JP2634397B2 - 熱可塑性樹脂組成物の製造方法 - Google Patents

熱可塑性樹脂組成物の製造方法

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JP2634397B2 JP56110776A JP11077681A JP2634397B2 JP 2634397 B2 JP2634397 B2 JP 2634397B2 JP 56110776 A JP56110776 A JP 56110776A JP 11077681 A JP11077681 A JP 11077681A JP 2634397 B2 JP2634397 B2 JP 2634397B2
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、耐熱性のすぐれた塩化ビニル系樹脂組成物
の製造方法に関する。
塩化ビニル樹脂はそのすぐれた特性により、シート,
パイプ等広汎な用途に使用されているが、高温で使用さ
れる工業用貯槽、配管等の用途また高温殺菌、ホツトパ
ツクを要求される食品容器、壜等の用途などではその耐
熱性が低いことが欠点とされる。
このような塩化ビニル系樹脂のもつ欠点を改良するた
め、特公昭45−24867,特公昭48−18101等にいくつかの
提案がなされているが、いまだ充分とはいえない。
本発明の目的は耐熱性、耐衝撃性にすぐれ且つ射出成
型、押出加工、真空成型等の如き成形加工が容易な塩化
ビニル樹脂組成物の製造方法を提供することにある。
本発明の熱可塑性樹脂組成物の製造方法は、 α−メチルスチレン化合物65〜80重量%、シアン化ビ
ニル化合物15〜30重量%及びこれらと共重合可能な他の
ビニル化合物0〜20重量%よりなる単量体混合物の水性
乳化重合に際し、重合初期より実質的な重合の期間にお
いて重合率0〜90%の間における重合系中の未反応単量
体の組成比としてシアン化ビニル化合物のモル数に対す
るα−メチルスチレン化合物及び前記共重合可能なビニ
ル化合物の合計モル数が1.3〜3倍となるようにシアン
化ビニル化合物を重合系に添加して、重合を完結させる
ことにより(a)成分共重合体を得、 また、芳香族ビニル化合物50〜80重量%、シアン化ビ
ニル化合物15〜35重量%及びこれらと共重合可能な他の
ビニル化合物0〜30重量%からなる単量体20〜70重量部
をガラス転移温度が0℃以下のゴム30〜80重量部の存在
下で共重合させて(b)成分グラフト共重合体を得、 上記(a)成分と(b)成分と(c)成分である塩化
ビニル系樹脂とを、(a)成分と(b)成分との合計重
量基準で(a)成分が30〜100重量%であり、(b)成
分が0〜70重量%であり、また(a)成分と(b)成分
と(c)成分との合計重量基準で(a)成分と(b)成
分との合計が10〜80重量%であり、(c)成分が90〜20
重量%であるように配合することを特徴とする。
本発明の樹脂組成物の製造方法において(a)成分の
共重合体を製造する際に重合系中の未反応単量体の混合
物の組成比を、重合の実質的期間においてα−メチルス
チレン化合物と前記共重合可能なビニル化合物との合計
モル数がシアン化ビニル化合物のモル数に対し1.3〜3
倍特に好ましくは1.7〜2.5倍になるように保つて重合を
完結させることが重要である。この未反応シアン化ビニ
ル化合物に対するモル数が3倍をこえる場合は高分子量
の重合体が得られにくく、またこれを用いた組成物は耐
衝撃性及び耐熱性に劣り、また重合速度が著しく遅くな
るので、高収率で重合体を得ることは非常に困難にな
る。
一方未反応シアン化ビニル化合物に対するモル数が1.
3倍未満の場合は得られる重合体を用いた組成物は成形
時に着色するとともに耐熱性及び耐衝撃性も低下する。
(a)成分の共重合体製造で用いられる主成分はα−
メチルスチレン(以下αMSMと略記)である。
シアン化ビニル化合物としてはたとえばアクリロニト
リル(以下ANと略記)、メタクリロニトリル、α−クロ
ロアクリロニトリルなどがあげられるが特にANが好まし
い。
またα−メチルスチレン化合物及びシアン化ビニル化合
物と共重合可能な他のビニル化合物の具体例としてはた
とえばアセナフチレン、フマロニトリル、マレイミド、
N−置換マレイミド、メタクリル酸、アクリル酸、メタ
クリル酸エステル、アクリル酸エステルなどの公知の各
種ビニル化合物、並びにα−メチルスチレン以外の芳香
族ビニル化合物、例えばビニルトルエン、t−ブチルス
チレン、ハロゲン置換スチレン、スチレン(以下SMと略
記)から選ばれた1種以上のものである。
(a)成分の水性乳化重合は通常の方法で既知の重合
条件を用いて行われる。
水溶性遊離基発生開始剤としてたとえば過硫酸カリの如
き過硫酸塩が用いられる。乳化剤としてたとえばドデシ
ルベンゼンスルホン酸ソーダ塩(以下DBSNと略記す
る)、ステアリン酸ソーダなどが用いられる。
また重合系にt−ドデシルメルカプタンの如き分子量調
節剤、ナフタレンスルホン酸ソーダの如き乳化助剤、脂
肪酸アミドの如き滑剤など通常使用される添加剤を加え
てもよい。乳化重合の温度は30〜100℃特に50〜75℃が
好ましい。
上記の方法により得られた乳化重合液は通常の手段に
よりたとえば塩化カルシウムの如き凝固剤で凝固させ、
洗浄、脱水、乾燥して白色粉末状の重合体として得られ
る。
一方(b)成分のグラフト共重合体を製造する際に使
用する芳香族ビニル化合物として前述のSM,αMSM,ビニ
ルトルエン,t−ブチルスチレン,ハロゲン置換スチレン
及びそれらの混合物が例示されるが、特にSM及びその混
合物が好ましい。シアン化ビニル化合物としては前述の
AN,メタアクリロニトリル,α−クロロアクリロニトリ
ルなどが例示されるが、特にANが好ましい。
また芳香族ビニル化合物及びシアンビニル化合物と共重
合可能な他のビニル化合物の具体例としてたとえばメタ
クリル酸エステル、アクリル酸エステル、メタクリル
酸、アクリル酸などの公知の各種ビニル化合物から選ば
れた1種以上のものである。
Tg(ガラス転移温度)が0℃以下のゴムとしてはたと
えばブタジエン、イソプレン等の共役ジエン化合物の単
独重合体又は共重合可能なビニル単量体との共重合体や
アクリル酸エステル共重合体などがあるが、特にポリブ
タジエン又はブタジエン共重合体が好ましい。グラフト
重合は通常の方法で既知の重合条件下で行われる。
(c)成分の塩化ビニル系樹脂は、ポリ塩化ビニル又
は塩化ビニル50%以上とモノオレフイン系モノマーを共
重合して得られた樹脂である。モノオレフイン系モノマ
ーとしては例えば、酢酸ビニル、ステアリン酸ビニル、
アクリル酸エステル、メタクリル酸エステル、スチレ
ン、アクリロニトリル、エチレン、プロピレン、その他
があげられる。
本発明において(a)成分と(b)成分の混合割合は
前者が30〜100重量%であり後者が0〜70重量%であ
る。(a)成分が30%未満では耐熱性の改良効果は殆ん
ど得られない。好ましくは50%以上である。
(a)成分+(b)成分の合計量は10〜80重量%で
(c)成分は90〜20重量%である。(a)、(b)成分
の合計量が10%未満では塩化ビニル系樹脂組成物の耐熱
性の改良効果が殆んど得られない、一方80%をこえると
塩化ビニル樹脂の特性が失われ、破断時までの伸びが低
下する。
混合は(a)、(b)成分の粉末と(c)成分のビー
ズをバンバリーミキサー、ミキシングロール、押出機な
どを用いて常法により容易に行ないうるが、ラテツクス
状態で混合後、析出、凝固等を行なう事もできる。
以上のようにして製造した樹脂組成物に必要に応じ
て、安定剤、加工助剤、顔料等を添加してもよい。
以下に本発明を実施例によつて具体的に説明するが、
これらは本発明の範囲を限定するものではない。
なお、本明細書記載の部及び%はいづれも重量基準で示
したものである。
実施例1 (a)成分の共重合体の製法 撹拌機付1のガラス製オートクレーブ中に窒素ガス
を吹き込みながら第1表の物質を添加した。
オートクレーブを加熱し、内容物を温度70℃に昇温さ
せた後に過硫酸カリウム1%水溶液20mlを添加し重合を
開始した。また同様の水溶液を6時間後にも10ml添加し
た。重合開始より1時間後の重合率は12.3重量%であつ
た。この時点より微量定量ポンプを用いANを毎時5.0gの
割合で総計30gを6時間かけて重合系中に添加した。途
中重合率及び未反応モノマーの組成経時変化を見るため
にオートクレーブ中より乳化液を数mlづつサンプリング
した。重合は10時間で停止させた。その時の重合率は9
6.8重量%であつた。途中サンプリングした重合乳化液
をガスクロマトグラフイーで分析した。その結果を第2
表に示す。
このようにして得られた重合乳化液を塩化カルシウム
により凝固させ、洗浄、脱水、乾燥させて白色粉末状の
重合体を得た。
(b)成分のグラフト共重合体の製造 ポリブタジエンラテツクス(ポリブタジエン固形分濃
度35%、平均粒子径350mμ:ゲル含量87%)286部、水4
00部、脂肪酸カリウム2部、硫酸第一鉄0.006部、エチ
レンジアミン四酢酸四ナトリウム0.015部及びホルムア
ルデヒドナトリウムスルホキシラート0.3部を重合容器
に仕込み、50℃の温度で撹拌しながらt−ドデシルメル
カプタン0.8部、ジクミルパーオキサイド0.3部を溶解さ
せたSM105部及びAM45部の単量体混合物150部を3時間か
けて添加した。添加終了後温度を65℃に加熱しさらに1
時間重合させた。このようにして得られた重合乳化液を
塩化カルシウムにより凝固させ、洗滌、脱水、乾燥させ
て白色粉末状の重合体を得た。
(a)成分60部及び(b)成分40部を混合し、ペレツ
ト化し、ペレツト(以下耐熱賦与剤−1)と塩化ビニー
ル樹脂及び安定剤等を以下の配合でブランド、混練り、
プレス成形し、その物性を評価した。又参考として耐熱
賦与剤−1を添加しないものを同様成形し、その物性を
評価した。
配合: 塩化ビニル樹脂 100 (電気化学工業製、デンカビニールSS−Y) 耐熱賦与剤−1 40 オクチルスズマレエート(勝田化工業、TM−188J) 1.5 複合滑剤(ヘンケル社製、GH−4) 1.0 滑剤(ヘキスト社製、OP−WAX) 0.2 ブレンド、成形方法: 10lヘンシエルミキサーに塩化ビニル、耐熱賦与剤−
1、GH−4、OP−WAXを上記配合比に従がい順次添加撹
拌しながら75℃迄昇温し75℃にてTM−188Jを添加し、12
0℃迄昇温し、昇温後冷却し、ブレンド物をとり出し、1
0インチロールにて、160℃×5分間混練りし、シート状
とした。
更にシートをプレス法にて各種厚みのプレス板を作製
し、ASTM又はJIS法に基づく形状に切削し、各種物性を
評価した。
物性を第6表に示す。
比較例1 (a)成分の共重合体の製法 実施例1と同様のオートクレーブに窒素ガスを吹き込
みながら第3表の物性を添加した。
重合法は重合開始7時間後よりANを毎時15gの割合で
総計15gを1時間かけて重合系に添加した以外は実施例
1と同様の操作を行なつた。
重合時の重合率と未反応単量体モル比を第4表に示す。
このようにして得られた重合乳化液を塩化カルシウム
により凝固させ、洗浄、脱水、乾燥させて白色粉末状の
重合体を得た。
上記重合体を実施例1のa成分の代りに使用した以外
は全て実施例1と同様実施し、成形品の物性を評価し
た。結果を第6表に示す。
実施例2 実施例1の(a)成分の製法においてSMの代りにメタ
クリル酸15grを用いた以外は同様に行なつた。結果を第
6表に示す。
実施例3 実施例1の(a)成分の製法においてSMの代りにN−
フエニルマレイミド15grを用いた以外は同様に行なつ
た。結果を第6表に示す。
実施例4 (a)成分の共重合体の製造 重合容器中にαMSM222gr、AN40grを仕込み、過硫酸カ
リウム1%水溶液20mlを添加した直後、すなわち重合開
始直後よりANを毎時約5.43grの割合で総計38grを7時間
かけて重合系に添加した以外は実施例1と同様の操作を
行つた。
重合時における重合率と未反応単量体のモル比は第5
表の如くであつた。
このようにして得られた重合体を実施例1の(a)成
分の代りに使用した以外は全て実施例1と同様に実施
し、成形品の物性を評価した。結果を第6表に示す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 坂野 泰明 茂原市高師字青塚571−7 (72)発明者 相川 正樹 船橋市高根台2−3 98−5 (56)参考文献 特開 昭48−68643(JP,A) 特開 昭52−141858(JP,A) 特公 昭51−32651(JP,B2)

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】α−メチルスチレン化合物65〜80重量%、
    シアン化ビニル化合物15〜30重量%及びこれらと共重合
    可能な他のビニル化合物0〜20重量%よりなる単量体混
    合物の水性乳化重合に際し、重合初期より実質的な重合
    の期間において重合率0〜90%の間における重合系中の
    未反応単量体の組成比としてシアン化ビニル化合物のモ
    ル数に対するα−メチルスチレン化合物及び前記共重合
    可能なビニル化合物の合計モル数が1.3〜3倍となるよ
    うにシアン化ビニル化合物を重合系に添加して、重合を
    完結させることにより(a)成分共重合体を得、 また、芳香族ビニル化合物50〜80重量%、シアン化ビニ
    ル化合物15〜35重量%及びこれらと共重合可能な他のビ
    ニル化合物0〜30重量%からなる単量体20〜70重量部を
    ガラス転移温度が0℃以下のゴム30〜80重量部の存在下
    で共重合させて(b)成分グラフト共重合体を得、 上記(a)成分と(b)成分と(c)成分である塩化ビ
    ニル系樹脂とを、(a)成分と(b)成分との合計重量
    基準で(a)成分が30〜100重量%であり、(b)成分
    が0〜70重量%であり、また(a)成分と(b)成分と
    (c)成分との合計重量基準で(a)成分と(b)成分
    との合計が10〜80重量%であり、(c)成分が90〜20重
    量%であるように配合することを特徴とする熱可塑性樹
    脂組成物の製造方法。
  2. 【請求項2】(a)成分の製造に用いるシアン化ビニル
    化合物がアクリロニトリル及び/又はメタクリロニトリ
    ルであることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の
    熱可塑性樹脂組成物の製造方法。
  3. 【請求項3】(a)成分の製造に用いる共重合可能なビ
    ニル化合物がアセナフチレン、フマロニトリル、マレイ
    ミド、N−置換マレイミド、メタクリル酸、アクリル
    酸、メタクリル酸エステル、アクリル酸エステル、ビニ
    ルトルエン、t−ブチルスチレン、ハロゲン置換スチレ
    ン及びスチレンより選ばれた1種以上であることを特徴
    とする特許請求の範囲第1項記載の熱可塑性樹脂組成物
    の製造方法。
  4. 【請求項4】(b)成分の製造に用いる芳香族ビニル化
    合物がスチレンを主成分とし、シアン化ビニル化合物が
    アクリロニトリル及び/又はメタクリロニトリルである
    ことを特徴とする特許請求の範囲第1、2、又は3項記
    載の熱可塑性樹脂組成物の製造方法。
  5. 【請求項5】(b)成分のの製造に用いる共重合可能な
    ビニル化合物がメタクリル酸エステル及びアクリル酸エ
    ステルより選ばれた1種以上であることを特徴とする特
    許請求の範囲第1、2、3又は4項記載の熱可塑性樹脂
    組成物の製造方法。
  6. 【請求項6】(b)成分のゴムがブタジエンを50重量%
    以上含有するゴムであることを特徴とする特許請求の範
    囲第1、2、3、4又は5項記載の熱可塑性樹脂組成物
    の製造方法。
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