JP3438836B2 - 多層構造スチレン系樹脂の製造法 - Google Patents

多層構造スチレン系樹脂の製造法

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JP3438836B2 JP24821394A JP24821394A JP3438836B2 JP 3438836 B2 JP3438836 B2 JP 3438836B2 JP 24821394 A JP24821394 A JP 24821394A JP 24821394 A JP24821394 A JP 24821394A JP 3438836 B2 JP3438836 B2 JP 3438836B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、耐候性、耐衝撃性に優
れ、特に、成形品の透明度の良好なスチレン系熱可塑性
樹脂組成物に関する。
【0002】
【従来の技術】耐衝撃性樹脂として、ABS樹脂と呼ば
れる樹脂(マトリックス樹脂)−ゴム系の熱可塑樹脂が
あるが、このABS樹脂は、耐衝撃性を付与するために
用いられているブタジエン系重合体が、主鎖中に化学的
に不安定な二重結合を多く有するために、紫外線などに
よって劣化し易く、耐候性の劣ることが知られている。
この欠点を改良する方法として、主鎖中に二重結合をほ
とんど有しない飽和ゴム重合体を使用する方法が提案さ
れており、その代表的なものにアクリル系ゴムを使用し
たものが知られている。
【0003】この飽和ゴムであるアクリル系ゴムは、紫
外線に対しては安定であり優れた耐候性を持つ、その反
面、反応活性点をほとんど有しないため、架橋密度が低
く、グラフト構造を構成しにくい。そのため、ゴムが成
形中に変形し、成形品表面にいわゆるウエルド二色性を
生じやすく、また、成形品表面での光線の乱反射を起し
やすいために、光沢が低下しやすい。その結果、ABS
樹脂と比較して成形品外観が劣るという欠点があった。
【0004】この欠点を、改良するために、架橋剤の存
在下にアクリル系ゴムを合成する方法またはアクリル系
ゴムを過酸化物で架橋する方法が提案されている。これ
らの方法によれば、確かに、アクリル系ゴムの架橋密度
を上げることは可能であり、成形品外観は向上する。し
かし、架橋密度の増加に伴って、アクリル系ゴムのガラ
ス転移温度も上昇してしまうために、耐衝撃性が低下す
る欠点がある。
【0005】そこで、ブタジエン系重合体ゴムの優れた
耐衝撃性とアクリル系ゴムの優れた耐候性を両立するた
めに、ブタジエン系重合体ゴムラテックスを核として、
これに、アクリル酸エステル及び架橋剤としての多官能
性単量体を乳化グラフト共重合させて得られる2層構造
のグラフト重合体ゴムをゴム成分として使用することが
提案されている。この場合、多官能性単量体の選定及び
アクリル酸エステルとの共重合の手法が非常に重要な技
術的要素であることが知られている。この点について、
アクリル酸エステルの重合を完結させることなく重合途
中で停止する方法(特開昭58ー187411号公
報)、ブタジエン系重合体ゴムにアクリル酸エステルを
グラフト共重合して得られるグラフト重合体ゴムの存在
下に芳香族系単量体と多官能性単量体としてのポリアリ
ルモノマを共重合させる方法(特開昭61ー15541
6号公報)、アクリル酸エステルの重合時にグラフト交
叉剤及び架橋剤として異なった2種の多官能性単量体を
併用する方法(特開昭62ー181312号公報)等が
提案されている。これらの方法により、耐衝撃性と耐候
性の顕著な向上は認められるが、アクリル系重合体を用
いた場合の欠点の一つである成形品のウエルド二色性と
低光沢度の改良がなされているとは言い難い。
【0006】ABS樹脂や上述の樹脂を含む殆どの耐衝
撃性スチレン系樹脂は全く不透明に近い。この原因は、
ゴム成分であるブタジエン系重合体ゴムまたはアクリル
酸エステル重合体ゴムの屈折率がマトリックス樹脂であ
るスチレン−アクリロニトリル系共重合体の屈折率に比
較して非常に小さいために、可視光線の透過率が極めて
低いことによる。この様な樹脂の不透明さは、樹脂を任
意の色に着色する際に、透明樹脂に比較して、鮮映度及
び発色性が劣るという大きな欠点となる。
【0007】この欠点を改良する方法として、ゴム成分
とマトリックス樹脂の屈折率差を極力接近させることに
よって、樹脂の透明性を向上させる方法が知られてい
る。この場合、ブタジエン系重合体ゴムの存在下に高屈
折率の成分をグラフト共重合することによって、ゴム成
分の屈折率を増加させ、また、マトリックス樹脂を合成
する際に、より低屈折率のモノマー成分を共重合するこ
とによってマトリックス樹脂の屈折率を低下させる。こ
の方法を用いると、確かに樹脂の透明度は顕著に向上す
る。しかし、ブタジエン系重合体ゴムの存在下にグラフ
ト重合を行う際に用いる高屈折率モノマー成分は一般
に、ガラス転移温度の高いものが多く、高屈折率と低ガ
ラス転移温度の両方を同時に満足する単一材料は知られ
ていない。従って、屈折率を重視した場合、ゴム成分の
ガラス転移温度が上昇してしまい、マトリックス樹脂と
混合して得られる樹脂の耐衝撃性が低下するという欠点
は免れない。また、樹脂の透明度が向上することによっ
て、紫外線の透過率も増加してしまうために、耐候性が
悪化するという欠点が新たに生じる。
【0008】そこで樹脂−ゴム系の熱可塑性樹脂におい
て、耐候性、耐衝撃性、樹脂の透明度、成形品の光沢並
びにウエルド二色性を併立するための改良方法が、特
に、マトリックス樹脂がアクリル系樹脂であるものにつ
いて非常によく検討されている。その多くは、樹脂−ゴ
ム系の熱可塑性樹脂を多層構造体とする方法である。例
えば、3層構造体について特開昭58−167605号
公報、特開昭60−63248号公報、特開平3−52
910号公報、米国特許第4,473,679号明細書
等、4層構造体について特開昭59−202213号公
報、特公昭62−41241号公報、特公昭52−30
996号公報等、5層構造体について特開昭63−27
516号公報等、3層構造体と4層構造体をブレンドす
るものについて特公昭55−27576号公報等に提案
されている。これらの方法は、マトリックス樹脂がアク
リル系樹脂である場合には非常に効果が認められるが、
マトリックス樹脂が芳香族系樹脂、すなわちスチレン系
樹脂である場合には充分な効果が得られない。
【0009】スチレン系樹脂に有効であるとする多層構
造体に関しては、耐衝撃性の向上を目的とした2層構造
体を基本とする特開平5−331334号公報、耐候性
の向上および靭性の温度依存性が小さいことを目的とし
た4層構造を基本構造とする特開平35−302009
号公報等が挙げられる。これらの方法は、ここに示した
特定の特性に関しては有効であるが、耐候性、耐衝撃
性、成形品の光沢及びウエルド二色性、樹脂の透明性等
の特性を併立することについてはいまだ充分であるとは
言い難い。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、耐候性、耐
衝撃性、成形品の光沢及びウエルド二色性、樹脂の透明
性等の特性を併立することが可能な熱可塑性樹脂の製造
方法を提供するものである。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明における多層構造
スチレン系樹脂の製造法は、第1段階として、スチレン
50〜99.999重量%、炭素数1〜8の(メタ)ア
クリル酸エステル及びシアン化ビニル化合物からなる群
から選ばれる少なくとも1種の化合物0〜45重量%
び多官能性単量体0.001〜5重量%を生成する共重
合体のガラス転移温度が0℃以上になるように配合して
乳化重合させ、ついで、第2段階として、炭素数1〜8
の(メタ)アクリル酸エステルと多官能性単量体を前者
95〜99.999重量%、後者0.001〜5重量%
の割合で新たに添加し、しかも、第2段階で新たに生成
する共重合体のガラス転移温度が0℃以下になるように
配合して乳化重合させ、ついで、第3段階としてスチレ
ン、炭素数1〜8の(メタ)アクリル酸エステル及びシ
アン化ビニル化合物からなる群から選ばれる少なくとも
1種の化合物と多官能性単量体を前者50〜99.99
重量%、後者0.001〜50重量%の割合で新たに
添加し、しかも、第3段階で新たに生成する共重合体の
ガラス転移温度が0℃以上でかつその屈折率が1.51
〜1.60の範囲になるように配合して乳化重合させ、
ついで、第4段階としてスチレンを60〜85重量%
シアン化ビニル化合物を15〜40重量%、炭素数1〜
8の(メタ)アクリル酸エステルを0〜15重量%及び
多官能性単量体を0.001〜10重量%の割合で新た
に添加して乳化重合させ、ついで、第5段階としてスチ
レンを60〜90重量%、シアン化ビニル化合物を10
〜35重量%及び炭素数1〜8の(メタ)アクリル酸エ
ステルを0〜30重量%を新たに添加して乳化重合させ
ることを特徴とするものである。
【0012】以下に、本発明の詳細な説明を述べる。本
発明において、第1段階ではスチレン50〜99.99
重量%、炭素数1〜8の(メタ)アクリル酸エステル
及びシアン化ビニル化合物からなる群から選ばれる少な
くとも1種の化合物0〜45重量%、少なくとも1種の
多官能性単量体0.001〜5重量%を乳化重合させ
る。
【0013】上記の炭素数1〜8の(メタ)アクリル酸
エステルとしては、メチルアクリレート、エチルアクリ
レート、プロピルアクリレート、n-ブチルアクリレー
ト、t-ブチル(メタ)アクリレート、ペンチルアクリレ
ート、イソペンチルアクリレート、n-ヘキシルアクリレ
ート、2−メチルペンテルアクリレート、3−メチルペ
ンテルアクリレート、4−メチルペンテルアクリレー
ト、シクロヘキシルアクリレート、フエニルアクリレー
ト、2,3−メチルブチルアクリレート、2、2−ジ
メチルブチルアクリレート、3,3−ジメチルブチルア
クリレート、n−ヘプチルアクリレート、2−メチルヘ
キシルアクリレート、3−メチルヘキシルアクリレー
ト、4−メチルヘキシルアクリレート、5−メチルヘキ
シルアクリレート、2,2−ジメチルペンチルアクリレ
ート、2,3−ジメチルペンチルアクリレート、4,4
−ジメチルペンチルアクリレート、3,4−ジメチルペ
ンチルアクリレート、n−オクチルアクリレート、2−
メチルヘプチルアクリレート、3−メチルヘプチルアク
リレート、4−メチルヘプチルアクリレート、5−メチ
ルヘプチルアクリレート、3−エチルヘキシルアクリレ
ート、4−エチルヘキシルアクリレート、5−エチルヘ
キシルアクリレート及びこれらのアクリル酸エステルに
対応するメタクリル酸エステルを例示することができ、
これらのすべての異性体を用いることができる。これら
の中で、望ましいものはn−ブチルメタアクリレート、
2−エチルヘキシルメタアクリレート、n−ブチルアク
リレート、2−エチルヘキシルアクリレートである。さ
らに望ましいものはn−ブチルアクリレート、2−エチ
ルヘキシルアクリレートである。最も望ましいものはn
−ブチルアクリレートである。これらの単量体は単独で
用いてもよいし、2種以上組み合わせて用いてもよい。
【0014】前記シアン化ビニル化合物としてはアクリ
ロニトリル又はメタクリロニトリルを用いることができ
る。最も望ましいものはアクリロニトリルである。
【0015】第1段階で、前記の炭素数1〜8の(メ
タ)アクリル酸エステル又はシアン化ビニル化合物は、
単量体の総量に対して0〜45重量%使用され、好まし
くは0〜15重量%使用される。これらが多すぎると耐
衝撃性が低下する。
【0016】第1段階で、スチレンは、単量体の総量に
対して50〜99.999重量%使用され、好ましくは
95〜99.999重量%使用される。スチレンが多す
ぎても少なすぎても得られる多層構造スチレン系樹脂の
成形品の透明性が低下する。
【0017】前記多官能性単量体としては、アリルメタ
クリレート、アリルアクリレート、ジビニルベンゼン又
はエチレングリコールジメタクリレート、ジエチレング
リコールジメタクリレート、エチレングリコールジアク
リレート、ジエチレングリコールジアクリレート等の非
水溶性のポリアルキレングリコールメタクリレート又は
ポリアルキレングリコールアクリレート、更には、トリ
メチロールプロパントリメタクリレート、1,6−ヘキ
サンジオールジメタクリレート、ジシクロペンタジエニ
ルメタクリレ-ト、トリメチロールプロパントリアクリ
レート、1,6−ヘキサンジオールジアクリレート、ジ
シクロペンタジエニルアクリレ-ト、ジアリルフタレー
ト、トリアリルイソシアヌレート、トリアリルシアヌレ
ート等が挙げられる。これらの中で、望ましいものは、
非水溶性のポリアルキレングリコールジアクリレート、
アルキルジジオールジアクリレート及びジビニルベンゼ
ンである。更に望ましいものは、ポリアルキレングリコ
ールジアクリレート、1,4−ブタンジオルジアクリレ
ート及び1,6−ヘキサンジオールジアクリレートであ
る。最も望ましいものは、1,4−ブタンジオールジア
クリレート及び1,6−ヘキサンジオールジアクリレー
トである。これらの多官能性単量体は単独で用いてもよ
いし、2種以上組み合わせて用いてもよい。
【0018】第1段階で、多官能性単量体は、単量体の
総量に対して0.001〜5重量%、好ましくは0.0
5〜2重量%使用される。多官能性単量体が多すぎる
と、得られる多層構造スチレン系樹脂の成形品の透明性
が低下し、多すぎると耐衝撃性が低下する。
【0019】第1段階で、前記各単量体は、生成する共
重合体のガラス転移温度が0℃以上になるように、好ま
しくは25℃以上になるように、特に好ましくは60℃
以上になるように配合される。生成する共重合体のガラ
ス転移温度は下記の方法で決定される。ガラス転移温度
が低くなりすぎると透明性、耐衝撃性が低下しやすくな
る。
【0020】第1段階において、重合率は80%以上で
あることが好ましい。更に好ましくは90%以上であ
り、最も好ましくは95%以上である。重合率が小さす
ぎると得られる多層構造スチレン系樹脂の成型品の耐衝
撃性及び透明性が低下する傾向がある。
【0021】本発明における第1段階の次は、第2段階
として、炭素数が1〜8の(メタ)アクリル酸エステル
と多官能性単量体を追加配合して乳化重合させる。すな
わち、第1段階での反応生成物の存在下に、炭素数が1
〜8の(メタ)アクリル酸エステルと多官能性単量体を
配合し、乳化重合させる。
【0022】第2段階において、炭素数1〜8の(メ
タ)アクリル酸エステルとしては、第1段階で使用でき
るものが同様に使用できるが、なかでも、望ましいもの
はn−ブチルメタクリレート、2−エチルヘキシルメタ
クリレートでn−ブチルアクリレート、2−エチルヘキ
シルアクリレートである。さらに望ましいものはn−ブ
チルアクリレート、2−エチルヘキシルアクリレートで
ある。最も望ましいものはn−ブチルアクリレートであ
る。これらの単量体は単独で用いてもよいし、2種以上
組み合わせて用いてもよい。炭素数1〜8の(メタ)ア
クリル酸エステル第2段階で新たに配合される単量体
全量に対して99.999〜95重量%、好ましくは9
9.98〜98.5重量%の範囲で使用される。炭素数
1〜8の(メタ)アクリル酸エステルが多くなると、得
られる多層構造スチレン系樹脂の成形品の透明性が低下
し、少なくなると耐衝撃性が低下する。
【0023】第2段階において、多官能性単量体として
は、第1段階で使用できるものが同様に使用できるが、
なかでも、望ましいものは、非水溶性のポリアルキレン
グリコールジアクリレートアルキルジオールジアクリ
レート及びジビニルベンゼンである。更に望ましいもの
は、ポリアルキレングリコールジアクリレート、1,4
−ブタンジオルジアクリレート及び1,6−ヘキサンジ
オールジアクリレートである。最も望ましいものは、
1,4−ブタンジオルジアクリレート及び1,6−ヘ
キサンジオールジアクリレートである。これらの多官能
性単量体は単独で用いてもよいし、2種以上組み合わせ
て用いてもよい。この多官能性単量体は、第2段階で新
たに配合される単量体全量に対して0.001〜5重量
、好ましくは0.02〜1.5重量%の範囲で使用さ
れる。多官能性単量体が少なくなると、多層構造スチレ
ン系樹脂の成形品の透明性が低下し、多くなると耐衝撃
性が低下する。
【0024】第2段階で、前記各単量体は、生成する共
重合体のガラス転移温度が0℃以下になるように、好ま
しくは−20℃以下になるように、特に好ましくは−3
0℃以下になるように配合される。ガラス転移温度は下
記の方法で決定される。第2段階で生成する共重合体の
ガラス転移温度が高くなりすぎると、耐衝撃性が低下す
る。
【0025】第2段階で重合率は80%以上であること
好ましく、更に好ましくは90%以上であり、最も好
ましくは95%以上である。重合率が小さくなると多層
構造スチレン系樹脂の成型品の耐衝撃性及び透明性が低
下す傾向がある。ここで、重合率の決定には第1段階の
未反応単量体も含む。
【0026】本発明における第2段階の次には、第3段
階として、スチレン、炭素数が1〜8の(メタ)アクリ
ル酸エステル及びシアン化ビニル化合物からなる群から
選ばれる少なくとも1種以上の化合物と多官能性単量体
を追加配合して乳化重合させる。
【0027】第3段階で使用される炭素数1〜8の(メ
タ)アクリル酸エステル、シアン化ビニル化合物及び多
官能性単量体は、第1段階又は第2段階で用いることが
できるものと同様のものが用いることができる。
【0028】第3段階では、スチレン、炭素数が1〜8
の(メタ)アクリル酸エステル及びシアン化ビニル化合
物からなる群から選ばれる少なくとも1種以上の化合物
50〜99.999重量%(好ましくは65〜99.99
重量%、特に好ましくは75〜98.5重量%)と多
官能性単量体0.001〜50重量%(好ましくは0.0
01〜35重量%、特に好ましくは1.5〜25重量
)の割合で使用される。第3段階で配合されるスチレ
ン、炭素数が1〜8の(メタ)アクリル酸エステル及び
シアン化ビニル化合物からなる群から選ばれる少なくと
も1種以上の化合物が少なすぎると多層構造スチレン系
樹脂の成型品の耐衝撃性が低下し、多すぎると透明性及
び耐衝撃性が低下する。これらの化合物はスチレン40
〜99.5重量%、炭素数が1〜8の(メタ)アクリル
酸エステル10〜27重量%及びシアン化ビニル化合物
0〜15重量%の割合で使用されることが好ましく、特
にスチレン40〜98.5重量%、炭素数が1〜8の
(メタ)アクリル酸エステル10〜20重量%及びシア
ン化ビニル化合物0〜5重量%の割合で使用されること
が好ましい。スチレンが多くなるか(メタ)アクリル酸
エステルが少なくなると多層構造スチレン系樹脂の成型
品の耐衝撃性が小さくなる傾向があり、スチレンが少な
くなるか(メタ)アクリル酸エステルが多くなると透明
性が小さくなる傾向がある。また、シアン化ビニル化合
物が多くなると成型品の耐衝撃性が低下する傾向があ
る。
【0029】第3段階において、多官能性単量体は単独
で用いてもよく、2種以上組み合わせて用いてもよい。
【0030】第3段階で、前記各単量体は、生成する共
重合体のガラス転移温度が0〜100℃の範囲内にな
り、且つその屈折率が1.51〜1.60の範囲内にな
るように使用される。望ましくはガラス転移温度が40
〜100℃の範囲内、屈折率が1.55以上であり、最
も望ましくは、ガラス転移温度が60〜100℃の範囲
内、℃以上、100℃未且つ屈折率が1.56以上の範
囲である。ガラス転移温度が0℃未満であり、又は屈折
率が1.51未満であると多層構造スチレン系樹脂の成
形品の透明度が低下する。
【0031】第3段階で重合率は70%以上であること
好ましく、更に好ましくは80%以上であり、最も好
ましくは90%以上である。重合率が小さくなると多層
構造スチレン系樹脂の成型品の耐衝撃性及び透明性が低
下す傾向がある。ここで、重合率の決定には第2段階終
了時の未反応単量体も含む。
【0032】本発明における第4段階においては、スチ
レン、シアン化ビニル化合物及び多官能性単量体を追加
配合し乳化重合させる。この場合、炭素数1〜8の(メ
タ)アクリル酸エステルをさらに配合する
【0033】第4段階で使用されるシアン化ビニル化合
物、炭素数1〜8の(メタ)アクリル酸エステル及び多
官能性単量体は、第3段階で用いることができるものと
同様のものを用いることができる。多官能性単量体のう
ち、好ましいものは非水溶性のポリアルキレングリコー
ルジアクリレート及びアルキルジオールジアクリレート
又はアリルメタクリレートであり、さらに好ましいもの
はアルキルジオールジアクリレート又はアリルメタクリ
レートであり、最も好ましいものはアリルメタクリレー
ト、1,6ーヘキサンジオールジアクリレート又は1,
4ーブタンジオールジアクリレートである。これらの多
官能性単量体は単独で用いてもよいし、2種以上組み合
わせて用いても良い。炭素数1〜8の(メタ)アクリル
酸エステルのうち、n−ブチルメクリレート、2−エチ
ルヘキシルメタクリレート、n−ブチルアクリレート、
2−エチルヘキシルアクリレートである。さらに望まし
いものはn−ブチルアクリレート、2−エチルヘキシル
アクリレートである。最も望ましいものはn−ブチルア
クリレートである。これらの単量体は単独で用いてもよ
いし、2種以上組み合わせて用いてもよい。
【0034】第4段階において、スチレン60〜85
量%(好ましくは73〜80重量%)、シアン化ビニル
化合物15〜40重量%(好ましくは22〜35重量
)、炭素数1〜8の(メタ)アクリル酸エステル0〜
15重量%(好ましくは0〜5重量%)及び多官能性単
量体0.001〜10重量%(好ましくは0.1〜5
量%)の割合で配合される。スチレンが多すぎると多層
構造スチレン系樹脂の成型品の耐衝撃性、耐薬品性が低
下し、少なすぎると透明性が低下する。シアン化ビニル
化合物が多すぎると透明性が低下し、少なすぎると耐衝
撃性が低下すると共に重合ラテックスの安定性が低下す
る。(メタ)アクリル酸エステルが多すぎると多層構造
スチレン系樹脂の成型品の耐衝撃性、耐薬品性が低下す
る。多官能性単量体が多すぎると多層構造スチレン系樹
脂の成型品の耐衝撃性が低下し、少なすぎると透明性が
低下する。
【0035】第4段階で、前記各単量体は、生成する共
重合体のガラス転移温度が60℃以上になるように使用
され、更に好ましくは、75℃以上、最も好ましくは、
95℃以上になるように使用される。ガラス転移温度が低
くなりすぎると耐衝撃性が低下しやすくなる。
【0036】第4段階で重合率は70%以上であること
が好ましく、更に好ましくは85%以上であり、最も好
ましくは90%以上である。重合率が小さくなると多層
構造スチレン系樹脂の成型品の耐衝撃性及び透明性が低
下する傾向がある。ここで、重合率の決定には第3段階
終了時の未反応単量体を含む。
【0037】本発明における第5段階ではスチレン及び
シアン化ビニル化合物を追加配合して乳化重合させる。
この場合、炭素数1〜8の(メタ)アクリル酸エステル
を配合する
【0038】シアン化ビニル化合物及び炭素数1〜8の
(メタ)アクリル酸エステルとしては、第4段階で使用
することができるものと同様のものを使用することがで
きる。炭素数1〜8の(メタ)アクリル酸エステルとし
て望ましいものはn−ブチルメタクリレート、2−エチ
ルヘキシルメタクリレート、n−ブチルアクリレート、
2−エチルヘキシルアクリレートである。さらに望まし
いものはn−ブチルアクリレート、2−エチルヘキシル
アクリレートである。最も望ましいものはn−ブチルア
クリレートである。これらの単量体は単独で用いてもよ
いし、2種以上組み合わせて用いてもよい。
【0039】第5段階ではスチレン60〜90重量%
(好ましくは65〜80重量%)、シアン化ビニル化合
物10〜40重量%(好ましくは20〜35重量%)、
炭素数1〜8の(メタ)アクリル酸エステル0〜30
量%(好ましくは0〜15重量%)の割合で使用され
る。スチレンが少なすぎると多層構造スチレン系樹脂の
成型品の透明性が低下し、多すぎると耐衝撃性が低下す
る。シアン化ビニル化合物が少なすぎると多層構造スチ
レン系樹脂の成型品の耐薬品性が低下し、多すぎると透
明性が低下する。(メタ)アクリル酸エステルが多すぎ
ると耐衝撃性、耐薬品性が低下する。
【0040】第5段階で重合率は85%以上であること
が好ましく、更に好ましくは90%以上であり、最も好
ましくは95%以上である。重合率が小さくなると多層
構造スチレン系樹脂の成型品の耐衝撃性及び透明性が低
下する傾向がある。ここで、重合率の決定には第4段階
終了時の未反応単量体も含む。
【0041】第1段階から第5段階の各段階で新たに配
合される単量体は、次に示す割合で全体が100重量%
になるように調整される。すなわち、第1段階で配合さ
れる単量体は、好ましくは5〜55重量%、更に好まし
くは10〜45重量%、最も好ましくは10〜30重量
である。第1段階で配合される単量体が少なすぎると
多層構造スチレン系樹脂の成型品の透明性が損なわれる
傾向があり、多すぎると成型品の耐衝撃性が低下する傾
向がある。
【0042】第2段階で新たに配合される単量体は、好
ましくは10〜60重量%、更に好ましくは15〜50
重量%、最も好ましくは20〜40重量%である。第2
段階で配合される単量体が少なすぎると多層構造スチレ
ン系樹脂の成型品の耐衝撃性が低下する傾向があり、多
すぎると成型品の透明度が低下する傾向がある。
【0043】第3段階で新たに配合される単量体は、好
ましくは1〜20重量%、更に好ましくは2〜15重量
、最も好ましくは4〜10重量%である。第3段階で
配合される単量体が少なすぎる多層構造スチレン系樹脂
の成型品の透明性が低下する傾向があり、多すぎると成
型品の耐衝撃性及び耐熱性が低下する傾向がある。
【0044】第4段階で新たに配合される単量体は、好
ましくは5〜35重量%、更に好ましくは7〜20重量
であり、最も好ましくは10〜15重量%である。第
4段階で配合される単量体が少なすぎると多層構造スチ
レン系樹脂の成型品の耐衝撃性及び耐薬品性が低下する
傾向があり、多すぎると成型品の耐衝撃性が低下する傾
向がある。
【0045】第5段階で新たに配合される単量体は、好
ましくは10〜79重量%、更に好ましくは30〜65
重量%であり、最も好ましくは35〜55重量%であ
る。第5段階で配合される単量体が少なすぎると、重合
後の塩析、多層構造スチレン系樹脂の乾燥に関する作業
性が低下するする傾向があるだけでなく、成型品の透明
性及び耐薬品性並びに耐熱性が低下する傾向があり、多
すぎると成型品の耐衝撃性が低下する傾向がある。
【0046】本発明で得られる多層構造スチレン系樹脂
は、第5段階での重合終了直後の粒子径が50〜500
nmであることが好ましい。50nm未満であると成型
品の耐衝撃性が低下し、500nmを越えると成型品の
透明度が低下する。更に好ましくは、50〜350nm
であり、最も好ましくは、100〜250nmである。
【0047】本発明の多層構造スチレン系樹脂の製造に
は、乳化重合法が用いられるが、そのときの適切な重合
温度は、各段階で異なるものではなく、各段階で40〜
100℃である。好ましい重合温度は50〜80℃の範
囲で選ばれる。
【0048】本発明の多層構造スチレン系樹脂の製造に
おいて、第2段階以降では、その前の段階まで形成され
た重合体又は共重合体の存在化に次の段階の単量体又は
単量体混合物を逐次添加して重合反応をさせる。従っ
て、第2段階以降では、シード重合法を適用していると
いってよい。この際、第2段階以降の重合を行う場合
に、新たな粒子の生成を起こさせない重合条件を選択す
ることが重要である。これには用いる界面活性剤の量を
臨界ミセル濃度未満にする事が重要である。
【0049】乳化重合に用いられる界面活性剤について
は特に制限はなく、通常用いられているものを用いるこ
とができる。例えば、長鎖アルキルカルボン酸塩、ジア
ルキルスルホコハク酸塩、アルキルベンゼンスルホン酸
塩等が挙げられる。これらの界面活性剤量は、第5段階
の乳化重合が終了した時点での粒子径が、好ましくは5
0〜500nm、更に好ましくは、50〜350nm、
最も好ましくは、100〜250nmになるように決定
される。
【0050】乳化重合に用いられる重合開始剤について
は、特に制限はなく、通常の開始剤を用いることができ
る。例えば、過硫酸鉛、過ホウ酸塩等の単独、又は、こ
れらと亜硫酸塩、チオ硫酸鉛等と併用したレドックス開
始系、又は有機過酸化物と第1鉄塩、有機過酸化物とナ
トリウムホルムアルデヒドスルホキシレートを用いたレ
ドックス開始系も用いることができる。
【0051】多層構造スチレン系樹脂の詳細な構造は、
電子顕微鏡観察によって調べることができる。
【0052】本発明により得られる多層構造スチレン系
樹脂は、それ単独で、又はスチレン−アクリロニトリル
共重合体、スチレン−アクリロニトリル−メタクリル酸
メチル共重合体、スチレン−アクリロニトリル−α-メ
チルスチレン共重合体、スチレン−アクリロニトリル−
フエニルマレイミド共重合体等と溶融混練した後、熱可
塑性成形材料として用いることができる。この際、多層
構造スチレン系樹脂は15重量%以上であることが好ま
しい。15重量%未満であると、成型品の耐衝撃性が低
下する。この多層構造スチレン系樹脂は、着色剤又は安
定剤等の通常の添加剤を適宜添加し、さらに必要に応じ
他の共重合体とも混合して、溶融混練することができ
る。ここで用いるスチレン−アクリロニトリル−α-メ
チルスチレン共重合体、スチレン−アクリロニトリル−
フエニルマレイミド共重合体等の製造は、公知の方法を
用いて製造でき、特に制限はなく、塊状重合、懸濁重
合、溶液重合、乳化重合法等の重合法が用いられる。
【0053】各段階で生成する共重合体のガラス転移点
(Tg)の決定は下記数1によって行う。
【数1】 ただし、miは共重合体中のi成分のモル分率、Tgi
i成分のガラス転移温度を示し、iは共重合体を構成す
る単量体に便宜的に付けた通し番号であり、1から最大
数k(単量体の種類の総数)まで変化する。多官能性単
量体以外のi成分のガラス転移温度はそれぞれの成分を
単独で塊状重合して得られる重合体のガラス転移温度を
表す。このときのガラス転移温度の測定は周波数5H
z、昇温速度1℃/分の条件で行った動的粘弾性測定に
おいてtanδがピークになるときの温度と定義する。
多官能性単量体のガラス転移温度は多官能性単量体を単
独で塊状重合して得られる重合体の昇温速度1℃/分の
条件で行った熱膨張測定において線膨張係数が不連続に
変化する温度と定義する。第2段階で生成した共重合体
のガラス転移温度の算出に当たっては、第1段階終了時
点の未反応単量体と第2段階で新たに配合した単量体を
併せた単量体からなる共重合体が第2段階で生成するも
のとして計算する。第3段階以降のガラス転移温度の算
出もこれと同様に行った。各段階の未反応単量体の組成
決定及び定量はガスクロマトグラフィ測定を使用してで
き、下記実施例においてはこの方法により測定した。
【0054】各段階で生成する共重合体の屈折率の決定
は下記数2によっておこなう。
【数2】 ただし、miは共重合体中のi成分のモル分率、niはi
成分の単量体の屈折率を示し、iは共重合体を構成する
単量体に便宜的に付けた通し番号であり、1から最大数
k(単量体の種類の総数)まで変化する。i成分の単量
体の屈折率は25土0.05℃の条件で測定する。第2
段階で生成した共重合体の屈折率の算出に当たって、第
1段階終了時点の未反応単量体と第2段階で新たに配合
した単量体を併せた単量体からなる共重合体が第2段階
で生成するものとして計算する。第3段階以降のガラス
転移温度の算出もこれと同様に行った。各段階の未反応
単量体の組成はガスクロマトグラフィによって測定で
き、下記実施例においてはこの方法により測定した。
【0055】
【実施例】次に、本発明の実施例を示す。
【0056】実施例又は比較例における測定は以下の機
器又は方法を用いて行った。重合率:サンプリングした
重合反応液を赤外線水分計を用いて乾燥した後、不揮発
分の重量を測定し、この値と仕込み割合とから次の数3
を用いて決定した。
【数3】 n層の重合率=((α×β÷γ−δ)/ε)×100% ただし、式中の記号は次の意味である。 n:1〜5の整数 α:第n段階の重合終了時に重合系に存在する反応混合
物全重量 β:第n段階の重合終了時に採取した反応混合物の不揮
発分重量 γ:第n段階の重合終了時に採取した反応混合物の重量 δ:第(n−1)段階の重合終了時に重合系に存在する
不揮発分の合計重量 ε:第n段階で新たに添加した単量体及び多官能性単量
体と第(n−1)段階の重合終了時に重合系に存在する
未反応単量体混合物の合計重量 なお、上記においてn−1が0の場合におけるδの値は
0であり、εは第1段階で添加した単量体の合計量であ
る。
【0057】粒子径:多層構造体ラテックスの粒子径は
レーザ散乱法を用いて測定した。用いた機器はBIC社
製BI−90型であった。
【0058】アイゾット衝撃強度:ASTM−D256
に準じて行った。試験片の厚さは1/8インチ、ノッチ
付きとした。測定温度は23℃±2℃で測定した。用い
たアイゾット衝撃試験機は東洋精機社製であった。
【0059】耐候性:サンシャインウエザーメータ(ス
ガ試験機株式会社製WEL−SUN−HCH型)を用
い、JIS A 1415に準じて測定した。1000
h照射後の色相変化を測定した。色相変化の測定方法
は、分光色差計(サカタインクス社製)を用いて測定し
た。
【0060】可視光透過率:波長領域400〜800n
mの透過率を調べ、試験片の透過率曲線とベースライン
で囲まれる面積を、多層構造体を全く含有しないマトリ
ックス樹脂の場合の同様にして測定した面積で除した値
を試験片の透過率とした。試験片の厚みは2mm、分光
光度計(日立製作所製、228A型)を用い、23℃±
2℃の温度で測定した。
【0061】熱変形温度:ASTM D−648−56
に準じて行った。試験片は1/2インチのものを用い、
荷重18.4kgf、昇温速度2.0±2℃の条件で行
い、試験片の変形が0.26mmに達したときの温度を
熱変形温度とした。
【0062】引張り強度:JIS K6319に準じ
て、引張り試験機(オリエンテック株式会社製UTM−
III−500型)を用いて測定した。 試験条件:チャック間距離112mm±0.05mm 標線間距離50mm±0.05mm フルスケール200kg チャートスピード100mm/分 テストスピード19mm/分 測定温度23±2℃
【0063】発色性:分光色差計(サカタインクス社
製)を用いて成型品の黒色度を測定し、発色性の尺度と
した。
【0064】光沢度:JIS Z 8741に準じて入
射角60度における平面光沢度を測定した。用いた光度
計は日本電色工業株式会社製VG−IB型であった。
【0065】用いた化合物の略称を以下に示した。 St:スチレン、 BuA:アクリル酸ブチル、 AN:アクリロニトリル、 MMA:メタクリル酸メチル、 HDA:1,6−ヘキサンジオールジアクリレート、 DVB:ジビニルベンゼン、 AMA:アリルメタクリレート、 PPDA:ポリプロピレングリコールジアクリレート、 TDM:t−ドデシルメルカプタン、 KPS:過硫酸カリウム、 DAS:ジ−2−エチルヘキシルスルホコハク酸ナトリ
ウム
【0066】実施例1 〔第1段階〕 4Lの環流冷却器付きフラスコに、蒸留水1614g、
DAS35gを採取し、320rpmの回転数で撹拌し
ながら40℃まで昇温した。40℃の到達した時点で、
その温度を保ったまま、窒素ガスを水中に吹き込み、約
1時間かけて、水中に溶解している酸素を置換した。そ
の後、窒素ガス気流下に70℃に昇温し、濃度1.19
重量%のKPS水溶液25.3gを添加した後、St3
71.03g、HDA0.565gからなる混合物を9.
3g/minの割合で滴下した。この全量を滴下した
後、同温度で2時間保持した。このときの重合率(第1
段階での重合率)は96.5%であった。
【0067】〔第2段階〕 次いで、濃度1.1重量%のKPS水溶液25.3gを
添加した後、BuA371.03g、HDA0.458
gからなる混合物を、9.3g/minの割合で滴下し
た。この全量を滴下した後、同温度を2.5時間保持し
た。第2段階で新たに配合した単量体混合物及び第1段
階での未反応単量体をあわせたものの重合率(これを
「第2段階での重合率」という)は96.2%であっ
た。第1段階及び第2段階で使用した単量体全量の重合
率は98.0%であった。
【0068】〔第3段階〕 次いで、濃度2.9重量%のKPS水溶液25.8g及
びDAS1.0gを添加した後、St68.7g、Bu
A13.8g、HDA1.736gからなる混合物を、
9.3g/minの割合で滴下した。この全量を滴下し
た後、4時間、同温度を保持した。第2段階終了時にお
ける未反応単量体と第3段階で新たに配合した単量体混
合物をあわせたものの重合率(これを「第3段階での重
合率」という)は95.3%であり、第1段階乃至第3
層の単量体混合物全量の重合率は98.8%であった。
【0069】〔第4段階〕 次いで、濃度1.4重量%のKPS水溶液25.4gを
添加した後、St112.1g,AN35.4g,AM
A4.399gからなる混合物を、9.3g/minの
割合で滴下した。この全量を滴下した後、1.5時間同
温度を保持した。第3段階終了時点の未反応単量体と第
4段階で新たに配合した単量体混合物を併せたものの重
合率(これを「第4段階での重合率」という)は93.
0%であり、第1段階乃至第4段階の単量体全量の重合
率は99.1%であった。
【0070】〔第5段階〕 次いで、濃度1.3重量%のKPS水溶液25.3gを
添加した後、あらかじめ調製しておいた、所定量の混合
物を、9.3g/minの割合で滴下した。あらかじめ
調製しておいた混合物とは以下のものである。250g
の蒸留水にMMA51.1g,St194.2g,AN
95.4g及びTDM2.308gからなる混合物を添
加し、更に、DAS1.908gを加えて十分撹拌し、
乳化させたものである。この混合物を13g/mmin
の割合で滴下し、全量を滴下した後、1.5時間同温度
を保持した。第4段階終了時点における未反応単量体と
第5段階の単量体混合物を併せたものの重合率(これを
「第4段階での重合率」という)は95.5%であり、
第1段階乃至第5段階の単量体全量の重合率は99.6
%であった。
【0071】〔後処理〕 次いで、この様にして得られたラテックスの全量を、濃
度1.3重量%の硫酸アルミニウム水溶液3000g中
に80℃にて、激しく撹拌しながら約30分で滴下し、
析出させた。その後、これを脱水乾燥させ目的の多層構
造スチレン樹脂粉体を得た。
【0072】〔ブレンドと試験〕 この多層構造スチレン樹脂430gと別途に懸濁重合で
製造したスチレンーアクリロニトリルーメタクリル酸メ
チル共重合体(57/28/15重量比)570g、及
び所定の安定剤を混合し、この混合物を押し出し機を用
いてペレット化した。このペレットを射出成形し、成型
品の性能評価用試料とした。
【0073】実施例2 第1段階の単量体混合物がSt695.4.4g,HD
A1.115gからなる混合物であり、第3段階で新た
に配合する単量体混合物がBuA4.5g、St22.
5g、HDA0.566gからなる混合物であり、更
に、第4段階で新たに配合する単量体混合物がSt7
9.7g、AN31.0g、AMA3.407gからな
る混合物であり、第5段階で新たに配合するがMMA1
9.8g、St75.0g、AN36.8g、TDM
0.894gからなる混合物であること以外は実施例1
と全く同様に行った。なお、第1段階での重合率95.
2%、第2段階での重合率96.4%、第3段階での重
合率89.2%、第4段階での重合率90.7%、第5
段階での重合率95.8%であった。
【0074】実施例3 第1段階の単量体混合物がSt297.8g、HDA0.
454gからなり、第2段階で新たに配合する単量体混
合物がBuA623.0g、HDA1.100gからな
る混合物であり、第5段階で新たに配合する単量体混合
物がMMA24.2g、St91.9g、AN45.2
g、TDM1.093gからなる混合物であること以外
は実施例1と全く同様に行った。なお、第1段階での重
合率97.2%、第2段階での重合率95.4%、第3
段階での重合率91.2%、第4段階での重合率94.
6%、第5段階での重合率93.2%であった。
【0075】実施例4 第3段階で新たに配合する単量体混合物がBuA67.
3g、St140.6g、HDA4.243gからなる
混合物であり、第5段階で新たに配合する単量体混合物
がMMA33.3g、St126.6g、AN62.2
g、TDM1.503gからなる混合物であること以外
は実施例1と全く同様に行った。なお、第1段階での重
合率92.9%、第2段階での重合率94.0%、第3
段階での重合率85.6%、第4段階での重合率94.
4%、第5段階での重合率93.6%であった。
【0076】実施例5 第2段階で新たに配合する単量体混合物がSt59.9
g,BuA11.7g,HDA12.635gであるこ
と以外は実施例1と全く同様に行った。なお、第1段階
での重合率87.1%、第2段階での重合率95.8
%、第3段階での重合率91.2%、第4段階での重合
率93.5%、第5段階での重合率96.2%であっ
た。
【0077】実施例6 第1段階、第2段階、第3段階の多官能性単量体にDV
Bを用いたこと以外は実施例1と全く同様に行った。な
お、第1段階での重合率92.2%、第2段階での重合
率95.4%、第3段階での重合率91.4%、第4段
階での重合率90.9%、第5段階での重合率94.6
%であった。
【0078】比較例1 第1段階の単量体混合物がBuA41.5g,HDA
0.063gであり、第2段階で新たに配合する単量体
混合物がBuA700.6g,HDA0.865gであ
ること以外は実施例1と全く同様に行った。第1段階で
の重合率92.7%、第2段階での重合率96.1%、
第3段階での重合率90.2%、第4段階での重合率9
5.1%、第5段階での重合率93.2%であった。
【0079】比較例2 第1段階の単量体混合物がSt672.8g,HDA
1.024gであり、第2段階で新たに配合する単量体
混合物がSt69.2g,HDA0.085gであるこ
と以外は実施例1と全く同様に行った。第1段階での重
合率97.3%、第2段階での重合率94.9%、第3
段階での重合率85.1%、第4段階での重合率88.
6%、第5段階での重合率92.7%であった。
【0080】比較例3 第3段階で新たに配合する単量体混合物がBuA82.
5g,HDA1.736gであること以外は実施例1と
全く同様に行った。第1段階での重合率94.0%、第
2段階での重合率95.2%、第3段階での重合率8
8.2%、第4段階での重合率89.4%、第5段階で
の重合率93.5%であった。
【0081】比較例4 第4段階で新たに配合する単量体混合物がSt109.
5g,BuA38.0g,AMA4.40gであること
以外は実施例1と全く同様に行った。第1段階での重合
率92.3%、第2段階での重合率96.5%、第3段
階での重合率89.1%、第4段階での重合率93.9
%、第5段階での重合率94.8%であった。
【0082】比較例5 第5段階で新たに配合する単量体混合物がSt170.
36g,BuA170.36gであること以外は実施例
1と全く同様に行った。第1段階での重合率92.4
%、第2段階での重合率94.5%、第3段階での重合
率93.5%、第4段階での重合率92.6%、第5段
階での重合率93.8%であった。
【0083】比較例6 第5段の重合を行わないこと以外は実施例1と全く同様
に行った。第1段階での重合率92.4%、第2段階で
の重合率94.5%、第3段階での重合率93.5%、第
4段階での重合率92.6%であった。
【0084】前記した実施例1〜6及び比較例1〜6に
おける各段階で新たに配合される単量体混合物の組成並
びに各段階で新たに配合される単量体混合物の割合(
量%)、各段階での重合率並びに各段階で生成された共
重合体のガラス転移点及び屈折率を以下に示す。
【0085】
【表1】 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 表1 実施例1における各段階で新たに配合される単量体混合物の組成、 その割合、各段階での重合率並びに各段階で生成された共重合体 のガラス転移点及び屈折率 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 第1段階 第2段階 第3段階 第4段階 第5段階 ──────────────────────────────────── 各段階で新たに配合される単量体混合物の組成(重量%) St 99.85 0.0 81.56 73.80 57.00 BuA 0.0 99.88 16.38 0.0 0.0 AN 0.0 0.0 0.0 23.30 28.00 MMA 0.0 0.0 0.0 0.0 15.00 HDA 0.15 0.12 2.06 0.0 0.0 AMA 0.0 0.0 0.0 2.90 0.0 ──────────────────────────────────── 各段階で新たに配合される単量体混合物の割合(重量%) 28.28 28.28 5.95 11.56 25.93 ──────────────────────────────────── 各段階での重合率(%) 96.5 96.2 95.3 93.0 95.5 ──────────────────────────────────── 各段階で生成された共重合体のガラス転移点(℃) 100.1 -53.4 78.5 98.3 99.3 ──────────────────────────────────── 各段階で生成された共重合体の屈折率 1.590 1.470 1.567 1.562 1.547 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
【0086】
【表2】 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 表2 実施例2における各段階で新たに配合される単量体混合物の組成、 その割合、各段階での重合率並びに各段階で生成された共重合体 のガラス転移点及び屈折率 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 第1段階 第2段階 第3段階 第4段階 第5段階 ──────────────────────────────────── 各段階で新たに配合される単量体混合物の組成(重量%) St 99.85 0.0 81.56 73.80 57.00 BuA 0.0 99.88 16.38 0.0 0.0 AN 0.0 0.0 0.0 23.30 28.00 MMA 0.0 0.0 0.0 0.0 15.00 HDA 0.15 0.12 2.06 0.0 0.0 AMA 0.0 0.0 0.0 2.90 0.0 ──────────────────────────────────── 各段階で新たに配合される単量体混合物の割合(重量%) 53.01 26.36 1.95 8.68 10.00 ──────────────────────────────────── 各段階での重合率(%) 95.2 96.4 89.2 90.7 95.8 ──────────────────────────────────── 各段階で生成された共重合体のガラス転移点(℃) 100.1 -43.0 78.9 98.9 99.3 ──────────────────────────────────── 各段階で生成された共重合体の屈折率 1.590 1.478 1.569 1.564 1.548 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
【0087】
【表3】 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 表3 実施例3における各段階で新たに配合される単量体混合物の組成、 その割合、各段階での重合率並びに各段階で生成された共重合体 のガラス転移点及び屈折率 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 第1段階 第2段階 第3段階 第4段階 第5段階 ──────────────────────────────────── 各段階で新たに配合される単量体混合物の組成(重量%) St 99.85 0.0 81.56 73.80 57.00 BuA 0.0 99.88 16.38 0.0 0.0 AN 0.0 0.0 0.0 23.30 28.00 MMA 0.0 0.0 0.0 0.0 15.00 HDA 0.15 0.12 2.06 0.0 0.0 AMA 0.0 0.0 0.0 2.90 0.0 ──────────────────────────────────── 各段階で新たに配合される単量体混合物の割合(重量%) 22.70 47.51 5.95 11.56 12.28 ──────────────────────────────────── 各段階での重合率(%) 97.2 95.4 91.2 94.6 93.2 ──────────────────────────────────── 各段階で生成された共重合体のガラス転移点(℃) 100.1 -57.4 77.1 97.9 99.0 ──────────────────────────────────── 各段階で生成された共重合体の屈折率 1.590 1.467 1.562 1.559 1.544 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
【0088】
【表4】 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 表4 実施例4における各段階で新たに配合される単量体混合物の組成、 その割合、各段階での重合率並びに各段階で生成された共重合体 のガラス転移点及び屈折率 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 第1段階 第2段階 第3段階 第4段階 第5段階 ──────────────────────────────────── 各段階で新たに配合される単量体混合物の組成(重量%) St 99.85 0.0 81.56 73.80 57.00 BuA 0.0 99.88 16.38 0.0 0.0 AN 0.0 0.0 0.0 23.30 28.00 MMA 0.0 0.0 0.0 0.0 15.00 HDA 0.15 0.12 2.06 0.0 0.0 AMA 0.0 0.0 0.0 2.90 0.0 ──────────────────────────────────── 各段階で新たに配合される単量体混合物の割合(重量%) 28.28 28.28 14.98 11.56 16.90 ──────────────────────────────────── 各段階での重合率(%) 92.9 94.0 95.6 94.4 93.6 ──────────────────────────────────── 各段階で生成された共重合体のガラス転移点(℃) 100.1 -47.1 78.3 95.6 99.2 ──────────────────────────────────── 各段階で生成された共重合体の屈折率 1.590 1.475 1.565 1.562 1.547 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
【0089】
【表5】 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 表5 実施例5における各段階で新たに配合される単量体混合物の組成、 その割合、各段階での重合率並びに各段階で生成された共重合体 のガラス転移点及び屈折率 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 第1段階 第2段階 第3段階 第4段階 第5段階 ──────────────────────────────────── 各段階で新たに配合される単量体混合物の組成(重量%) St 99.85 0.0 71.11 73.80 57.00 BuA 0.0 99.88 13.89 0.0 0.0 AN 0.0 0.0 0.0 23.30 28.00 MMA 0.0 0.0 0.0 0.0 15.00 HDA 0.15 0.12 15.00 0.0 0.0 AMA 0.0 0.0 0.0 2.90 0.0 ──────────────────────────────────── 各段階で新たに配合される単量体混合物の割合(重量%) 28.28 28.28 5.95 11.56 25.93 ──────────────────────────────────── 各段階での重合率(%) 87.1 95.8 91.2 93.5 96.2 ──────────────────────────────────── 各段階で生成された共重合体のガラス転移点(℃) 100.1 -38.1 83.6 98.9 99.4 ──────────────────────────────────── 各段階で生成された共重合体の屈折率 1.590 1.482 1.565 1.568 1.546 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
【0090】
【表6】 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 表6 実施例6における各段階で新たに配合される単量体混合物の組成、 その割合、各段階での重合率並びに各段階で生成された共重合体 のガラス転移点及び屈折率 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 第1段階 第2段階 第3段階 第4段階 第5段階 ──────────────────────────────────── 各段階で新たに配合される単量体混合物の組成(重量%) St 99.85 0.0 81.56 73.80 57.00 BuA 0.0 99.88 16.38 0.0 0.0 AN 0.0 0.0 0.0 23.30 28.00 MMA 0.0 0.0 0.0 0.0 15.00 HDA 0.15 0.12 2.06 0.0 0.0 AMA 0.0 0.0 0.0 2.90 0.0 ──────────────────────────────────── 各段階で新たに配合される単量体混合物の割合(重量%) 28.28 28.28 5.95 11.56 25.93 ──────────────────────────────────── 各段階での重合率(%) 92.2 95.4 91.4 90.9 94.6 ──────────────────────────────────── 各段階で生成された共重合体のガラス転移点(℃) 100.1 -47.2 78.5 98.5 99.2 ──────────────────────────────────── 各段階で生成された共重合体の屈折率 1.590 1.475 1.568 1.563 1.547 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
【0091】
【表7】 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 表7 比較例1における各段階で新たに配合される単量体混合物の組成、 その割合、各段階での重合率並びに各段階で生成された共重合体 のガラス転移点及び屈折率 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 第1段階 第2段階 第3段階 第4段階 第5段階 ──────────────────────────────────── 各段階で新たに配合される単量体混合物の組成(重量%) St 0.0 0.0 81.56 73.80 57.00 BuA 99.85 99.88 16.38 0.0 0.0 AN 0.0 0.0 0.0 23.30 28.00 MMA 0.0 0.0 0.0 0.0 15.00 HDA 0.15 0.12 2.06 0.0 0.0 AMA 0.0 0.0 0.0 2.90 0.0 ──────────────────────────────────── 各段階で新たに配合される単量体混合物の割合(重量%) 3.16 53.40 5.95 11.56 25.93 ──────────────────────────────────── 各段階での重合率(%) 92.7 96.1 90.2 95.1 93.2 ──────────────────────────────────── 各段階で生成された共重合体のガラス転移点(℃) -59.1 -59.2 45.8 88.7 98.5 ──────────────────────────────────── 各段階で生成された共重合体の屈折率 1.466 1.466 1.549 1.556 1.543 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
【0092】
【表8】 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 表8 比較例2における各段階で新たに配合される単量体混合物の組成、 その割合、各段階での重合率並びに各段階で生成された共重合体 のガラス転移点及び屈折率 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 第1段階 第2段階 第3段階 第4段階 第5段階 ──────────────────────────────────── 各段階で新たに配合される単量体混合物の組成(重量%) St 99.85 99.88 81.56 73.80 57.00 BuA 0.0 0.0 16.38 0.0 0.0 AN 0.0 0.0 0.0 23.30 28.00 MMA 0.0 0.0 0.0 0.0 15.00 HDA 0.15 0.12 2.06 0.0 0.0 AMA 0.0 0.0 0.0 2.90 0.0 ──────────────────────────────────── 各段階で新たに配合される単量体混合物の割合(重量%) 51.28 5.27 5.95 11.56 25.93 ──────────────────────────────────── 各段階での重合率(%) 97.3 94.9 85.1 88.6 92.7 ──────────────────────────────────── 各段階で生成された共重合体のガラス転移点(℃) 100.1 100.1 78.5 98.3 99.2 ──────────────────────────────────── 各段階で生成された共重合体の屈折率 1.590 1.590 1.571 1.562 1.547 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
【0093】
【表9】 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 表9 比較例3における各段階で新たに配合される単量体混合物の組成、 その割合、各段階での重合率並びに各段階で生成された共重合体 のガラス転移点及び屈折率 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 第1段階 第2段階 第3段階 第4段階 第5段階 ──────────────────────────────────── 各段階で新たに配合される単量体混合物の組成(重量%) St 99.85 0.0 0.0 73.80 57.00 BuA 0.0 99.88 97.94 0.0 0.0 AN 0.0 0.0 0.0 23.30 28.00 MMA 0.0 0.0 0.0 0.0 15.00 HDA 0.15 0.12 2.06 0.0 0.0 AMA 0.0 0.0 0.0 2.90 0.0 ──────────────────────────────────── 各段階で新たに配合される単量体混合物の割合(重量%) 28.28 28.28 5.95 11.56 25.93 ──────────────────────────────────── 各段階での重合率(%) 94.0 95.2 88.2 89.4 93.5 ──────────────────────────────────── 各段階で生成された共重合体のガラス転移点(℃) 100.1 -49.0 -43.5 87.3 94.2 ──────────────────────────────────── 各段階で生成された共重合体の屈折率 1.590 1.474 1.479 1.562 1.541 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
【0094】
【表10】 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 表10 比較例4における各段階で新たに配合される単量体混合物の組成、 その割合、各段階での重合率並びに各段階で生成された共重合体 のガラス転移点及び屈折率 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 第1段階 第2段階 第3段階 第4段階 第5段階 ──────────────────────────────────── 各段階で新たに配合される単量体混合物の組成(重量%) St 99.85 0.0 81.56 72.09 57.00 BuA 0.0 99.88 16.38 25.01 0.0 AN 0.0 0.0 0.0 0.0 28.00 MMA 0.0 0.0 0.0 0.0 15.00 HDA 0.15 0.12 2.06 0.0 0.0 AMA 0.0 0.0 0.0 2.90 0.0 ──────────────────────────────────── 各段階で新たに配合される単量体混合物の割合(重量%) 28.28 28.28 5.95 11.56 25.93 ──────────────────────────────────── 各段階での重合率(%) 92.3 96.5 89.1 93.9 94.8 ──────────────────────────────────── 各段階で生成された共重合体のガラス転移点(℃) 100.1 -46.9 96.3 66.2 99.8 ──────────────────────────────────── 各段階で生成された共重合体の屈折率 1.590 1.476 1.567 1.561 1.548 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
【0095】
【表11】 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 表11 比較例5における各段階で新たに配合される単量体混合物の組成、 その割合、各段階での重合率並びに各段階で生成された共重合体 のガラス転移点及び屈折率 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 第1段階 第2段階 第3段階 第4段階 第5段階 ──────────────────────────────────── 各段階で新たに配合される単量体混合物の組成(重量%) St 99.85 0.0 81.56 73.80 50.00 BuA 0.0 99.88 16.38 0.0 50.0 AN 0.0 0.0 0.0 23.30 0.0 MMA 0.0 0.0 0.0 0.0 15.00 HDA 0.15 0.12 2.06 0.0 0.0 AMA 0.0 0.0 0.0 2.90 0.0 ──────────────────────────────────── 各段階で新たに配合される単量体混合物の割合(重量%) 28.28 28.28 5.95 11.56 25.93 ──────────────────────────────────── 各段階での重合率(%) 92.4 94.5 93.5 92.6 93.8 ──────────────────────────────────── 各段階で生成された共重合体のガラス転移点(℃) 100.1 -46.3 100.5 99.9 99.2 ──────────────────────────────────── 各段階で生成された共重合体の屈折率 1.590 1.476 1.566 1.563 1.549 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
【0096】
【表12】 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 表12 比較例6における各段階で新たに配合される単量体混合物の組成、 その割合、各段階での重合率並びに各段階で生成された共重合体 のガラス転移点及び屈折率 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 第1段階 第2段階 第3段階 第4段階 第5段階 ──────────────────────────────────── 各段階で新たに配合される単量体混合物の組成(重量%) St 99.85 0.0 81.56 73.80 - BuA 0.0 99.88 16.38 0.0 - AN 0.0 0.0 0.0 23.30 - MMA 0.0 0.0 0.0 0.0 - HDA 0.15 0.12 2.06 0.0 - AMA 0.0 0.0 0.0 0.0 2.90 ──────────────────────────────────── 各段階で新たに配合される単量体混合物の割合(重量%) 38.18 38.18 8.03 15.61 - ──────────────────────────────────── 各段階での重合率(%) 92.4 94.5 93.5 92.6 - ──────────────────────────────────── 各段階で生成された共重合体のガラス転移点(℃) 100.1 -46.3 100.5 99.9 - ──────────────────────────────────── 各段階で生成された共重合体の屈折率 1.590 1.476 1.566 1.563 - ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
【0097】実施例1〜6及び比較例1〜7における試
験結果を表13に示す。
【0098】
【表13】 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 表13 試 験 結 果 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ アイゾット 可視光 光沢度 発色性 耐熱性 引張り 耐候性 衝撃強度 透過率 強 度 (J/m) (%) (%) (─) (℃) (MPa) (─) ──────────────────────────────────── 実施例1 94.3 72.3 97.6 15.6 90.3 4.87 2.9 実施例2 91.4 75.6 97.1 15.4 91.3 4.78 2.9 実施例3 97.9 70.5 97.5 15.6 91.5 4.88 2.9 実施例4 93.3 74.1 98.5 15.5 90.8 4.67 2.9 実施例5 90.0 82.9 99.6 14.4 89.6 4.58 2.8 実施例6 88.3 69.9 98.8 15.6 90.9 4.77 2.9 比較例1 94.3 0.2 85.6 29.9 87.0 3.81 2.9 比較例2 21.7 57.5 95.6 22.6 99.4 5.23 2.8 比較例3 55.3 42.7 90.5 26.6 86.1 3.95 2.8 比較例4 34.2 42.1 88.1 27.6 83.9 3.81 2.9 比較例5 38.3 45.8 92.4 19.5 72.5 3.11 2.9 比較例6 44.3 54.8 82.4 24.5 70.1 3.12 2.9 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
【0099】
【発明の効果】請求項1乃至請求項5における製造法に
より、耐候性、耐衝撃性に優れ、特に成形品の透明度、
従って、発色性が優れ、光沢、耐熱性、機械的強度に優
れる多層構造スチレン系樹脂を得ることができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平5−310865(JP,A) 特開 平5−222140(JP,A) 特開 昭60−32811(JP,A) 特開 昭63−27516(JP,A) 特開 昭49−11982(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C08F 285/00

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 第1段階として、スチレン50〜99.
    999重量%、炭素数1〜8の(メタ)アクリル酸エス
    テル及びシアン化ビニル化合物からなる群から選ばれる
    少なくとも1種の化合物0〜45重量%及び多官能性単
    量体0.001〜5重量%を生成する共重合体のガラス
    転移温度が0℃以上になるように配合して乳化重合さ
    せ、 ついで、第2段階として、炭素数1〜8の(メタ)アク
    リル酸エステルと多官能性単量体を前者95〜99.9
    99重量%、後者0.001〜5重量%の割合で新たに
    添加し、しかも、第2段階で新たに生成する共重合体の
    ガラス転移温度が0℃以下になるように配合して乳化重
    合させ、 ついで、第3段階としてスチレン、炭素数1〜8の(メ
    タ)アクリル酸エステル及びシアン化ビニル化合物から
    なる群から選ばれる少なくとも1種の化合物と多官能性
    単量体を前者50〜99.999重量%、後者0.00
    1〜50重量%の割合で新たに添加し、しかも、第3段
    階で新たに生成する共重合体のガラス転移温度が0℃以
    上でかつその屈折率が1.51〜1.60の範囲になる
    ように配合して乳化重合させ、 ついで、第4段階としてスチレンを60〜85重量%
    シアン化ビニル化合物を15〜40重量%、炭素数1〜
    8の(メタ)アクリル酸エステルを0〜15重量%及び
    多官能性単量体を0.001〜10重量%の割合で新た
    に添加して乳化重合させ、 ついで、第5段階としてスチレンを60〜90重量%
    シアン化ビニル化合物を10〜35重量%及び炭素数1
    〜8の(メタ)アクリル酸エステルを0〜30重量%
    新たに添加して乳化重合させることを特徴とする多層構
    造スチレン系樹脂の製造法。
  2. 【請求項2】 第1段階で使用する単量体の総量5〜5
    重量%、第2段階で新たに添加する単量体の総量10
    〜60重量%、第3段階で新たに添加する単量体の総量
    1〜20重量%、第4段階で新たに添加する単量体の総
    量5〜35重量 及び第5段階で新たに添加する単量体
    の総量10〜79重量%で全体が100重量%になるよ
    うに配合する請求項1記載の多層構造スチレン系樹脂の
    製造法。
  3. 【請求項3】 第5段階終了時の樹脂の粒子径が50〜
    500nmの範囲内である請求項1又は請求項2記載の
    多層構造スチレン系樹脂の製造法。
  4. 【請求項4】 第1段階乃至第4段階で使用する多官能
    性単量体がそれぞれポリエチレングリコール、ポリプロ
    ピレングリコール、アルキレンジオールのアクリル酸エ
    ステル及びジビニルベンゼンからなる群から選ばれる化
    合物である請求項1、請求項2又は請求項3記載の多層
    構造スチレン系樹脂の製造法。
  5. 【請求項5】 第4段階で使用する多官能性単量体がア
    リルメタクリレートである請求項1、請求項2、請求項
    3又は請求項4記載の多層構造スチレン系樹脂の製造
    法。
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