JP2022538096A - グラフト共重合体、その製造方法およびこれを含む樹脂組成物 - Google Patents
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Abstract
Description
R1は、炭素数1~10のアルキレン基であり、
R2は、炭素数10~20の飽和または不飽和脂肪酸エステル基である。
R1は、炭素数1~10のアルキレン基であり、
R2は、炭素数10~20の飽和または不飽和脂肪酸エステル基である。
[実施例1]
<ゴム質重合体ラテックスの製造>
120L高圧重合反応器に、1,3-ブタジエン、ジビニルベンゼン、下記化学式1-1で表される化合物、メチルメタクリレート、エチルアクリレート、ポリエチレングリコールジアクリレートおよびスチレン総100重量部に対して、イオン交換水100重量部、硫酸第一鉄0.01重量部およびナトリウムエチレンジアミンテトラアセテート0.19重量部を投入し、窒素雰囲気下で前記反応器の内部温度を50℃に維持した。次いで、前記反応器に乳化剤として、オレイン酸カリウム2.0重量部、1,3-ブタジエン73.5重量部、ジビニルベンゼン0.5重量部、下記化学式1-1で表される化合物1.0重量部および硫酸ナトリウム0.9重量部を投入し、反応器の内部温度が50℃になった時に、重合開始剤として、クメンヒドロペルオキシド0.15重量部およびナトリウムホルムアルデヒドスルホキシレート0.15重量部を、同時に15時間連続して投入して反応を行った。投入が完了してから1時間後にクメンヒドロペルオキシド0.05重量部およびナトリウムホルムアルデヒドスルホキシレート0.05重量部を一括投入し、1時間熟成してブタジエンゴムラテックスを製造した。製造されたブタジエンゴムラテックスの全固形分含量は38重量%であり、ブタジエンゴム粒子の平均粒径は200nmであった。
前記製造されたブタジエンゴムラテックスの存在下で、反応器の温度を55℃に維持した。次に、乳化剤として、オレイン酸カリウム0.1重量部、メチルメタクリレート8.9重量部、エチルアクリレート1.0重量部、ポリエチレングリコールジアクリレート(重量平均分子量400g/mol)0.1重量部と、重合開始剤として、クメンヒドロペルオキシド0.1重量部およびナトリウムホルムアルデヒドスルホキシレート0.05重量部を一括投入して反応を行った。投入が完了してから30分後、クメンヒドロペルオキシド0.01重量部およびナトリウムホルムアルデヒドスルホキシレート0.01重量部を一括投入し、1時間熟成して予備グラフト共重合体ラテックスを製造した。
前記製造された予備グラフト共重合体ラテックスの存在下で、反応器の温度を55℃に維持した。次に、乳化剤として、オレイン酸カリウム0.15重量部、スチレン15重量部およびナトリウムホルムアルデヒドスルホキシレート0.05重量部を一括投入して反応を行った。投入が完了してから1時間後、クメンヒドロペルオキシド0.01重量部およびナトリウムホルムアルデヒドスルホキシレート0.01重量部を一括投入し、1時間熟成してグラフト共重合体ラテックスを製造した。製造されたグラフト共重合体ラテックスの重合転化率は98%であり、全固形分含量は40重量%であり、グラフト共重合体粒子の平均粒径は220nmであった。
前記取得したグラフト共重合体ラテックス100重量部(固形分基準)に硫酸水溶液1重量部を一括投入し凝集してスラリーを取得し、スラリーをイオン交換水で3回洗浄して副生成物を洗い落した後、濾過して洗浄水を除去し、流動層乾燥機を使用して80℃で2時間乾燥し、グラフト共重合体粉体を取得した。
前記実施例1で、ゴム質重合体ラテックスの製造時に、前記化学式1-1で表される化合物の代わりに、下記化学式1-2で表される化合物を同量投入した以外は、前記実施例1と同じ方法で実施した。
前記実施例1で、ゴム質重合体ラテックスの製造時に、前記化学式1-1で表される化合物1.0重量部の代わりに、前記化学式1-1で表される化合物0.4重量部、下記化学式1-2で表される化合物0.4重量部および下記化学式1-3で表される化合物0.2重量部を混合して、総1.0重量部の含量で投入した以外は、前記実施例1と同じ方法で実施した。
前記実施例1で、ゴム質重合体ラテックスの製造時に、1,3-ブタジエンを73.5重量部の代わりに74.5重量部投入し、前記化学式1-1で表される化合物を投入しない以外は、前記実施例1と同じ方法で実施した。
前記実施例1で、グラフト共重合体ラテックスの製造時に、乳化剤、スチレンおよびナトリウムホルムアルデヒドスルホキシレートとともにクメンヒドロペルオキシド0.15重量部を一括投入して反応を行った以外は、前記実施例1と同じ方法で実施した。
前記実施例1で、グラフト共重合体ラテックスの製造時に、反応器の温度を55℃の代わりに30℃に維持し、クメンヒドロペルオキシドおよびナトリウムホルムアルデヒドスルホキシレートを一括投入した後、1時間の代わりに3時間熟成してグラフト共重合体ラテックスを製造した以外は、前記実施例1と同じ方法で実施した。
前記実施例1で、ゴム質重合体ラテックスの製造時に、1,3-ブタジエンを73.5重量部の代わりに74.45重量部投入し、前記化学式1-1で表される化合物を1.0重量部の代わりに0.05重量部投入した以外は、前記実施例1と同じ方法で実施した。
前記実施例1で、ゴム質重合体ラテックスの製造時に、1,3-ブタジエンを73.5重量部の代わりに69.0重量部投入し、前記化学式1-1で表される化合物を1.0重量部の代わりに5.5重量部投入した以外は、前記実施例1と同じ方法で実施した。
前記実施例1で、予備グラフト共重合体の製造時に、メチルメタクリレートを8.9重量部の代わりに9.0重量部投入し、ポリエチレングリコールジアクリレート(重量平均分子量400g/mol)を投入しない以外は、前記実施例1と同じ方法で実施した。
[実験例1]
前記実施例1~3および比較例1~6で製造されたグラフト共重合体に対して、下記の方法でブタジエンゴムのゲル含量、膨潤指数およびゴム質重合体粒子の平均粒径と、グラフト共重合体粒子の平均粒径およびグラフト共重合体の芳香族ビニル系単量体単位(第2グラフト層)の重量平均分子量を測定し、表1に示した。
-溶媒:THF
-流量:1.0ml/min
-カラム温度:40℃
-検出器:示差屈折率検出器(RI)
-基準物質(Standard material):PS(polystyrene)
塩化ビニル樹脂(LG化学社製、製品名:080S)100.0重量部、熱安定剤(スズステアレート)1.5重量部、加工助剤(LG化学社製、製品名:PA-912)0.5重量部、滑剤(製品名:G16)0.5重量部および前記実施例1~3および比較例1~6で製造されたグラフト共重合体粉体をそれぞれ7.0重量部でヘンシェルミキサ(Henschel Mixer)に投入し、1,500rpmで110℃まで昇温した後、50℃まで冷却して樹脂組成物を製造し、これより、下記の方法で衝撃強度およびフィッシュアイ特性を測定し、下記表2に示した。
-B等級(75点):破断はないがクラック発生
-C等級(50点):破断およびクラック発生(50%超過保存)
-D等級(25点):破断およびクラック発生(50%以下保存)
-E等級(0点):破断およびクラック発生(0%保存)
-4点:突起11個~20個
-3点:突起21個~30個
-2点:突起31個~40個
-1点:突起41個~50個
Claims (10)
- ゴム質重合体を含むグラフト共重合体であって、
前記ゴム質重合体は、共役ジエン系単量体単位および下記化学式1で表される化合物からなる群から選択される1つ以上の化合物単位を含み、
前記グラフト共重合体は、アルキル(メタ)アクリレート系単量体単位および芳香族ビニル系単量体単位を含み、
前記化学式1で表される化合物からなる群から選択される1つ以上の化合物単位の含量は、前記グラフト共重合体に対して0.1重量%~5.0重量%であり、
前記アルキル(メタ)アクリレート系単量体単位は、架橋剤から架橋化されており、
前記芳香族ビニル系単量体単位の重量平均分子量は、20,000g/mol~100,000g/molである、グラフト共重合体。
前記化学式1中、
R1は、炭素数1~10のアルキレン基であり、
R2は、炭素数10~20の飽和または不飽和脂肪酸エステル基である。 - R2は、ステアレート基(stearate group)、パルミテート基(palmitate group)、オレアート基(oleate group)またはリノレート基(linoleate group)である、請求項1に記載のグラフト共重合体。
- 前記ゴム質重合体は、架橋性単量体単位を含む、請求項1に記載のグラフト共重合体。
- 前記ゴム質重合体は、トルエンに24時間浸漬させた時に、ゲル含量が85重量%~98重量%であり、膨潤指数が7~16である、請求項1に記載のグラフト共重合体。
- 前記アルキル(メタ)アクリレート系単量体単位は、メチル(メタ)アクリレート単量体単位および炭素数2~12のアルキル(メタ)アクリレート単量体からなる群から選択される1つ以上の単量体単位を含む、請求項1に記載のグラフト共重合体。
- 前記架橋剤は、重量平均分子量が200g/mol~1,000g/molであるポリアルキレングリコールジ(メタ)アクリレートである、請求項1に記載のグラフト共重合体。
- 前記アルキル(メタ)アクリレート系単量体単位は、前記ゴム質重合体にグラフトされており、
前記芳香族ビニル系単量体単位は、前記ゴム質重合体および前記アルキル(メタ)アクリレート系単量体単位にグラフトされている、請求項1に記載のグラフト共重合体。 - 共役ジエン系単量体および下記化学式1で表される化合物からなる群から選択される1つ以上の化合物を投入し、重合してゴム質重合体ラテックスを製造するステップ(S10)と、
前記(S10)ステップで製造されたゴム質重合体ラテックスに、アルキル(メタ)アクリレート単量体および架橋剤を投入し、重合して予備グラフト共重合体ラテックスを製造するステップ(S20)と、
前記(S20)ステップで製造された予備グラフト共重合体ラテックスに芳香族ビニル単量体を投入し、重合してグラフト共重合体ラテックスを製造するステップ(S30)とを含み、
前記(S10)ステップで前記化学式1で表される化合物は、前記単量体、化学式1で表される化合物および前記架橋剤の全含量に対して0.1重量%~5重量%投入され、
前記(S30)ステップは、重合開始剤を投入しない無開始剤重合によって実施される、グラフト共重合体の製造方法。
前記化学式1中、
R1は、炭素数1~10のアルキレン基であり、
R2は、炭素数10~20の飽和または不飽和脂肪酸エステル基である。 - 請求項1から請求項8のいずれか一項に記載のグラフト共重合体および塩化ビニル系樹脂を含む、樹脂組成物。
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