JP2019112487A - 樹脂組成物および成形体、並びにこれらの製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の一形態によれば、スチレン系モノマーおよび(メタ)アクリル酸をモノマー単位として含む、スチレン−(メタ)アクリル酸共重合体樹脂と、炭素数21〜26のイソ脂肪族第1級アルコールと、を含む、樹脂組成物が提供される。
本発明におけるスチレン−(メタ)アクリル酸共重合体樹脂は、スチレン系モノマーおよび(メタ)アクリル酸をモノマー単位として含む。その他、他のモノマーをモノマー単位として含んでいてもよい。なお、本明細書において「(メタ)アクリル酸」とは、メタクリル酸、アクリル酸、またはこれらの両方を意味する。
スチレン系モノマーとしては、特に制限されないが、スチレン、α−メチルスチレン、ο−メチルスチレン、m−メチルスチレン、p−メチルスチレンが挙げられる。これらのうち、スチレンを用いることが好ましい。なお、上記スチレン系モノマーは、単独で用いても、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
樹脂組成物中の(メタ)アクリル酸のモノマー単位の含有率は、樹脂組成物の全質量に対して、2〜15質量%であることが好ましく、6〜12質量%であることがより好ましい。(メタ)アクリル酸のモノマー単位の含有率が2質量%以上であると、電子レンジ加熱容器の素材として使用できることから好ましい。一方、前記(メタ)アクリル酸のモノマー単位の含有率が15質量%以下であると、流動性に優れ加工が容易となることから好ましい。なお、樹脂組成物中のアクリル酸のモノマー単位には、例えばアクリル酸のホモポリマーに係るアクリル酸のモノマー単位等も含まれる。
他のモノマーとは、スチレン系モノマーおよび(メタ)アクリル酸以外のモノマーを意味する。
炭素数21〜26のイソ脂肪族第1級アルコールは、樹脂組成物の製造工程において、および/または樹脂組成物の成形加工時において、ゲル不溶分の生成を抑制または防止する機能を有する。イソ脂肪族第1級アルコールの炭素数が21以上であると沸点が高くなることから好ましい。一方、イソ脂肪族第1級アルコールの炭素数が26以下であると、樹脂組成物の耐熱性に優れることから好ましい。なお、本明細書において「イソ」とは、炭素鎖に分岐構造を有することを意味する。
樹脂組成物は、必要に応じて、炭素数14〜20のイソ脂肪族第1級アルコールを含んでいてもよい。
樹脂組成物は、添加剤を含んでいてもよい。
樹脂組成物は、その他、製造工程由来成分を含んでいてもよい。当該製造工程由来成分としては、後述する有機溶媒、ラジカル重合開始剤、連鎖移動剤等が挙げられる。
本形態に係る樹脂組成物は、得られる成形体の外観に優れることから、各種用途に使用される射出成形体や二軸延伸シート、或いは耐熱発泡容器、住宅の断熱材用途の発泡ボード等に好適に適用される。
本発明の一形態によれば、樹脂組成物の製造方法が提供される。当該製造方法は、スチレン系モノマーおよび(メタ)アクリル酸を共重合する工程(1)と、前記工程(1)で得られる反応物を、炭素数21〜26のイソ脂肪族第1級アルコールの存在下、脱揮する工程(2)と、を含む。
工程(1)は、スチレン系モノマーおよび(メタ)アクリル酸を共重合する工程である。
スチレン系モノマーとしては上述したものが用いられうることからここでは説明を省略する。
(メタ)アクリル酸としては上述したものが用いられうることからここでは説明を省略する。
共重合により得られる反応物の粘性を低下させる目的で、有機溶剤を添加して共重合を行ってもよい。
共重合にはラジカル重合開始剤を使用することができる。
共重合には連鎖移動剤を使用することができる。連鎖移動剤を使用することで、スチレン−(メタ)アクリル酸共重合体樹脂の分子量を制御することができる。
共重合の方法としては、特に制限されないが、塊状重合、溶液重合、懸濁重合等が挙げられる。これらのうち、製造コストの観点から塊状重合であることが好ましい。
工程(2)は、工程(1)で得られる反応物を、炭素数21〜26のイソ脂肪族第1級アルコールの存在下、脱揮する工程である。なお、本明細書において、「脱揮」とは、高温、高真空下で未反応の単量体等の有機揮発分、重合溶媒等を分離することを意味する。この際、前記「高温」とは通常、240〜280℃であり、好ましくは250〜270℃である。また、前記「高真空」とは、通常、10.0kPa以下であり、好ましくは4.0kPa以下である。
スチレンモノマー92部と、メタクリル酸8部と、溶媒であるトルエン15部とを混合して、混合溶液を調製した。前記混合液に、ラジカル重合開始剤であるt−ブチルパーオキシベンゾエート150ppm(スチレンモノマーおよびメタクリル酸の合計量に対する量)と、連鎖移動剤であるα−メチルスチレンダイマー1000ppm(スチレンモノマーおよびメタクリル酸の合計量に対する量)と、炭素数21〜26のイソ脂肪族第1級アルコールであるファインオキソコール2600(イソヘキサコサノール(炭素数26)、日産化学株式会社製)1.0%(スチレンモノマーおよびメタクリル酸モノマーの合計に対する量)とを添加した。
樹脂組成物0.5gをTHF10mLに溶解し、ヘキサン50mLを添加して樹脂分を再沈殿させた。上澄み液を0.45μmのメンブランフィラターにてろ過した後、以下の条件でGC−MSで分析を行った。
試料調製 :樹脂組成物0.5gをメチルエチルケトン20mlに溶解
測定条件
検出方法 :FID
測定機器 :島津製製作所 GC2010
カラム :DB−WAX
30m、0.25mmφ、df=0.5μm
カラム温度 :100℃→5℃/分→130℃→10℃/分→180℃(12分)
→20℃/分→220℃−20分
樹脂組成物0.5gをTHF10mLに溶解した。次いで、0.1mol/L濃度の水酸化カリウムのエタノール溶液にて中和滴定を行い、得られた終点から樹脂組成物中の(メタ)アクリル酸単位の含有量を質量基準で算出した。なお、中和指示薬としてはフェノールフタレインを使用した。
ファインオキソコール2600の添加量を2.0%に変更したことを除いては、実施例1と同様の方法で樹脂組成物を製造した。
ファインオキソコール2600に代えてイソドコサノール(炭素数22)を用いたことを除いては、実施例1と同様の方法で樹脂組成物を製造した。
ファインオキソコール2600に代えてイソヘキサデカノール(炭素数16)を用いたことを除いては、実施例1と同様の方法で樹脂組成物を製造した。
ファインオキソコール2600に代えてイソオクタコサノール(炭素数28)を用いたことを除いては、実施例1と同様の方法で樹脂組成物を製造した。
ファインオキソコール2600に代えてに代えて2−エチルヘキシルアルコール(炭素数8)を用いたことを除いては、実施例1と同様の方法で樹脂組成物を製造した。
ファインオキソコール2600を添加しなかったことを除いては、実施例1と同様の方法で樹脂組成物を製造した。
実施例1〜3および比較例1〜4で製造した樹脂組成物およびモノマー回収ラインの状況について以下の評価を行った。
ビカット軟化温度を測定した。測定はJIS K7206:2016に基づき実施し、以下の基準に準拠して評価した。得られた結果を下記表1に示す。
△:ビカット軟化温度117℃以上120℃未満
×:ビカット軟化温度117℃未満
樹脂組成物を送風乾燥機内で、100℃で3時間乾燥させた後、射出成形機にて250℃の条件下で90mm×50mm×3mmのプレート形状に成形した。成形したプレートを目視で観察し、以下の基準に準拠して5つの成形体表面の流線状のスジを数え、その平均値を算出し、以下の基準に準拠して評価した。得られた結果を下記表1に示す。
○:スジの数が1本以上3本未満
×:スジの数が3本以上5本未満
××:スジの数が5本以上
樹脂組成物を5日間連続運転させた後、モノマー回収ラインの入口付近を目視で観察し、以下の基準に準拠して評価を行った。得られた結果を下記表1に示す。
△:僅かに付着物がある
×:付着物がある
4、5、6、7、8、9 反応器、
I 撹拌式反応器、
II 循環重合ライン、
III 非循環重合ライン。
Claims (5)
- スチレン系モノマーおよび(メタ)アクリル酸をモノマー単位として含む、スチレン−(メタ)アクリル酸共重合体樹脂と、
炭素数21〜26のイソ脂肪族第1級アルコールと、
を含む、樹脂組成物。 - 前記イソ脂肪族第1級アルコールの含有率が、前記樹脂組成物の全質量に対して、0.02〜1.0質量%である、請求項1に記載の樹脂組成物。
- 請求項1または2に記載の樹脂組成物を成形してなる、成形物。
- 請求項1または2に記載の樹脂組成物の製造方法であって、
スチレン系モノマーおよび(メタ)アクリル酸を共重合する工程(1)と、
前記工程(1)で得られる反応物を、炭素数21〜26のイソ脂肪族第1級アルコールの存在下、脱揮する工程(2)と、
を含む、製造方法。 - 請求項4の方法で得られた樹脂組成物を成形することを含む、成形体の製造方法。
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