JP3945862B2

JP3945862B2 - Thermoplastic resin composition

Info

Publication number: JP3945862B2
Application number: JP20393797A
Authority: JP
Inventors: 寿美楊井; 秀幸藤井; 康明井伊
Original assignee: Mitsubishi Chemical Corp; Mitsubishi Rayon Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Chemical Corp; Mitsubishi Rayon Co Ltd
Priority date: 1997-07-15
Filing date: 1997-07-15
Publication date: 2007-07-18
Anticipated expiration: 2017-07-15
Also published as: JPH1135782A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、熱可塑性樹脂組成物に関し、より詳しくは耐衝撃性、流動性、耐候性および顔料着色性に優れた熱可塑性樹脂組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】
樹脂材料の耐衝撃性を向上させることは、材料の用途の拡大だけでなく成形品の薄肉化や大型化への対応を可能にするなど、工業的な有用性は非常に大きく、これまで様々な手法によって開発がなされてきた。
【０００３】
特に、ガラス転移温度（Ｔｇ）や弾性率の低いゴム成分を樹脂マトリックス中に分散させた樹脂材料はその優れた耐衝撃性を特長として工業化に至っている。
【０００４】
このうち、ゴム成分として耐候性、耐衝撃性および熱安定性に優れたポリオルガノシロキサンとアルキル（メタ）アクリレートゴムとからなる複合ゴムを含むグラフト共重合体を用いた樹脂材料が特開平１−１９０７４６号公報および特許第２，５５８，１２６号公報等に提案されている。さらに、その顔料着色性の改良について、特開平８−４１１４９号公報には、特定のポリジメチルシロキサンとアルキル（メタ）アクリレートゴムとからなる複合ゴムに、ビニル単量体がグラフト重合したグラフト共重合体とアクリロニトリル−スチレン共重合体を構成成分とする樹脂組成物が、また、特開平８−１９９０２５号公報には、特定のポリオルガノシロキサンとアルキル（メタ）アクリレートゴムとからなる複合ゴムに、ビニル単量体がグラフト重合したグラフト共重合体とマレイミド系共重合体を構成成分とする樹脂組成物が、さらに、特開平８−２８３５２４号公報には、ポリオルガノシロキサンとアルキル（メタ）アクリレートゴムとからなる複合ゴムに、ビニル単量体がグラフト重合したグラフト共重合体とポリメチルメタクリレート樹脂を構成成分とする樹脂組成物が提案されている。
【０００５】
しかしながら、特開平８−４１１４９号公報に記載される樹脂組成物は、耐衝撃性および溶融成形時の流動性には優れるものの、マトリックス樹脂としてアクリロニトリル−スチレン共重合体を使用しているために、耐候性が十分でなく、屋外での使用に際して制限が生じる等の欠点があった。また、特開平８−１９９０２５号公報に記載される樹脂組成物は、耐衝撃性および耐熱性には優れるものの、マトリックス樹脂としてマレイミド系樹脂を使用しているために、成形品が着色しやすく色調が重要視される用途への使用ができなかった。また、特開平８−２８３５２４号公報に記載される樹脂組成物は、耐衝撃性で、屋内外の使用においても成形品の変色は少なく、良好な耐候性を有しているものの、マトリックス樹脂としてポリメタクリレート樹脂を使用しているため、溶融成形時の流動性が低く、自動車部材のように大型あるいは薄肉形状を有する成形品の射出成形が困難であり、そのために利用できる成形品の形状あるいは加工法等に制限が生じるという問題があった。
【０００６】
すなわち、従来は、ポリオルガノシロキサンとアルキル（メタ）アクリレートゴムとからなる複合ゴムを含むグラフト共重合体と熱可塑性樹脂を構成成分とする樹脂組成物において、高い溶融成形時の流動性と変色の少ない良好な耐候性を有する材料は未だ見出されておらず、これらを同時に満足する樹脂材料の開発が強く望まれていた。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、ポリオルガノシロキサンとアルキル（メタ）アクリレートゴムからなる複合ゴムを含むグラフト共重合体と熱可塑性樹脂とからなる樹脂組成物について、マトリックス樹脂の成分構成と得られる樹脂組成物の流動性および耐候性について鋭意検討した結果、驚くべきことに、特定の重合体をマトリックスに用いることにより、耐衝撃性で、従来にない優れた流動性と耐候性を示し、かつ優れた顔料着色性を有する樹脂組成物が得られることを見出し本発明に到達した。
【０００８】
すなわち本発明は、（Ａ）（ａ−１）ポリオルガノシロキサンと（ａ−２）アルキル（メタ）アクリレートゴムとからなる複合ゴム（（ａ−１）＋（ａ−２））に、（ａ−３）芳香族アルケニル化合物、メタクリル酸エステル、アクリル酸エステルおよびシアン化ビニル化合物から選ばれる少なくとも一種の単量体をグラフト重合してなるグラフト共重合体１０〜７０重量部、および（Ｂ）芳香族アルケニル化合物成分２５〜８０重量％とメタクリル酸エステル成分２０〜７５重量％を含む共重合体３０〜９０重量部（ただし、（Ａ）と（Ｂ）との合計１００重量部）、からなる熱可塑性樹脂組成物にある。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明におけるグラフト共重合体（Ａ）を構成するポリオルガノシロキサン（ａ−１）としては特に限定されるものではないが好ましくは、ビニル重合性官能基を含有するポリオルガノシロキサンである。さらに好ましくは、ビニル重合性官能基含有シロキサン単位０．３〜３モル％およびジメチルシロキサン単位９７〜９９．７モル％からなり、さらに３個以上のシロキサン結合を有するケイ素原子がポリジメチルシロキサン中の全ケイ素原子に対し１モル％以下の場合である。
【００１０】
ポリオルガノシロキサン（ａ−１）中のビニル重合性官能基含有シロキサン単位が０．３モル％未満では、アルキル（メタ）アクリレートゴム（ａ−２）との複合化が不十分となり、グラフト共重合体（Ａ）を含む樹脂組成物の成形品表面におけるポリオルガノシロキサンのブリードアウトに由来する外観不良が発生しやすい。また、ポリオルガノシロキサン（ａ−１）中のビニル重合性官能基含有シロキサン単位が３モル％を超えるか、または３個以上のシロキサン結合を有するケイ素原子がポリオルガノシロキサン中の全ケイ素原子に対し１モル％を超える場合は、グラフト共重合体（Ａ）を含む樹脂組成物の耐衝撃性が低くなりやすい。
【００１１】
さらにグラフト共重合体（Ａ）を含む樹脂組成物の耐衝撃性と成形外観の両方を考慮すると、ポリオルガノシロキサン（ａ−１）中のビニル重合性官能基含有シロキサン単位を０．５〜２モル％とすることが好ましく、より好ましくは０．５〜１モル％である。
【００１２】
上記ポリオルガノシロキサン（ａ−１）の製法としては、ジメチルシロキサンとビニル重合性官能基含有シロキサンからなる混合物、またはさらに必要に応じてシロキサン系架橋剤を含む混合物を乳化剤と水によって乳化させたラテックスを、高速回転による剪断力で微粒子化するホモミキサーや、高圧発生機による噴出力で微粒子化するホモジナイザー等を使用して微粒子化した後、酸触媒を用いて高温下で重合させ、次いでアルカリ性物質により酸を中和する方法が挙げられる。
【００１３】
重合に用いる酸触媒の添加方法としては、シロキサン混合物、乳化剤および水とともに混合する方法と、シロキサン混合物が微粒子化したラテックスを高温の酸水溶液中に一定速度で滴下する方法等があるが、ポリオルガノシロキサンの粒子径の制御のしやすさを考慮するとシロキサン混合物が微粒子化したラテックスを高温の酸水溶液中に一定速度で滴下する方法が好ましい。
【００１４】
ポリオルガノシロキサン粒子の大きさは特に限定されないが、グラフト共重合体（Ａ）を含む樹脂組成物の顔料着色性を考慮すると、重量平均粒子径は０．２μｍ以下が好ましく、より好ましくは０．１μｍ以下である。
【００１５】
また、ポリオルガノシロキサン（ａ−１）の製造に用いるジメチルシロキサンとしては、３員環以上のジメチルシロキサン系環状体が挙げられ、３〜６員環のものが好ましい。具体的にはヘキサメチルシクロトリシロキサン、オクタメチルシクロテトラシロキサン、デカメチルシクロペンタシロキサン、ドデカメチルシクロヘキサシロキサン等が挙げられるが、これらは単独でまたは二種以上混合して用いられる。
【００１６】
また、ビニル重合性官能基含有シロキサンとしては、ビニル重合性官能基を含有し、かつジメチルシロキサンとシロキサン結合を介して結合しうるものであり、ジメチルシロキサンとの反応性を考慮するとビニル重合性官能基を含有する各種アルコキシシラン化合物が好ましい。具体的には、β−メタクリロイルオキシエチルジメトキシメチルシラン、γ−メタクリロイルオキシプロピルジメトキシメチルシラン、γ−メタクリロイルオキシプロピルメトキシジメチルシラン、γ−メタクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メタクリロイルオキシプロピルエトキシジエチルシラン、γ−メタクリロイルオキシプロピルジエトキシメチルシランおよびδ−メタクリロイルオキシブチルジエトキシメチルシラン等のメタクリロイルオキシシロキサン、テトラメチルテトラビニルシクロテトラシロキサン等のビニルシロキサン、ｐ−ビニルフェニルジメトキシメチルシラン、さらにγ−メルカプトプロピルジメトキシメチルシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン等のメルカプトシロキサンが挙げられる。これらビニル重合性官能基含有シロキサンは、単独でまたは二種以上の混合物として用いることができる。
【００１７】
シロキサン系架橋剤としては、３官能性または４官能性のシラン系架橋剤、例えばトリメトキシメチルシラン、トリエトキシフェニルシラン、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラブトキシシラン等が用いられる。
【００１８】
また、本発明におけるポリオルガノシロキサン（ａ−１）製造の際用いる乳化剤としては、アニオン系乳化剤が好ましく、アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウム、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル硫酸エステルナトリウムなどの中から選ばれた乳化剤が使用される。特にアルキルベンゼンスルホン酸ナトリウム、ラウリルスルホン酸ナトリウムなどのスルホン酸系の乳化剤が好ましい。これらの乳化剤は、シロキサン混合物１００重量部に対して０．０５〜５重量部程度の範囲で使用される。使用量が少ないと分散状態が不安定となり微小な粒子径の乳化状態を保てなくなる。また、使用量が多いとこの乳化剤に起因する樹脂組成物成形品が着色するようになる。
【００１９】
シロキサン混合物、乳化剤、水および／または酸触媒を混合する方法は、高速撹拌による混合、ホモジナイザーなどの高圧乳化装置による混合などがあるが、ホモジナイザーを使用した方法は、ポリオルガノシロキサンラテックスの粒子径の分布が小さくなるので好ましい方法である。
【００２０】
ポリオルガノシロキサン（ａ−１）の重合に用いる酸触媒としては、脂肪族スルホン酸、脂肪族置換ベンゼンスルホン酸、脂肪族置換ナフタレンスルホン酸などのスルホン酸類および硫酸、塩酸、硝酸などの鉱酸類が挙げられる。これらの酸触媒は一種でまたは二種以上を組み合わせて用いられる。また、これらの中では、ポリオルガノシロキサンラテックスの安定化作用にも優れている点で脂肪族置換ベンゼンスルホン酸が好ましく、ｎ−ドデシルベンゼンスルホン酸が特に好ましい。また、ｎ−ドデシルベンゼンスルホン酸と硫酸などの鉱酸とを併用すると、ポリオルガノシロキサンラテックスの乳化剤成分に起因する樹脂組成物の着色を低減させることができる。
【００２１】
ポリオルガノシロキサンの重合温度は、５０℃以上が好ましく、より好ましくは８０℃以上である。
【００２２】
ポリオルガノシロキサン（ａ−１）の重合時間は、酸触媒をシロキサン混合物、乳化剤および水とともに混合、微粒子化させて重合する場合は２時間以上、さらに好ましくは５時間以上であり、酸触媒の水溶液中にシロキサン混合物が微粒子化したラテックスを低下する方法では、ラテックスの滴下終了後１時間程度保持することが好ましい。重合の停止は、反応液を冷却し、さらにラテックスを苛性ソーダ、苛性カリ、炭酸ナトリウムなどのアルカリ性物質で中和することによって行うことができる。
【００２３】
本発明におけるグラフト共重合体（Ａ）を構成するアルキル（メタ）アクリレートゴム（ａ−２）は、アルキル（メタ）アクリレートと多官能性アルキル（メタ）アクリレートとの重合物である。アルキル（メタ）アクリレートとしては、例えばメチルアクリレート、エチルアクリレート、ｎ−プロピルアクリレート、ｎ−ブチルアクリレート、２−エチルヘキシルアクリレート等のアルキルアクリレートおよびヘキシルメタクリレート、２−エチルヘキシルメタクリレート、ｎ−ラウリルメタクリレート等のアルキルメタクリレートが挙げられ、特にｎ−ブチルアクリレートの使用が好ましい。多官能性アルキル（メタ）アクリレートとしては、例えばアリル（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、プロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、１，３−ブチレングリコールジ（メタ）アクリレート、１，４−ブチレングリコールジ（メタ）アクリレート等が挙げられる。また、多官能性アルキル（メタ）アクリレートの使用量は、アルキル（メタ）アクリレート成分中０．１〜２０重量％であることが好ましく、より好ましくは０．２〜５重量％、さらに好ましくは０．２〜１重量％である。アルキル（メタ）アクリレートや多官能性アルキル（メタ）アクリレートは単独でまたは二種以上併用して用いられる。
【００２４】
本発明におけるグラフト共重合体（Ａ）の構成成分であるポリオルガノシロキサン（ａ−１）とアルキル（メタ）アクリレートゴム（ａ−２）からなる複合ゴム（（ａ−１）＋（ａ−２））は、ポリオルガノシロキサン（ａ−１）成分のラテックス中へ上記アルキル（メタ）アクリレート成分を添加し、通常のラジカル重合開始剤を作用させて重合することによって調製できる。アルキル（メタ）アクリレートを添加する方法としては、ポリオルガノシロキサン（ａ−１）成分のラテックスと一括で混合する方法とポリオルガノシロキサン（ａ−１）成分のラテックス中に一定速度で滴下する方法がある。なお、得られるグラフト共重合体（Ａ）を含む樹脂組成物の耐衝撃性を考慮するとポリオルガノシロキサン（ａ−１）成分のラテックスを一括で混合する方法が好ましい。
【００２５】
本発明における複合ゴム（（ａ−１）＋（ａ−２））中のポリオルガノシロキサン（ａ−１）の量は１〜２０重量％であることが好ましい。１重量％未満ではポリオルガノシロキサン量が少ないため耐衝撃性が低くなりやすく、また、一方、２０重量％を超えるとグラフト共重合体（Ａ）を含む樹脂組成物から得られる成形品の顔料着色性が低下する傾向を示す。また、グラフト共重合体（Ａ）を含む樹脂組成物の耐衝撃性と顔料着色性の両方を考慮すると、複合ゴム（（ａ−１）＋（ａ−２））中のポリオルガノシロキサン（ａ−１）の量は、より好ましくは６〜２０重量％、さらに好ましくは１０〜２０重量％である。
【００２６】
重合に用いるラジカル重合開始剤としては、過酸化物、アゾ系開始剤、または酸化剤・還元剤を組み合わせたレドックス系開始剤が用いられる。この中では、レドックス系開始剤が好ましく、特に硫酸第一鉄・エチレンジアミン四酢酸二ナトリウム塩・ロンガリット・ヒドロパーオキサイドを組み合わせたスルホキシレート系開始剤が好ましい。
【００２７】
複合ゴム（（ａ−１）＋（ａ−２））を得るに当っての重合温度は特に限定されないが５０〜９０℃の温度で行うことが好ましい。
【００２８】
本発明の樹脂組成物を構成するグラフト共重合体（Ａ）は、上記の如く乳化重合によって製造された複合ゴムに、（ａ−３）芳香族アルケニル化合物、メタクリル酸エステル、アクリル酸エステルおよびシアン化ビニル化合物から選ばれる少なくとも一種の単量体をグラフト重合することによって製造することができる。
【００２９】
グラフト共重合体（Ａ）を得るのに使用される、芳香族アルケニル化合物としては、例えばスチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン等であり、メタクリル酸エステルとしては、例えばメチルメタクリレート、エチルメタクリレート、２−エチルヘキシルメタクリレート等であり、アクリル酸エステルとしては、例えばメチルアクリレート、エチルアクリレート、ブチルアクリレート等であり、シアン化ビニル化合物としては、例えばアクリロニトリル、メタクリロニトリル等である。このうち、グラフト共重合体（Ａ）を含む樹脂組成物の熱安定性を考慮するとスチレンおよびアクリロニトリルの混合物が好ましい。
【００３０】
グラフト重合は、複合ゴム（（ａ−１）＋（ａ−２））のラテックスに、（ａ−３）芳香族アルケニル化合物、メタクリル酸エステル、アクリル酸エステルおよびシアン化ビニル化合物から選ばれた少なくとも一種の単量体を加え、ラジカル重合により一段であるいは多段で行うことができるが、得られるグラフト共重合体を含む樹脂組成物の耐衝撃性および顔料着色性を考慮すると二段以上で重合を行うことが好ましい。また、上記グラフト重合において用いる単量体中にはグラフトポリマーの分子量やグラフト率を調製するための各種連鎖移動剤を添加することができる。
【００３１】
本発明におけるグラフト共重合体（Ａ）を構成するのに使用される単量体である（ａ−３）成分の量は、特に限定されないがグラフト共重合体（Ａ）に対し（ａ−３）成分が５０〜８０重量％であることが好ましく、より好ましくは５０〜７０重量％、さらに好ましくは５０〜６０重量％である。（ａ−３）成分量が５０重量％未満では得られる樹脂組成物の顔料着色性が低下する傾向を示し、また、一方、８０重量％を超えるとゴム量が低くなるため耐衝撃性が低くなりやすい。
【００３２】
グラフト重合体（Ａ）を得るに当って重合温度は特に限定されないが、６０〜８０℃の温度で行われる。
【００３３】
また、上記のごとく調製されるグラフト共重合体（Ａ）の粒子径は特に限定されるものではないが、得られる樹脂組成物の耐衝撃性と顔料着色性の両方を考慮すると、数平均粒子径が０．１０〜０．５μｍであることが好ましく、より好ましくは０．１０〜０．３０μｍ、さらに好ましくは０．１０〜０．１５μｍである。
【００３４】
本発明で用いられるグラフト共重合体（Ａ）は、上記のごとくに製造したグラフト共重合体ラテックスを酢酸カルシウムまたは硫酸アルミニウム等の金属塩を溶解した熱水中に投入し、塩折、凝固することによりグラフト共重合体を分離し、回収することができる。
【００３５】
本発明の樹脂組成物を構成する共重合体（Ｂ）は、芳香族アルケニル化合物とメタクリル酸エステルを必須の構成成分とする共重合体であって、必要に応じてこれらと共重合可能な他のビニル単量体成分を含むことができる。共重合体（Ｂ）を構成するのに使用される芳香族アルケニル化合物としては、スチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン、２，４−ジメチルスチレン、ｐ−ブロモスチレン、ｐ−クロロスチレン等が挙げられ、メタクリル酸エステルとしては、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸プロピル、メタクリル酸ｎ−ブチル等が挙げられる。また、これらと共重合可能な他のビニル単量体としては、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、フマロニトリル、マレオニトリル、Ｎ−置換マレイミド化合物、無水マレイン酸等の不飽和酸無水物、塩化ビニル等のハロゲン化ビニル化合物、エチレン、プロピレン等の不飽和炭化水素およびアクリル酸、メタクリル酸等の不飽和カルボン酸が挙げられる。
【００３６】
本発明で用いられる共重合体（Ｂ）を構成する芳香族アルケニル化合物成分、メタクリル酸エステル成分およびこれらと共重合可能な他のビニル単量体成分の含有量としては特に限定されるものではないが、得られる樹脂組成物の流動性、耐候性、耐衝撃性および熱安定性を考慮すると、芳香族アルケニル化合物成分が１〜９９重量％、メタクリル酸エステル成分が９９〜１重量％および共重合可能な他のビニル単量体成分が０〜４０重量％であることが好ましい。より好ましくは、芳香族アルケニル化合物成分が５〜８０重量％、メタクリル酸エステル成分が９５〜２０重量％および共重合可能な他のビニル単量体成分０〜４０重量％である。
【００３７】
また、本発明で用いられる共重合体（Ｂ）の分子量は特に限定されないが、得られる樹脂組成物の流動性、耐候性、機械特性を考慮すると、重量平均分子量が５０，０００〜５００，０００の範囲が好ましく、より好ましくは５０，０００〜３００，０００の範囲である。
【００３８】
本発明で用いられる共重合体（Ｂ）は、芳香族アルケニル化合物成分とメタクリル酸エステル成分を必須成分として含有することが重要であり、例えば芳香族アルケニル化合物のみを必須成分とした場合は、得られる樹脂組成物の耐候性が低下し、一方、メタクリル酸エステル成分のみを必須成分とした場合は、得られる樹脂組成物の流動性が低下するようになる。
【００３９】
本発明で用いられる共重合体（Ｂ）は、通常公知の乳化重合法、懸濁重合法、溶液重合法および塊状重合法によって得ることができる。このうち、得られる共重合体の熱安定性および生産性を考慮すると、懸濁重合法および塊状重合法を用いて製造することが好ましい。
【００４０】
本発明の樹脂組成物は、上記のごとく製造したグラフト共重合体（Ａ）と共重合体（Ｂ）を必須成分とするものである。樹脂組成物中の各成分の含有量は特に限定されないが、得られる樹脂組成物の耐衝撃性、剛性、流動性および耐候性を考慮すると、好ましい含有量の範囲は、合計量を１００重量部としたとき、グラフト共重合体（Ａ）０．１〜９９．８重量部に対して共重合体（Ｂ）９９．９〜０．２重量部の範囲であり、より好ましくはグラフト共重合体（Ａ）１０〜７０重量部に対して共重合体（Ｂ）３０〜９０重量部となる範囲であり、さらに好ましくはグラフト共重合体（Ａ）２０〜５０重量部に対して共重合体（Ｂ）５０〜８０重量部となる範囲である。
【００４１】
本発明の樹脂組成物は、通常、公知の混合混練方法、例えば粉末、ビーズ、またはペレット状態の樹脂を所定量秤量して混合し、得られた混合物を溶融混練する方法等により得ることができる。溶融混練する際には、押出機または、バンバリーミキサー、加圧ニーダー、ロール等の混練機等を用いればよい。
【００４２】
本発明の樹脂組成物は、そのまま成形品の製造原料に供することができる。また、さらに必要に応じて染料、顔料、安定剤、補強剤、充填材、難燃剤等を配合することができる。
【００４３】
本発明の樹脂組成物は、射出成形法、押出成形法、ブロー成形法、圧縮成形法、カレンダー成形法、インフレーション成形法等の各種成形方法によって、目的の成形品とされる。
【００４４】
【実施例】
以下実施例により本発明を説明する。なお、参考例、実施例および比較例において『部』および『％』は特に断らない限り『重量部』および『重量％』を意味する。
【００４５】
また、参考例、実施例および比較例における物性の評価は以下に示す方法によって行った。
【００４６】
（１）重量平均粒子径
ラテックス中のポリオルガノシロキサンの重量平均粒子径およびラテックス中のグラフト共重合体の重量平均粒子径は、大塚電子（株）製、ＤＬＳ−７００型を用いた動的光散乱法により求めた。
【００４７】
（２）アイゾット衝撃強度
ＡＳＴＭＤ２５６に準拠して測定した。
【００４８】
（３）スパイラル流動長
幅１５ｍｍ、厚み２ｍｍのスパイラル状の射出成形用金型による射出成形を、東芝機械（株）製、射出成形機ＩＳ−１００ＥＮを用いて、シリンダー設定温度２３０℃、金型温度６０℃、インジェクションスピード５０％および射出圧力設定５３％の条件で行い、射出成形した成形品の樹脂の流動方向の長さを測定することによって行った。
【００４９】
（４）顔料着色性
東芝機械（株）製、射出成形機ＩＳ−１００ＥＮで成形した１００ｍｍ×１００ｍｍ×厚さ３ｍｍの黒着色板を用いてＪＩＳＺ８７２９に準拠した色相測定によって測定した。
【００５０】
（５）耐候性
１００ｍｍ×１００ｍｍ×厚さ３ｍｍの白着色板をサンシャインウエザーメーター（スガ試験機（株）製）で１０００時間処理した後の色差計で測定した変色の度合い（ΔＥ）および下記式（１）で算出した光沢度保持率により評価した。
【００５１】
【数１】

【００５２】
［参考例１］グラフトの共重合体Ｓ−１の製造
オクタメチルシクロテトラシロキサン９８部、γ−メタクリロイルオキシプロピルジメトキシメチルシラン２部を混合してシロキサン系混合物１００部を得た。これにドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム０．６７部を溶解した蒸留水３００部を添加し、ホモミキサーにて１００００回転／分で２分間撹拌した後、ホモジナイザーに３００ｋｇ／ｃｍ² の圧力で１回通し、安定な予備混合オルガノシロキサンラテックスを得た。
【００５３】
一方、試薬注入容器、冷却管、ジャケット加熱機および撹拌装置を備えた反応器内に、ドデシルベンゼンスルホン酸１０部と蒸留水９０部とを注入し、１０％のドデシルベンゼンスルホン酸水溶液を調製した。この水溶液を８５℃に加熱した状態で、予備混合オルガノシロキサンラテックスを４時間にわたって滴下し、滴下終了後１時間温度を維持し、冷却した。次いで、この反応物を苛性ソーダ水溶液で中和した。このようにして得られたラテックスを１７０℃で３０分間乾燥して固形分を求めたところ、１７．７％であった。また、ラテックス中のポリオルガノシロキサンの重量平均粒子径は、０．０５μｍであった。
【００５４】
次に、試薬注入容器、冷却管、ジャケット加熱機および撹拌装置を備えた反応器内に、上記ポリオルガノシロキサンラテックス５３．３部、Ｎ−ラウロイルザルコシンナトリウム０．３部を採取し、蒸留水２５８．５部を添加混合した後、ｎ−ブチルアクリレート５７部、アリルメタクリレート０．３部、１，３−ブチレングリコールジメタクリレート０．１部およびキュメンヒドロパーオキサイド０．１４部の混合物を添加した。この反応器に窒素気流を通して、雰囲気の窒素置換を行い、６０℃まで昇温した。内部の液温が６０℃となった時点で、硫酸第一鉄０．０００１部、エチレンジアミン四酢酸二ナトリウム塩０．０００３部およびロンガリット０．２４部を蒸留水１０部に溶解させた水溶液を添加し、ラジカル重合を開始せしめた。アクリレート成分の重合により、液温は７８℃まで上昇した。１時間この状態を維持し、アクリレート成分の重合を完結させてポリオルガノシロキサンとｎ−ブチルアクリレートゴムとからなる複合ゴムのラテックスを得た。
【００５５】
次いで、反応器内部の液温が６０℃に低下した後、ロンガリット０．４部を蒸留水１０部に溶解した水溶液を添加し、次いで、アクリロニトリル１２．９部、スチレン３８．８部およびキュメンヒドロパーオキサイド０．２３部の混合液を２時間にわたって滴下し重合した。滴下終了後、温度６０℃の状態を１時間保持した後、硫酸第一鉄０．０００２部、エチレンジアミン四酢酸二ナトリウム塩０．０００６部およびロンガリット０．２３部を蒸留水１０部に溶解させた水溶液を添加し、次いで、アクリロニトリル７．４部、スチレン２２．２部およびキュメンヒドロパーオキサイド０．１３部の混合液を２時間にわたって滴下し重合した。滴下終了後、温度６０℃の状態を１時間保持した後冷却し、ポリオルガノシロキサンとｎ−ブチルアクリレートゴムとからなる複合ゴムに、アクリロニトリルおよびスチレンをグラフト重合させたグラフト共重合体のラテックスを得た。得られたラテックス中のグラフト共重合体の重量平均粒子径は、０．１３μｍであった。次いで、硫酸アルミニウムを７．５％の割合で溶解した水溶液１５０部を６０℃に加熱し撹拌した。この中へ上記のグラフト共重合体ラテックス１００部を徐々に滴下し凝固した。次いで、析出物を分離し、洗浄した後乾燥して、グラフト共重合体Ｓ−１を得た。
【００５６】
［参考例２］重合体ＭＳ−１の製造
冷却管、ジャケット加熱機および撹拌装置を備えた耐圧反応器内に、水２５０部、スチレン４０部、メタクリル酸メチル６０部、アゾビスイソブチロニトリル０．０２部、ｎ−オクチルメルカプタン０．４部およびメタクリル酸メチル３０重量％とメタクリル酸カリウム７０重量％とからなる重合体０．１５部およびメタクリル酸メチル２５重量％、メタクリル酸カリウム１０重量％および２−スルホエチルメタクリル酸ソーダ６５重量％とからなる重合体０．５部を仕込み、碇型撹拌棒を用いて４００回転／毎分の条件で撹拌した。次いで、ジャケット加熱機により内温を８０℃まで昇温し、３時間重合反応を行った。次に、再びジャケット加熱機により内温を１００℃まで昇温し、２０分間保持して反応を完結させた。内容物を冷却後、遠心脱水機を用いて洗浄、脱水を繰り返し、さらに得られた固形物を乾燥して、白色粒状の共重合体ＭＳ−１を得た。この得られた重合体ＭＳ−１の重量平均分子量は、９０，０００であった。
【００５７】
［参考例３］重合体ＭＳ−２の製造
共重合体ＭＳ−１の製造において、スチレンの量を４０部から２５部に、そしてメタクリル酸メチルの量を６０部から７５部にそれぞれ変更した以外は共重合体ＭＳ−１と同様の方法を繰り返して白色粒状の共重合体ＭＳ−２を得た。この得られた重合体ＭＳ−２の重量平均分子量は、７０，０００であった。
【００５８】
［参考例４］重合体Ｍ−１の製造
冷却管、ジャケット加熱機および撹拌装置を備えた耐圧反応器内に、水２５０部、メタクリル酸メチル９９部、アクリル酸メチル１部、アゾビスイソブチロニトリル０．２０部、ｎ−オクチルメルカプタン０．４部、メタクリル酸メチル３０重量％とメタクリル酸カリウム７０重量％とからなる重合体０．１５部、およびメタクリル酸メチル２５重量％、メタクリル酸カリウム１０重量％および２−スルホエチルメタクリル酸ソーダ６５重量％とからなる重合体０．５部を仕込み、碇型撹拌棒を用いて４００回転／毎分の条件で撹拌した。次いで、ジャケット加熱機により内温を８０℃まで昇温し、３時間重合反応を行った。次に、再びジャケット加熱機により内温を１００℃まで昇温し、２０分間保持して反応を完結させた。次いで、内容物を冷却後、遠心脱水機を用いて洗浄、脱水を繰り返し、さらに得られた固形物を乾燥して、白色粒状の共重合体Ｍ−１を得た。この得られた共重合体Ｍ−１の重量平均分子量は、９０，０００であった。
【００５９】
［参考例５］共重合体Ａ−１の製造
冷却管、ジャケット加熱機および撹拌装置を備えた耐圧反応器内に、水１５０部、アクリロニトリル２５部、スチレン７５部、アゾビスイソブチロニトリル０．２０部、ｔ−ドデシルメルカプタン０．４部およびポリビニルアルコール０．７部を仕込み、碇型撹拌棒を用いて４００回転／毎分の条件で撹拌した。次いで、ジャケット加熱機により内温を７５℃まで昇温し、２時間重合反応を行った。次に、再びジャケット加熱機により内温を１１０℃まで昇温し、２０分間保持して反応を完結させた。次いで、内容物を冷却後、遠心脱水機を用いて洗浄、脱水を繰り返し、さらに得られた固形物を乾燥して、白色粒状の共重合体Ａ−１を得た。この得られた重合体Ａ−１の重量平均分子量は、８０，０００であった。
【００６０】
［実施例１〜２、比較例１〜３］
参考例１〜５にて製造したグラフト共重合体Ｓ−１および共重合体ＭＳ−１、ＭＳ−２、Ｍ−１、Ａ−１、ならびにポリスチレン（スミブライトＭ−１４０、住友化学工業（株）製）を表１に示す割合でそれぞれ混合し、さらに熱安定剤として、アデカスタブＣ（旭電化工業（株）製）を０．３部、離型剤としてステアリン酸バリウムを０．４部、滑剤としてＥＢＳ（エチレンビスステアレート）を０．４部、光安定剤としてアデカスタブＬＡ−６３Ｐ（旭電化工業（株）製）を０．２部、アデカスタブＬＡ−３６（旭電化工業（株）製）を０．２部、さらに着色剤として酸化チタン（ＣＲ６０−２、石原産業（株）製）を３．０部添加した後ヘンシェルミキサーを用いて十分混合して樹脂組成物を得た。これらの樹脂組成物をバレル温度を２３０℃に設定した二軸押出機で賦形し、白着色したペレットを得た。次いで、この得られたペレットをシリンダー温度２３０℃、金型温度６０℃に設定した射出成形機で射出成形して、１００ｍｍ×１００ｍｍ×厚さ３ｍｍの白着色板を得た。この白着色板を用いて行った耐候性試験結果を表１に示した。また、得られたペレットを用いてスパイラル流動長の測定を行った。結果を表１に示した。また、得られたペレットを用いてアイゾット衝撃強度測定用の試験片を射出成形により作製し、これを用いてアイゾット衝撃強度の測定を行った。結果を表１に示した。
【００６１】
また、上記樹脂組成物において、着色剤を酸化チタン３．０部からカーボンブラック（三菱化学（株）製）０．８部に変更し、それぞれを同様のブレンド、賦形を行い黒着色したペレットを得た。次いで、このペレットを用いて上記と同じ条件で射出成形を行って１００ｍｍ×１００ｍｍ×厚さ３ｍｍの黒着色板を得た。この黒着色板を用いて行った顔料着色性の評価結果を表１に示した。
【００６２】
【表１】

【００６３】
実施例および比較例より、以下のことが明らかとなった。
（１）実施例１〜２に示す本発明の樹脂組成物は、マトリックス樹脂として（（Ｂ）成分）スチレン−メタクリル酸メチル共重合体を用いているため、耐衝撃性で、高い光沢度の保持率および良好な耐変色性（ΔＥ）を示し、かつ高い流動性および良好な顔料着色性を有しており、高いレベルの耐候性、成形性および発色性が必要となる用途、例えば自動車外装品等に好適に使用することができる。
（２）比較例１に示す本発明外の樹脂組成物は、マトリックス樹脂としてメタクリル樹脂を用いているため、耐衝撃性で、優れた耐候性および顔料着色性を有してはいるものの、流動性が低く、大型あるいは薄肉形状を有する成形品の射出成形が困難であり、利用できる成形品の形状、あるいは加工法に制限が生じる。
（３）比較例２に示す本発明外の樹脂組成物は、マトリックス樹脂としてスチレン−アクリロニトリル共重合体を用いているため、優れた耐衝撃性と高い流動性を示すものの、顔料着色性が十分でなく、特に耐変色性（ΔＥ）が高く、耐候性が要求される用途には使用することができない。
（４）比較例３に示す本発明外の樹脂組成物は、マトリックス樹脂としてポリスチレンを用いているために、耐衝撃性で高い流動性を示すものの、顔料着色性が十分でなく、特に光沢度の保持性および耐変色性がともに悪いため、耐候性が要求される用途には使用することができない。
【００６４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の樹脂組成物は、耐衝撃性で、高い溶融成形時の流動性と良好な耐候性、ならびに優れた顔料着色性を同時に有し、特に、そのバランスは、従来知られているポリオルガノシロキサンとアクリレートゴムからなる複合ゴムをゴム源とした樹脂材料では得られない非常に高いレベルであり、各種工業用材料としての利用価値は極めて高いものである。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a thermoplastic resin composition, and more particularly to a thermoplastic resin composition excellent in impact resistance, fluidity, weather resistance and pigment colorability.
[0002]
[Background Art and Problems to be Solved by the Invention]
Improving the impact resistance of resin materials has great industrial utility, including not only expanding the application of materials, but also enabling thinner and larger molded products. Development has been made by various methods.
[0003]
In particular, a resin material in which a rubber component having a low glass transition temperature (Tg) or a low elastic modulus is dispersed in a resin matrix has been industrialized due to its excellent impact resistance.
[0004]
Among these, a resin material using a graft copolymer including a composite rubber composed of a polyorganosiloxane excellent in weather resistance, impact resistance and thermal stability and an alkyl (meth) acrylate rubber as a rubber component is disclosed in JP-A-1- No. 190746 and Japanese Patent No. 2,558,126 Has been proposed. Further, regarding the improvement of the pigment colorability, JP-A-8-41149 discloses a graft copolymer in which a vinyl monomer is graft-polymerized to a composite rubber comprising a specific polydimethylsiloxane and an alkyl (meth) acrylate rubber. A resin composition comprising a polymer and an acrylonitrile-styrene copolymer as constituents is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 8-199025, in which a composite rubber comprising a specific polyorganosiloxane and an alkyl (meth) acrylate rubber is added to vinyl. JP-A-8-283524 discloses a resin composition comprising a graft copolymer obtained by graft polymerization of monomers and a maleimide copolymer as constituents, and further includes polyorganosiloxane, alkyl (meth) acrylate rubber, Graft copolymer obtained by graft polymerization of vinyl monomer and polymethyl Resin composition as a constituent component a methacrylate resin has been proposed.
[0005]
However, the resin composition described in JP-A-8-41149 is excellent in impact resistance and fluidity at the time of melt molding, but uses an acrylonitrile-styrene copolymer as a matrix resin. There are drawbacks such as insufficient weather resistance and limitations in outdoor use. Further, the resin composition described in JP-A-8-199025 is excellent in impact resistance and heat resistance, but uses a maleimide resin as a matrix resin. Could not be used for applications where the Further, the resin composition described in JP-A-8-283524 is impact resistant, has little discoloration of the molded product even when used indoors and outdoors, and has good weather resistance, but as a matrix resin Since polymethacrylate resin is used, the fluidity at the time of melt molding is low, and it is difficult to injection-mold a molded product having a large or thin shape like an automobile member. There was a problem that the law was restricted.
[0006]
That is, conventionally, in a resin composition comprising a graft copolymer including a composite rubber composed of a polyorganosiloxane and an alkyl (meth) acrylate rubber and a thermoplastic resin, the fluidity and discoloration during high melt molding are high. There has not yet been found a material having a small amount of good weather resistance, and there has been a strong demand for the development of a resin material that satisfies these simultaneously.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The present inventors, for a resin composition comprising a graft copolymer containing a composite rubber comprising a polyorganosiloxane and an alkyl (meth) acrylate rubber, and a thermoplastic resin, the component composition of the matrix resin and the resin composition obtained. As a result of diligent investigations on fluidity and weather resistance, surprisingly, by using a specific polymer in the matrix, it has excellent impact and fluidity and weather resistance, and excellent pigmentation. The present inventors have found that a resin composition having a property can be obtained and reached the present invention.
[0008]
That is, the present invention relates to a composite rubber ((a-1) + (a-2)) comprising (A) (a-1) polyorganosiloxane and (a-2) alkyl (meth) acrylate rubber, -3) Graft copolymer obtained by graft polymerization of at least one monomer selected from aromatic alkenyl compounds, methacrylic acid esters, acrylic acid esters and vinyl cyanide compounds 10-70 parts by weight And (B) aromatic alkenyl compound component 25-80% by weight And methacrylate components Contains 20-75% by weight Copolymer 30 to 90 parts by weight (however, (A) and (B) in total 100 parts by weight) A thermoplastic resin composition comprising:
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Although it does not specifically limit as polyorganosiloxane (a-1) which comprises the graft copolymer (A) in this invention, Preferably, it is a polyorganosiloxane containing a vinyl polymerizable functional group. More preferably, it is composed of 0.3 to 3 mol% of vinyl polymerizable functional group-containing siloxane units and 97 to 99.7 mol% of dimethylsiloxane units, and a silicon atom having three or more siloxane bonds is contained in polydimethylsiloxane. This is the case of 1 mol% or less with respect to all silicon atoms.
[0010]
When the vinyl polymerizable functional group-containing siloxane unit in the polyorganosiloxane (a-1) is less than 0.3 mol%, the compounding with the alkyl (meth) acrylate rubber (a-2) becomes insufficient, and the graft copolymer weight The appearance defect derived from the bleed-out of the polyorganosiloxane on the surface of the molded article of the resin composition containing the coalescence (A) is likely to occur. Moreover, the silicon atom which has a vinyl polymerizable functional group containing siloxane unit in polyorganosiloxane (a-1) exceeds 3 mol%, or has 3 or more siloxane bonds with respect to all the silicon atoms in polyorganosiloxane. When it exceeds 1 mol%, the impact resistance of the resin composition containing the graft copolymer (A) tends to be low.
[0011]
Further, considering both the impact resistance and the molded appearance of the resin composition containing the graft copolymer (A), the vinyl polymerizable functional group-containing siloxane unit in the polyorganosiloxane (a-1) is 0.5 to 2%. It is preferable to set it as mol%, More preferably, it is 0.5-1 mol%.
[0012]
As a method for producing the polyorganosiloxane (a-1), a latex obtained by emulsifying a mixture of dimethylsiloxane and a vinyl-polymerizable functional group-containing siloxane, or a mixture containing a siloxane-based crosslinking agent as necessary with an emulsifier and water. Is made into a fine particle by using a homomixer that makes fine particles by a shearing force by high-speed rotation or a homogenizer that makes fine particles by a jet output from a high-pressure generator, and then polymerized at a high temperature using an acid catalyst, and then an alkaline substance And a method of neutralizing the acid.
[0013]
There are two methods for adding an acid catalyst for polymerization, such as a method of mixing with a siloxane mixture, an emulsifier and water, and a method of dropping a latex in which a siloxane mixture is finely divided into a high-temperature acid aqueous solution at a constant rate. Considering the ease of controlling the particle size of siloxane, a method in which a latex in which a siloxane mixture is finely divided is dropped into a high-temperature acid aqueous solution at a constant rate is preferable.
[0014]
The size of the polyorganosiloxane particles is not particularly limited, but considering the pigment colorability of the resin composition containing the graft copolymer (A), the weight average particle size is preferably 0.2 μm or less, more preferably 0.8 μm. 1 μm or less.
[0015]
Moreover, as a dimethylsiloxane used for manufacture of a polyorganosiloxane (a-1), the dimethylsiloxane type | system | group cyclic body of 3 or more member ring is mentioned, The thing of 3-6 membered ring is preferable. Specific examples include hexamethylcyclotrisiloxane, octamethylcyclotetrasiloxane, decamethylcyclopentasiloxane, dodecamethylcyclohexasiloxane, and the like. These may be used alone or in combination of two or more.
[0016]
Further, the vinyl polymerizable functional group-containing siloxane contains a vinyl polymerizable functional group and can be bonded to dimethylsiloxane via a siloxane bond, and considering the reactivity with dimethylsiloxane, the vinyl polymerizable functional group is included. Various alkoxysilane compounds containing groups are preferred. Specifically, β-methacryloyloxyethyldimethoxymethylsilane, γ-methacryloyloxypropyldimethoxymethylsilane, γ-methacryloyloxypropylmethoxydimethylsilane, γ-methacryloyloxypropyltrimethoxysilane, γ-methacryloyloxypropylethoxydiethylsilane, methacryloyloxysiloxanes such as γ-methacryloyloxypropyldiethoxymethylsilane and δ-methacryloyloxybutyldiethoxymethylsilane, vinylsiloxanes such as tetramethyltetravinylcyclotetrasiloxane, p-vinylphenyldimethoxymethylsilane, and γ-mercaptopropyl And mercaptosiloxanes such as dimethoxymethylsilane and γ-mercaptopropyltrimethoxysilane. These vinyl polymerizable functional group-containing siloxanes can be used alone or as a mixture of two or more.
[0017]
As the siloxane-based crosslinking agent, trifunctional or tetrafunctional silane-based crosslinking agents such as trimethoxymethylsilane, triethoxyphenylsilane, tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, and tetrabutoxysilane are used.
[0018]
The emulsifier used in the production of the polyorganosiloxane (a-1) in the present invention is preferably an anionic emulsifier, and an emulsifier selected from sodium alkylbenzene sulfonate, sodium polyoxyethylene nonylphenyl ether sulfate, and the like. used. Particularly preferred are sulfonic acid-based emulsifiers such as sodium alkylbenzene sulfonate and sodium lauryl sulfonate. These emulsifiers are used in the range of about 0.05 to 5 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the siloxane mixture. If the amount used is small, the dispersion state becomes unstable and the emulsified state with a minute particle size cannot be maintained. Further, when the amount used is large, the resin composition molded product resulting from the emulsifier is colored.
[0019]
The method of mixing a siloxane mixture, an emulsifier, water and / or an acid catalyst includes mixing by high-speed stirring and mixing by a high-pressure emulsifier such as a homogenizer. This is a preferable method because the distribution is small.
[0020]
Examples of the acid catalyst used for polymerization of the polyorganosiloxane (a-1) include sulfonic acids such as aliphatic sulfonic acid, aliphatic substituted benzenesulfonic acid, and aliphatic substituted naphthalenesulfonic acid, and mineral acids such as sulfuric acid, hydrochloric acid, and nitric acid. Can be mentioned. These acid catalysts are used alone or in combination of two or more. Of these, aliphatic substituted benzene sulfonic acid is preferable, and n-dodecyl benzene sulfonic acid is particularly preferable in view of excellent stability of the polyorganosiloxane latex. Further, when n-dodecylbenzenesulfonic acid and a mineral acid such as sulfuric acid are used in combination, the coloring of the resin composition due to the emulsifier component of the polyorganosiloxane latex can be reduced.
[0021]
The polymerization temperature of the polyorganosiloxane is preferably 50 ° C. or higher, more preferably 80 ° C. or higher.
[0022]
The polymerization time of the polyorganosiloxane (a-1) is 2 hours or more, more preferably 5 hours or more when the acid catalyst is mixed with a siloxane mixture, an emulsifier and water to form a fine particle for polymerization. In the method of lowering the latex in which the siloxane mixture is finely divided, it is preferable to hold for about 1 hour after the end of the dropwise addition of the latex. The polymerization can be stopped by cooling the reaction solution and further neutralizing the latex with an alkaline substance such as caustic soda, caustic potash or sodium carbonate.
[0023]
The alkyl (meth) acrylate rubber (a-2) constituting the graft copolymer (A) in the present invention is a polymer of an alkyl (meth) acrylate and a polyfunctional alkyl (meth) acrylate. Examples of the alkyl (meth) acrylate include alkyl acrylates such as methyl acrylate, ethyl acrylate, n-propyl acrylate, n-butyl acrylate, and 2-ethylhexyl acrylate, and alkyl methacrylates such as hexyl methacrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, and n-lauryl methacrylate. In particular, the use of n-butyl acrylate is preferable. Examples of the polyfunctional alkyl (meth) acrylate include allyl (meth) acrylate, ethylene glycol di (meth) acrylate, propylene glycol di (meth) acrylate, 1,3-butylene glycol di (meth) acrylate, 1,4- Examples include butylene glycol di (meth) acrylate. Moreover, it is preferable that the usage-amount of polyfunctional alkyl (meth) acrylate is 0.1 to 20 weight% in an alkyl (meth) acrylate component, More preferably, it is 0.2 to 5 weight%, More preferably, it is 0. .2 to 1% by weight. Alkyl (meth) acrylates and polyfunctional alkyl (meth) acrylates are used alone or in combination of two or more.
[0024]
Composite rubber ((a-1) + (a-2) comprising polyorganosiloxane (a-1), which is a constituent component of the graft copolymer (A) in the present invention, and alkyl (meth) acrylate rubber (a-2) )) Can be prepared by adding the alkyl (meth) acrylate component to the latex of the polyorganosiloxane (a-1) component and polymerizing with the action of a normal radical polymerization initiator. As a method of adding alkyl (meth) acrylate, there are a method of batch mixing with the latex of the polyorganosiloxane (a-1) component and a method of dropping at a constant rate into the latex of the polyorganosiloxane (a-1) component. is there. In addition, when the impact resistance of the resin composition containing the obtained graft copolymer (A) is considered, the method of collectively mixing the latex of a polyorganosiloxane (a-1) component is preferable.
[0025]
The amount of the polyorganosiloxane (a-1) in the composite rubber ((a-1) + (a-2)) in the present invention is preferably 1 to 20% by weight. If it is less than 1% by weight, the impact resistance tends to be low because the amount of polyorganosiloxane is small. On the other hand, if it exceeds 20% by weight, the pigmentation of the molded product obtained from the resin composition containing the graft copolymer (A) can be reduced. Show a tendency to decrease. In consideration of both impact resistance and pigment colorability of the resin composition containing the graft copolymer (A), the polyorganosiloxane (a) in the composite rubber ((a-1) + (a-2)) The amount of -1) is more preferably 6 to 20% by weight, still more preferably 10 to 20% by weight.
[0026]
As the radical polymerization initiator used for the polymerization, a peroxide, an azo initiator, or a redox initiator combined with an oxidizing agent / reducing agent is used. Among these, a redox initiator is preferable, and a sulfoxylate initiator in which ferrous sulfate, ethylenediaminetetraacetic acid disodium salt, longalite, and hydroperoxide are combined is particularly preferable.
[0027]
The polymerization temperature for obtaining the composite rubber ((a-1) + (a-2)) is not particularly limited, but is preferably 50 to 90 ° C.
[0028]
The graft copolymer (A) constituting the resin composition of the present invention comprises (a-3) an aromatic alkenyl compound, a methacrylic acid ester, an acrylic acid ester, and cyanide to the composite rubber produced by emulsion polymerization as described above. It can be produced by graft polymerization of at least one monomer selected from vinyl chloride compounds.
[0029]
Examples of the aromatic alkenyl compound used to obtain the graft copolymer (A) include styrene, α-methylstyrene, vinyltoluene and the like, and examples of the methacrylic acid ester include methyl methacrylate, ethyl methacrylate, 2 -Ethylhexyl methacrylate and the like, acrylic acid esters such as methyl acrylate, ethyl acrylate and butyl acrylate, and vinyl cyanide compounds such as acrylonitrile and methacrylonitrile. Among these, a mixture of styrene and acrylonitrile is preferable in consideration of the thermal stability of the resin composition containing the graft copolymer (A).
[0030]
Graft polymerization is performed on at least a latex of composite rubber ((a-1) + (a-2)) selected from (a-3) aromatic alkenyl compound, methacrylic acid ester, acrylic acid ester and vinyl cyanide compound. It can be carried out in one or more stages by radical polymerization by adding one kind of monomer, but in consideration of the impact resistance and pigment colorability of the resulting resin composition containing the graft copolymer, the polymerization can be carried out in two or more stages. Preferably it is done. Further, various chain transfer agents for adjusting the molecular weight and graft ratio of the graft polymer can be added to the monomer used in the graft polymerization.
[0031]
The amount of the component (a-3) that is a monomer used to constitute the graft copolymer (A) in the present invention is not particularly limited, but is (a-3) relative to the graft copolymer (A). ) Component is preferably 50 to 80% by weight, more preferably 50 to 70% by weight, still more preferably 50 to 60% by weight. (A-3) If the amount of the component is less than 50% by weight, the pigment colorability of the resulting resin composition tends to decrease. On the other hand, if the amount exceeds 80% by weight, the amount of rubber is low, so the impact resistance is low. Prone.
[0032]
In obtaining the graft polymer (A), the polymerization temperature is not particularly limited, but is carried out at a temperature of 60 to 80 ° C.
[0033]
Further, the particle size of the graft copolymer (A) prepared as described above is not particularly limited, but considering both the impact resistance and the pigment colorability of the resulting resin composition, the number average particle The diameter is preferably 0.10 to 0.5 μm, more preferably 0.10 to 0.30 μm, still more preferably 0.10 to 0.15 μm.
[0034]
In the graft copolymer (A) used in the present invention, the graft copolymer latex produced as described above is poured into hot water in which a metal salt such as calcium acetate or aluminum sulfate is dissolved, and salt-folded and solidified. Thus, the graft copolymer can be separated and recovered.
[0035]
The copolymer (B) constituting the resin composition of the present invention is a copolymer having an aromatic alkenyl compound and a methacrylic acid ester as essential components, and can be copolymerized with these as necessary. The vinyl monomer component can be included. Examples of the aromatic alkenyl compound used to constitute the copolymer (B) include styrene, α-methylstyrene, vinyltoluene, 2,4-dimethylstyrene, p-bromostyrene, and p-chlorostyrene. Examples of the methacrylic acid ester include methyl methacrylate, ethyl methacrylate, propyl methacrylate, and n-butyl methacrylate. Other vinyl monomers copolymerizable therewith include acrylonitrile, methacrylonitrile, fumaronitrile, maleonitrile, N-substituted maleimide compounds, unsaturated acid anhydrides such as maleic anhydride, and halogenated substances such as vinyl chloride. Examples include vinyl compounds, unsaturated hydrocarbons such as ethylene and propylene, and unsaturated carboxylic acids such as acrylic acid and methacrylic acid.
[0036]
The content of the aromatic alkenyl compound component, the methacrylic acid ester component, and other vinyl monomer components copolymerizable therewith that constitute the copolymer (B) used in the present invention is not particularly limited. However, considering the fluidity, weather resistance, impact resistance and thermal stability of the resulting resin composition, the aromatic alkenyl compound component is 1 to 99% by weight, the methacrylic acid ester component is 99 to 1% by weight, and copolymerization It is preferred that the other possible vinyl monomer component is 0 to 40% by weight. More preferably, the aromatic alkenyl compound component is 5 to 80% by weight, the methacrylic acid ester component is 95 to 20% by weight, and another copolymerizable vinyl monomer component is 0 to 40% by weight.
[0037]
Further, the molecular weight of the copolymer (B) used in the present invention is not particularly limited, but considering the fluidity, weather resistance and mechanical properties of the obtained resin composition, the weight average molecular weight is 50,000 to 500,000. Is preferable, and more preferably in the range of 50,000 to 300,000.
[0038]
It is important that the copolymer (B) used in the present invention contains an aromatic alkenyl compound component and a methacrylic acid ester component as essential components. On the other hand, when only the methacrylic acid ester component is an essential component, the fluidity of the resulting resin composition is lowered.
[0039]
The copolymer (B) used in the present invention can be obtained by a generally known emulsion polymerization method, suspension polymerization method, solution polymerization method and bulk polymerization method. Among these, in consideration of the thermal stability and productivity of the resulting copolymer, it is preferable to produce the copolymer using a suspension polymerization method and a bulk polymerization method.
[0040]
The resin composition of the present invention comprises the graft copolymer (A) and copolymer (B) produced as described above as essential components. The content of each component in the resin composition is not particularly limited, but considering the impact resistance, rigidity, fluidity and weather resistance of the resulting resin composition, the preferred content range is 100 parts by weight of the total amount. The range of 99.9 to 0.2 parts by weight of the copolymer (B) relative to 0.1 to 99.8 parts by weight of the graft copolymer (A), more preferably the graft copolymer. (A) It is the range used as 30-90 weight part of copolymers (B) with respect to 10-70 weight part, More preferably, it is a copolymer (with respect to 20-50 weight part of graft copolymers (A) ( B) The range is 50 to 80 parts by weight.
[0041]
The resin composition of the present invention can be usually obtained by a known mixing and kneading method, for example, a method in which a predetermined amount of a resin in a powder, bead, or pellet state is weighed and mixed, and the resulting mixture is melt-kneaded. . When melt-kneading, an extruder or a kneader such as a Banbury mixer, a pressure kneader, or a roll may be used.
[0042]
The resin composition of the present invention can be directly used as a raw material for producing molded products. Furthermore, dyes, pigments, stabilizers, reinforcing agents, fillers, flame retardants and the like can be blended as necessary.
[0043]
The resin composition of the present invention is made a target molded article by various molding methods such as injection molding, extrusion molding, blow molding, compression molding, calendar molding, inflation molding and the like.
[0044]
【Example】
The following examples illustrate the invention. In the reference examples, examples and comparative examples, “parts” and “%” mean “parts by weight” and “% by weight” unless otherwise specified.
[0045]
Moreover, the physical properties in Reference Examples, Examples and Comparative Examples were evaluated by the methods shown below.
[0046]
(1) Weight average particle diameter
The weight average particle diameter of the polyorganosiloxane in the latex and the weight average particle diameter of the graft copolymer in the latex were determined by a dynamic light scattering method using DLS-700 type manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd.
[0047]
(2) Izod impact strength
Measured according to ASTM D256.
[0048]
(3) Spiral flow length
Injection molding using a spiral injection mold with a width of 15 mm and a thickness of 2 mm is performed using an injection molding machine IS-100EN manufactured by Toshiba Machine Co., Ltd., with a cylinder set temperature of 230 ° C., a mold temperature of 60 ° C., and an injection speed. The measurement was performed under the conditions of 50% and an injection pressure setting of 53%, and the length of the injection molded molded product in the flow direction of the resin was measured.
[0049]
(4) Pigment colorability
It measured by the hue measurement based on JISZ8729 using the black colored board of 100 mm x 100 mmx thickness 3mm shape | molded with the Toshiba Machine Co., Ltd. product and injection molding machine IS-100EN.
[0050]
(5) Weather resistance
The degree of color change (ΔE) measured with a color difference meter after processing a white colored plate of 100 mm × 100 mm × thickness 3 mm with a sunshine weather meter (manufactured by Suga Test Instruments Co., Ltd.) for 1000 hours and calculated by the following formula (1) The gloss retention was evaluated.
[0051]
[Expression 1]

[0052]
[Reference Example 1] Production of graft copolymer S-1
98 parts of octamethylcyclotetrasiloxane and 2 parts of γ-methacryloyloxypropyldimethoxymethylsilane were mixed to obtain 100 parts of a siloxane-based mixture. To this was added 300 parts of distilled water in which 0.67 part of sodium dodecylbenzenesulfonate was dissolved, and the mixture was stirred for 2 minutes at 10000 rpm with a homomixer, and then 300 kg / cm in a homogenizer. ² At a pressure of 1 to obtain a stable premixed organosiloxane latex.
[0053]
On the other hand, 10 parts of dodecylbenzenesulfonic acid and 90 parts of distilled water were injected into a reactor equipped with a reagent injection container, a cooling tube, a jacket heater and a stirrer to prepare a 10% aqueous solution of dodecylbenzenesulfonic acid. . While this aqueous solution was heated to 85 ° C., a premixed organosiloxane latex was added dropwise over 4 hours, and the temperature was maintained for 1 hour after the completion of the addition, followed by cooling. The reaction was then neutralized with aqueous sodium hydroxide. The latex thus obtained was dried at 170 ° C. for 30 minutes and the solid content was determined to be 17.7%. The weight average particle diameter of the polyorganosiloxane in the latex was 0.05 μm.
[0054]
Next, 53.3 parts of the polyorganosiloxane latex and 0.3 part of N-lauroylsarcosine sodium are collected in a reactor equipped with a reagent injection container, a cooling tube, a jacket heater, and a stirrer, and distilled water. After adding 258.5 parts, a mixture of 57 parts of n-butyl acrylate, 0.3 part of allyl methacrylate, 0.1 part of 1,3-butylene glycol dimethacrylate and 0.14 part of cumene hydroperoxide was added. . The atmosphere was purged with nitrogen through a nitrogen stream, and the temperature was raised to 60 ° C. When the internal liquid temperature reached 60 ° C., an aqueous solution in which 0.0001 part of ferrous sulfate, 0.0003 part of ethylenediaminetetraacetic acid disodium salt and 0.24 part of Rongalite were dissolved in 10 parts of distilled water was added. Then, radical polymerization was started. The liquid temperature rose to 78 ° C. by polymerization of the acrylate component. This state was maintained for 1 hour, and the polymerization of the acrylate component was completed to obtain a latex of a composite rubber composed of polyorganosiloxane and n-butyl acrylate rubber.
[0055]
Next, after the liquid temperature inside the reactor was lowered to 60 ° C., an aqueous solution in which 0.4 part of Rongalite was dissolved in 10 parts of distilled water was added, and then 12.9 parts of acrylonitrile, 38.8 parts of styrene and cumene hydro A mixture of 0.23 parts of peroxide was added dropwise over 2 hours for polymerization. After completion of the dropping, the temperature was maintained at 60 ° C. for 1 hour, and then 0.0002 part of ferrous sulfate, 0.0006 part of ethylenediaminetetraacetic acid disodium salt and 0.23 part of Rongalite were dissolved in 10 parts of distilled water. An aqueous solution was added, and then a mixture of 7.4 parts of acrylonitrile, 22.2 parts of styrene, and 0.13 part of cumene hydroperoxide was added dropwise over 2 hours for polymerization. After completion of the dropping, the temperature is maintained at 60 ° C. for 1 hour and then cooled to obtain a graft copolymer latex obtained by graft-polymerizing acrylonitrile and styrene onto a composite rubber composed of polyorganosiloxane and n-butyl acrylate rubber. It was. The weight average particle diameter of the graft copolymer in the obtained latex was 0.13 μm. Next, 150 parts of an aqueous solution in which aluminum sulfate was dissolved at a rate of 7.5% was heated to 60 ° C. and stirred. Into this, 100 parts of the graft copolymer latex was gradually dropped and coagulated. Next, the precipitate was separated, washed, and dried to obtain graft copolymer S-1.
[0056]
[Reference Example 2] Production of polymer MS-1
In a pressure-resistant reactor equipped with a condenser, a jacket heater and a stirrer, 250 parts of water, 40 parts of styrene, 60 parts of methyl methacrylate, 0.02 part of azobisisobutyronitrile, 0.4 of n-octyl mercaptan 0.15 parts of a polymer consisting of 30 parts by weight of methyl methacrylate and 70% by weight of potassium methacrylate, 25% by weight of methyl methacrylate, 10% by weight of potassium methacrylate and 65% by weight of sodium 2-sulfoethyl methacrylate The polymer consisting of 0.5 parts was charged and stirred using a vertical stirring bar at 400 rpm. Next, the internal temperature was raised to 80 ° C. with a jacket heater, and a polymerization reaction was carried out for 3 hours. Next, the internal temperature was raised again to 100 ° C. with a jacket heater and held for 20 minutes to complete the reaction. After cooling the contents, washing and dehydration were repeated using a centrifugal dehydrator, and the obtained solid was dried to obtain white granular copolymer MS-1. The obtained polymer MS-1 had a weight average molecular weight of 90,000.
[0057]
[Reference Example 3] Production of polymer MS-2
In the production of copolymer MS-1, the same method as that for copolymer MS-1 except that the amount of styrene was changed from 40 parts to 25 parts and the amount of methyl methacrylate was changed from 60 parts to 75 parts, respectively. Repeatedly, white granular copolymer MS-2 was obtained. The resulting polymer MS-2 had a weight average molecular weight of 70,000.
[0058]
[Reference Example 4] Production of polymer M-1
In a pressure resistant reactor equipped with a condenser, a jacket heater and a stirrer, 250 parts of water, 99 parts of methyl methacrylate, 1 part of methyl acrylate, 0.20 part of azobisisobutyronitrile, n-octyl mercaptan 0 .4 parts, 0.15 part of a polymer consisting of 30% by weight of methyl methacrylate and 70% by weight of potassium methacrylate, and 25% by weight of methyl methacrylate, 10% by weight of potassium methacrylate and sodium 2-sulfoethyl methacrylate 65 0.5 parts by weight of a polymer consisting of 5% by weight was charged and stirred using a vertical stirring bar at 400 rpm. Next, the internal temperature was raised to 80 ° C. with a jacket heater, and a polymerization reaction was carried out for 3 hours. Next, the internal temperature was raised again to 100 ° C. with a jacket heater and held for 20 minutes to complete the reaction. Next, after cooling the contents, washing and dehydration were repeated using a centrifugal dehydrator, and the obtained solid was dried to obtain a white granular copolymer M-1. The resulting copolymer M-1 had a weight average molecular weight of 90,000.
[0059]
[Reference Example 5] Production of copolymer A-1
In a pressure-resistant reactor equipped with a condenser, a jacket heater and a stirrer, 150 parts of water, 25 parts of acrylonitrile, 75 parts of styrene, 0.20 part of azobisisobutyronitrile, 0.4 part of t-dodecyl mercaptan and Polyvinyl alcohol 0.7 part was prepared, and it stirred on the conditions of 400 rotation / min using the vertical stirring rod. Next, the internal temperature was raised to 75 ° C. with a jacket heater, and a polymerization reaction was carried out for 2 hours. Next, the internal temperature was raised again to 110 ° C. with a jacket heater and held for 20 minutes to complete the reaction. Next, after cooling the contents, washing and dehydration were repeated using a centrifugal dehydrator, and the obtained solid was dried to obtain a white granular copolymer A-1. The obtained polymer A-1 had a weight average molecular weight of 80,000.
[0060]
[Examples 1-2, Comparative Examples 1-3]
Graft copolymer S-1 and copolymers MS-1, MS-2, M-1, A-1 and polystyrene (Sumibright M-140, Sumitomo Chemical Co., Ltd.) produced in Reference Examples 1 to 5 )) At a ratio shown in Table 1, and as a heat stabilizer, Adeka Stub C (manufactured by Asahi Denka Kogyo Co., Ltd.) is 0.3 parts, barium stearate is 0.4 parts as a release agent, EBS (ethylene bis stearate) 0.4 parts as a lubricant, Adeka Stub LA-63P (Asahi Denka Kogyo Co., Ltd.) 0.2 part as a light stabilizer, Adeka Stub LA-36 (Asahi Denka Kogyo Co., Ltd.) ) And 0.2 part of titanium oxide (CR60-2, manufactured by Ishihara Sangyo Co., Ltd.) as a colorant were added, and then thoroughly mixed using a Henschel mixer to obtain a resin composition. These resin compositions were shaped with a twin screw extruder having a barrel temperature set at 230 ° C. to obtain white-colored pellets. Next, the obtained pellets were injection-molded with an injection molding machine set at a cylinder temperature of 230 ° C. and a mold temperature of 60 ° C. to obtain a white colored plate of 100 mm × 100 mm × thickness 3 mm. Table 1 shows the results of a weather resistance test performed using this white colored plate. Moreover, spiral flow length was measured using the obtained pellet. The results are shown in Table 1. Moreover, the test piece for Izod impact strength measurement was produced by injection molding using the obtained pellet, and Izod impact strength was measured using this. The results are shown in Table 1.
[0061]
Further, in the above resin composition, the colorant is changed from 3.0 parts of titanium oxide to 0.8 parts of carbon black (manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation), and the same blending and shaping are performed for each to give black colored pellets. Got. Next, injection molding was performed using the pellets under the same conditions as above to obtain a black colored plate having a size of 100 mm × 100 mm × thickness 3 mm. Table 1 shows the evaluation results of the pigment colorability performed using this black colored plate.
[0062]
[Table 1]

[0063]
From the examples and comparative examples, the following became clear.
(1) Since the resin composition of the present invention shown in Examples 1 and 2 uses a styrene-methyl methacrylate copolymer (component (B)) as a matrix resin, it is impact resistant and has high gloss. Applications that exhibit retention and good discoloration resistance (ΔE), have high fluidity and good pigment coloration, and require high levels of weather resistance, moldability and color development, such as automotive exteriors It can be used suitably for goods etc.
(2) Since the resin composition outside the present invention shown in Comparative Example 1 uses a methacrylic resin as a matrix resin, it has impact resistance and excellent weather resistance and pigment colorability. Therefore, injection molding of a molded product having a large size or a thin shape is difficult, and the shape of a molded product that can be used or a processing method is limited.
(3) Since the resin composition outside the present invention shown in Comparative Example 2 uses a styrene-acrylonitrile copolymer as a matrix resin, it exhibits excellent impact resistance and high fluidity, but has sufficient pigment colorability. In particular, it has high discoloration resistance (ΔE) and cannot be used for applications requiring weather resistance.
(4) Since the resin composition outside the present invention shown in Comparative Example 3 uses polystyrene as a matrix resin, it exhibits impact resistance and high fluidity, but has insufficient pigment colorability, particularly glossiness. Therefore, it cannot be used for applications requiring weather resistance.
[0064]
【The invention's effect】
As described above, the resin composition of the present invention is impact resistant, has high fluidity during melt molding, good weather resistance, and excellent pigment colorability at the same time. This is a very high level that cannot be obtained with a resin material using a known composite rubber composed of polyorganosiloxane and acrylate rubber as a rubber source, and its utility value as various industrial materials is extremely high.

Claims

(A) (a-1) A composite rubber ((a-1) + (a-2)) comprising (a-2) polyorganosiloxane and (a-2) alkyl (meth) acrylate rubber, (a-3) aromatic 10 to 70 parts by weight of a graft copolymer obtained by graft polymerization of at least one monomer selected from alkenyl compounds, methacrylic acid esters, acrylic acid esters and vinyl cyanide compounds, and (B) aromatic alkenyl compound component 25 80 wt% of a copolymer of 30 to 90 parts by weight containing 20 to 75 wt% methacrylic ester component (the total 100 parts by weight of (a) and (B)), the thermoplastic resin composition comprising.