JP2022086389A - ブロー成形用熱可塑性組成物およびブロー成形品 - Google Patents
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Abstract
【課題】ドローダウン性と表面外観のバランスに優れるブロー成形用熱可塑性樹脂組成物およびそのブロー成形品を提供する。【解決手段】下記条件(1)~(2)を満足するゴム強化スチレン系樹脂を含むブロー成形用熱可塑性樹脂組成物。(1)0.20≦X≦0.42(2)130≦Y×Z≦530[X:メルトテンション(240℃)単位(N)Y:メルトボリュームレイト(250℃、98.07N)単位(cm3/10分)Z:ダイスウェル(240℃、せん断速度600/s)単位(%)]【選択図】なし
Description
本発明は、ドローダウン性と表面外観のバランスに優れたブロー成形用熱可塑性樹脂組成物およびそれからなるブロー成形品に関するものである。
ブロー成形法は、中空成形品を成形する技術として、特にポリオレフィン系樹脂を中心として利用されてきたが、近年、ブロー成形技術の発展により、多種多様な樹脂にも応用展開されてきている。中でも機械的特性、二次加工性に優れるゴム強化スチレン系樹脂(例えば、ABS樹脂、AES樹脂等)は車両用分野、家電分野、事務機器分野など広い分野においてブロー成形の適用が検討されてきた。
しかしながら、ゴム強化スチレン系樹脂は溶融状態での強度が弱く、ブロー成形の特徴であるパリソンのドローダウン性に劣る問題があった。その改良として、例えば、特許文献1には粘度を規定し、良好なドローダウン性を得る方法が開示されている。さらに、特許文献2では、ドローダウン性が良好かつ表面外観やサンディング性も良好な熱可塑性樹脂組成物が開示されている。しかしながら、ブロー成形時に発生する表面外観不良の1種であるシワの抑制に関して十分でなく未だ満足できるものでなかった。
本発明は、ドローダウン性と表面外観のバランスに優れるゴム強化スチレン系樹脂を含むブロー成形用熱可塑性樹脂組成物及びそれらからなるブロー成形品を提供することにある。
本発明者らは鋭意検討した結果、ゴム強化スチレン系樹脂を含むブロー成形用熱可塑性樹脂組成物に関してある特定のパラメーターを満たすことで上記課題を解消できることを見出し、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明は以下の[1]~[2]で構成される。
[1]下記条件(1)~(2)を満足するゴム強化スチレン系樹脂を含むブロー成形用熱可塑性樹脂組成物。
(1)0.20≦X≦0.42
(2)130≦Y×Z≦530
X:メルトテンション(240℃) 単位(N)
Y:メルトボリュームレイト(250℃、98.07N) 単位(cm3/10分)
Z:ダイスウェル(240℃、せん断速度600/s) 単位(%)
[2] [1]に記載のブロー成形用熱可塑性組成物をブロー成形されたブロー成形品。
[1]下記条件(1)~(2)を満足するゴム強化スチレン系樹脂を含むブロー成形用熱可塑性樹脂組成物。
(1)0.20≦X≦0.42
(2)130≦Y×Z≦530
X:メルトテンション(240℃) 単位(N)
Y:メルトボリュームレイト(250℃、98.07N) 単位(cm3/10分)
Z:ダイスウェル(240℃、せん断速度600/s) 単位(%)
[2] [1]に記載のブロー成形用熱可塑性組成物をブロー成形されたブロー成形品。
本発明によれば、ドローダウン性と表面外観のバランスに優れるゴム強化スチレン系樹脂を含むブロー成形用熱可塑性樹脂組成物及びそれらからなるブロー成形品を提供することができる。
以下、本発明につき詳細に説明する。
本発明のブロー成形用熱可塑性樹脂組成物は、ゴム強化スチレン系樹脂を含むものである。
ゴム強化スチレン系樹脂は、ゴム含有重合体と芳香族ビニル系単量体を含む単量体を重合した重合体(以下、「芳香族ビニル系重合体」という。)を含むものである。
ゴム強化スチレン系樹脂を構成するゴム含有重合体は、ゴム質重合体からなるか、及び/又はゴム質重合体とグラフト成分とを含むグラフト重合体からなる。
ゴム質重合体としては、ポリブタジエンゴム、スチレン-ブタジエンゴム(SBR)、アクリロニトリル-ブタジエンゴム(NBR)等の共役ジエン系ゴム;エチレン-プロピレンゴム、エチレン-プロピレン-非共役ジエン(エチリデンノルボルネン、ジシクロペンタジエン等)ゴム等のエチレン-プロピレン系ゴム;ポリブチルアクリレートゴム等のアクリル系ゴム;シリコーン系ゴムなどが挙げられ、1種又は2種以上用いることができ、これらを用いた多層構造を有するゴムも含まれる。
ゴム質重合体の製造方法は、特に制限されず、公知の乳化重合法、懸濁重合法、溶液重合法、塊状重合法、又はこれら重合法を組み合わせて製造することができる。
ゴム含有重合体が、ゴム質重合体とグラフト成分とを含むグラフト重合体である場合、ゴム質重合体としては上述したものを使用でき、重量平均粒子径としては特に制限はないが、50~3000nmが好ましく、200~2000nmがより好ましく、300~1500nmがさらに好ましい。上記範囲に調整することで、機械的強度と表面外観のバランスに優れる傾向にある。
グラフト成分としては、芳香族ビニル系単量体を含むことが好ましい。芳香族ビニル系単量体としては、スチレン、α-メチルスチレン、パラメチルスチレン、ブロムスチレン等が挙げられ、1種又は2種以上用いることができる。
さらに、グラフト成分として芳香族ビニル系単量体と共重合可能なその他の単量体が含まれていてもよく、シアン化ビニル系単量体、(メタ)アクリル酸エステル系単量体、マレイミド系単量体、アミド系単量体、不飽和カルボン酸系単量体、多官能性単量体等が挙げられ、1種又は2種以上用いることができる。
シアン化ビニル系単量体としては、シアン化ビニル系単量体としては、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、エタクリロニトリル、フマロニトリル等が挙げられ、1種又は2種以上用いることができる。
(メタ)アクリル酸エステル系単量体としては、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸プロピル、(メタ)アクリル酸ブチル、アクリル酸2-エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸フェニル、(メタ)アクリル酸4-t-ブチルフェニル、(メタ)アクリル酸(ジ)ブロモフェニル、(メタ)アクリル酸クロルフェニル等が挙げられ、1種又は2種以上用いることができる。
マレイミド系単量体としては、N-フェニルマレイミド、N-シクロヘキシルマレイミド等が挙げられ、1種又は2種以上用いることができる。
アミド系単量体としては、アクリルアミド、メタクリルアミド等が挙げられ、1種又は2種以上用いることができる。
不飽和カルボン酸系単量体としては、(メタ)アクリル酸、2-エチルアクリル酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、クロトン酸等が挙げられ、1種又は2種以上用いることができる。
多官能性単量体としては、ジビニルベンゼン、アリル(メタ)アクリレート、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジアリルフタレート、ジシクロペンタジエンジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、1,4-ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、1,6-ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、トリアリルシアヌレート、トリアリルイソシアヌレート等が挙げられ、1種又は2種以上用いることができる。
グラフト重合体のゴム質重合体にグラフト重合される単量体の組成比率として特に制限はないが、芳香族ビニル系単量体50~90質量%とシアン化ビニル系単量体10~50質量%の組成比率、芳香族ビニル系単量体10~50質量%と(メタ)アクリル酸エステル系単量体50~90質量%の組成比率、芳香族ビニル系単量体20~70質量%、シアン化ビニル系単量体10~60質量%及び(メタ)アクリル酸エステル系単量体20~70質量%の組成比率が好ましい。
グラフト重合体中のゴム質重合体の含有割合については特に制限はなく、20~80質量%が好ましく、40~70質量%がより好ましい。上記範囲に調整することで、機械的強度と表面外観のバランスに優れる傾向にある。
グラフト重合体のグラフト率及びアセトン可溶分の還元粘度に特に制限はないが、グラフト率は20~150%であることが好ましく、30~100%がより好ましく、36~75%がさらに好ましい。アセトン可溶分の還元粘度は、0.2~1.5dl/gであることが好ましく、0.3~1.0dl/gであることがより好ましい。上記範囲に調整することで、機械的強度と流動性のバランスに優れる傾向にある。
上記グラフト率及びアセトン可溶分の還元粘度は、下記により求めることができる。
分別方法
三角フラスコにグラフト重合体を約2g、アセトンを60ml投入し、24時間浸漬させた。その後、遠心分離器を用いて15,000rpmで30分間、遠心分離することで可溶部と不溶部に分離する。不溶分は、真空乾燥により常温で一昼夜乾燥させることで得られる。可溶分は、アセトン可溶部をメタノールに沈殿させ、真空乾燥により常温で一昼夜乾燥させることで得られる。
グラフト率
グラフト率(%)=(X―Y)/Y×100
X:真空乾燥後のアセトン不溶分量(g)
Y:グラフト重合体中のゴム状重合体量(g)
アセトン可溶分の還元粘度(dl/g)
アセトン可溶分をN,N-ジメチルホルムアミドに溶解し、0.4g/100mlの濃度の溶液とした後、キャノンフェンスケ型粘度管を用い30℃で測定した流下時間より還元粘度を求める。
三角フラスコにグラフト重合体を約2g、アセトンを60ml投入し、24時間浸漬させた。その後、遠心分離器を用いて15,000rpmで30分間、遠心分離することで可溶部と不溶部に分離する。不溶分は、真空乾燥により常温で一昼夜乾燥させることで得られる。可溶分は、アセトン可溶部をメタノールに沈殿させ、真空乾燥により常温で一昼夜乾燥させることで得られる。
グラフト率
グラフト率(%)=(X―Y)/Y×100
X:真空乾燥後のアセトン不溶分量(g)
Y:グラフト重合体中のゴム状重合体量(g)
アセトン可溶分の還元粘度(dl/g)
アセトン可溶分をN,N-ジメチルホルムアミドに溶解し、0.4g/100mlの濃度の溶液とした後、キャノンフェンスケ型粘度管を用い30℃で測定した流下時間より還元粘度を求める。
ゴム強化スチレン系樹脂を構成する芳香族ビニル系重合体としては、芳香族ビニル系単量体を含む単量体を重合した重合体であり、1種又は2種以上用いることができる。
芳香族ビニル系単量体としては、スチレン、α-メチルスチレン、パラメチルスチレン、ブロムスチレン等が挙げられ、1種又は2種以上用いることができる。中でも、耐熱性のバランスの点からα-メチルスチレンを含むことが好ましい。
その他の共重合可能なビニル系単量体としては、シアン化ビニル系単量体、(メタ)アクリル酸エステル系単量体、マレイミド系単量体、アミド系単量体、不飽和カルボン酸系単量体等が挙げられ、1種又は2種以上用いることができる。これら単量体としては、上述のグラフト成分として芳香族ビニル系単量体と共重合可能なその他の単量体と同様のものを用いることができる。
中でも、芳香族ビニル系重合体として、芳香族ビニル系単量体とシアン化ビニル系単量体を含む単量体との共重合体を含むことが好ましく、α―メチルスチレンを含む芳香族ビニル系単量体とシアン化ビニル系単量体を含む単量体との共重合体を含むことがより好ましい。
芳香族ビニル系重合体の還元粘度に特に制限はないが、0.2~1.5dl/gであることが好ましく、0.3~1.0dl/gであることがより好ましく、0.45~0.85dl/gであることがさらに好ましい。上記範囲に調整することで、耐熱性、ドローダウン性、表面外観のバランスに優れる傾向にある。
上記還元粘度は、下記式により求めることができる。
芳香族ビニル系重合体を、N,N-ジメチルホルムアミドに溶解し、0.4g/100mlの濃度の溶液とした後、キャノンフェンスケ型粘度管を用い30℃で測定した流下時間より還元粘度を求める。
上記グラフト重合体及び芳香族ビニル系重合体の製造方法には特に制限はなく、公知の乳化重合法、懸濁重合法、溶液重合法、塊状重合法およびこれらを組み合わせた方法により製造することができる。
ゴム含有重合体及び芳香族ビニル系重合体を乳化重合法により製造する場合には、乳化剤、重合開始剤、連載移動剤、水等を用いる。
乳化剤としては、高級アルコールの硫酸エステル塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキルジフェニルエーテルジスルホン酸塩、脂肪族スルホン酸塩、脂肪族カルボン酸塩、非イオン性界面活性剤の硫酸エステル塩等のアニオン性界面活性剤あるいはポリエチレングリコールのアルキルエステル型、アルキルフェニルエーテル型、アルキルエーテル型等の非イオン性界面活性剤が挙げられ、これらを1種又は2種以上使用することができる。中でも、アルキルベンゼンスルホン酸塩、脂肪族カルボン酸塩が好ましく、アルケニルコハク酸塩を50質量%以上使用することが特に好ましい(乳化剤の合計を100質量%とする)。アルケニルコハク酸塩の含有量を上記範囲に調整して得られたゴム含有重合体及び/又は芳香族ビニル系重合体を含むブロー用熱可塑性樹脂組成物は、長時間ブロー成形した際のヤニ状付着物を低減でき、連続成形性に優れる傾向にある。
重合開始剤としては、過硫酸カリウム、過硫酸ナトリウム、過硫酸アンモニウム等の水溶性重合開始剤、クメンハイドロパーオキサイド、過酸化ベンゾイル、t-ブチルハイドロパーオキサイド、アセチルパーオキサイド、ジイソプロピルベンゼンハイドロパーオキサイド、1,1,3,3-テトラメチルブチルハイドロパーオキサイド等の油溶性重合開始剤を適宜用いることができる。これら開始剤と還元剤の組み合わせからなるレドックス系開始剤も用いることができ、還元剤としては、硫酸第一鉄7 水塩、亜硫酸塩、亜硫酸水素塩、ピロ亜硫酸塩、亜ニチオン酸塩、ニチオン酸塩、チオ硫酸塩、ホルムアルデヒドスルホン酸塩、ベンズ
アルデヒドスルホン酸塩、また、L-アスコルビン酸、酒石酸、クエン酸などのカルボン酸類、更にはラクトース、デキストロース、サッカロースなどの還元糖類、更にはジメチルアニリン、トリエタノールアミンなどのアミン類が挙げられる。また、レドックス系開始剤にはキレート剤として、ピロリン酸四ナトリウム、エチレンジアミン四酢酸ナトリウム等が用いられる。
アルデヒドスルホン酸塩、また、L-アスコルビン酸、酒石酸、クエン酸などのカルボン酸類、更にはラクトース、デキストロース、サッカロースなどの還元糖類、更にはジメチルアニリン、トリエタノールアミンなどのアミン類が挙げられる。また、レドックス系開始剤にはキレート剤として、ピロリン酸四ナトリウム、エチレンジアミン四酢酸ナトリウム等が用いられる。
連鎖移動剤としては、例えば、n-ヘキシルメルカプタン、n-オクチルメルカプタン、t-オクチルメルカプタン、n-ドデシルメルカプタン、t-ドデシルメルカプタン、及びn-ステアリルメルカプタンなどのアルキルメルカプタン;ジメチルキサントゲンジサルファイド、及びジイソプロピルキサントゲンジサルファイドなどのキサントゲン化合物;テトラメチルチウラムジスルフィド、テトラエチルチウラムジスルフィド、及びテトラメチルチウラムモノスルフィドなどのチウラム系化合物;2,6-ジ-t-ブチル-4-メチルフェノール、及びスチレン化フェノールなどのフェノール系化合物;アリルアルコールなどのアリル化合物;ジクロルメタン、ジブロモメタン、及び四臭化炭素などのハロゲン化炭化水素化合物;α-ベンジルオキシスチレン、α-ベンジルオキシアクリロニトリル、及びα-ベンジルオキシアクリルアミドなどのビニルエーテル;トリフェニルエタン、ペンタフェニルエタン、アクロレイン、メタアクロレイン、チオグリコール酸、チオリンゴ酸、2-エチルヘキシルチオグリコレート、ターピノレン、及びα-メチルスチレンダイマーなどが挙げられる。これらは1種又は2種以上を組み合わせて使用することができる。
乳化重合法により製造する際の粒子の調整方法には特に制限はないが、バッチ重合、セミバッチ重合、シード重合などを用いることが出来る。また、各種成分の添加方法についても特に制限されるものではなく、一括添加方法、分割添加方法、連続添加方法、パワーフィード法などを用いることができる。
乳化重合法により製造する際の重合温度は特に制限はないが、30~80℃であることが好ましい。
乳化重合法により製造されたラテックスをパウダー化する方法としては特に制限ないが、例えば、凝固、洗浄、脱水、乾燥工程を経ることでパウダーを得ることができる。凝固工程で使用される凝固剤としては、アルコール類や硫酸、硫酸マグネシウム、塩化カルシウム、硫酸アルミニウムなどを水に溶解し、1種又は2種以上用いることができる。また、凝固剤を用いず、スプレードライヤーなどによる回収、乾燥方法も用いることができる。
本発明のブロー成形用熱可塑性樹脂組成物は、本発明の効果を損なわない範囲で、ゴム強化スチレン系樹脂の他に、ポリメチルメタクリレート樹脂(PMMA樹脂)などのアクリル系樹脂;ポリカーボネート樹脂;ポリ乳酸樹脂(PLA樹脂)、ポリブチレンテレフタレート樹脂(PBT樹脂)、ポリエチレンテレフタレート樹脂(PET樹脂)などのポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂;ポリエチレン(PE樹脂)、ポリプロピレン樹脂(PP樹脂)などのオレフィン系樹脂等の熱可塑性樹脂を1種又は2種以上組み合わせて使用することができる。
本発明のブロー成形用熱可塑性樹脂組成物には、本発明の効果を損なわない範囲で、ヒンダードアミン系の光安定剤;ヒンダードフェノール系、含硫黄有機化合物系、含リン有機化合物系等の酸化防止剤;フェノール系、アクリレート系等の熱安定剤;ベンゾエート系、ベンゾトリアゾール系、ベンゾフェノン系、サリシレート系の紫外線吸収剤;炭化水素系、脂肪酸系、高級アルコール系、脂肪酸アミド系、金属せっけん系、エステル系等の滑剤;リン酸エステル類等の可塑剤;ポリブロモフェニルエーテル、テトラブロモビスフェノール-A、臭素化エポキシオリゴマー、臭素化等の含ハロゲン系化合物、リン系化合物、三酸化アンチモン等の難燃剤・難燃助剤;帯電防止剤;臭気マスキング剤;カーボンブラック、酸化チタン等の顔料及び染料;ポリオルガノシロキサン、ポリテトラフルオロエチレン等を含む摺動剤等を添加することもできる。更に、タルク、炭酸カルシウム、水酸化アルミニウム、ガラス繊維、ガラスフレーク、ガラスビーズ、炭素繊維、金属繊維等を添加することができる。
中でも、酸化防止剤、滑剤、摺動剤、タルクを配合することが好ましい。以下、これら添加剤について説明する。
酸化防止剤は、ゴム強化スチレン系樹脂を含む熱可塑性樹脂100質量部に対して0.1~1質量部配合することが好ましく、0.2~0.6質量部配合することがより好ましい。上記範囲で配合することで熱劣化による樹脂の変色を抑制できる傾向にある。
滑剤は、ゴム強化スチレン系樹脂を含む熱可塑性樹脂100質量部に対して0.1~3質量部配合することが好ましく、0.2~2.5質量部配合することがより好ましい。上記範囲で配合することで表面外観を向上できる傾向にある。
摺動剤は、ゴム強化スチレン系樹脂を含む熱可塑性樹脂100質量部に対して0.1~4質量部配合することが好ましく、0.5~3質量部配合することがより好ましく、1~2.5質量部配合することがさらに好ましい。上記範囲で配合することでサンディング性と呼ばれる表面平滑化処理の作業性を向上できる傾向にある。摺動剤としては、常温で半固体状(ガム状)であるポリオルガノシロキサンであることが好ましく、ポリオルガノシロキサンとスチレン系樹脂を溶融混練させたマスターバッチペレットであることが分散しやすさの点でより好ましい。
タルクは、ゴム強化スチレン系樹脂を含む熱可塑性樹脂100質量部に対して0.1~2質量部配合することが好ましく、0.5~1.5質量部配合することがより好ましい。上記範囲で配合することでサンディング性と呼ばれる表面平滑化処理の作業性を向上できる傾向にある。
本発明に用いる熱可塑性樹脂組成物は、ゴム強化スチレン系樹脂を含む熱可塑性樹脂100質量%中ゴム質重合体を10~25重量%含むことが好ましく、15~22重量%含むことがより好ましい。上記範囲に調整することで耐衝撃性、ドローダウン性、表面外観のバランスに優れたものが得られる。
本発明のブロー成形用熱可塑性樹脂組成物は、上述の成分を溶融混練することで得ることができる。溶融混練するためには、例えばロール、バンバリーミキサー、単軸押出機、多軸押出機、ニーダー等公知の混練機を用いることができる。
さらに、本発明のブロー成形用熱可塑性樹脂組成物は、下記条件(1)~(2)を満足する必要がある。
(1)0.20≦X≦0.42
(2)130≦Y×Z≦530
X:メルトテンション(240℃) 単位(N)
Y:メルトボリュームレイト(250℃、98.07N) 単位(cm3/10分)
Z:ダイスウェル(240℃、せん断速度600/s) 単位(%)
(1)0.20≦X≦0.42
(2)130≦Y×Z≦530
X:メルトテンション(240℃) 単位(N)
Y:メルトボリュームレイト(250℃、98.07N) 単位(cm3/10分)
Z:ダイスウェル(240℃、せん断速度600/s) 単位(%)
条件(1)は、熱可塑性樹脂組成物を240℃で測定したメルトテンションX(単位:N)が0.20以上0.42以下である必要があり、0.25以上0.41以下であることが好ましく、0.30以上0.40以下であることがより好ましい。上記範囲に調整することで表面外観に優れたものが得られる。
条件(1)の調整方法としては、ゴム質重合体の含有量、芳香族ビニル系重合体の組成や還元粘度、さらには芳香族ビニル系重合体の各種組合せ、各種添加剤の配合及び配合量の調整等が挙げられる。例えば、ゴム質重合体の含有量や芳香族ビニル系重合体を構成するα-メチルスチレン含有割合や芳香族ビニル系重合体の還元粘度を増加させるとメルトテンションXは増加する傾向にあり、滑剤の含有量を増加させるとメルトテンションXは低下する傾向にある。
条件(2)は、熱可塑性樹脂組成物を250℃、98.07Nで測定したメルトボリュームレイトY(単位:cm3/10分)と熱可塑性樹脂組成物を240℃、せん断速度600/sで測定したダイスウェルZ(単位:%)を乗じた値Y×Zが130以上530以下である必要があり、230以上525以下であることがより好ましい。上記範囲に調整することでドローダウン性に優れたものが得られる。
条件(2)の調整方法としては、ゴム質重合体の含有量、芳香族ビニル系重合体の組成や還元粘度、さらには芳香族ビニル系重合体の各種組合せ、各種添加剤の配合及び配合量の調整等が挙げられる。例えば、ゴム質重合体の含有量や芳香族ビニル系重合体を構成するα-メチルスチレン含有割合や芳香族ビニル系重合体の還元粘度を増加させるとメルトボリュームレイトYは低下する傾向にあり、滑剤の含有量を増加させるとメルトボリュームレイトYは増加する傾向にある。さらに、例えば、ゴム質重合体の含有量や滑剤の含有量を増加させるとダイスウェルZは低下する傾向にあり、芳香族ビニル系重合体を構成するα-メチルスチレン含有割合や芳香族ビニル系重合体の還元粘度を増加させるとダイスウェルZは増加する傾向にある。
このようにして得られた本発明のブロー成形用熱可塑性樹脂組成物をブロー成形する方法としては、特に制限はなく、従来公知の方法を使用することができる。代表例としては、ダイレクトブロー成形法、インジェクションブロー成形法、延伸ブロー成形法など各種の方法を採用することができる。このブロー成形工程では、ブローアップ性、表面性等の点から、得られた熱可塑性樹脂組成物を240℃以上のパリソンでブロー成形することが好ましい。更に、より良い効果を得るためには、パリソンを膨らませる際に、空気に代えて、窒素、二酸化炭素、ヘリウム、アルゴン、ネオンなどのガスを用いてもよい。
以下に実施例を示して本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらによって何ら制限されるものではない。なお、実施例中にて示す「部」及び「% 」は重量に基づくものである。
グラフト共重合体1の製造
ガラスリアクターに、凝集肥大化スチレン-ブタジエンゴムラテックス(スチレン5質量%、ブタジエン95質量%、質量平均粒子径315nm)を固形分換算で65質量部仕込み、撹拌を開始させ、窒素置換を行った。窒素置換後、槽内を昇温し65℃に到達したところで、ブドウ糖0.07質量部、無水ピロリン酸ナトリウム0.1質量部及び硫酸第1鉄0.001質量部を脱イオン水10質量部に溶解した水溶液を添加した後に、70℃に昇温した。その後、アクリロニトリル10質量部、スチレン25質量部、ターシャリードデシルメルカプタン0.1部、t-ブチルハイドロパーオキサイド0.1質量部の混合液及びオレイン酸カリウム1.0質量部(固形分換算)を脱イオン水20質量部に溶解した乳化剤水溶液を4時間かけて連続的に滴下した。滴下後、3時間保持してグラフト共重合体ラテックスを得た。その後、塩析、脱水、乾燥し、グラフト共重合体1のパウダーを得た。上述した方法で測定したグラフト率とアセトン可溶部の還元粘度は40%と0.30dl/gであった。
また、上記凝集肥大化スチレン-ブタジエンゴムラテックスの質量平均粒子径は下記のように求めた。
四酸化オスミウム(OsO4)で染色し、乾燥後に透過型電子顕微鏡で写真撮影した。画像解析処理装置(装置名:旭化成(株)製IP-1000PC)を用いて800個のゴム粒子の面積を計測し、その円相当径(直径)を求め、質量平均粒子径を算出した。
ガラスリアクターに、凝集肥大化スチレン-ブタジエンゴムラテックス(スチレン5質量%、ブタジエン95質量%、質量平均粒子径315nm)を固形分換算で65質量部仕込み、撹拌を開始させ、窒素置換を行った。窒素置換後、槽内を昇温し65℃に到達したところで、ブドウ糖0.07質量部、無水ピロリン酸ナトリウム0.1質量部及び硫酸第1鉄0.001質量部を脱イオン水10質量部に溶解した水溶液を添加した後に、70℃に昇温した。その後、アクリロニトリル10質量部、スチレン25質量部、ターシャリードデシルメルカプタン0.1部、t-ブチルハイドロパーオキサイド0.1質量部の混合液及びオレイン酸カリウム1.0質量部(固形分換算)を脱イオン水20質量部に溶解した乳化剤水溶液を4時間かけて連続的に滴下した。滴下後、3時間保持してグラフト共重合体ラテックスを得た。その後、塩析、脱水、乾燥し、グラフト共重合体1のパウダーを得た。上述した方法で測定したグラフト率とアセトン可溶部の還元粘度は40%と0.30dl/gであった。
また、上記凝集肥大化スチレン-ブタジエンゴムラテックスの質量平均粒子径は下記のように求めた。
四酸化オスミウム(OsO4)で染色し、乾燥後に透過型電子顕微鏡で写真撮影した。画像解析処理装置(装置名:旭化成(株)製IP-1000PC)を用いて800個のゴム粒子の面積を計測し、その円相当径(直径)を求め、質量平均粒子径を算出した。
グラフト共重合体2の製造
ガラスリアクターに、凝集肥大化スチレン-ブタジエンゴムラテックス(スチレン5質量%、ブタジエン95質量%、質量平均粒子径440nm)を固形分換算で60質量部仕込み、撹拌を開始させ、窒素置換を行った。窒素置換後、槽内を昇温し65℃に到達したところで、ブドウ糖0.06質量部、無水ピロリン酸ナトリウム0.03質量部及び硫酸第1鉄0.001質量部を脱イオン水10質量部に溶解した水溶液を添加した後に、70℃に昇温した。その後、アクリロニトリル10質量部、スチレン30質量部、ターシャリードデシルメルカプタン0.3部、t-ブチルハイドロパーオキサイド0.1質量部の混合液及びオレイン酸カリウム1.0質量部(固形分換算)を脱イオン水20質量部に溶解した乳化剤水溶液を4時間かけて連続的に滴下した。滴下後、3時間保持してグラフト共重合体ラテックスを得た。その後、塩析、脱水、乾燥し、グラフト共重合体2のパウダーを得た。上述した方法で測定したグラフト率とアセトン可溶部の還元粘度は42%と0.28dl/gであった。
また、上記凝集肥大化スチレン-ブタジエンゴムラテックスの質量平均粒子径は下記のように求めた。
四酸化オスミウム(OsO4)で染色し、乾燥後に透過型電子顕微鏡で写真撮影した。画像解析処理装置(装置名:旭化成(株)製IP-1000PC)を用いて800個のゴム粒子の面積を計測し、その円相当径(直径)を求め、質量平均粒子径を算出した。
ガラスリアクターに、凝集肥大化スチレン-ブタジエンゴムラテックス(スチレン5質量%、ブタジエン95質量%、質量平均粒子径440nm)を固形分換算で60質量部仕込み、撹拌を開始させ、窒素置換を行った。窒素置換後、槽内を昇温し65℃に到達したところで、ブドウ糖0.06質量部、無水ピロリン酸ナトリウム0.03質量部及び硫酸第1鉄0.001質量部を脱イオン水10質量部に溶解した水溶液を添加した後に、70℃に昇温した。その後、アクリロニトリル10質量部、スチレン30質量部、ターシャリードデシルメルカプタン0.3部、t-ブチルハイドロパーオキサイド0.1質量部の混合液及びオレイン酸カリウム1.0質量部(固形分換算)を脱イオン水20質量部に溶解した乳化剤水溶液を4時間かけて連続的に滴下した。滴下後、3時間保持してグラフト共重合体ラテックスを得た。その後、塩析、脱水、乾燥し、グラフト共重合体2のパウダーを得た。上述した方法で測定したグラフト率とアセトン可溶部の還元粘度は42%と0.28dl/gであった。
また、上記凝集肥大化スチレン-ブタジエンゴムラテックスの質量平均粒子径は下記のように求めた。
四酸化オスミウム(OsO4)で染色し、乾燥後に透過型電子顕微鏡で写真撮影した。画像解析処理装置(装置名:旭化成(株)製IP-1000PC)を用いて800個のゴム粒子の面積を計測し、その円相当径(直径)を求め、質量平均粒子径を算出した。
芳香族ビニル系重合体1の製造
ガラスリアクターに脱イオン水160質量部とアルケニルコハク酸ジカリウム(花王(株)製 ラテムルASK、以下同様)0.3質量部(固形分換算)、を仕込み、撹拌を開始し、窒素置換を行った。窒素置換後、アクリロニトリル4.5質量部、α-メチルスチレン10.5質量部、ターシャリードデシルメルカプタン0.027質量部、を仕込み槽内を昇温し65℃に到達したところで、脱イオン水10質量部に過硫酸カリウム0.4質量部を溶解した水溶液を添加した。その後、槽内温度を1時間かけて70℃に到達させた時点でアクリロニトリル25.5質量部、α-メチルスチレン59.5質量部及びターシャリードデシルメルカプタン0.153質量部からなる混合物及びアルケニルコハク酸ジカリウム0.7質量部(固形分換算)を4.5時間かけて連続的に滴下した。滴下後、4.5時間保持して芳香族ビニル系重合体1のラテックスを得た。その後、塩析、脱水、乾燥し、芳香族ビニル系重合体1のパウダーを得た。上述した方法で測定したアセトン可溶部の還元粘度は、0.67dl/gであった。
ガラスリアクターに脱イオン水160質量部とアルケニルコハク酸ジカリウム(花王(株)製 ラテムルASK、以下同様)0.3質量部(固形分換算)、を仕込み、撹拌を開始し、窒素置換を行った。窒素置換後、アクリロニトリル4.5質量部、α-メチルスチレン10.5質量部、ターシャリードデシルメルカプタン0.027質量部、を仕込み槽内を昇温し65℃に到達したところで、脱イオン水10質量部に過硫酸カリウム0.4質量部を溶解した水溶液を添加した。その後、槽内温度を1時間かけて70℃に到達させた時点でアクリロニトリル25.5質量部、α-メチルスチレン59.5質量部及びターシャリードデシルメルカプタン0.153質量部からなる混合物及びアルケニルコハク酸ジカリウム0.7質量部(固形分換算)を4.5時間かけて連続的に滴下した。滴下後、4.5時間保持して芳香族ビニル系重合体1のラテックスを得た。その後、塩析、脱水、乾燥し、芳香族ビニル系重合体1のパウダーを得た。上述した方法で測定したアセトン可溶部の還元粘度は、0.67dl/gであった。
芳香族ビニル系重合体2の製造
ガラスリアクターに脱イオン水150質量部とロジン酸ナトリウム0.7質量部(固形分換算)、を仕込み、撹拌を開始し、窒素置換を行った。窒素置換後、アクリロニトリル4.2質量部、α-メチルスチレン10.8質量部、ターシャリードデシルメルカプタン0.08質量部を仕込み槽内を昇温し65℃に到達したところで、脱イオン水10質量部に過硫酸カリウム0.2質量部を溶解した水溶液を添加した。その後、槽内温度を1時間かけて70℃に到達させた時点でアクリロニトリル23.8質量部、α-メチルスチレン61.2質量部、ターシャリードデシルメルカプタン0.46質量部からなる混合物及びロジン酸ナトリウム1.5質量部(固形分換算)を4.5時間かけて連続的に滴下した。滴下後、4.5時間保持して芳香族ビニル系重合体2のラテックスを得た。その後、塩析、脱水、乾燥し、芳香族ビニル系重合体2のパウダーを得た。上述した方法で測定したアセトン可溶部の還元粘度は、0.47dl/gであった。
ガラスリアクターに脱イオン水150質量部とロジン酸ナトリウム0.7質量部(固形分換算)、を仕込み、撹拌を開始し、窒素置換を行った。窒素置換後、アクリロニトリル4.2質量部、α-メチルスチレン10.8質量部、ターシャリードデシルメルカプタン0.08質量部を仕込み槽内を昇温し65℃に到達したところで、脱イオン水10質量部に過硫酸カリウム0.2質量部を溶解した水溶液を添加した。その後、槽内温度を1時間かけて70℃に到達させた時点でアクリロニトリル23.8質量部、α-メチルスチレン61.2質量部、ターシャリードデシルメルカプタン0.46質量部からなる混合物及びロジン酸ナトリウム1.5質量部(固形分換算)を4.5時間かけて連続的に滴下した。滴下後、4.5時間保持して芳香族ビニル系重合体2のラテックスを得た。その後、塩析、脱水、乾燥し、芳香族ビニル系重合体2のパウダーを得た。上述した方法で測定したアセトン可溶部の還元粘度は、0.47dl/gであった。
芳香族ビニル系重合体3の製造
ガラスリアクターに脱イオン水160質量部とロジン酸ナトリウム1.2質量部(固形分換算)、を仕込み、撹拌を開始し、窒素置換を行った。窒素置換後、アクリロニトリル4.5質量部、α-メチルスチレン10.5質量部、を仕込み槽内を昇温し65℃に到達したところで、脱イオン水10質量部に過硫酸カリウム0.4質量部を溶解した水溶液を添加した。その後、槽内温度を1時間かけて70℃に到達させた時点でアクリロニトリル25.5質量部、α-メチルスチレン59.5質量部からなる混合物及びロジン酸ナトリウム0.8質量部(固形分換算)を4.5時間かけて連続的に滴下した。滴下後、4.5時間保持して芳香族ビニル系重合体3のラテックスを得た。その後、塩析、脱水、乾燥し、芳香族ビニル系重合体3のパウダーを得た。上述した方法で測定したアセトン可溶部の還元粘度は、0.80dl/gであった。
ガラスリアクターに脱イオン水160質量部とロジン酸ナトリウム1.2質量部(固形分換算)、を仕込み、撹拌を開始し、窒素置換を行った。窒素置換後、アクリロニトリル4.5質量部、α-メチルスチレン10.5質量部、を仕込み槽内を昇温し65℃に到達したところで、脱イオン水10質量部に過硫酸カリウム0.4質量部を溶解した水溶液を添加した。その後、槽内温度を1時間かけて70℃に到達させた時点でアクリロニトリル25.5質量部、α-メチルスチレン59.5質量部からなる混合物及びロジン酸ナトリウム0.8質量部(固形分換算)を4.5時間かけて連続的に滴下した。滴下後、4.5時間保持して芳香族ビニル系重合体3のラテックスを得た。その後、塩析、脱水、乾燥し、芳香族ビニル系重合体3のパウダーを得た。上述した方法で測定したアセトン可溶部の還元粘度は、0.80dl/gであった。
芳香族ビニル系重合体4の製造
ガラスリアクターに脱イオン水160質量部とロジン酸ナトリウム1.4質量部(固形分換算)、を仕込み、撹拌を開始し、窒素置換を行った。窒素置換後、アクリロニトリル8.5質量部、α-メチルスチレン15.5質量部、ターシャリードデシルメルカプタン0.04質量部を仕込み槽内を昇温し65℃に到達したところで、脱イオン水10質量部に過硫酸カリウム0.3質量部を溶解した水溶液を添加した。その後、槽内温度を1時間かけて70℃に到達させた時点でアクリロニトリル13.5質量部、α-メチルスチレン62.5質量部、ターシャリードデシルメルカプタン0.12質量部からなる混合物及びロジン酸ナトリウム1.8質量部(固形分換算)を4.5時間かけて連続的に滴下した。滴下後、4.5時間保持して芳香族ビニル系重合体4のラテックスを得た。その後、塩析、脱水、乾燥し、芳香族ビニル系重合体4のパウダーを得た。上述した方法で測定したアセトン可溶部の還元粘度は、0.48dl/gであった。
ガラスリアクターに脱イオン水160質量部とロジン酸ナトリウム1.4質量部(固形分換算)、を仕込み、撹拌を開始し、窒素置換を行った。窒素置換後、アクリロニトリル8.5質量部、α-メチルスチレン15.5質量部、ターシャリードデシルメルカプタン0.04質量部を仕込み槽内を昇温し65℃に到達したところで、脱イオン水10質量部に過硫酸カリウム0.3質量部を溶解した水溶液を添加した。その後、槽内温度を1時間かけて70℃に到達させた時点でアクリロニトリル13.5質量部、α-メチルスチレン62.5質量部、ターシャリードデシルメルカプタン0.12質量部からなる混合物及びロジン酸ナトリウム1.8質量部(固形分換算)を4.5時間かけて連続的に滴下した。滴下後、4.5時間保持して芳香族ビニル系重合体4のラテックスを得た。その後、塩析、脱水、乾燥し、芳香族ビニル系重合体4のパウダーを得た。上述した方法で測定したアセトン可溶部の還元粘度は、0.48dl/gであった。
芳香族ビニル系重合体5の製造
ガラスリアクターに脱イオン水160質量部とロジン酸ナトリウム1.2質量部(固形分換算)、を仕込み、撹拌を開始し、窒素置換を行った。窒素置換後、アクリロニトリル4.5質量部、α-メチルスチレン10.5質量部、ターシャリードデシルメルカプタン0.02質量部を仕込み槽内を昇温し65℃に到達したところで、脱イオン水10質量部に過硫酸カリウム0.4質量部を溶解した水溶液を添加した。その後、槽内温度を1時間かけて70℃に到達させた時点でアクリロニトリル25.5質量部、α-メチルスチレン59.5質量部、ターシャリードデシルメルカプタン0.13質量部からなる混合物及びロジン酸ナトリウム0.8質量部(固形分換算)を4.5時間かけて連続的に滴下した。滴下後、4.5時間保持して芳香族ビニル系重合体5のラテックスを得た。その後、塩析、脱水、乾燥し、芳香族ビニル系重合体5のパウダーを得た。上述した方法で測定したアセトン可溶部の還元粘度は、0.63dl/gであった。
ガラスリアクターに脱イオン水160質量部とロジン酸ナトリウム1.2質量部(固形分換算)、を仕込み、撹拌を開始し、窒素置換を行った。窒素置換後、アクリロニトリル4.5質量部、α-メチルスチレン10.5質量部、ターシャリードデシルメルカプタン0.02質量部を仕込み槽内を昇温し65℃に到達したところで、脱イオン水10質量部に過硫酸カリウム0.4質量部を溶解した水溶液を添加した。その後、槽内温度を1時間かけて70℃に到達させた時点でアクリロニトリル25.5質量部、α-メチルスチレン59.5質量部、ターシャリードデシルメルカプタン0.13質量部からなる混合物及びロジン酸ナトリウム0.8質量部(固形分換算)を4.5時間かけて連続的に滴下した。滴下後、4.5時間保持して芳香族ビニル系重合体5のラテックスを得た。その後、塩析、脱水、乾燥し、芳香族ビニル系重合体5のパウダーを得た。上述した方法で測定したアセトン可溶部の還元粘度は、0.63dl/gであった。
芳香族ビニル系重合体6の製造
ガラスリアクターに脱イオン水120質量部を添加した後、窒素置換を行った。その後、反応器を60℃に昇温し、重合開始剤として過硫酸カリウム0.3質量部を溶解した3%水溶液を添加した。その後、スチレン75質量部、アクリロニトリル25質量部、ターシャリードデシルメルカプタン0.07質量部からなる混合液とオレイン酸カリウム1.5質量部(固形分換算)を溶解した5%水溶液とを60℃で4時間かけて連続的に滴下した。滴下後、3時間保持して芳香族ビニル系重合体6のラテックスを得た。その後、塩析・脱水・乾燥し、芳香族ビニル系重合体6のパウダーを得た。上述した方法で測定したアセトン可溶部の還元粘度は、1.2dl/gであった。
ガラスリアクターに脱イオン水120質量部を添加した後、窒素置換を行った。その後、反応器を60℃に昇温し、重合開始剤として過硫酸カリウム0.3質量部を溶解した3%水溶液を添加した。その後、スチレン75質量部、アクリロニトリル25質量部、ターシャリードデシルメルカプタン0.07質量部からなる混合液とオレイン酸カリウム1.5質量部(固形分換算)を溶解した5%水溶液とを60℃で4時間かけて連続的に滴下した。滴下後、3時間保持して芳香族ビニル系重合体6のラテックスを得た。その後、塩析・脱水・乾燥し、芳香族ビニル系重合体6のパウダーを得た。上述した方法で測定したアセトン可溶部の還元粘度は、1.2dl/gであった。
添加剤1(無機充填剤)
タルク:松村産業(株)製 クラウンタルクPP
タルク:松村産業(株)製 クラウンタルクPP
添加剤2(摺動剤)
常温で半固体状のポリジメチルシロキサンとABS樹脂を溶融混練することによって得られたマスターバッチペレット(常温で半固体状のポリジメチルシロキサン含有量50%):東レ・ダウコーニング(株)製 BY27-007
常温で半固体状のポリジメチルシロキサンとABS樹脂を溶融混練することによって得られたマスターバッチペレット(常温で半固体状のポリジメチルシロキサン含有量50%):東レ・ダウコーニング(株)製 BY27-007
添加剤3(滑剤)
エチレン・ビスステアリン酸アマイド:花王(株)製 カオーワックス EB-FF
エチレン・ビスステアリン酸アマイド:花王(株)製 カオーワックス EB-FF
添加剤4(酸化防止剤)
フェノール系酸化防止剤:(株)ADEKA製 AO-60
フェノール系酸化防止剤:(株)ADEKA製 AO-60
〔実施例1~6および比較例1~5〕
グラフト共重合体、芳香族ビニル系重合体、添加剤を表1記載の配合割合で混合した後、40mm二軸押出機を用いて250℃にて溶融混練してペレット化し、ブロー成形用熱可塑性樹脂組成物を得た。
グラフト共重合体、芳香族ビニル系重合体、添加剤を表1記載の配合割合で混合した後、40mm二軸押出機を用いて250℃にて溶融混練してペレット化し、ブロー成形用熱可塑性樹脂組成物を得た。
<メルトテンションの測定>
キャピラリーレオメーター(製品名:RH-7D)を用いて、温度240℃ 、ダイス径2mm、初期引き取り速度5m/分の条件で測定を開始させる。その後、定滑車で溶融樹脂が切れるまで引き取り速度を2m/分ずつ上昇させ、各引き取り速度での溶融張力を記録し、その平均値を求めた。単位:N
キャピラリーレオメーター(製品名:RH-7D)を用いて、温度240℃ 、ダイス径2mm、初期引き取り速度5m/分の条件で測定を開始させる。その後、定滑車で溶融樹脂が切れるまで引き取り速度を2m/分ずつ上昇させ、各引き取り速度での溶融張力を記録し、その平均値を求めた。単位:N
<メルトボリュームレイトの測定>
ISO 1133に準拠してメルトボリュームレイト(250℃、98.07N)を測定した。単位:cm3/10分
ISO 1133に準拠してメルトボリュームレイト(250℃、98.07N)を測定した。単位:cm3/10分
<ダイスウェルの測定>
キャピラリーレオメーター(製品名:RH-7D)を評価に用い、温度240℃、ダイス径2mm、せん断速度600/sの条件でストランド径を測定し、下記式1よりスウェル比を求め評価した。
スウェル比(%)= ストランド径/ダイ径×100・・・式1
キャピラリーレオメーター(製品名:RH-7D)を評価に用い、温度240℃、ダイス径2mm、せん断速度600/sの条件でストランド径を測定し、下記式1よりスウェル比を求め評価した。
スウェル比(%)= ストランド径/ダイ径×100・・・式1
<ドローダウン性の評価>
ブロー成形機を評価に用い、パリソン温度250℃、パリソン重量約450gでブロー成形された円筒状の成形品の厚みを目視観察し、以下の基準でドローダウン性を評価した。
○:成形品に偏肉がみられない。
×:成形品に偏肉がみられる。
ブロー成形機を評価に用い、パリソン温度250℃、パリソン重量約450gでブロー成形された円筒状の成形品の厚みを目視観察し、以下の基準でドローダウン性を評価した。
○:成形品に偏肉がみられない。
×:成形品に偏肉がみられる。
<表面外観の評価>
ブロー成形機を用い、パリソン温度250℃、パリソン重量約450gでブロー成形された円筒状の成形品を、以下の基準で表面外観を評価した。
○:成形品末端部分にシワが発生しない。
×:成形品末端部分にシワが発生し、尚且つシワの溝が深い。
ブロー成形機を用い、パリソン温度250℃、パリソン重量約450gでブロー成形された円筒状の成形品を、以下の基準で表面外観を評価した。
○:成形品末端部分にシワが発生しない。
×:成形品末端部分にシワが発生し、尚且つシワの溝が深い。
表1から明らかなように、本発明のブロー成形用熱可塑性樹脂組成物は、ドローダウン性と表面外観のバランスに優れるものであった。
比較例1と5は、メルトボリュームレイトとダイスウェルを乗じた値が規定範囲を満足せず、ドローダウン性に劣るものであった。
比較例2~4は、メルトテンションの値が規定範囲を満足せず、表面外観に劣るものであった。
比較例1と5は、メルトボリュームレイトとダイスウェルを乗じた値が規定範囲を満足せず、ドローダウン性に劣るものであった。
比較例2~4は、メルトテンションの値が規定範囲を満足せず、表面外観に劣るものであった。
本発明のブロー成形用熱可塑性樹脂組成物は、ドローダウン性と表面外観のバランスに優れるものであり、例えば車両用スポイラーのような大型のブロー成形品であり、尚且つ塗装下地として平滑な表面外観を要求されるブロー成形品を得るためのブロー成形用熱可塑性樹脂組成物及びそれを成形してなるブロー成形品として有用である。
Claims (2)
- 下記条件(1)~(2)を満足するゴム強化スチレン系樹脂を含むブロー成形用熱可塑性樹脂組成物。
(1)0.20≦X≦0.42
(2)130≦Y×Z≦530
X:メルトテンション(240℃) 単位(N)
Y:メルトボリュームレイト(250℃、98.07N) 単位(cm3/10分)
Z:ダイスウェル(240℃、せん断速度600/s) 単位(%) - 請求項1に記載のブロー成形用熱可塑性組成物をブロー成形されたブロー成形品。
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