JP2008521997A - 中空成形性と耐衝撃性及び寸法安定性が優れた熱可塑性abs樹脂組成物 - Google Patents
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Abstract
以上0.18μm未満のゴムを含有したグラフト共重合粒子2〜25重量部;(b)体積
平均粒径が0.18μm以上0.4μm未満のゴムを含有したグラフト共重合粒子2〜25重量部;(c)体積平均粒径が0.4μm以上4μm以下のゴムを含有したグラフト共重合粒子2〜18重量部;(d)側鎖形シアン化ビニル化合物−芳香族ビニル化合物共重合体10〜70重量部;及び(e)長鎖形シアン化ビニル化合物−芳香族ビニル化合物共重合体1〜60重量部からなる。
Description
)を示し、パリソン垂れがないべきである。しかしながら、前記これらの方法ではそのような特性が付与できなかった。
本発明の他の目的は、押出及び中空成形性が優れた熱可塑性ABS樹脂組成物を提供することにある。
(a)体積平均粒径が0.05μm以上0.18μm未満のゴムを含有したグラフト共重合粒子2〜25重量部;
(b)体積平均粒径が0.18μm以上0.4μm未満のゴムを含有したグラフト共重合粒子2〜25重量部;
(c)体積平均粒径が0.4μm以上4μm以下のゴムを含有したグラフト共重合粒子2〜18重量部;
(d)分枝形(側鎖形)(branched)−シアン化ビニル化合物−芳香族ビニル化合物共重合体10〜70重量部;及び
(e)長鎖形(long-chain linear)シアン化ビニル化合物−芳香族ビニル化合物共重合体1〜60重量部、
からなることを特徴とする。
本発明の体積平均粒径が0.05μm以上0.18μm未満のゴムを含有したグラフト共重合粒子(a)は、塊状−懸濁重合、塊状−溶液重合や通常の塊状重合などの連続重合方法または通常の乳化グラフト重合方法で製造される。
前記グラフト共重合粒子(a)の製造に用いられるゴムとしては、ポリブタジエン、ポリイソプレン、ポリクロロプレン、ブタジエン−スチレン共重合体、ブタジエン−アクリロニトリル共重合体またはこれと類似な化合物があげられる。これらのうち、ポリブタジエン、ブタジエン−スチレン共重合体、ブタジエン−アクリロニトリル共重合体が好ましい。該グラフト共重合粒子のゴムの平均粒径は0.05μm以上0.18μm未満であり、好ましくは0.1μm以上0.15μm未満の範囲である。本発明においては、上記範囲内で二つ以上の互いに異なる平均粒径を有するゴムを用いることもできる。
本発明のグラフト共重合粒子(a)を製造するための芳香族ビニル化合物としては、スチレン、α−メチルスチレン、p−t−ブチルスチレン、2,4−ジメチルスチレン、ビニルトルエンなどがあり、これらは単独または混合して用いられることができる。
本発明の体積平均粒径が0.18μm以上0.4μm未満のゴムを含有したグラフト共重合粒子(b)は、塊状−懸濁重合、塊状−溶液重合や通常の塊状重合などの連続重合方法または通常の乳化グラフト重合方法で製造される。
前記グラフト共重合粒子(b)の製造に用いられるゴムとしては、ポリブタジエン、ポリイソプレン、ポリクロロプレン、ブタジエン−スチレン共重合体、ブタジエン−アクリロニトリル共重合体またはこれと類似な化合物のゴムがあげられる。これらのうち、ポリブタジエン、ブタジエン−スチレン共重合体、ブタジン−アクリロニトリル共重合体が好ましい。該グラフト共重合粒子のゴムの体積平均粒径は0.18μm以上0.4μm未満であり、好ましくは0.2μm以上0.35μm未満の範囲である。上記範囲内で二つ以上の互いに異なる平均粒径を有するゴムを用いることもできる。
本発明のグラフト共重合粒子(b)を製造するための芳香族ビニル化合物としては、スチレン、α−メチルスチレン、p−t−ブチルスチレン、2,4−ジメチルスチレン、ビニルトルエンなどがあり、これらは単独または混合して用いられることができる。
本発明の体積平均粒径が0.4μm以上4μm以下のゴムを含有したグラフト共重合粒子(c)は、塊状−懸濁重合、塊状−溶液重合や通常の塊状重合などの連続重合方法または通常の乳化グラフト重合方法で製造される。
本発明のグラフト共重合粒子(c)を含んだABS樹脂を製造するための芳香族ビニル化合物としては、スチレン、α−メチルスチレン、p−t−ブチルスチレン、2,4−ジメ
チルスチレン、ビニルトルエンなどがあり、これらは単独または混合して用いられることができる。
本発明の側鎖形−シアン化ビニル化合物−芳香族ビニル化合物共重合体(d)は、シアン化ビニル化合物15〜50重量部と、芳香族ビニル化合物85〜50重量部からなる単量体混合物100重量部に、1重量部未満の多官能性化合物を共重合させて製造する。
芳香族ビニル化合物としては、スチレン、α−メチルスチレン、p−t−ブチルスチレン、2,4−ジメチルスチレン、ビニルトルエンなどを単独でまたは混合して用いることができる。本発明のシアン化ビニル化合物−芳香族ビニル化合物共重合体(d)の製造方法としては、乳化重合法、懸濁重合法、溶液重合法、塊状重合法などが用いられる。
本発明の長鎖形−シアン化ビニル化合物−芳香族ビニル化合物共重合体(e)は、シアン化ビニル化合物10〜50重量部と芳香族ビニル化合物90〜50重量部を共重合させて製造する。
該シアン化ビニル化合物−芳香族ビニル化合物共重合体(e)を製造するためのシアン化ビニル化合物としては、アクリロニトリル、メタクリロニトリルなどを単独でまたは混合して用いることができる。
芳香族ビニル化合物としては、スチレン、ジビニルベンゼン、α−メチルスチレン、p−t−ブチルスチレン、2,4−ジメチルスチレン、ビニルトルエンなどを単独でまたは混合して用いることができる。該シアン化ビニル化合物−芳香族ビニル化合物共重合体(e)の製造方法としては、乳化重合法、懸濁重合法、溶液重合法、塊状重合法などが用いられることができる。
アン化ビニル化合物−芳香族ビニル化合物共重合体(e)はグラフト共重合粒子と共に製造されることができ、本発明の熱可塑性ABS樹脂組成物に適用されることができる。
体積平均粒径が0.18μm以上0.4μm未満のゴムを含有したグラフト共重合粒子(b)が2〜25重量部であり、
体積平均粒径が0.4以上4μm以下のゴムを含有したグラフト共重合粒子(c)が2〜18重量部である。
どがあげられる。
〔(a)体積平均粒径が0.05μm以上0.18μm未満のゴムを含有したグラフト共重合粒子〕
ブタジエンゴム40重量部に、アクリロニトリル20重量%とスチレン80重量%とからなる単量体混合物100重量部を加えて、
グラフト乳化重合し、得られたグラフト共重合粒子のゴムの体積平均粒径は約0.11μmである。
ブタジエンゴム45重量部に、アクリロニトリル18重量%とスチレン82重量%とからなる単量体混合物100重量部を加えて、
グラフト乳化重合し、得られたグラフト共重合粒子のゴムの体積平均粒径は約0.21μmである。
むABS樹脂〕
ブタジエンゴム15重量部に、アクリロニトリル25重量%とスチレン75重量%とからなる単量体混合物100重量部を加えて、連続重合してABS樹脂を製造した。得られたABS樹脂は、グラフト共重合粒子の以外にも長鎖形−シアン化ビニル化合物−芳香族ビニル化合物共重合体を同時に含んでいた(グラフト共重合粒子26重量%及び、長鎖形シアン化ビニル化合物−芳香族ビニル化合物共重合体74重量%)。製造されたグラフト共重合粒子に含有されたゴムの体積平均粒径は約0.52μmであった。前記シアン化ビニル化合物−芳香族ビニル化合物共重合体は、アクリロニトリル含量が25重量%であり、重量平均分子量が約140,000であった。
アクリロニトリル含量が17重量部とスチレン含量が83重量部よりなる単量体混合物100重量部に対して、ジビニルベンゼンが0.05重量部含量で含まれた、重量平均分子量が約150,000のスチレン−アクリロニトリル共重合体樹脂と、
アクリロニトリル含量が20重量%とスチレン含量が80重量%よりなる単量体混合物100重量部に対して、ジビニルベンゼンが0.05重量部含量で含まれた、重量平均分子量が約1,500,000のスチレン−アクリロニトリル共重合体樹脂を同時に用いた。
(e1)上記グラフト共重合粒子(c)の製造時に生成される長鎖形シアン化ビニル化合
物−芳香族ビニル化合物共重合体が用いられた。
(e2)アクリロニトリル含量が20重量%である重量平均分子量が約150,000の
スチレン−アクリロニトリル共重合体樹脂が用いられた。
表1に示した各構成成分の組成で混合した後、混合物は、L/D=29、直径45mmの
二軸押出し機によりペレットとした。押出し機のシリンダーの温度は250℃であった。流動性および物性測定のために、成形試片が製造された。線膨脹係数の評価のための成形試片が、1.0cm×1.0cm×0.6cmの大きさで製造された。成形試
片は、二軸延伸して変形硬化を観察して延伸率を比較測定した。
体積平均粒径が0.4μmから4μmの範囲のゴムを含有したグラフト共重合粒子を含んだABS樹脂(c)を用いなかった以外は、実施例1と同様におこない、ゴムの全体含量は実施例1と同様である。
体積平均粒径が0.4μmから4μmの範囲のゴムを含有したグラフト共重合粒子を含んだABS樹脂(c)を用いなかった以外は、実施例1と同様におこない、ゴムの全体含量は増加させた。
側鎖形シアン化ビニル化合物−芳香族ビニル化合物共重合体(d)の代わりに、アクリロ
ニトリル20重量%を含有し、重量平均分子量が150,000(e2)のスチレン−ア
クリロニトリル共重合体樹脂(e2)を用いたこと以外は、実施例3と同様におこなった
。比較例3の全体長鎖形シアン化ビニル化合物−芳香族ビニル化合物共重合体の全体含量は60重量部を超過した。
アクリロニトリル20重量%を含有し重量平均分子量が150,000(e2)であるス
チレン−アクリロニトリル共重合体樹脂(e2)の代わりに、耐熱性の高いPMI系シア
ン化ビニル化合物−芳香族ビニル化合物共重合体(f)を用いたこと以外は、実施例4と同様におこなった。
合粒子(c)に含まれる体積平均粒径が0.4μmから4μmのゴムを含有したグラフト共重合粒子の量;( )**はABS樹脂に含まれた長鎖形シアン化ビニル化合物−芳香族ビニル化合物共重合体の量)
前記のように製造された試片に対して、下記の方法で物性を評価し、測定の結果は表2に表した。
(1)ノッチアイゾッド衝撃強度:ASTM D256(1/4″,23℃)によって測定した。
(2)メルトフローインデックス:ISO 1133(10kg,220℃)によって
測定した。
(3)加熱たわみ温度(HDT):ASTM D648(1/4″,120℃/hr)、18.5kgf/cm2によって測定した。
(4)線膨脹係数:熱機械分析器(TMA)を用いて30〜80℃まで10℃/minの
昇温速度で測定した。
(5)延伸率:200℃で二軸延伸して伸びた比率で測定し、実施例1の値を基準に比較した。
(6)変形硬化(strain hardening):変形硬化の肉眼判定し、効果が強いと○、弱いと△、ないと×に表した。
実施例1と比較例1は同様のゴム含量であるにも関わらず、比較例1の衝撃強度は実施例1に比べて低い値を示した。これは互いに異なる直径のゴム粒子を用いることが衝撃強度を高めるに効果があるのを表す。
(a)と(b)の含量を増加させて全体ゴム含量を増加させた比較例2の場合には、メルトフローインデックスが高くて、耐熱性が低いため、中空成形に適さず自動車の素材などに適用するのが難しいという短所がある。また、比較例2は、高いゴム含量により線膨脹係数が増加して寸法安定性が劣るという短所がある。
比較例3は、側鎖形シアン化ビニル化合物−芳香族ビニル化合物共重合体(d)の代わりに、アクリロニトリル20重量%を含有し重量平均分子量が150,000(e2)のス
チレン−アクリロニトリル共重合体樹脂(e2)を用いており、延伸率が低く変形硬化の
効果がなくて成形性がよくないという短所がある。
比較例4は、スチレン−アクリロニトリル共重合体樹脂(e2)の代わりに、PMI系シ
アン化ビニル化合物−芳香族ビニル化合物共重合体(f)を用いており、衝撃強度が著しく低かった。これは、本発明の樹脂組成物は耐熱性が十分であるため、衝撃強度に否定的な影響を与えるPMI系シアン化ビニル化合物−芳香族ビニル化合物共重合体の使用が不要であることを意味するのである。
Claims (8)
- (a)体積平均粒径が0.05μm以上0.18μm未満のゴムを含有したグラフト共重合粒子2〜25重量部;
(b)体積平均粒径が0.18μm以上0.4μm未満のゴムを含有したグラフト共重合粒子2〜25重量部;
(c)体積平均粒径が0.4μm以上4μm以下のゴムを含有したグラフト共重合粒子2〜18重量部;
(d)側鎖形シアン化ビニル化合物−芳香族ビニル化合物共重合体10〜70重量部;及び
(e)長鎖形シアン化ビニル化合物−芳香族ビニル化合物共重合体1〜60重量部;
からなることを特徴とする熱可塑性ABS樹脂組成物。 - 前記側鎖形シアン化ビニル化合物−芳香族ビニル化合物共重合体(d)は、1重量部未満の多官能性化合物存在下にシアン化ビニル化合物15〜50重量部と芳香族ビニル化合物85〜50重量部とを共重合させて製造され、重量平均分子量が100,000〜2,000,000であることを特徴とする請求項1に記載の熱可塑性ABS樹脂組成物。
- 前記グラフト共重合粒子(a)と前記グラフト共重合粒子(b)とを足して5〜35重量部であり、前記グラフト共重合粒子(a)、前記グラフト共重合粒子(b)及び前記グラフト共重合粒子(c)を足して10〜50重量部であることを特徴とする請求項1に記載の熱可塑性ABS樹脂組成物。
- 前記グラフト共重合粒子(a)に含有されたゴムの体積平均粒径が0.1μm以上0.15μm未満であり、前記グラフト共重合粒子(b)に含有されたゴムの体積平均粒径が0.2μm以上0.35μm未満であり、前記グラフト共重合粒子(c)に含有されたゴムの体積平均粒径が0.5μm以上3μm以下であることを特徴とする請求項1に記載の熱可塑性ABS樹脂組成物。
- 前記グラフト共重合粒子(a)、(b)及び(c)の全部または一部が異なる体積平均粒径を有する2種以上のゴムを含むことを特徴とする請求項1に記載の熱可塑性ABS樹脂組成物。
- 前記グラフト共重合粒子(a)、(b)及び(c)の製造に用いられるモノマー混合物がシアン化ビニル化合物と芳香族ビニル化合物とからなることを特徴とする請求項1に記載の熱可塑性ABS樹脂組成物。
- 前記シアン化ビニル化合物は、アクリロニトリルまたはメタクリロニトリルであり;前記芳香族ビニル化合物はスチレン、α−メチルスチレン、p−t−ブチルスチレン、2,4−ジメチルスチレン及びビニルトルエンからなる群から選択されることを特徴とする請求項1または請求項6に記載の熱可塑性ABS樹脂組成物。
- 前記側鎖形シアン化ビニル化合物−芳香族ビニル化合物共重合体(d)は、ジビニルベンゼン、多官能芳香族ビニル化合物、トリアリルイソシアヌレート、多官能メルカプタン、多官能ペロキサイドまたはその誘導体及びこれらの混合物よりなる群から選択された多官能性化合物を用いて製造されたことを特徴とする請求項1に記載の熱可塑性ABS樹脂組成物。
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