JP2014025082A - 樹脂ブレンド用芳香族ビニル系グラフト共重合体及びそれを用いた熱可塑性樹脂組成物 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ゴム質重合体(a)の存在下で、芳香族ビニル化合物を含むビニル系単量体(b)を重合することにより得られ、且つ、リン原子からなるオキソ酸のアルカリ金属塩又はリン原子及び硫黄原子からなるオキソ酸のアルカリ金属塩に由来するリン原子又はリン原子及び硫黄原子を含有するグラフト共重合体(B1)であって、該グラフト共重合体(B1)におけるリン含有量が200〜5000ppmである樹脂ブレンド用芳香族ビニル系グラフト共重合体。該グラフト共重合体(B1)は、乳化重合して得られたラテックスを上記オキソ酸のアルカリ金属塩の存在下に凝固して得ることができ、ポリカーボネート等の他の熱可塑性樹脂とブレンドすることにより、熱安定性と成形品の外観に優れた樹脂ブレンドが得られる。
【選択図】なし
Description
本発明の樹脂ブレンド用芳香族ビニル系グラフト共重合体(B1)は、任意の熱可塑性樹脂とブレンドすることにより滞留時の熱安定性と成形品の外観に優れた熱可塑性樹脂組成物を与えることができ、かかる熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリカーボネート樹脂の他、ポリエチレンテレフタレートやポリブチレンテレフタレート、ポリブチレンサクシネート、ポリ乳酸などのポリエステル樹脂が挙げられる。
ゴム質重合体(a)としては、ジエン系ゴム及びその水素添加物、エチレン−α−オレフィン系ゴム、アクリル系ゴム、シリコーン系ゴム、シリコーン・アクリル複合ゴムなどが使用できる。これらのうち、グラフト共重合体を乳化重合する際に使用し易いという観点から、ジエン系ゴム及びその水素添加物、アクリル系ゴム、シリコーン系ゴム、シリコーン・アクリル複合ゴムが好ましい。なお、これらは、単独でまたは2種以上を組み合わせて用いることができる。
上記ポリオルガノシロキサンを製造する際、必要により、本発明の目的の性能を損なわない範囲でグラフト交叉剤または架橋剤を共縮合させてもよい。
シリコーン・アクリル複合ゴムは、例えば、特開平4−239010号公報、特許第2137934号明細書等に記載された方法で製造することができる。かかるシリコーン・アクリル複合ゴムグラフト共重合体としては、例えば、三菱レーヨン社製の「メタブレン SX−006(商品名)」などが市販されている。
上記ゴム質重合体(a)を乳化重合法により製造する場合、乳化剤の種類・量・開始剤の種類・量、重合時間、重合温度、撹拌条件等の製造条件を適宜選択することにより、ゲル含率や粒子径の調整を容易に行うことができる。ゴム質重合体粒子(a)の体積平均粒子径は、特に限定されるものではないが、好ましくは50〜2000nm、より好ましくは65〜1500nm、更に好ましくは80〜1000nmである。該体積平均粒子径が上記範囲外の場合、耐衝撃性が十分でないことがある。尚、上記体積平均粒子径は、レーザー回折・散乱法等の公知の方法により測定することができる。具体的には、HONEYWELL社製の「マイクロトラックUPA150型」で測定することができ、本発明で記載されている粒子径は、すべて、この測定法による粒子径である。また、上記ゴム質重合体(a)のゲル含率は、特に限定されないが、通常、30〜98%である。
上記(i)の方法における酸としては、無水酢酸、酢酸、硝酸、リン酸等が挙げられる。また、塩としては、塩化カルシウム、硫酸マグネシウム等の無機塩等が挙げられる。これらを用いることによって、ゴム粒子を含む水系分散体を不安定化させ、これらの粒子を部分的に凝集させることができ、肥大化できる。酸としては、無水酢酸を用いることが特に好ましく、この場合、任意の粒子径のゴム質重合体粒子が得られ、また、得られた複合ゴム粒子の粒子径が経時的に安定である。尚、肥大化ゴム粒子を形成した後は、必要に応じて、分散体を中和する等の方法が適用される。本発明のゴム質重合体(a)が、上記の方法によって肥大化させた肥大化ゴム粒子である場合、肥大化された後の粒子径が前記の範囲に入ることが好ましい。
尚、本発明のゴム質重合体(a)は、全体としての体積平均粒子径が上記範囲に入るものであれば、互いに異なる粒子径分布を有するゴム質重合体の2種類以上を混合したものであってもよい。
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等が挙げられる。これらは、単独でまたは2種以上を組み合わせて用いることができる。これらのうち、アクリロニトリルが好ましい。
(メタ)アクリル酸エステル化合物としては、アクリル酸シクロヘキシル、アクリル酸フェニル、アクリル酸ベンジル等のアクリル酸エステル;メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸n−プロピル、メタクリル酸イソプロピル、メタクリル酸n−ブチル、メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸n−ペンチル、メタクリル酸イソアミル、メタクリル酸n−ヘキシル、メタクリル酸n−オクチル、メタクリル酸2−エチルヘキシル、メタクリル酸n−デシル、メタクリル酸n−ドデシル、メタクリル酸n−オクタデシル、メタクリル酸シクロヘキシル、メタクリル酸フェニル、メタクリル酸ベンジル等のメタクリル酸エステル等が挙げられる。これらは、単独でまたは2種以上を組み合わせて用いることができる。これらのうち、メタクリル酸メチルが好ましい。
上記その他の官能基を有する不飽和化合物としては、カルボキシル基、酸無水物基、ヒドロキシル基、アミノ基、アミド基、エポキシ基、オキサゾリン基等の1種以上を有するエチレン系不飽和化合物等が挙げられる。また、アミド基のように、アミノ基における水素原子の1つが他の原子又は官能基に置換された基を有するエチレン系不飽和化合物を用いることもできる。
カルボキシル基を有する不飽和化合物としては、アクリル酸、メタクリル酸、エタクリル酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、クロトン酸、桂皮酸等が挙げられる。これらは、単独でまたは2種以上を組み合わせて用いることができる。
酸無水物基を有する不飽和化合物としては、無水マレイン酸、無水イタコン酸、無水シトラコン酸等が挙げられる。これらは、単独でまたは2種以上を組み合わせて用いることができる。
ヒドロキシル基を有する不飽和化合物としては、3−ヒドロキシ−1−プロペン、4−ヒドロキシ−1−ブテン、シス−4−ヒドロキシ−2−ブテン、トランス−4−ヒドロキシ−2−ブテン、3−ヒドロキシ−2−メチル−1−プロペン、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシエチル、N−(4−ヒドロキシフェニル)マレイミド等が挙げられる。これらは、単独でまたは2種以上を組み合わせて用いることができる。
アミド基を有する不飽和化合物としては、(メタ)アクリルアミド、N−メチルアクリルアミド、N−メチルメタクリルアミド等が挙げられる。これらは、単独でまたは2種以上を組み合わせて用いることができる。
エポキシ基を有する不飽和化合物としては、アクリル酸グリシジル、メタクリル酸グリシジル、アリルグリシジルエーテル等が挙げられる。これらは、単独でまたは2種以上を組み合わせて用いることができる。
オキサゾリン基を有する不飽和化合物としては、ビニルオキサゾリン等が挙げられる。これらは、単独でまたは2種以上を組み合わせて用いることができる
グラフト共重合体(B1)を乳化重合法により製造する場合、ゴム質重合体(a)、ビニル系単量体(b)、水及び乳化剤の他、重合開始剤、分子量調節剤(連鎖移動剤)、電解質等が用いられる。尚、重合体を形成する際に用いられる上記の各種化合物は、重合に際し反応系に一括投入してもよいし、分割又は連続投入してもよい。また、その一部を添加した後、その残りを連続的あるいは断続的に添加してもよい。
リン含有量が200〜5000ppm、又は、硫黄含有量が1000〜5000ppmの本発明のグラフト共重合体(B1)は、この凝固剤によるラテックスの凝固を、リン原子及び/又は硫黄原子からなるオキソ酸のアルカリ金属塩の存在下に行うことにより、好適に製造することできる。
本発明のグラフト共重合体(B1)の硫黄含有量は、好ましくは1000〜4000ppm、より好ましくは1000〜3000ppm、さらに好ましくは1200〜2500ppmである。硫黄含有量が1000ppm未満であると、本発明の熱安定性改善効果が十分に得られず、5000ppmを超えると、本発明の熱安定性改善効果が飽和し、ラテックスの凝固性も悪くなる。
また、リン原子と硫黄原子は併存してもよく、併存する場合でも、本発明におけるリンおよび硫黄の各含有量は上記と同じである。
リン酸のアルカリ金属塩としては、第3リン酸カリウム、第3リン酸ナトリウム、第2リン酸カリウム、第2リン酸ナトリウム、第1リン酸カリウム、第1リン酸ナトリウム等が例示され、特に第3リン酸カリウムおよび第3リン酸ナトリウムが好ましい。
スルホン酸のアルカリ金属塩としては、ドデシルスルホン酸ナトリウムおよびドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウムが好ましい。
また、凝固温度や凝固時のラテックスの固形分濃度については特に制限はなく、通常公知の範囲の条件が適用可能である。即ち温度については60〜100℃が好ましく、固形分濃度については5〜40質量%の範囲であることが好ましい。
なお、凝固剤が2価のアルカリ土類金属の無機塩である場合、上記オキソ酸のアルカリ金属塩との反応において生成が予想される物質は、該オキソ酸のアルカリ土類金属塩であるが、該物質は、グラフト共重合体(B1)として回収した後に、その後の造粒工程において添加した場合には熱安定性の向上の効果が不十分であり、本発明の如く予め上記オキソ酸のアルカリ金属塩をグラフト共重合体(B1)のラテックスと共存させた後に凝固し粉体として回収することによって、極めて高い熱安定性と成形品の外観の改良効果を有するグラフト共重合体(B1)が得られる。
なお、本発明に要求される熱安定性及び成形品の外観を阻害しない場合であれば、性能に応じて、凝固後にアルカリ成分又は酸成分を添加し中和処理した後、洗浄してもよい。
ここで、上記のグラフト率は、下記式により求められる。
グラフト率(質量%)={(S−T)/T}×100
上記式中、Sは、グラフト共重合体(B1)1グラムをアセトン(ゴム質重合体がアクリル系ゴムの場合はアセトニトリル)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1時間遠心分離し、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、Tは、グラフト共重合体(B1)1グラムに含まれるゴム質重合体(a)の質量(g)である。
尚、上記のグラフト率及び固有粘度〔η〕は、上記グラフト共重合体(B1)を製造する際に用いる重合開始剤、連鎖移動剤、乳化剤、溶媒等の種類・量、更には重合時間、重合温度等を選択することにより、容易に制御することができる。
複数のグラフト共重合体(B1)を用いる場合には、単離した後、混合してもよいが、他の方法として、例えば、乳化重合により各樹脂を各々含むラテックスを製造してから混合し、その後、凝固する等により得ることができる。
(1)芳香族ビニル化合物及びシアン化ビニル化合物。
(2)芳香族ビニル化合物、シアン化ビニル化合物及び他の化合物。
よって、本発明のグラフト共重合体(B1)は、ビニル系単量体(b)として芳香族ビニル化合物のみを用いて得られたグラフト共重合体の1種以上であってよいが、ビニル系単量体(b)として上記(1)の単量体を用いて得られたグラフト共重合体の1種以上であってもよいし、ビニル系単量体(b)として上記(2)の単量体を用いて得られたグラフト共重合体の1種以上であってもよい。更には、これらを適宜、組み合わせたものであってもよい。
上記(1)において、芳香族ビニル化合物及びシアン化ビニル化合物の各使用量は、ビニル系単量体(b)の全量を100質量%とした場合に、それぞれ、好ましくは60〜95質量%及び5〜40質量%、より好ましくは65〜90質量%及び10〜35質量%、更に好ましくは70〜85質量%及び15〜30質量%である。
また、上記(2)において、芳香族ビニル化合物、シアン化ビニル化合物及び他の化合物の使用量は、ビニル系単量体(b)の全量を100質量%とした場合に、それぞれ、好ましくは50〜94質量%、5〜40質量%及び1〜45質量%、より好ましくは30〜85質量%、10〜35質量%及び5〜40質量%、更に好ましくは45〜80質量%、15〜30質量%及び5〜30質量%である。
この(共)重合体(B2)は、ゴム質重合体(a)を使用しない以外、グラフト共重合体(B1)と同様の方法で製造できる。すなわち、(共)重合体(B2)は、ゴム質重合体(a)の不存在下、芳香族ビニル化合物を含むビニル系単量体(b)を重合することにより得られる。このビニル系単量体としては、上記本発明のグラフト共重合体(B1)を製造する際に用いるビニル系単量体(b)として例示したものと同様のものを用いることができる。これらは、単独でまたは2種以上を組み合わせて用いることができる。尚、このビニル系単量体は、グラフト共重合体(B1)の形成に用いたビニル系単量体と同じ成分であってもよいし、異なる成分であってもよい。同じ成分である場合には、各化合物の使用量が同じであっても異なってもよい。
上記重合開始剤としては、ケトンパーオキサイド、ジアルキルパーオキサイド、ジアシルパーオキサイド、パーオキシエステル、ハイドロパーオキサイド等の有機過酸化物があげられる。
上記連鎖移動剤としては、メルカプタン類、α−メチルスチレンダイマー、ターピノーレン類等が挙げられる。
ここで溶液重合は、公知の条件で行うことができるが、重合温度は、80〜180℃の範囲が好ましい。尚、上記溶液重合は、重合開始剤を使用した触媒重合であってもよいし、重合開始剤を使用しない熱重合であってもよい。
塊状重合及び懸濁重合による製造方法は、公知の方法を適用することができる。これらの方法において用いる重合開始剤、連鎖移動剤等は、例えば、溶液重合において例示した化合物等を用いることができる。
(3)芳香族ビニル化合物。
(4)芳香族ビニル化合物及びシアン化ビニル化合物。
(5)芳香族ビニル化合物、シアン化ビニル化合物及び他の化合物。
(6)芳香族ビニル化合物と、シアン化ビニル化合物を除く他の化合物。
これらの(共)重合体(B2)は、単独でまたは2種以上を組み合わせて用いることができる。
上記(4)において、芳香族ビニル化合物及びシアン化ビニル化合物の各使用量は、ビニル系単量体(b)の全量を100質量%とした場合に、それぞれ、好ましくは60〜95質量%及び5〜40質量%、より好ましくは65〜90質量%及び10〜35質量%、更に好ましくは70〜85質量%及び15〜30質量%である。
上記(5)において、芳香族ビニル化合物、シアン化ビニル化合物及び他の化合物の使用量は、ビニル系単量体(b)の全量を100質量%とした場合に、それぞれ、好ましくは35〜94質量%、5〜40質量%及び1〜30質量%、より好ましくは45〜85質量%、10〜35質量%及び5〜25質量%、更に好ましくは55〜80質量%、15〜30質量%及び5〜20質量%である。
上記(6)において、芳香族ビニル化合物及び他の化合物の使用量は、ビニル系単量体(b)の全量を100質量%とした場合に、それぞれ、好ましくは65〜95質量%及び5〜35質量%、より好ましくは70〜90質量%及び10〜30質量%、更に好ましくは75〜85質量%及び15〜25質量%である。
上記無機系難燃剤としては、水酸化アルミニウム、酸化アンチモン、水酸化マグネシウム、ホウ酸亜鉛、シリコーン系、ホスファゼン系化合物等が挙げられる。これらは、単独でまたは2種以上を組み合わせて用いることができる。
上記反応系難燃剤としては、テトラブロモビスフェノールA、ジブロモフェノールグリシジルエーテル、臭素化芳香族トリアジン、トリブロモフェノール等が挙げられる。これらは、単独でまたは2種以上を組み合わせて用いることができる。
尚、難燃剤を配合する場合には、難燃助剤を併用してもよい。この難燃助剤としては、三酸化二アンチモン等のアンチモン化合物や、ホウ酸亜鉛、水和アルミナ、酸化ジルコニウム、ポリリン酸アンモニウム等が挙げられる。これらは、単独でまたは2種以上を組み合わせて用いることができる。
老化防止剤としては、モノフェノール系、ビス−、トリス−、ポリフェノール系、チオビスフェノール系、ヒンダードフェノール系、亜リン酸エステル系化合物等が挙げられる。これらは、単独でまたは2種以上を組み合わせて用いることができる。
紫外線吸収剤としては、ベンゾフェノン系、ベンゾトリアゾール類、サリチル酸エステル類、金属錯塩類等が挙げられる。これらは、単独でまたは2種以上を組み合わせて用いることができる。
滑剤としては、脂肪酸エステル、炭化水素樹脂、パラフィン、高級脂肪酸、オキシ脂肪酸、脂肪酸アミド、アルキレンビス脂肪酸アミド、脂肪族ケトン、脂肪酸低級アルコールエステル、脂肪酸多価アルコールエステル、脂肪酸ポリグリコールエステル、脂肪族アルコール、多価アルコール、ポリグリコール、ポリグリセロール、シリコーン等が挙げられる。これらは、単独でまたは2種以上を組み合わせて用いることができる。
帯電防止剤としては、アニオン系帯電防止剤、カチオン系帯電防止剤、非イオン系帯電防止剤、両性帯電防止剤、錯体化合物、帯電防止性の可塑剤等を、単独でまたは2種以上を組み合わせて用いることができる。
着色剤としては、有機染料、無機顔料、有機顔料、カーボンブラック等が挙げられる。これらは、単独でまたは2種以上を組み合わせて用いることができる。
(1)重合体粒子の重量平均粒子径
ゴム質重合体ラテックス中の重合体粒子の体積平均粒子径は、HONEYWELL社製の「マイクロトラックUPA150型」を用い、室温で測定した。単位はnmである。
(2)重合体ラテックスの凝固時のpH
グラフト共重合体の凝固時のpHは、凝固時の上澄み液のpHを一般のpH測定器を用いて測定し、下記の基準で示した。
I:pHが3未満。
II:pHが3以上7未満。
III:pHが7以上11未満。
IV:pHが11以上。
(3)グラフト共重合体中の金属含量
グラフト共重合体中の金属含量は、成分(B1)の凝固乾燥後の粉体を測定試料として、パナリティカル社製全自動蛍光X線分析装置「Magix PRO」(商品名)を用い、ファンダメンタルパラメーター法により相対含有量を測定した。
(4)成形品の外観
日精樹脂工業(株)製の電動射出成形機「エルジェクト NEX30」(商品名)を用い、80mm×55mm×2.4mmの平板状の成形品を射出成形により得た。成形品は、55mmの一方の辺の中央に4mm×1mmのサイドゲートを備え、成形時の樹脂温度は240℃、金型温度は60℃であった。
得られた成形品の外観を、目視で観察し、下記の基準で評価した。
○:外観に不良現象が見られない。
×:フローマーク、発泡、ジェッティング、シルバーなどの不良が見られる。
(5)熱安定性指標
東洋精機社製のメルトフローレート測定装置「セミオート インデクサ 3A」(商品名)にて、80℃で2時間除湿乾燥した熱可塑性樹脂組成物ペレットを用いて、温度260℃、加重5kg、測定バレル内での保持時間(予熱時間)5分の条件下でのMFR(メルトフローレート)値(X g/min)と、温度260℃、加重5kg、保持時間15分の条件下でのMFR(メルトフローレート)値(Y g/min)を測定した。Xに対するYの変化が大きいほど、組成物の熱安定性は劣ると判断できる。また、XおよびYの数値からMFR値の変化の割合(MFR変化度)を下式に従って算出した。
MFR変化度=Y/X
このMFR変化度の値が1に近いほど高温で滞留しても、組成物の熱安定性が良好と判断できる。
攪拌装置、原料及び助剤添加装置、温度計、加熱装置などを備えた、容量10Lの耐圧容器の内部を窒素で置換後、水100部、1,3−ブタジエン100部、t−ドデシルメルカプタン0.3部、過硫酸カリウム0.3部、高級脂肪酸ナトリウム石鹸0.5部、不均化ロジン酸カリウム1.5部、β−ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物のナトリウム塩を0.15部、電解質として炭酸水素ナトリウム1部を仕込み、攪拌しつつ50〜70℃で40時間反応させた後、冷却して反応を終了させ、ジエン系ゴム質重合体ラテックス(a−1)を得た。このとき重合添加率は95%、体積平均粒子径300nm、ゲル含量(溶媒としてトルエンを用い、30℃で48時間浸漬した後、100メッシュ金網でろ過した際のトルエン不溶部量)80%であった。
製造例1−1にて使用した反応器を窒素で置換後、水180部、1,3−ブタジエン90部、スチレン10部、t−ドデシルメルカプタン0.3部、過硫酸カリウム0.3部、高級脂肪酸ナトリウム石鹸3部、不均化ロジン酸カリウム0.1部、β−ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物のナトリウム塩を0.05部、電解質としてピロリン酸ナトリウム1部を仕込み、攪拌しつつ50〜70℃で20時間反応させた後、冷却して反応を終了させ、ジエン系ゴム質重合体ラテックス(a−2)を得た。このとき重合添加率は95%、体積平均粒子径90nm、ゲル含量90%であった。
アクリル酸n−ブチル99部、メタクリル酸アリル1部を混合して、単量体混合物(I)を調製した。また、水20部に、エチレンジアミン四酢酸二ナトリウム0.02部と、ナトリウムホルムアルデヒドスルホキシレート0.8部と、硫酸第一鉄0.005部を溶解した水溶液(以下、「RED水溶液−1」と略記する)を調製した。さらに、20部の水に、アルケニルコハク酸カリウム0.04部とキュメンハイドロパーオキサイド0.05部を溶解した水溶液(以下、「OXI水溶液−1」と略記する)を調製した。次いで、攪拌装置、原料及び助剤添加装置、温度計、加熱装置などを備えた、容量10Lのガラス製反応器に水140部、アルケニルコハク酸カリウム2部を仕込み、窒素気流下、撹拌しながら、内温を60℃まで昇温した。60℃に達した時点で、上記のRED水溶液−1の全量を仕込み、その直後に単量体混合物(I)およびOXI水溶液−1を、いずれも5時間にわたって連続添加し、重合を開始した。反応器の内温は、60℃で保持した。単量体混合物(I)およびOXI水溶液−1の添加が終了したのち、さらに1時間、反応器の内温を60℃に保持して重合反応を終了し、アクリル系ゴム質重合体ラテックス(a−3)を得た。このときの重合転化率は98%、体積平均粒子径は100nm、ゲル含量85%であった。
製造例1−3にて使用した反応器に、上記ゴム質重合体ラテックスa−2を固形分換算で100部を仕込み、撹拌しつつ内温を40℃まで昇温した。内温が40℃に達した時点で、40部の水に無水酢酸2部をホモジナイザーで分散させた懸濁溶液を反応器に仕込み、反応器内温を40℃に保持しつつ撹拌を停止して粒径肥大処理を行った。10分間の粒径肥大処理の後、28.5部の水に水酸化カリウム1.5部を溶解した水溶液、および22.5部の水にβ−ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物のナトリウム塩2.5部を溶解した水溶液を添加し、撹拌して肥大処理を完了し、ゴム質重合体ラテックス(a−4)を得た。得られたゴム質重合体粒子の体積平均粒子径は650nmであった。
スチレン75部、アクリロニトリル25部及びt−ドデシルメルカプタン0.3部を混合して、単量体混合物(II)を調製した。また、水20部に、ピロリン酸ナトリウム0.5部、デキストローズ0.75部と、硫酸第一鉄0.01部を溶解した水溶液(以下、「RED水溶液−2」と略記する)を調製した。さらに、30部の水に、アルケニルコハク酸カリウム0.1部とキュメンハイドロパーオキサイド0.3部を溶解した水溶液(以下、「OXI水溶液−2」と略記する)を調製した。製造例1−3において使用したガラス製反応器に、上記ゴム質重合体ラテックス(a−1)を固形分換算で100部を仕込み、窒素気流下、撹拌しながら、内温を40℃まで昇温した。40℃に達した時点で、RED水溶液−2のうち85質量%相当量を反応器に添加した。その直後に単量体混合物(II)およびOXI−2水溶液の85質量%相当分を、いずれも5時間にわたって連続添加し、重合反応を進めた。重合開始から内温を60℃まで昇温し、その後、この温度で保持した。重合を開始して5時間後、RED水溶液−2の残り15質量%相当分及びOXI水溶液−2の残り15質量%相当分を反応器内に添加し、1時間の間、同じ温度で保持した後に重合を終了し、グラフト共重合体のラテックスB1−1を得た。
スチレン76部、アクリロニトリル24部を混合して、単量体混合物(III)を調製した。また、水10部に、ナトリウムホルムアルデヒドスルホキシレート0.3部を溶解した水溶液(以下、「RED水溶液−3」と略記する)を調製した。さらに、50部の水に、t−ブチルハイドロパーオキサイド0.5部を溶解した水溶液(以下、「OXI水溶液−3」と略記する)を調製した。製造例1−3において使用したガラス製反応器に、上記ゴム質重合体ラテックス(a−3)を固形分換算で100部およびアルケニルコハク酸カリウム1部を仕込み、窒素気流下、撹拌しながら、内温を50℃まで昇温した。50℃に達した時点で、RED水溶液−3のうち85質量%相当量を反応器に添加した。その直後に単量体混合物(II)およびOXI−3水溶液の85質量%相当分を、いずれも5時間にわたって連続添加し、重合反応を進めた。重合開始から内温を60℃まで昇温し、その後、この温度で保持した。重合を開始して5時間後、RED水溶液−3の残り15質量相当%分及びOXI水溶液−2の残り15質量%相当分を反応器内に添加し、1時間の間、同じ温度で保持した後に重合を終了し、グラフト共重合体のラテックスB1−2を得た。
ゴム質重合体ラテックスとして、製造例1−1のラテックス(a−1)を固形分換算で75部、製造例1−4のラテックス(a−4)を固形分換算で25部用いた以外は、製造例1−1と同一の操作で重合を実施し、グラフト共重合体のラテックスB1−3を得た。
製造例2−2において、アルケニルコハク酸カリウムの代わりにラウリルスルホン酸カリウムを用いた以外は、製造例2−2と同一の操作で重合を実施し、グラフト共重合体のラテックスB1−4を得た。
(A)ポリカーボネート樹脂
三菱エンジニアリングプラスチックス社製「ノバレックス7022PJ」(商品名)(粘度平均分子量22,000)を用いた。
(B2)ビニル系単量体の共重合樹脂
テクノポリマー社製のAS樹脂「サンレックス SAN−C」(商品名)を用いた。
(C)酸化防止剤
C−1:城北化学工業社製のトリス(2,4−ジ−t−ブチルフェニル)ホスファイト「JP−650」(商品名)を用いた。
C−2:住友化学社製の2〔1−(2ヒドロキシ−3,5−ジ−t−ペンチルフェニル)−エチル〕−4,6−ジ−t−ペンチルフェニルアクリレート「スミライザーGS」(商品名)を用いた。
(D)その他の配合剤
D−1:リン酸。
D−2:ベンゼンホスホン酸。
D−3:オクタデシルリン酸エステルのマグネシウム塩。
D−4:下記有機カルボン酸系化合物の混合物。
無水トリメリット酸 5質量%、無水ノルボルネン2,3ジカルボン酸 5質量%、スチレン・無水マレイン酸 10質量%、モノイソプロピルアシッドホスフェート、2,2−メチレンビス〔4−(1,1,3,3−テトラメチルブチル)−6−(2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)フェノール〕 40質量%、テトラキス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)−1,2,3,4−ブタンカルボキシレート 40質量%
グラフト共重合体ラテックス(B1−1)の固形分100部に対し、第3リン酸ナトリウム1.0部を水10部に溶解した水溶液を添加し10分攪拌混合した。この混合ラテックスを別途用意したグラフト共重合体ラテックスの固形分100部に対して硫酸マグネシウム2部を水に溶解した水溶液(85℃に維持)中に逐次添加して凝固し、引き続き水洗、脱水及び乾燥して白色粉体を得た。この凝固の際に、凝固液の上澄みをサンプリングしてpHを測定した。また粉体については蛍光X線分光分析器にて含有金属量を測定した。組成物の熱安定性については、この樹脂粉体および各種材料をヘンシェルミキサーで3分間混合した後240℃に設定した押出機によりペレット化して評価した。評価結果は、組成物の材料の混合比率や分析結果とともに表1に示した。
グラフト共重合体ラテックスの種類、アルカリ金属塩の種類と添加量または含有量、凝固剤の種類と量、組成物の配合比率を表1に示すものに変えた以外、実施例1と同様の操作を行った。結果は表1に示した。
第3リン酸ナトリウムを無添加とした以外、実施例1と同様の操作を行った。結果は表2に示した。
「比較例2」
第3リン酸ナトリウムを無添加とした以外、実施例3と同様の操作を行った。結果は表2に示した。
「比較例3」
オキソ酸のアルカリ金属塩の添加量が本発明の範囲外である以外は、実施例1と同様の操作を行った。結果は表2に示した。
「比較例4〜7」
第3リン酸ナトリウムを無添加とし、表2に示した成分(D)を添加した以外は、実施例1又は2と同様の操作を行った。結果は表2に示した。
「比較例8」
第3リン酸ナトリウム7.0部を添加した以外は、実施例1と同様に操作を行ったが、凝固性が悪く、粉体を得ることができなかった。
比較例2は、上記オキソ酸のアルカリ金属塩の不存在下に塩化カルシウムを凝固剤として使用してラテックスを凝固してグラフト共重合体を回収した例であるが、グラフト共重合体のリン及び硫黄の含有量が本発明の範囲よりも低く、それを用いた組成物は、熱安定性に劣るものであった。
比較例3は、上記オキソ酸のアルカリ金属塩の添加量が少な過ぎる例であるが、グラフト共重合体のリン及び硫黄の含有量が本発明の範囲よりも低く、それを用いた組成物は、熱安定性に劣るものであった。
比較例4〜7は、上記オキソ酸のアルカリ金属塩の不存在下にラテックスを凝固してグラフト共重合体を回収したのち、リン又は硫黄含有化合物を添加した例であるが、それを用いた組成物は、熱安定性又は成形品の外観に劣るものであった。
比較例8は、第3リン酸ナトリウムの添加量が多すぎるため、上述のとおり、凝固性が悪く、粉体を得ることができなかった。
Claims (13)
- ゴム質重合体(a)の存在下で、芳香族ビニル化合物を含むビニル系単量体(b)を重合することにより得られるグラフト共重合体(B1)であって、該グラフト共重合体(B1)におけるリン含有量が200〜5000ppm、又は、硫黄含有量が1000〜5000ppmである樹脂ブレンド用芳香族ビニル系グラフト共重合体。
- 上記グラフト共重合体(B1)におけるマグネシウム又はカルシウムの含有量が1500ppm以上である請求項1に記載の芳香族ビニル系グラフト共重合体。
- 上記グラフト共重合体(B1)が乳化重合法により重合され、得られた共重合体のラテックスを、リン原子及び/又は硫黄原子からなるオキソ酸のアルカリ金属塩の存在下に、凝固剤を用いて凝固して回収されたものであることを特徴とする請求項1または2に記載の芳香族ビニル系グラフト共重合体。
- 上記ラテックスの固形分100質量部に対する、上記オキソ酸のアルカリ金属塩の配合量が、0.1〜5.0質量部である、請求項3に記載の芳香族ビニル系グラフト共重合体。
- 上記リン原子からなるオキソ酸のアルカリ金属塩が、第三リン酸カリウム、第三リン酸ナトリウム、第二リン酸カリウム、第二リン酸ナトリウム、第一リン酸カリウム、及び第一リン酸ナトリウムから選ばれた1種以上である請求項3に記載の芳香族ビニル系グラフト共重合体。
- 上記硫黄原子からなるオキソ酸のアルカリ金属塩が、ドデシルスルホン酸カリウム、ドデシルスルホン酸ナトリウム、ドデシルベンゼンスルホン酸カリウム、及びドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウムから選ばれた1種以上である請求項3に記載の芳香族ビニル系グラフト共重合体。
- ポリカーボネート樹脂(A)35〜90質量%、請求項1乃至7の何れか1項に記載の芳香族ビニル系グラフト共重合体(B1)10〜65質量%、及び、ビニル系単量体(b)の(共)重合体(B2)0〜55質量%(但し、成分(A)、(B1)及び(B2)の合計は100質量%)からなる熱可塑性樹脂組成物であって、温度260℃、荷重5kg、保持時間5分の条件下におけるMFR値X(g/min)が40以下であり、温度260℃、荷重5kg、保持時間15分の条件下におけるMFR値Y(g/min)が80以下であり、Y/Xが1.3以下であることを特徴とする熱可塑性樹脂組成物。
- 前記芳香族ビニル系グラフト共重合体(B1)中のマグネシウム又はカルシウムの含有量が1500ppm以上である請求項7に記載の熱可塑性樹脂組成物。
- ゴム質重合体(a)の存在下で、芳香族ビニル化合物を含むビニル系単量体(b)を乳化重合してグラフト共重合体(B1)のラテックスを得たのち、該ラテックスを、リン原子及び/又は硫黄原子からなるオキソ酸のアルカリ金属塩の存在下に、凝固剤を用いて凝固して回収することを特徴とする、樹脂ブレンド用グラフト共重合体の製造方法。
- 凝固する際に、上記オキソ酸のアルカリ金属塩を、回収されるグラフト共重合体(B1)中におけるリン含有量が200〜5000ppm、又は、硫黄含有量が1000〜5000ppmとなるに十分な量だけ存在させておく、請求項9に記載の製造方法。
- 上記ラテックスの固形分100質量部に対する、上記オキソ酸のアルカリ金属塩の配合量が、0.1〜5.0質量部である、請求項10に記載の製造方法。
- 上記リン原子からなるオキソ酸のアルカリ金属塩が、第三リン酸カリウム、第三リン酸ナトリウム、第二リン酸カリウム、第二リン酸ナトリウム、第一リン酸カリウム、及び第一リン酸ナトリウムから選ばれた1種以上である請求項9に記載の製造方法。
- 上記硫黄原子からなるオキソ酸のアルカリ金属塩が、ドデシルスルホン酸カリウム、ドデシルスルホン酸ナトリウム、ドデシルベンゼンスルホン酸カリウム、及びドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウムから選ばれた1種以上である請求項9に記載の製造方法。
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