JP2005232422A - ゴム変性熱可塑性樹脂およびその組成物 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 ゴム状重合体(a)の存在下に、ビニル系単量体(b)を重合して得られるゴム変性熱可塑性樹脂であって、(a)成分を、(a)成分と(b)成分との合計の40〜80重量%含有し、(b)成分は、芳香族ビニル化合物、シアン化ビニル化合物及び(メタ)アクリル酸エステル化合物を含有してなり、(メタ)アクリル酸エステル化合物は、ホモポリマー形成時のガラス転移温度(Tg)が0℃以下を示す単量体であり、(b)成分全体の0.1〜20重量%を占めることを特徴とするゴム変性熱可塑性樹脂、および該ゴム変性熱可塑性樹脂と他の熱可塑性樹脂との組成物。
【選択図】 なし
Description
すなわち、本発明の一局面によれば、ゴム状重合体(a)の存在下に、ビニル系単量体(b)を重合して得られるゴム変性熱可塑性樹脂であって、
前記(a)成分を、前記(a)成分と前記(b)成分との合計の40〜80重量%含有し、
前記(b)成分は、芳香族ビニル化合物(b1)、シアン化ビニル化合物(b2)及び(メタ)アクリル酸エステル化合物(b3)を含有してなり、
前記(メタ)アクリル酸エステル化合物(b3)は、ホモポリマー形成時のガラス転移温度(Tg)が0℃以下を示す単量体であり、前記(b)成分全体の0.1〜20重量%を占めることを特徴とするゴム変性熱可塑性樹脂が提供される。
また、本発明の他の局面によれば、上記ゴム変性熱可塑性樹脂(A)と他の熱可塑性樹脂(B)とからなる組成物であり、前記(a)成分の含有率が該組成物全体の3〜35重量%である熱可塑性樹脂組成物が提供される。
なお、本明細書において、「(共)重合」および「(共)重合体」は、夫々、「単独重合」および/または「共重合」、並びに、「単独重合体」および/または「共重合体」を意味し、「(メタ)アクリル」および「(メタ)アクリレート」は、夫々、「アクリル」および/または「メタクリル」、並びに、「アクリレート」および/または「メタクリレート」を意味する。
ゲル含率(質量%)=〔{W2(g)―W1(g)}/1(g)〕×100…(1)
ゲル含率は、ゴム質重合体の製造時に、分子量調整剤の種類および量、重合時間、重合温度、重合転化率等を適宜設定することにより調整できる。
芳香族ビニル化合物(b1)としては、例えばスチレン、t−ブチルスチレン、α−メチルスチレン、p−メチルスチレン、ジビニルベンゼン、1,1−ジフェニルスチレン、N,N−ジエチル−p−アミノエチルスチレン、N,N−ジエチル−p−アミノメチルスチレン、ビニルピリジン、ビニルキシレン、モノクロルスチレン、ジクロロスチレン、モノブロモスチレン、フルオロスチレン、エチルスチレン、ビニルナフタレンなどが挙げられ、特にスチレンおよびα−メチルスチレンが好ましい。これらは、1種単独でまたは2種以上組み合わせて用いられる。
(メタ)アクリル酸エステル化合物(b3)としては、ホモポリマー形成時のガラス転移温度(ホモポリマーTg)が0℃以下を示す単量体が用いられ、例えば、アルキル(メタ)アクリレートが挙げられる。該アルキル(メタ)アクリレートのアルキル基としては、一般に炭素数2以上の直鎖または分岐鎖のアルキル基が好ましく、アルキルアクリレートの場合は炭素数2〜10のアルキル基がさらに好ましく、アルキルメタクリレートの場合は炭素数4〜14のアルキル基がさらに好ましい。好ましい(メタ)アクリル酸エステル化合物の具体例としては、エチルアクリレート、n−プロピルアクリレート、n−ブチルアクリレート、2−エチルヘキシルアクリレート、t−ブチルアクリレート、n−ヘキシルメタクリレート、n−オクチルメタクリレート、n−デシルメタクリレート、ラウリルメタクリレート、テトラデシルメタクリレート等が挙げられ、さらに好ましくは、ホモポリマーTgが−25℃以下であるn−ブチルアクリレート、2−エチルヘキシルアクリレートおよびn−プロピルアクリレートである。これらは、1種単独でまたは2種以上組み合わせて用いられる。
これらの単量体は1種または2種以上組み合わせて使用される。他の単量体(b4)の含有率は、(b)成分全体を基準として、好ましくは20重量%以下、さらに好ましくは10重量%以下である。
ゴム変性熱可塑性樹脂(A)の(b)成分中、(b3)成分の含有率は、(b)成分全体を100重量%として0.1〜20重量%であり、好ましくは3〜15重量%である。(b3)成分の含有率が0.1重量%未満では、他の熱可塑性樹脂(B)と混合した場合、(A)成分の分散性が劣り、フィッシュアイの発生が多くなり、外観性・耐衝撃性の改善効果も得られず、一方、20重量%を超えると、他の熱可塑性樹脂(B)と混合する際の生産性の改良効果が十分に得られない。
また、ゴム変性熱可塑性樹脂(A)の(b)成分中、(b1)成分の含有率は、(b)成分全体を100重量%として50〜70重量%が好ましく、(b2)成分の含有率は、(b)成分全体を100重量%として20〜30重量%が好ましい。
上記式(2)中、Tは(A)成分1gをアセトン20mlに投入し、振とう機により2時間振とうした後、遠心分離機(回転数;23,000rpm)で60分遠心分離し、不溶分と可溶分とを分離して得られる不溶分の質量(g)であり、Sは(A)成分1gに含まれるゴム質重合体の質量(g)である。
本発明に関わる(A)成分中に分散するグラフト化ゴム状重合体の平均粒径は、好ましくは500〜30,000Å、更に好ましくは1,000〜20,000Å、特に好ましくは1,500〜8,000Åの範囲である。平均粒径は、電子顕微鏡を用いる公知の方法で測定できる。
また、本発明に関わる(A)成分のQ値は、120×10-4〜500×10-4ml/秒であることが好ましい。Q値がこの範囲にあると、ゴムリッチなゴム変性熱可塑性樹脂の他の熱可塑性樹脂に対する分散性が更に向上する。Q値は、特許第3216466号明細書に記載の方法によって求めることができ、具体的には、島津フローテスター(CAPILLARY RHEOMETER CFT−500)を使用し、下記測定条件下でサンプルを溶融押し出しして得られる1秒当たりの容量(ml/秒)をいう。
測定条件;
サンプル量 :1.8g、
プランジャー面積:1.0cm2、
ダイのサイズ :2.0mm長×1.0mmφ、
予熱の温度と時間:200℃×5分、
測定温度 :200℃、
荷重 :60kg/cm2。
(ただし、測定に供するサンプルは、110℃×60分の条件における揮発物質含有率を0.1重量%以下に調整する。)
ゴム変性熱可塑性樹脂(A)のQ値の調整は、重合時に使用する連鎖移動剤、開始剤などの種類・量を適宜選択する方法、重合温度を適宜選択する方法、(a)成分のゴム状重合体のゲル含率、分子量を適宜選択することで行える。
ゴム変性熱可塑性樹脂(A)の製造方法としては、溶液重合法、バルク重合法、サスペンション重合法、乳化重合法あるいは、それらの方法を組み合わせた方法を挙げることができる。好ましい重合法としては、乳化重合法であり、乳化重合法で用いられる重合助剤としては、一般に公知のものを使用することができる。
(B1):ゴム状重合体の存在下に、芳香族ビニル化合物、シアン化ビニル化合物、(メタ)アクリル酸エステル化合物およびマレイミド系単量体からなる群より選ばれた少なくとも2種からなる単量体を重合して得られ、かつゴム状重合体含有率が40重量%未満のゴム変性熱可塑性樹脂。なお、ここでのゴム状重合体および単量体は上記に示したものを使用できる。また、当該ゴム変性熱可塑性樹脂のメチルエチルケトン可溶分の固有粘度(メチルエチルケトン中30℃)が0.2〜1dl/gのものが好ましく、さらに好ましくは0.3〜0.6dl/gである。
(B2):芳香族ビニル化合物、シアン化ビニル化合物、(メタ)アクリル酸エステル化合物およびマレイミド系単量体からなる群より選ばれた少なくとも2種からなる単量体を重合して得られ、かつ固有粘度(メチルエチルケトンを溶媒として、30℃で測定)が好ましくは0.2〜1.3dl/g、さらに好ましくは0.3〜1.0dl/g、特に好ましくは0.35〜0.7dl/gである共重合体。なお、ここでの単量体は、上記に示したそれらのものと同じである。
(B2−1)芳香族ビニル化合物とシアン化ビニル化合物の共重合体。好ましい組成割合は、前者の単量体が50〜99重合%、後者が1〜50重量%である。
(B2−2)芳香族ビニル化合物と(メタ)アクリル酸エステルの共重合体。
(B2−3)芳香族ビニル化合物とマレイミド系単量体と、必要に応じてシアン化ビニル化合物および/または(メタ)アクリル酸エステルとからなる共重合体。なお、上記のマレイミド系単量体にかえて、不飽和酸無水物単量体を用い、得られた共重合体をイミド化して、得られる後イミドタイプの共重合体もここに含まれる。
(1)グラフト率の測定法;
上記の方法に従った。
(2)ゴム変性熱可塑性樹脂(A)と他の熱可塑性樹脂(B)の混合方法;
ゴム変性熱可塑性樹脂(A)と他の熱可塑性樹脂(B)と添加剤とを表2に示した割合でヘンシェルミキサーを用いて混合し、その混合物をシリンダーセット温度200℃の押出機によりペレット化した。
上記(2)の方法で得たペレットを成形材料として、下記(3−1)〜(3−3)の成形条件で光沢度測定用テストピースおよびアイゾット衝撃強度測定用テストピースを成形した。
成形条件:
(3−1)成形機:5オンス インラインスクリュータイプ成形機、
(3−2)金型温度:50℃±5℃、
(3−3)成形機設定条件:
シリンダーセット温度:200℃、
射出圧力:一次圧75〜95kg/cm2G、二次圧50kg/cm2G、
背圧:5kg/cm2G、
成形サイクル:インジェクション15秒、ローディング10秒、キュアリング40秒、サイクルスタート2秒。
デジタル変角光沢計〔スガ試験機(株)製DIGITAL VARIABLE GLOSS METER UGV−5D〕を用い、入射角および受光角を45°で測定した。
(5)アイゾット衝撃度の測定;
ASTM D256(1/4″、ノッチ付、単位=kgf・cm/cm)で測定した。
(6)フィッシュアイの測定方法;
下記の方法で、フィッシュアイ測定用シートサンプルを作成し、フィッシュアイを測定した。(6-1)220℃の加温した50トンプレス機を用意する。(6-2)上記(2)の方法で得たペレットをSUS製モールド板(30cm×30cm×0.5mm)にはさむ。(10〜15g)(6-3)そのままプレス機にはさみ、0〜0.5kg/cm2Gの圧をかけ5分間加温する。(6-4)圧をゆっくりかけていき(10kg/cm2Gまで)モールド板の間よりはみ出してきたペレットサンプル(溶融)をゆっくりと引き出す。(6-5)サンプルをフィルム状に引き出し、厚さ約10〜30μmの薄さで1m以上引き出す。(6-6)フィルムサンプル上に直径3.57cmの円(面積10cm2)を描き、円内のフィッシュアイを数える(直径0.2mm以上のもの)。(6-7)上記(6-6)を3点行ない、合計を面積で割って1cm2あたりの個数を求め、フィッシュアイの評価とする。
(ABS−1)
フラスコ内に、表1のABS−1の前段成分を表1に示した配合で加えてフラスコ内温度を60℃に昇温したのち、ピロリン酸ナトリウム0.2部、硫化第一鉄7水和物0.01部、ブドウ糖0.4部をイオン交換水20部に溶解した溶液を加え、クメンハイドロパーオキサイド0.1部をさらに加えて重合を開始し、温浴温度を70℃に保った。1時間重合させたのち、表1のABS−1の後段成分表1に示した配合で4時間かけて連続的に添加し、されに1時間重合させて反応を完結させた。得られた共重合体ラテックスを硫酸を用いて凝固し、水洗、乾燥し、ABS−1を得た。
表1に示す成分を表1に示す配合で用いた以外、ABS−1と同様の条件で重合を行い、ABS−2〜ABS−5を得た。
(他の熱可塑性樹脂)
AS−1;スチレン75%とアクリロニトリル25%の共重合体であり、[η](メチルエチルケトン可溶分の極限粘度)は0.5dl/gのものを用いた。
表2に示す成分と配合に従い、上記評価に供した。その結果を表2に示す。
比較例1は本発明の範囲外のゴム変性熱可塑性樹脂を用いた例であり、表2に示したとおり、他の熱可塑性樹脂との分散性が劣り、フィッシュアイが多く、そして光沢、耐衝撃性が劣る。
Claims (2)
- ゴム状重合体(a)の存在下に、ビニル系単量体(b)を重合して得られるゴム変性熱可塑性樹脂であって、
前記(a)成分を、前記(a)成分と前記(b)成分との合計の40〜80重量%含有し、
前記(b)成分は、芳香族ビニル化合物(b1)、シアン化ビニル化合物(b2)及び(メタ)アクリル酸エステル化合物(b3)を含有してなり、
前記(メタ)アクリル酸エステル化合物(b3)は、ホモポリマー形成時のガラス転移温度(Tg)が0℃以下を示す単量体であり、前記(b)成分全体の0.1〜20重量%を占めることを特徴とするゴム変性熱可塑性樹脂。 - 請求項1記載のゴム変性熱可塑性樹脂(A)と他の熱可塑性樹脂(B)とからなる組成物であり、前記(a)成分の含有率が該組成物全体の3〜35重量%である熱可塑性樹脂組成物。
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