。０．０６０１部の炭酸ナトリウムおよび
３．３６部の脱イオン水を反応容器に添加した。反応混
合物が４０℃より低くなるまで冷却を続けた。この時点
でエマルジョンを濾過し、１．７７部の脱イオン水でフ
ラッシした。最終エマルジョンサンプルを実施例４ｂと
表した。

【００７５】すでに列挙したポリマーを噴霧乾燥により
エマルジョンから単離した。このようにして単離した粒
子サンプルを実施例４ｃと表した。実施例４ｄをエマル
ジョン実施例４ｂの凍結乾燥により得た。

【００７６】実施例５ １５ＭＭＡ／１０ＥＡ／／７５ＭＭＡマルチステージポ
リマーを米国特許第３８３３６８６号（この明細書は本
発明の一部として参照される）の実施例１、組成物Ｃに
開示されている手順により以下の変更を加えてエマルジ
ョンで調製した：

【００７７】反応容器への初期供給物は４３．１部の脱
イオン水、０．４３７部の炭酸ナトリウムおよび０．０
４３７部のＮａＰＳからなる。温度を７９℃に調節し
た。

【００７８】１６．２部の脱イオン水、０．０４３７部
の炭酸ナトリウム、１．３６部の２８％固体含量のＳＬ
Ｓミックス、１５部のＭＭＡ、１０．１部のＥＡ、およ
び０．０５５部のｎ−ＤＤＭからなるモノマーミックス
を調製した。４．３７部の脱イオン水中に溶解させた
０．０１７５部のＮａＰＳからなる開始剤ミックスを反
応容器にモノマーミックスと同時に１時間かけて供給し
た。反応容器は発熱して８７℃になり、これを維持し
た。供給完了後、フィード混合物をさらなる２．４５部
の脱イオン水でリンスした。反応混合物を７９℃に冷却
した。

【００７９】７５部のＭＭＡ、０．００６６部のｎ−Ｄ
ＤＭ、および１．３１部の脱イオン水からなる第二のモ
ノマーミックスを調製した。この混合物を６等分し、そ
れぞれを反応容器にショットとして添加した。第二のモ
ノマー混合物の各ショットに続いて０．００４８１部の
ＮａＰＳおよび０．４４部の脱イオン水を添加した。第
三の開始剤ショット後、２．０部の２８％固体含量のＳ
ＬＳを添加した。さらなる４．８１部の脱イオン水を添
加中および添加後のリンスおよび希釈のために用いた。

【００８０】６番目のショットの後、０．００３５部の
硫酸第一鉄七水和物、０．００８７５部のエチレンジア
ミン四酢酸二水和物の二ナトリウム塩、０．０１８部の
ＳＦＳ、０．０３部の７０％水性ｔ−ＢＨＰ、および
１．０９部の脱イオン水を添加した。反応混合物を４５
℃に冷却し、５．５部の脱イオン水でフラッシした。

【００８１】実施例６ ５７ＢＤ／１７Ｓｔｙ／１．２ＤＶＢ／／１４．２Ｓｔ
ｙ／２．５ＭＭＡ／／８．３ＭＭＡマルチステージポリ
マーを前記実施例３ａ〜３ｂに開示されている手順によ
り以下の変更を加えてエマルジョンで調製した：

【００８２】反応容器への初期供給物は、０．１２１部
のピロリン酸四ナトリウム、０．００３４部のエチレン
ジアミン四酢酸一ナトリウム第二鉄塩二水和物、および
０．２０３部のＳＦＳ、０．７２部のオレイン酸カリウ
ム、および１５２部の脱イオン水からなる。

【００８３】５７部のＢＤ、１７部のＳｔｙ、１．２部
のＤＶＢ、０．３部の脱イオン水および０．７１部のオ
レイン酸カリウムおよび０．２３７部の７０％の水性ｔ
−ＢＨＰを４．２５時間かけて添加した。反応温度をこ
れらの添加中８５℃に維持した。

【００８４】これらの添加をした後、反応容器を６６℃
に２．５時間かけて冷却し、この期間中に、０．０９４
部のＳＦＳ、０．１１２部のｔ−ＢＨＰ（７０％水
性）、および３．２部の脱イオン水を反応容器に添加し
た。反応容器をベントして圧力を大気圧まで下げた。少
量のエマルジョンを反応容器から取りだし、実施例６ａ
とした。

【００８５】反応混合物を冷却しながら、２つの溶液を
調製した。第１の溶液は０．２０６部の商業的に入手可
能な界面活性剤、Ｄｏｗｆａｘ ２Ａ１、４５％のジフ
ェニルエーテルジスルホネートの水性ミックス、および
１．７３部の脱イオン水からなる水性界面活性剤溶液で
ある。この界面活性剤溶液を添加した。第二の溶液を、
１４．０部の脱イオン水と混合した０．３６０部の氷酢
酸を用いて調製した。この溶液を界面活性剤の後に添加
した。この溶液を界面活性剤溶液の後に添加した。次
に、０．３７部のオレイン酸カリウム、１．４５部の２
０％水性水酸化ナトリウムおよび１１部の脱イオン水を
２０分かけて反応容器に添加した。

【００８６】次に、０．１１３部の７０％水性ｔ−ＢＨ
Ｐを３時間かけて添加した。ｔ−ＢＨＰの供給完了後、
反応混合物を６６℃に冷却した。次に、０．２６３部の
脱イオン水中に溶解させた０．０３８部のＮａＯＨを反
応釜に添加し、これを次に６０℃に冷却した。

【００８７】ステージ２およびステージ３は、フィード
４が１．４４１部の脱イオン水中に溶解させた０．０８
４部のＳＦＳ（ＮａＯＨでない）を含む以外は実施例３
ａ〜３ｂに記載したのと同じである。

【００８８】最終エマルジョンサンプルを実施例６ｂと
する。最終凝固乾燥粉末を実施例６ｃとする。

【００８９】実施例７ 窒素添加用手段、還流凝縮器、およびモノマーおよび他
の成分の添加用手段を備えた撹拌された適当な反応容器
に、８２．０２部の脱イオン水、０．０４４部の酢酸を
添加し、１．０部の脱イオン水でリンスした。５．０部
の脱イオン水中に溶解させた０．００８８３部の硫酸第
一鉄七水和物を添加した。次に、５．０３部の脱イオン
水中に溶解させた０．１９７部のＮａＰＳを反応容器に
添加した。反応容器に２０分間窒素ガスをスパージし
た。温度を２５℃に調節した。８９．９９部の脱イオン
水、３．６５部の２８％固体含量のＳＬＳの水性ミック
ス、９１．１７部のＭＭＡ、３．０部のＥＡ、４．３６
部のＳｔｙ、１．５１部のメタクリル酸ブチルおよび
０．００７部のｔ−ＤＤＭからなる乳化されたモノマー
ミックス（「ＥＭＭ」）を調製した。

【００９０】２０分間の窒素スパージ完了後、ＥＭＭを
ショットとして１分かけて反応容器に添加した。窒素ス
イープを開始し、以降の反応プロセスにおいて維持し
た。９．７１部の脱イオン水中０．１９３部のハイドロ
サルファイトナトリウムを調製し、添加した。温度が１
分以内に室温から上昇し、その後の１１分かけて上昇
し、最高８１．２℃に達した。反応混合物を８０℃に１
時間維持して反応を完了させた。粒度（Ｂｒｏｏｋｈａ
ｖｅｎ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓから入手したＢＩ−９
０により測定）は５６ｎｍであった。ＧＰＣによる重量
平均分子量は９２３０００であった。エマルジョンのサ
ンプルを実施例７ａとして保持した。

【００９１】エマルジョンを噴霧乾燥により単離し、実
施例７ｂとして保持した。

【００９２】実施例８ 実施例１ａおよび３の添加剤組成物を以下の表２に示す
標準的ＰＶＣサイディング基体配合物中でＰＶＣとブレ
ンドした。

【００９３】ＰＶＣサイディング基体配合物

【表２】

【００９４】配合物の成分を約１０００ｒｐｍで撹拌し
たＨｅｎｓｃｈｅｌＦＭ４０Ｄ型ミキサー中でブレンド
し、機械的手段により外部熱を加えないで１１０℃に加
熱した。ＰＶＣ樹脂成分をまず約２３℃の温度でミキサ
ーに添加した。温度が約５２℃に達した時にスズ安定剤
成分を添加した。温度が約６６℃に達した時にステアリ
ン酸カルシウム滑剤、ワックスおよび酸化ＬＤＰＥワッ
クス成分を添加した。温度が約７７℃に達した時に加工
助剤および潤滑加工助剤成分を添加した。温度が約８８
℃に達した時に顔料成分を添加した。温度が約９０℃に
達した時に炭酸カルシウムフィラー成分を添加した。実
施例１の添加物組成物をサイディング配合物において用
いた場合には、耐衝撃性改良剤成分を、エマルジョン形
態を用いた場合約２３℃で添加し、粉末形態を用いた場
合約８２℃で添加した。実施例３の添加剤組成物を用い
た場合には、組成物がエマルジョン形態であっても、粉
末形態であっても、耐衝撃性改良剤成分を約８２℃で添
加した。

【００９５】ブレンドされた粉末を次に６インチ×１３
インチ（１５．２ｃｍ×３３．０ｃｍ）２本ロールＣｏ
ｌｌｉｎ ＷＷ１５０Ｐ型電動ミル中で１８０℃で５分
間ミリング（ｍｉｌｌｉｎｇ）した。ミリングされたサ
ンプルをミルから取りだし、９層に折り畳み、６．５イ
ンチ×９．５インチ×０．０９２インチ（１６．５ｃｍ
×４２．１ｃｍ×０．２ｃｍ）型中で機械（すなわちミ
リング）方向性を保持しながらプラーク（ｐｌａｑｕ
ｅ）に圧縮成型した。ミリングされたサンプルを３分間
１０トンの荷重（４４０００ｋｇ）下で１８０℃に加熱
し、続いて２分間７０トンの荷重（３０８０００ｋｇ）
下で１８０℃に維持し、続いて７０トンの荷重（３０８
０００ｋｇ）下で５分間室温に冷却した。プラークを次
にいろいろな温度でＡＳＴＭ Ｄ２５６を用いてアイゾ
ット耐衝撃性について試験した。プラークを２．５イン
チ×０．５インチ（６．４ｃｍ×１．３ｃｍ）アイゾッ
ト試験片に切りだし、鋭利な切り欠け道具で０．０１０
インチ（０．２５ｍｍ）ノッチ先端半径でノッチをつけ
た。以下の表３に示した結果は、１０個のアイゾット試
験片の平均である：２つの異なるミリング／成型プラー
クの５個づつのアイゾット試験片を用い、いずれもミリ
ングの機械方向に切り出された。

【００９６】

【表３】

【００９７】表３に示すように、エマルジョン形態のＡ
ＩＭおよびＭＢＳ耐衝撃性改良剤組成物はＰＶＣに優れ
た耐衝撃性を付与する。従来の知見に反して、エマルジ
ョン形態の添加剤により付与される耐衝撃性は粉末形態
の類似物のものと等しい。

【００９８】実施例９ 実施例１の種々の添加剤組成物を表２に示したサイディ
ング基体配合を用いてＰＶＣとブレンドした。用いた耐
衝撃性改良剤量は５〜８ｐｈｒ（エマルジョンとして添
加した場合には固体含有率に基づいて修正）であった。
サイディング支持体配合物の成分を約２５００ｒｐｍで
操作したＷｅｌｅｘ ＴＧ ＡＨＫ８型ミキサー（Ｇｏ
ｎｔｈｅｒ Ｐａｐｅｎｍｅｉｅｒ ＧｍｂＨ ＆ Ｃ
ｏ．ＫＧ）でブレンドし、外部熱を供給しない機械的手
段で１０５℃に加熱した。配合物の成分を実施例８に記
載した順番でブレンダーに添加して、５〜８ｐｈｒの耐
衝撃性改良剤を含むサイディング支持体を形成した。

【００９９】ブレンドした成分を次に６インチ×１３イ
ンチ（１５．２ｃｍ×３３．０ｃｍ）２本ロールＣｏｌ
ｌｉｎＷＷ １５０Ｐ型電動ミルで１８５℃で４分間ミ
リングした。ミリングされたサンプルをミルから取りだ
し、９層に折り畳み、機械（すなわちミリング）方向性
を保持しながら８．２５インチ×８．２５インチ×０．
１２７インチ（２１ｃｍ×２１ｃｍ×０．３ｃｍ）型中
で圧縮成型した。１０トン（４４０００ｋｇ）の荷重下
で１８５℃に３分間加熱し、続いて２分間７０トン（３
０８０００ｋｇ）の荷重下で１８５℃に維持し、続いて
５分間７０トン（３０８０００ｋｇ）の荷重下で室温に
冷却することによりサンプルをプラークに圧縮成型し
た。サンプルを次に試験して、ＡＳＴＭ Ｄ２５６を用
いて種々の温度での平均アイゾットおよび延性破壊
（％）を測定した。サンプルプラークを標準的２．５イ
ンチ×０．５インチ（６．４ｃｍ×１．３ｃｍ）アイゾ
ット試験片に切りだし、鋭利な切り欠け道具で、０．０
１０インチ（０．２５ｍｍ）の切り欠け先端半径でノッ
チをつけた。表４に示した結果は１０サンプルの平均で
ある（５つのアイゾット試験片はミリングの横方向で切
り出したプラークを用いて測定し、および５つのアイゾ
ット試験片はミリングの機械方向で切り出したプラーク
を用いて測定した）。

【０１００】

【表４】

【０１０１】表４に示すように、エマルジョン形態のＡ
ＩＭ耐衝撃性改良剤組成物はＰＶＣに優れた耐衝撃特性
を付与する。加えて、粉末形態で入手できない高ゴム含
有バリアントがマトリックス樹脂に向上された耐衝撃性
を付与することがわかった。

【０１０２】実施例１０ 耐衝撃性改良剤として実施例３および６のＭＢＳ添加剤
組成物を用いて実施例９の手順を繰り返した。すべての
衝撃試験を２３℃で行った。結果を表５に示す。

【０１０３】

【表５】

【０１０４】実施例１１ 本実施例は本発明の水性添加剤系を用いることにより得
られる柔軟性を示す。表２の耐衝撃性改良剤分量が５〜
１０ｐｈｒである標準的サイディング基体配合物を用い
て、実施例９の手順にしたがって調製したブレンドの性
能を、添加剤およびＰＶＣ樹脂（粉末、またはウェット
ケークの形態のいずれか）をまず予備混合し、次に流動
床乾燥機中で乾燥し、続いて残りの配合物成分を実施例
９の手順にしたがって添加する方法により調製したブレ
ンドの性能と比較した。表６にこの実施例のサンプルに
ついての予備混合条件をまとめた。

【０１０５】

【表６】

【０１０６】サンプルＡは実施例９の手順にしたがった
操作によるものを表す。残りのサンプルは、ＰＶＣ樹脂
および添加剤（サイディング配合物の加工助剤成分が実
施例４および５のエマルジョンと置換されているサンプ
ルＣを除くすべてのサンプルについて耐衝撃性改良剤）
をまず予備混合し、流動床乾燥機中で乾燥し、次に残り
の成分を実施例９にしたがってＰＶＣ−添加剤ブレンド
に添加した。サンプルＡからＨについて用いたＰＶＣウ
ェットケークは、水性懸濁重合により製造され、固形分
量８０．２％、Ｋ値６６．５、静置（ａｅｒａｆｅｄ）
嵩密度０．５２５ｇ／ｃｃ、タップ（ｐａｃｋｅｄ）嵩
密度０．６５２ｇ／ｃｃ、平均粒度１７１ミクロン（Ｃ
ｏｕｌｔｅｒ ＬＳ粒度分析システムを用いて光散乱技
術により測定）を有する塩化ビニルホモポリマーであっ
た。サンプルＪについて用いたＰＶＣウェットケークは
固形分量が７７．２％である以外は同じであった。

【０１０７】アイゾット試験片の調製、およびアイゾッ
ト試験は実施例９の手順にしたがって行った。すべての
試験は２３℃で行った。結果を表７に報告する。

【０１０８】

【表７】

【０１０９】実施例７に示すように、樹脂（粉末または
ウェットケークの形態のいずれか）と水性添加剤との予
備混合により、粉末形態の添加剤を用いた従来の方法で
のブレンドの配合物と比べて同等であるかまたは向上し
た結果を得ることができる。

【０１１０】実施例１２ この実施例はさらに本発明の水性添加剤系を用いること
により得られる混合のフレキシビリティーを示す。耐衝
撃性改良剤量が８〜１２ｐｈｒである表２の標準的サイ
ディング基体配合物を用いて、耐衝撃性改良剤を除く全
成分を含有するマスターバッチを１トンのＨｅｎｓｃｈ
ｅｌブレンダーを用いて調製した。耐衝撃性改良剤を次
に、 ＬＷＧ７０マルチプルホールダイホットフェース
ペレタイザー（ｍｕｌｔｉｐｌｅ ｈｏｌｅ ｄｉｅ
ｈｏｔ ｆａｃｅ ｐｅｌｌｅｔｉｚｅｒ）に接続され
たＧＳ７０一軸スクリュークロスヘッド押出機にさらに
連結された「ＢＵＳＳ ＫＮＥＡＤＥＲ」ＭＤＫ／Ｅ４
６型（４６ｍｍ）を用いてマスターバッチとブレンドし
た。混練機を２つの異なる構成で運転した。 構成Ａ（粉末形態添加剤にのみ使用）：混練機の長さと
直径の比（Ｌ／Ｄ）は７であった。耐衝撃性改良剤粉末
をマスターバッチとあらかじめブレンドした後、混練機
に加えた。混練機をクロスヘッド押出機に連結し、これ
を次にマルチプルホールダイホットフェースペレタイザ
ーに接続した。小さな半球状の直径がおよそ１５ｍｍの
ペレットを切りだし、水で冷却し、次にコレクターに輸
送した。 構成Ｂ（粉末および水性添加剤の両方について使用）：
混練機の長さと直径の比は１１であった。混練機はその
長さの半分のところに「ＣＨＥＭＩＮＪＥＣＴＯＲ」計
量型ポンプ（水性形態添加剤の添加用）を備えていた。
水の除去用真空孔はクロスヘッド押出機の入り口に位置
していた。適用した減圧は約２０インチ水銀（５０．８
ｃｍＨｇ）であった。クロスヘッド押出機をマルチプル
ホールダイホットフェースペレタイザーに接続した。小
さな、半球状の直径約１５ｍｍのペレットを切りだし、
水で冷却し、次にコレクターに輸送した。

【０１１１】ペレットを電動Ｃｏｌｌｉｎミルでミリン
グすることにより配合ペレットからサンプルプラークを
調製し、続いて圧縮成型し、実施例９に記載したように
してアイゾット試験を行った。すべてのアイゾット測定
は２３℃で行った。結果を表８に示す。

【０１１２】

【表８】

【０１１３】実施例１３ この実施例は本発明の添加剤系を用いることに対する利
点をいくつか説明する。表２の標準的サイディング基体
配合物を８ｐｈｒ（同じＰＶＣに基づく固体含量）量の
８０ＢＡ／／２０ＭＭＡ耐衝撃性改良剤を用いて調製し
た。成分を８ｌｂ（３．６ｋｇ）Ｈｅｎｓｃｈｅｌブレ
ンダー中でブレンドした。エマルジョンを小さな漏斗を
用いて添加し、８２℃で側方口を通して添加した。真空
管路に接続した直径２インチ（５．１ｃｍ）の柔軟なホ
ースをベント式ブレンダー上に設置した。２つの側方口
を開放して、クロスベンチレーションをして、ブレンダ
ーの蓋上での凝縮を防止した。

【０１１４】配合されたブレンドの種々の粉末特性を測
定した。ブレンドされた成分のローズな嵩密度ならびに
ブレンドされた成分の漏斗流れをＡＳＴＭ Ｄ１８９５
−９６により測定した。

【０１１５】押出シートを、３０ｒｐｍで運転したＫＭ
ＤＬ２５ｍｍ押出機を用いてブレンドされた配合物から
調製した。スクリュー温度設定は１７５℃であった。２
つのゾーンバレル温度はそれぞれ１８０℃と１８５℃に
設定した。ダイ温度は１８８℃に設定した。４インチ
（１０．２ｃｍ）の調節可能なリップシートダイを用い
て、押出シートを製造した。シート幅は３．５インチ
（８．９ｃｍ）であった。シートの中心線厚さは０．５
１インチ（１３．０ｍｍ）、端部の厚さは０．５４イン
チ（１３．７ｍｍ）であった。押出シートを次に２３℃
でＡＳＴＭ Ｄ４２２６−８５方法Ａにしたがって、直
径０．５インチ（１２．７ｍｍ）、半径０．２５インチ
（６．３５ｍｍ）の半球型先端を有するＨ．２５衝撃子
を用いてＧａｒｄｎｅｒ（すなわち落錐）衝撃試験に付
した。Ｇａｒｄｎｅｒ衝撃強度を、シートの中心および
中心の右およそ１インチ（２．５ｃｍ）の両方で測定し
た。１０回のＧａｒｄｅｒ衝撃測定の平均を以下の表９
に示す。

【０１１６】

【表９】

【０１１７】表９に示すように、エマルジョン形態の添
加剤の使用は、同じ組成の粉末形態の添加剤の使用より
も多くの利点をもたらす。粉末特性はエマルジョン添加
剤を用いた場合に向上され、これによりブレンドの押出
機への最も効率のよい導入が促進される。押出機は、ブ
レンドをエマルジョン添加剤を用いて調製した場合にエ
ネルギーをあまり必要とせず、増加した押出量で加工で
きる。最後に、エマルジョン添加剤により付与されたＧ
ａｒｄｎｅｒ耐衝撃性は同じ組成の粉末形態の添加剤に
より付与されるよりも著しく高い。

【０１１８】実施例１４ この実施例は本発明の範囲内の水性添加剤が表２のサイ
ディング配合物以外の配合物においても有用であること
を示す。この実施例において用いた配合物は： （１）表１０の鉛ベースの押出窓枠用形材配合物；およ
び（２）表１１の２軸スクリューサイディング配合物で
ある。

【０１１９】鉛ベース窓用形材試験配合物

【表１０】

【０１２０】二軸スクリューサイディング配合物

【表１１】

【０１２１】Ａ．表１０の窓用形材配合物を、摩擦によ
り１２０℃に加熱されたＰａｐｅｎｍｅｉｅｒブレンダ
ー中で調製した。ＰＶＣ、二塩基性亜リン酸Ｐｂ、中性
ステアリン酸Ｐｂ、二塩基性ステアリン酸Ｐｂ、ステア
リン酸カルシウム、ジカルボン酸エステル、中性エステ
ルワックス、酸化ポリエチレンおよびエマルジョンまた
はウェットケークの形態の耐衝撃性改良剤（用いた場
合）をすべてブレンダーに約２３℃の温度で添加した。
残りの成分（粉末形態耐衝撃性改良剤を用いた場合には
これを含む）をブレンダーに約１００℃の温度で添加し
た。耐衝撃性改良剤をエマルジョンまたはウェットケー
クの形態でブレンダーに添加した場合、ブレンダーのカ
バー上の口にホースを接続することによりブレンダーを
ガス抜きし、これによりわずかに減圧を引く。ブレンド
を次にスクリュー速度３０ｒｐｍで運転した２ゾーンＫ
ＭＤＬ２５ｍｍ押出機を用いて押し出して窓枠用形材を
形成した。バレル温度をゾーン１については１６０℃、
ゾーン２については１８５℃に設定した。ダイ（出口）
温度の設定値は１９５℃であった。

【０１２２】押出特性を０℃で標準試験ＩＳＯ Ｒ１７
９（シングルＶノッチ）およびＤＩＮ５３７５３（ダブ
ルＶノッチ）にしたがって衝撃強度について試験した。
実際のサンプル厚さは３．０１＋／−０．１２ｍｍであ
った。この試験の結果を表１２に示す。

【０１２３】

【表１２】

【０１２４】エマルジョン形態の添加剤が粉末形態の添
加剤と同等またはよりすぐれた性能であることを示すこ
とに加えて、この表は（添加剤２ｃに関するデータによ
り）さらにウェットケークの形態をとる水性形態の添加
剤もまたマトリックス樹脂に優れた耐衝撃特性を提供す
ることを示す。

【０１２５】Ｂ．約１０００ｒｐｍで運転し、混合／高
速回転により生じた摩擦により加熱された３５ｌｂ（１
６ｋｇ）Ｈｅｎｓｃｈｅｌブレンダー中で耐衝撃性改良
剤を除くすべての成分のマスターバッチを形成すること
により表１１の二軸スクリューサイディング配合物を調
製した。ＰＶＣ樹脂をミキサーに２３℃で添加し、スズ
安定剤を５２℃で添加し、ステアリン酸カルシウムおよ
びパラフィンワックスを６６℃で添加し、加工助剤を７
７℃で添加し、顔料を８８℃で添加した。マスターバッ
チの温度が１００℃に達するまで加熱を続け、この時点
でマスターバッチを他の容器に移し、冷却した。このマ
スターバッチの３００グラムのアリコートに、試験した
耐衝撃性改良剤エマルジョンのそれぞれを室温で添加し
（７ｐｈｒ耐衝撃性改良剤に相当する量、水分量の主
因）、スパチュラで撹拌した。ブレンドを次に風乾させ
て、水分を除去した。

【０１２６】サンプルを油加熱Ｃｏｌｌｉｎミルを用い
て１７５℃でミリングし、用いた成型温度が１９０℃で
ある以外は実施例９の手順にしたがって成型した。

【０１２７】種々の温度でのアイゾット測定を実施例９
に記載したＡＳＴＭ Ｄ２５６にしたがって行った。表
１３に報告した結果は２０のアイゾット測定値の平均で
ある（２つの別のプラークを用い、両方ともミリングの
機械方向に切り出し、１０回の測定を行った）。

【０１２８】

【表１３】

【０１２９】実施例１５ 実施例１５および１６から本発明の範囲内の水性添加剤
は加工助剤として用いることができ、マトリックス樹脂
に優れた加工性を付与することがわかる。

【０１３０】表２の標準的支持体配合物を用いて、耐衝
撃性改良剤量５ｐｈｒの、耐衝撃性改良剤および加工助
剤の両方の形態が変化した（すなわち粉末対エマルジョ
ン）ブレンドを調製した。エマルジョン形態の加工助剤
を用いた場合、実施例４ｂ、５および／または７の組成
物を表２に示す加工助剤に代えた。ブレンドは実施例９
の手順により調製された。ブレンドの溶融挙動（加工性
の指標）を次にＲｈｅｏｍｉｘ６００ボールおよびロー
ラーローターを備えたＨａａｋｅ Ｒｈｅｏｃｏｒｄ９
０トルクレオメータを用いて測定した。５７グラムの混
合粉末の供給物をボールに添加し（サンプルＥおよびＦ
は５９グラムの供給物を使用）、これを１８５℃に加熱
し、ローター速度５０ｒｐｍで運転した。融解時間（ｆ
ｕｓｉｏｎ ｔｉｍｅ）は初期負荷トルクピークと融解
トルクピーク間の間隔として定義する。分解時間は、サ
ンプルのボールへの供給とトルクが１０分でのトルクよ
り２００メートル−グラム上昇した時点の間隔として定
義する。溶融挙動試験の結果を表１４に報告する。この
表から、水性形態の加工助剤がマトリックスブレンドの
融解時間を減少させる（すなわち、加工性を向上させ
る）ことができることがわかる。

【０１３１】

【表１４】

【０１３２】実施例１６ この実施例は本発明がどのようにして外側「硬質」シェ
ルを必要としない新規改良加工助剤組成物のデザインを
可能にするかを説明する。表１５の加工試験配合物を用
いて、潤滑加工助剤成分として種々の実施例４の組成物
を用いてブレンドを調製した。

【０１３３】加工試験配合物

【表１５】

【０１３４】ブレンドを、約１０００ｒｐｍで運転し、
摩擦により１００℃の温度に加熱された３５ｌｂ（１６
ｋｇ）Ｈｅｎｓｃｈｅｌブレンダーを用いて調製した。
配合物の最初の４成分を組み合わせることによりブレン
ドのマスターバッチを調製した。ＰＶＣをブレンダーに
２３℃の温度で添加した。スズ安定剤をブレンダーに５
２℃で添加した。グリセロールモノステアレートおよび
ワックスをブレンダーに６６℃で添加した。加熱を１０
０℃まで続け、この時点でマスターバッチを第二の容器
に移し、冷却した。適当量のエマルジョン形態の潤滑加
工助剤をマスターバッチのアリコートに添加し、スパチ
ュラで撹拌して、０．５または１．０ｐｈｒのいずれか
の潤滑加工助剤を含むブレンドを得た。ブレンドを風乾
させ、次に融解時間特性について試験した。

【０１３５】融解時間特性を、Ｒｈｅｏｍｉｘ６００ボ
ールおよびローラーローターを備えたＨａａｋｅ Ｒｈ
ｅｏｃｏｒｄ９０トルクレオメータを用いて測定した。
６０グラムのブレンド供給物をボールに添加し、これを
１７０℃に加熱し、ローター速度６０ｒｐｍで運転し
た。結果を表１６に示す。この表から、水性ベースの加
工助剤が粉末形態類似物と同等またはよりすぐれた性能
を示すことがわかる。さらに、この表から、硬質外側シ
ェル（単離目的のために必要）を有しないエマルジョン
形態の加工助剤を半分の添加量で用いて、同様の加工結
果を得ることができることがわかる。

【０１３６】

【表１６】

【０１３７】実施例１７ この実施例は水性ベースＭＢＳ耐衝撃性改良剤が、改良
された樹脂の光学特性（すなわち透明性）が重要な用途
において有用であることを示す。

【０１３８】Ａ．表１７の透明配合物を用いて、実施例
６の添加剤組成物を８、１０および１２ｐｈｒの量で用
いてブレンドを調製した。

【０１３９】透明配合物

【表１７】

【０１４０】最初の６成分を約１０００ｒｐｍで運転す
る３５ｌｂ（１６ｋｇ）Ｈｅｎｓｃｈｅｌブレンダー中
で混合し、摩擦により加熱した。ＰＶＣをブレンダーに
２３℃で添加した。スズ安定剤をブレンダーに５２℃で
添加した。グリセロールモノステアレートおよびワック
スをブレンダーに６６℃で添加した。加工助剤を７７℃
で添加した。青色トナーを８０℃で添加した（ＰＶＣ中
１％混合物として）。温度が１００℃に達するまでこの
マスターバッチについて加熱を続け、その後バッチを第
二の容器中で冷却した。エマルジョンまたは粉末形態の
いずれかの耐衝撃性改良剤を小さなプラスチックでコー
トしたカップ中マスターバッチのアリコートに添加し、
撹拌し、得られたブレンドを一定の重量まで５０℃で真
空オーブン中で乾燥した。

【０１４１】ブレンドされた粉末を次に１７７℃で３．
５分間６インチ×１３インチ（１５．２ｃｍ×３３．０
ｃｍ）２本ロールＣｏｌｌｉｎ ＷＷ １５０Ｐ電動ミ
ルでミリングした。ミリングされたシートを４片に切り
だし、１７７℃で３分間１０トンの荷重（４４０００ｋ
ｇ）下でプレスし、続いて２分間８０トンの荷重（３５
２０００ｋｇ）下で１７７℃を維持し、続いて３分間８
０トンの荷重（３５２０００ｋｇ）下で室温に冷却し
た。プラークを次にＨｕｎｔｅｒｌａｂ Ｕｌｔｒａｓ
ｃａｎ比色計を用いて光学特性について試験した。光の
透過率（％）をＡＳＴＭ Ｄ１００３−５２を用いて測
定した。黄色度指数およびカラーパラメータ（「Ｌ」お
よび「ｂ」）をＡＳＴＭ Ｅ３１３−９６にしたがっ
て、ＡＳＴＭＤ１９２５を用いて測定した。

【０１４２】結果を表１８に報告する。

【０１４３】

【表１８】

【０１４４】Ｂ．実施例６の組成物の耐衝撃性を表１７
の透明配合物を用いて試験した。これらの測定に用いた
プラークは実施例１７Ａの光学試験について調製したも
の（その一部を衝撃試験用に保存していた）と同じプラ
ークである。衝撃試験は実施例９に詳細を記載した手順
にしたがって行った。結果を表１９に記載する。

【０１４５】

【表１９】

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ０８Ｌ 33/20 Ｃ０８Ｌ 33/20 51/04 51/04 (72)発明者 チュエン−シュヨン・チョウ アメリカ合衆国ペンシルバニア州19002, ロアー・グウィニード，キングズリー・コ ート・1208 (72)発明者 ユージーン・パトリック・ドアティー アメリカ合衆国ペンシルバニア州19047, ラングホーン，チルトン・ロード・200 (72)発明者 ジーン・マリー・ブラディ アメリカ合衆国ペンシルバニア州19002, メープル・グレン，ハード・ドライブ・ 1609 (72)発明者 デービッド・ジョン・マクドナルド アメリカ合衆国ペンシルバニア州19030, フェアレス・ヒルズ，エルフォード・ロー ド・528

Claims (17)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ｉ）重合単位としてアクリル酸アルキル
   エステルを含むポリマー； ｉｉ）重合単位として（メタ）アクリル酸アルキルエス
   テルを含むポリマー； ｉｉｉ）重合単位として１，３−ジエンを含むポリマ
   ー； ｉｖ）重合単位として芳香族ビニルモノマーを含むポリ
   マー； ｖ）重合単位としてアクリロニトリルを含むポリマー から選択される少なくとも１種のポリマー添加剤を含
   み、ポリマー添加剤が、添加剤系の５から７０重量％の
   量で存在する、ポリマーマトリックス樹脂に直接添加す
   るための水性添加剤系。
2. 【請求項２】 系が水性エマルジョンの形態である請求
   項１に記載の添加剤系。
3. 【請求項３】 系が凝固スラリーまたはウェットケーク
   の形態である請求項１に記載の添加剤系。
4. 【請求項４】 ポリマー添加剤が少なくとも１０重量％
   のゴム状コアを含むグラフトコポリマーである請求項
   １、２または３に記載の添加剤系。
5. 【請求項５】 ゴム状コアがグラフトコポリマーの７０
   重量％を越える請求項４に記載の添加剤系。
6. 【請求項６】 ゴム状コアがグラフトコポリマーの９０
   から９５重量％である請求項５に記載の添加剤系。
7. 【請求項７】 Ａ）ｉ）重合単位としてアクリル酸アル
   キルエステルを含むポリマー； ｉｉ）重合単位として（メタ）アクリル酸アルキルエス
   テルを含むポリマー； ｉｉｉ）重合単位として１，３−ジエンを含むポリマ
   ー； ｉｖ）重合単位として芳香族ビニルモノマーを含むポリ
   マー； ｖ）重合単位としてアクリロニトリルを含むポリマー から選択される少なくとも１種のポリマー添加剤を含
   み、ポリマー添加剤が添加剤系の５から７０重量％で存
   在する水性添加剤系とポリマーマトリックス樹脂を接触
   させることにより添加剤−マトリックス混合物を形成
   し、 Ｂ）前記添加剤−マトリックス混合物を乾燥する ことを含む添加剤とポリマーマトリックス樹脂をブレン
   ドする方法。
8. 【請求項８】 ポリマーマトリックスが粉末形態である
   請求項７に記載の方法。
9. 【請求項９】 ポリマーマトリックスがウェットケーク
   の形態である請求項７に記載の方法。
10. 【請求項１０】 ポリマーマトリックスが溶融体の形態
    である請求項７に記載の方法。
11. 【請求項１１】 添加剤系がエマルジョンの形態である
    請求項７に記載の方法。
12. 【請求項１２】 添加剤系が凝固スラリーまたはウェッ
    トケークの形態である請求項７の方法。
13. 【請求項１３】 ポリマー添加剤が少なくとも１０重量
    ％のゴム状コアを含むグラフトコポリマーである請求項
    ８、９、１０、１１または１２に記載の方法。
14. 【請求項１４】 ゴム状コアがグラフトコポリマーの７
    ０重量％を越える請求項８、９、１０、１１または１２
    に記載の方法。
15. 【請求項１５】 ゴム状コアがグラフトコポリマーの９
    ０から９５重量％である請求項１４に記載の方法。
16. 【請求項１６】 ポリマー添加剤とマトリックスポリマ
    ーの乾燥重量比が０．１：９９．９から２５：７５であ
    る請求項７に記載の方法。
17. 【請求項１７】 ポリマーマトリックス樹脂が塩化ビニ
    ルの重合単位を含む請求項７に記載の方法。