JP5916305B2 - ランプハウジング用熱可塑性樹脂組成物及び成形品 - Google Patents
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Description
一方、糸バリの発生を抑制するための振動溶着用樹脂組成物としては、ブタジエンゴムをコアとした特殊な構造のゴムを用いたゴム強化スチレン系樹脂を含む組成物(特許文献3)、ブタジエンとアクリル酸アルキルエステルからなるゴムを用いたゴム強化スチレン系樹脂を含む組成物(特許文献4)、ブタジエンゴム強化樹脂とシリコーン系ゴム強化樹脂を使用する組成物(特許文献5)等が知られている。しかしながら、これらの文献においては、ダイレクト蒸着性に関しては言及されていない。
本発明の目的は、耐衝撃性、耐熱性及び成形外観性に優れた成形品を与え、他の樹脂成形品との優れた溶着性、及び、ダイレクト蒸着後に美麗な光輝外観が得られるランプハウジング用熱可塑性樹脂組成物及びそれを含む成形品を提供することである。
1.[A]ゲル含量が70質量%以上であり、トルエンによる膨潤度が5.5〜30倍であり、体積平均粒子径が100〜200nmであり、且つ、該体積平均粒子径と数平均粒子径との比が1.1未満であるアクリル系ゴム質重合体(a1)の存在下、芳香族ビニル化合物及びシアン化ビニル化合物を含むビニル系単量体を重合して得られた、アクリル系ゴム質重合体強化グラフト樹脂と、[B]オルガノシロキサン系ゴム、及び、(メタ)アクリル酸アルキルエステルに由来する構造単位を有する(共)重合体ゴムを含む複合ゴム(b1)の存在下、単独重合体のガラス転移温度が0℃を超える(メタ)アクリル酸アルキルエステル化合物、芳香族ビニル化合物及びシアン化ビニル化合物を含むビニル系単量体を重合して得られた、複合ゴム強化グラフト樹脂と、[C]マレイミド系化合物に由来する構造単位を、全構造単位に対して10〜70質量%含むマレイミド系共重合体と、[D]芳香族ビニル化合物に由来する構造単位、並びに、シアン化ビニル化合物に由来する構造単位、及び/又は、(メタ)アクリル酸アルキルエステル化合物に由来する構造単位を含み、且つ、マレイミド系化合物に由来する構造単位を含まない重合体と、を含有するランプハウジング用熱可塑性樹脂組成物であって、上記アクリル系ゴム質重合体(a1)の含有量及び上記複合ゴム(b1)の含有量の合計は、上記アクリル系ゴム質重合体強化グラフト樹脂[A]、上記複合ゴム強化グラフト樹脂[B]、上記マレイミド系共重合体[C]及び上記重合体[D]の合計を100質量%とした場合に、8〜35質量%であり、且つ、マレイミド系化合物に由来する構造単位の含有量は、上記アクリル系ゴム質重合体強化グラフト樹脂[A]を構成する構造単位、上記複合ゴム強化グラフト樹脂[B]を構成する構造単位、上記マレイミド系共重合体[C]を構成する構造単位、及び、上記重合体[D]を構成する構造単位の合計を100質量%とした場合に、5〜30質量%であることを特徴とするランプハウジング用熱可塑性樹脂組成物。
2.上記アクリル系ゴム質重合体(a1)及び上記複合ゴム(b1)の含有割合が、両者の合計を100質量%とした場合に、それぞれ、10〜95質量%及び5〜90質量%である上記1に記載のランプハウジング用熱可塑性樹脂組成物。
3.上記ランプハウジング用熱可塑性樹脂組成物をアセトン中に浸漬して得られたアセトン可溶重合体の極限粘度が、0.2〜1.0dl/gである上記1又は2に記載のランプハウジング用熱可塑性樹脂組成物。
4.ダイレクト蒸着により蒸着層をその表面に形成する成形品の成形用材料である上記1乃至3のいずれか一項に記載のランプハウジング用熱可塑性樹脂組成物。
5.振動溶着法が適用される成形品の成形用材料である上記1乃至4のいずれか一項に記載のランプハウジング用熱可塑性樹脂組成物。
6.上記1乃至5のいずれか一項に記載のランプハウジング用熱可塑性樹脂組成物を含むことを特徴とする成形品。
本明細書において、「(メタ)アクリル」は、アクリル及びメタクリルを、「(共)重合体」は、単独重合体及び共重合体を意味する。
尚、グラフト重合により得られたゴム強化樹脂は、通常、ゴム質重合体強化グラフト樹脂のほかに、ゴム質重合体にグラフトしていない(共)重合体(以下、「未グラフト重合体」という。)を含む。この未グラフト重合体の構成は、使用したビニル系単量体(a2)の種類に依存し、上記ビニル系単量体(a2)がマレイミド系化合物を含む場合、得られる未グラフト重合体は、通常、本発明の組成物において、成分[C]に含まれる。また、上記ビニル系単量体(a2)が、マレイミド系化合物を除く他の芳香族ビニル化合物、並びに、シアン化ビニル化合物及び/又は(メタ)アクリル酸アルキルエステル化合物を含む場合、得られる未グラフト重合体は、通常、本発明の組成物において、成分[D]に含まれる。
上記アクリル系ゴム質重合体(a1)は、(メタ)アクリル酸アルキルエステル化合物に由来する構造単位を含む単独重合体であってよいし、この構造単位を含む共重合体であってもよい。この共重合体は、(メタ)アクリル酸アルキルエステル化合物に由来する構造単位を2種以上含む共重合体であってよいし、(メタ)アクリル酸アルキルエステル化合物に由来する構造単位と、他のビニル系単量体に由来する構造単位とを含む共重合体であってもよい。更に、このアクリル系ゴム質重合体(a1)は、架橋重合体であってよいし、非架橋重合体であってもよい。
上記シアン化ビニル化合物としては、アクリロニトリル、メタクリロニトリル等が挙げられる。
上記アミド基含有不飽和化合物としては、アクリルアミド、メタクリルアミド等が挙げられる。
上記アルキルビニルエーテルとしては、アルキル部を構成するアルキル基の炭素原子数が1〜6の化合物が挙げられる。
上記2官能性(メタ)アクリル酸エステルとしては、1,6−ヘキサンジオールジアクリレート、エチレングリコールジメタクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、(メタ)アクリル酸アリル、ネオペンチルグリコールジメタクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、トリエチレングリコールジメタクリレート等が挙げられる。
上記3官能性(メタ)アクリル酸エステルとしては、トリメチロールプロパントリアクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールトリメタクリレート等が挙げられる。
上記4官能性(メタ)アクリル酸エステルとしては、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ペンタエリスリトールテトラメタクリレート等が挙げられる。
上記5官能性(メタ)アクリル酸エステルとしては、ペンタエリスリトールペンタアクリレート、ペンタエリスリトールペンタメタクリレート等が挙げられる。
上記6官能性(メタ)アクリル酸エステルとしては、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサメタクリレート等が挙げられる。
上記多価アルコールの(メタ)アクリル酸エステルとしては、(ポリ)エチレングリコールジメタクリレート等が挙げられる。
その他、ジアリルマレート、ジアリルフマレート、トリアリルシアヌレート、トリアリルイソシアヌレート、ジアリルフタレート、ビスフェノールAのビス(アクリロイルオキシエチル)エーテル等を用いることができる。
これらのうち、メタクリル酸アリル及びトリアリルシアヌレートが好ましい。
まず、アクリル系ゴム質重合体(a1)の約0.2グラムを秤量(質量をWrとする。)し、トルエン25mlに投入して、軽く撹拌する。その後、25℃にて48時間放置し、予め、秤量した200メッシュの金網(質量をWmグラムとする。)を用いてろ過して不溶分と可溶分とに分離する。分離後、速やかに、不溶分を、ろ別した金網とともに秤量(質量をW1グラムとする)し、その秤量値(W1)から金網の秤量値(Wm)を差し引いて、トルエンで膨潤した不溶分の秤量値を得る(質量をWsグラムとする。)。次いで、トルエンで膨潤した不溶分には、トルエンが含まれているため、これを、25℃で12時間風乾し、引き続き、真空乾燥機を用いて、60℃で12時間乾燥することにより、不溶分に含まれるトルエンを乾燥除去する。乾燥後の不溶分を金網と共に秤量し(質量をW2グラムとする。)、その秤量値(W2)から金網の秤量値(Wm)を差し引いて、不溶分の乾燥重量を得る(質量をWdグラムとする。)。これらの秤量値から、ゲル含量及びトルエン膨潤度は、下記式により算出される。
ゲル含量(質量%)=〔Wd(g)/Wr(g)〕×100
=〔{W2(g)−Wm(g)}/Wr(g)〕×100
トルエン膨潤度(倍)=Ws(g)/Wd(g)
=〔W1(g)−Wm(g)〕/〔W2(g)−Wm(g)〕
また、上記アクリル系ゴム質重合体(a1)の体積平均粒子径(Mv)と、数平均粒子径(以下、「Mn」ともいう。)との比で表される粒子径分布(Mv/Mn)は、1.1未満であり、好ましくは1.07未満である。
上記Mv及び/又は粒子径分布(Mv/Mn)が、上記範囲外にある場合には、成形品の耐衝撃性、光輝性、及び、振動溶着時の糸バリの抑制が不十分となる場合がある。
(1)第1重合工程
アルキルスルホン酸塩及び/又はアルキル硫酸エステル塩(以下、これらを「乳化剤(e)」ともいう。)の存在下に、(メタ)アクリル酸アルキルエステル化合物(m1−1)50〜100質量%と、(メタ)アクリル酸アルキルエステル化合物(m1−1)と共重合可能な他の化合物(m1−2)0〜50質量%(但し、(m1−1)及び(m1−2)の合計は100質量%である。)とからなる単量体(m1)を、水性媒体中で重合し、第1重合体を形成する重合工程。
(2)第2重合工程
上記第1重合体の存在下、アルキルスルホン酸塩及び/又はアルキル硫酸エステル塩(乳化剤(e))の存在下又は非存在下に、(メタ)アクリル酸アルキルエステル化合物(m2−1)50〜99.99質量%と、炭素−炭素二重結合を2つ以上有する重合性不飽和化合物(m2−2)0.01〜5質量%と、(メタ)アクリル酸アルキルエステル化合物(m2−1)及び重合性不飽和化合物(m2−2)と共重合可能な他の化合物(m2−3)0〜49.99質量%(但し、(m2−1)、(m2−2)及び(m2−3)の合計は100質量%である。)とからなる単量体(m2)を、水性媒体中で重合し、共重合体(a11)を得る工程。
そして、上記重合工程で用いる単量体(m1)及び(m2)の使用量の割合を、両者の合計を100質量%とした場合に、それぞれ、1〜50質量%及び50〜99質量%とするものである。
R1−SO3M (1)
(式中、R1は、炭素原子数8〜20の炭化水素基であり、Mは、Na又はKである。)
上記アルキル硫酸エステル塩としては、オクチル硫酸ナトリウム、2−エチルヘキシル硫酸ナトリウム、デシル硫酸ナトリウム、ラウリル硫酸ナトリウム、ラウリル硫酸カリウム、ラウリル硫酸アンモニウム、ラウリル硫酸トリエタノールアミン、ミリスチル硫酸ナトリウム、ステアリル硫酸ナトリウム、セチル硫酸ナトリウム、ポリオキシエチレンラウリルエーテル硫酸ナトリウム等が挙げられる。
また、レドックス型重合開始剤としては、亜硫酸ナトリウム、チオ硫酸ナトリウム、ナトリウムホルムアルデヒドスルホキシレート、アスコルビン酸、硫酸第一鉄等を還元剤とし、ペルオキソ二硫酸カリウム、過酸化水素、tert−ブチルハイドロパーオキサイド等を酸化剤としたものを用いることができる。
上記第1重合工程における反応系のpHは、特に限定されないが、通常、2〜12の範囲である。反応系のpHを上記範囲に維持しつつ、重合を進めることにより、上記性質を有するアクリル系ゴム質重合体(a1)である共重合体(a11)とするための第1重合体を効率よく製造することができる。
尚、上記第1重合工程を、重合転化率85%以上で終了した場合には、得られる第1重合体の体積平均粒子径は、通常、40〜120nmである。
上記第2重合工程において、乳化剤を用いる場合には、必要に応じて、重合開始剤、連鎖移動剤(分子量調節剤)、電解質等を使用することができる。これらの成分としては、いずれも、上記例示した化合物を用いることができる。
上記第2重合工程を、第1重合工程と同じ反応系において進める場合、第1重合工程で得られた、第1重合体を含むラテックスに、上記単量体(m2)を添加して、重合を進めればよく、必要により、水性媒体等を新たに添加してもよい。
また、上記第2重合工程を、新たな反応系において進める場合、上記第1重合工程で得られた、第1重合体を含むラテックスをそのまま用いてよいし、必要に応じて、このラテックスを、水性媒体に懸濁させた懸濁液を用いてもよい。
また、上記乳化剤(e)の使用量は、上記単量体(m2)を100質量部とした場合に、好ましくは、0.01〜4.0質量部、より好ましくは0.02〜3.0質量部、更に好ましくは0.04〜2.5質量部である。上記乳化剤(e)の使用量が上記範囲にあると、上記性質を有するアクリル系ゴム質重合体(a1)である共重合体(a11)を効率よく製造することができ、また、得られる成形品を、耐衝撃性及び光輝性に優れたものとすることができる。
上記第2重合工程における反応系のpHは、特に限定されないが、通常、2〜12の範囲である。反応系のpHを上記範囲に維持しつつ、重合を進めることにより、上記性質を有するアクリル系ゴム質重合体(a1)である共重合体(a11)を効率よく製造することができる。
肥大化処理の方法としては、肥大化用重合体を含むラテックスに、無水酢酸、酢酸、硝酸、リン酸等の酸を添加する方法が挙げられる。これらのうち、無水酢酸が好ましく、これにより肥大化後の粒子径にばらつきのないアクリル系ゴム質重合体(a1)とすることができる。
上記カルボキシル基含有不飽和化合物としては、(メタ)アクリル酸、エタクリル酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、クロトン酸、桂皮酸等が挙げられる。これらの化合物は、単独であるいは2つ以上を組み合わせて用いることができる。
上記オキサゾリン基含有不飽和化合物としては、ビニルオキサゾリン等が挙げられる。
(1)アクリル系ゴム質重合体(a1)の存在下に、芳香族ビニル化合物及びシアン化ビニル化合物からなるビニル系単量体(a2−1)を重合して得られた樹脂
(2)アクリル系ゴム質重合体(a1)の存在下に、芳香族ビニル化合物、シアン化ビニル化合物及び(メタ)アクリル酸エステル化合物からなるビニル系単量体(a2−2)を重合して得られた樹脂
尚、上記重合開始剤は、反応系に一括して、又は、連続的に添加することができる。
尚、上記連鎖移動剤は、反応系に一括して、又は、連続的に添加することができる。
上記ビニル系単量体(a2)を重合する際の重合温度は、通常、40℃〜80℃、好ましくは50℃〜75℃である。また、重合時間は、通常、4〜8時間である。
アセトン可溶重合体は、未グラフト重合体に相当するものであり、上記のように、使用したビニル系単量体(a2)の種類により、成分[C]及び/又は成分[D]に含まれるものがある。
グラフト率(%)={(S−T)/T}×100
式中、Sは、グラフト重合により得られたゴム強化樹脂を、アセトンに投入し、振とう機を用いて、振とう(温度23℃、2時間)した後、遠心分離機を用いて、遠心分離(温度0℃、回転数28,000rpm、1時間)し、不溶分と可溶分とを分離して得られる不溶分(温度60℃、12時間乾燥)の質量(g)であり、Tは、ゴム強化樹脂に含まれるアクリル系ゴム質重合体(a1)の質量(g)である。このアクリル系ゴム質重合体(a1)の質量は、重合処方及び重合転化率から算出する方法、赤外線吸収スペクトル(IR)により求める方法等により得ることができる。
上記アルコキシシラン化合物としては、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、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ラン;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等のビニルフェニルシラン;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ランが挙げられる。これらの化合物は、単独で用いてよいし、2つ以上を組み合わせて用いてもよい。
(1)オルガノシロキサン混合物に乳化剤と水とを添加してラテックスを得て、ラテックスの微粒子化を行った後、これと酸触媒とを混合して反応させる方法。
(2)オルガノシロキサン混合物に乳化剤と水と共に酸触媒を添加してラテックスとし、ラテックスの微粒子化を行い反応させる方法。
上記酸触媒の使用量は、オルガノシロキサン混合物100質量部に対して、好ましくは0.1〜15質量部である。
また、上記方法(2)においては、酸触媒を、そのまま用いてよいし、水に溶かしてなる酸触媒水溶液を用いてもよい。そして、酸触媒又は酸触媒水溶液を、オルガノシロキサン混合物、乳化剤及び水に添加し、混合することができる。
また、重合温度は、いずれの場合も、好ましくは50℃以上、より好ましくは80℃以上である。
以上の操作により得られたポリオルガノシロキサン(b1−1)の体積平均粒子径は、好ましくは120nm以下、より好ましくは100nm以下である。但し、下限は、通常、60nmである。
上記単量体(mm)は、(メタ)アクリル酸アルキルエステル化合物のみであってよいし、(メタ)アクリル酸アルキルエステル化合物と、他の化合物とからなるものであってもよい。
上記(メタ)アクリル酸アルキルエステル化合物としては、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸n−プロピル、アクリル酸n−ブチル、メタクリル酸ヘキシル、(メタ)アクリル酸2−エチルヘキシル、メタクリル酸ドデシル及びメタクリル酸トリデシルが好ましく、アクリル酸n−ブチル及びアクリル酸2−エチルヘキシルが特に好ましい。
上記アクリル交叉剤としては、(メタ)アクリル酸アリル、トリアリルシアヌレート、トリアリルイソシアヌレート等が挙げられる。これらは、単独で用いてよいし、2つ以上を組み合わせて用いてもよい。
上記の(メタ)アクリル酸アルキルエステル化合物、アクリル交叉剤及びアクリル架橋剤の使用比率は、これらの合計を100質量%とした場合に、それぞれ、好ましくは、80〜99.99質量%、0.01〜10質量%及び0〜10質量%である。尚、(メタ)アクリル酸アルキルエステル化合物の特に好ましい使用量は、90〜99.99質量%である。
また、上記単量体(mm)におけるアクリル架橋剤の使用量が10質量%以下であれば、ポリ(メタ)アクリル酸エステル(b1−2)のゴム弾性を維持することができる。
このとき、供給される単量体(mm)は、そのままであってよいし、あるいは、予め、単量体(mm)と、乳化剤と、水とを含む混合物を用いて調製した乳化物を用いてもよい。後者の場合、単量体(mm)を微粒子化した乳化物を用いてもよい。
上記乳化剤を用いることにより、乳化重合時のラテックスを安定に保持し、重合転化率を高めることができる。また、上記乳化剤として、上記ポリオルガノシロキサン(b1−1)の製造に用いた乳化剤と同じものを用いてもよい。
単独重合体のガラス転移温度が0℃を超える(メタ)アクリル酸アルキルエステル化合物としては、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸n−ブチル、メタクリル酸イソブチル、アクリル酸メチル等が挙げられる。
芳香族ビニル化合物及びシアン化ビニル化合物については、上記ビニル系単量体(a2)で使用可能な芳香族ビニル化合物及びシアン化ビニル化合物を適用することができる。
尚、上記ビニル系単量体(b2)に含まれる、芳香族ビニル化合物及びシアン化ビニル化合物の使用量の割合は、両者の合計を100質量%とした場合に、それぞれ、好ましくは10〜90質量%及び10〜90質量%である。
尚、上記成分[A]が、アクリル系ゴム質重合体部と、マレイミド系化合物に由来する構造単位(c1)を含む共重合体部とからなるグラフト樹脂である場合、及び、上記成分[B]が、複合ゴム部と、マレイミド系化合物に由来する構造単位(c1)を含む共重合体部とからなるグラフト樹脂である場合、には、これらのグラフト樹脂は、成分[C]に含まれないものとする。即ち、この成分[C]は、構造的に、上記成分[A]及び[B]と独立した成分である。
尚、上記成分[C]は、構造単位(c1)を1種のみ含む共重合体であってよいし、2種以上含む共重合体であってもよい。
(C1)マレイミド系化合物、及び、芳香族ビニル化合物の共重合体。
(C2)マレイミド系化合物、芳香族ビニル化合物、及び、不飽和酸無水物の共重合体。
(C3)マレイミド系化合物、芳香族ビニル化合物、及び、シアン化ビニル化合物の共重合体。
(C4)マレイミド系化合物、芳香族ビニル化合物、シアン化ビニル化合物、及び、不飽和酸無水物の共重合体。
(C5)マレイミド系化合物、芳香族ビニル化合物、及び、(メタ)アクリル酸エステル化合物の共重合体。
(C6)マレイミド系化合物、芳香族ビニル化合物、(メタ)アクリル酸エステル化合物、及び、不飽和酸無水物の共重合体。
(C7)マレイミド系化合物、芳香族ビニル化合物、シアン化ビニル化合物、及び、(メタ)アクリル酸エステル化合物の共重合体。
(C8)マレイミド系化合物、芳香族ビニル化合物、シアン化ビニル化合物、(メタ)アクリル酸エステル化合物、及び不飽和酸無水物の共重合体。
上記極限粘度は、上記成分[C]をメチルエチルケトンに溶解させ、濃度の異なるものを5点調整し、ウベローデ粘度管を用いて、30℃で各濃度の還元粘度を測定することにより求められる。
尚、この成分[D]は、不飽和酸無水物、カルボキシル基含有不飽和化合物、ヒドロキシル基含有不飽和化合物、アミノ基含有不飽和化合物、アミド基含有不飽和化合物、エポキシ基含有不飽和化合物、オキサゾリン基含有不飽和化合物等に由来する構造単位を含んでもよい。
上記の芳香族ビニル化合物、シアン化ビニル化合物、(メタ)アクリル酸エステル化合物、不飽和酸無水物、カルボキシル基含有不飽和化合物、ヒドロキシル基含有不飽和化合物、アミノ基含有不飽和化合物、アミド基含有不飽和化合物、エポキシ基含有不飽和化合物及びオキサゾリン基含有不飽和化合物は、上記成分[A]の形成に用いることができるビニル系単量体(a2)として例示した化合物が適用される。そして、これらの化合物は、単独で用いてよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
(D1)構造単位(d1)及び(d2)からなる共重合体(芳香族ビニル化合物、及び、シアン化ビニル化合物の共重合体)。
(D2)構造単位(d1)及び(d3)からなる共重合体(芳香族ビニル化合物、及び、(メタ)アクリル酸エステル化合物の共重合体)。
(D3)構造単位(d1)、(d2)及び(d3)からなる共重合体(芳香族ビニル化合物、シアン化ビニル化合物、及び、(メタ)アクリル酸エステル化合物の共重合体)。
(D4)構造単位(d3)からなる(共)重合体((メタ)アクリル酸エステル化合物の(共)重合体)。
上記成分[D]の極限粘度は、上記成分[C]の極限粘度と同様にして求めることができる。
本発明の組成物が、他の熱可塑性樹脂を含有する場合、その含有量の上限は、上記成分[A]、[B]、[C]及び[D]の合計量を100質量部とした場合に、好ましくは30質量部、より好ましくは20質量部、更に好ましくは10質量部である。
尚、5〜30質量%という含有量は、成分[C]のみに由来することが好ましいが、成分[C]、並びに、成分[A]及び/又は成分[B]に由来するものであってもよい。後者の例としては、成分[A]が、アクリル系ゴム質重合体(a1)の存在下、芳香族ビニル化合物及びシアン化ビニル化合物及びマレイミド系化合物を含むビニル系単量体(a2)を重合して得られたグラフト樹脂であって、このグラフト樹脂における共重合体部が、マレイミド系化合物に由来する構造単位を含む場合、並びに、成分[B]が、複合ゴム(b1)の存在下、芳香族ビニル化合物及びシアン化ビニル化合物及びマレイミド系化合物を含むビニル系単量体(b2)を重合して得られたグラフト樹脂であって、このグラフト樹脂における共重合体部が、マレイミド系化合物に由来する構造単位を含む場合、である。
アセトン可溶重合体の極限粘度は、上記成分[C]の極限粘度と同様にして求めることができる。
また、原料[U]は、上記成分[C]に含まれるマレイミド系共重合体であり、予め、準備したマレイミド系共重合体をそのまま用いることができる。
ダイレクト蒸着の具体的な方法としては、例えば、10−3〜10−4Pa程度に減圧した容器内に、成形品を設置し、この容器内で気化又は昇華させた蒸着材料を、成形品の表面に付着させ、蒸着層を形成するものである。蒸着材料を、気化又は昇華させる場合には、抵抗加熱、高周波誘導等、公知の手段が、適宜、選択される。尚、蒸着材料としては、アルミニウム、クロム、亜鉛、金、銀、プラチナ、ニッケル等の金属の他、金属酸化物等を使用することができる。また、蒸着前の成形品には、予め、RFプラズマ、イオン銃照射等により密着性を向上させる処理を行ってもよいが、本発明の組成物によれば、得られる成形品に対して、その処理を省略することができる。
振動溶着法は、本発明の組成物を用いて、一方の樹脂部材を形成し、本発明の組成物又は他の組成物を用いて、ランプレンズ等の他方の樹脂部材を形成した後、2つの樹脂部材の接合したい面に、圧力及び往復運動による振動を加え、その摩擦熱によって、接着用部位の樹脂成分を溶融して、両者を接合する方法である。
他の組成物としては、ポリカーボネート樹脂、ポリメタクリル酸メチル等を含有する熱可塑性樹脂組成物等とすることができる。
組成物が成形加工性に優れるため、射出成形法、シート押出成形法、真空成形法、異形押出成形法、圧縮成形法、中空成形法、差圧成形法、ブロー成形法、発泡成形法、ガス注入成形法等に好適である。
また、本発明の成形品には、アンダーコート層の形成等行うことなく、その表面に、真空蒸着法、スパッタリング法等のダイレクト蒸着法を利用した金属化処理を施すことができる。
金属化処理された成形品は、光輝性に優れる。そして、この表面は、そのままでもよいが、例えば、埃等による傷の発生、酸化劣化等から保護するために、塗装、プラズマ重合等により、トップコート層を形成することができる。
物性及び評価に係る測定方法は、以下の通りである。
(1)アクリル系ゴム質重合体の粒子径及びその粒子径分布
ラテックス中のアクリルゴム質重合体の体積平均粒子径(Mv)及び数平均粒子径(Mn)は、HONEYWELL社製の「マイクロトラックUPA150」を用いて、25℃で測定した。単位はnmである。この測定値から、粒子径分布Mv/Mnを算出した。
(2)アクリル系ゴム質重合体のトルエン膨潤度及びゲル含量
トルエン膨潤度及びゲル含量は、以下の方法により求めた。
アクリル系ゴム質重合体の約0.2グラムを秤量(質量をWrとする。)し、トルエン25mlに投入して、軽く撹拌した。その後、25℃にて48時間放置し、予め、秤量した200メッシュの金網(質量をWmグラムとする。)を用いてろ過して不溶分と可溶分とに分離した。分離後、速やかに、不溶分を、ろ別した金網とともに秤量(質量をW1グラムとする)し、その秤量値(W1)から金網の秤量値(Wm)を差し引いて、トルエンで膨潤した不溶分の秤量値を得た(質量をWsグラムとする。)。次いで、トルエンで膨潤した不溶分には、トルエンが含まれているため、これを、25℃で12時間風乾し、引き続き、真空乾燥機を用いて、60℃で12時間乾燥することにより、不溶分に含まれるトルエンを乾燥除去した。乾燥後の不溶分を金網と共に秤量し(質量をW2グラムとする。)、その秤量値(W2)から金網の秤量値(Wm)を差し引いて、不溶分の乾燥重量を得た(質量をWdグラムとする。)。これらの秤量値から、ゲル含量及びトルエン膨潤度を、下記式により算出した。
ゲル含量(質量%)=〔Wd(g)/Wr(g)〕×100
=〔{W2(g)−Wm(g)}/Wr(g)〕×100
トルエン膨潤度(倍)=Ws(g)/Wd(g)
=〔W1(g)−Wm(g)〕/〔W2(g)−Wm(g)〕
尚、測定に用いたアクリル系ゴム質重合体は、上記重合体を含むラテックスを、15%の塩化カルシウム水溶液を攪拌しながら滴下して、重合体を凝固させ、水洗、乾燥して得られた固形ゴムである。
アクリル系ゴム質重合体を用いて得られたゴム強化樹脂(S)の一定量(xグラム)を、アセトンに投入し、振とう機を用いて2時間振とうし、遊離の(共)重合体(未グラフト重合体=アセトン可溶重合体)を溶解させた。その後、この液を、遠心分離器を用いて、28,000rpmで1時間遠心分離した。得られた不溶沈殿物を、真空乾燥機を用いて、120℃で2時間乾燥し、不溶分(グラフト樹脂)を秤量した(yグラム)。上記ゴム強化樹脂(S)のxグラムに含まれるアクリル系ゴム質重合体の量をxrグラムとすると、下記式によりグラフト率が算出される。アクリル系ゴム質重合体の代わりに、複合ゴムを用いて得られたゴム強化樹脂(T)の場合も同様に計算される。
グラフト率(%)=〔(y−xr)÷xr〕×100
合成例2−1〜2−11で得られたゴム強化樹脂(S)、及び、合成例2−12で得られたゴム強化樹脂(T)に対して、未グラフト重合体(アセトン可溶重合体)の極限粘度を測定した。また、原料成分を混練して得られた組成物から得られた、アセトン可溶重合体の極限粘度も測定した。単位は、dl/gである。
ISO 179に準拠して測定した。荷重は2J、単位はkJ/m2である。
(6)荷重たわみ温度
ISO 75に準拠して測定した。単位は℃である。
表面外観性を評価するに際して、着色剤として、表に記載の組成に対して、更に、堺化学社製ステアリン酸カルシウム「SC−100」(商品名)0.2部及び三菱化学社製カーボンブラック「RCF−#45」(商品名)0.5部を配合して得られた組成物を用いた。
この組成物を、日精樹脂工業社製電動射出成形機「エルジェクト NEX30」(商品名)に供給して、射出成形(樹脂温度220℃〜260℃、金型温度50℃)を行い、80mm×55mm×2.4mmの平板状の黒色成形品(55mmの一方の辺の中央に4mm×1mmのサイドゲートを備える)を得た。
この成形品の表面を目視にて観察し、下記基準にて、外観性を判定した。
◎:光沢に優れ、フローマーク及び色分かれが認められなかった。
○:光沢が良好であり、フローマーク及び色分かれがほとんど認められなかった。
△:光沢がやや劣り、フローマーク及び色分かれが多少認められた。
×:光沢が不十分であり、フローマーク及び色分かれが認められた。
上記(7)における表面外観性の評価のために用いた黒色組成物を、東芝機械社製射出成形機「IS−170FA」(型式名)に供給して、射出成形(樹脂温度220℃〜260℃)を行い、曲面状の表面に開口部を有するランプハウジング12を成形した(図2参照)。図面における寸法の単位は「mm」である。
一方、被着材として、三菱レイヨン社製メタクリル樹脂「アクリペットVH−4」(商品名)を、射出成形機に供給して、射出成形(樹脂温度220℃〜270℃)を行い、所定形状のランプレンズ11を得た(図1参照)。
その後、ランプレンズ11と、ランプハウジング12とを、日本エマソン社製振動溶着機「BURANSON2407」(型式名)により、図3に従って、振動溶着した。図3は、2つの部材の溶着箇所を示す図面であり、下記条件で、図1におけるA−A’線断面を示す、ランプレンズ11aの下向き突起部と、図2におけるB−B’線断面を示す、ランプハウジング12aの開口部の周縁部とを、溶着した。この振動溶着時において、樹脂粉体の個数(ランプハウジング内に発生し、且つ、目視で確認できる数十ミクロン〜2mm程度の樹脂粉体の個数)及び糸バリの本数(ランプハウジング内に発生した2mm以上の糸状のバリの本数)を計数した。これら、樹脂粉体の個数及び糸バリの本数から、下記基準に基づいて、「振動溶着性」を判定した。
○:樹脂粉体の個数が5個以下であった。糸バリ数が5本以下であった。
△:樹脂粉体の個数が6〜10個であった。糸バリ数が6〜10本であった。
×:樹脂粉体の個数は11個以上であった。糸バリ数が11本以上であった。
(i)粉量評価用の溶着条件
片振幅 0.5mm
初期圧力 2.0bar
初期振動時間 4.0秒
二段目圧力 4.0bar
二段目振動時間 2.0秒
(ii)糸バリ量評価用の溶着条件
片振幅 0.5mm
初期圧力 5.0bar
初期振動時間 0.5秒
二段目圧力 5.0bar
二段目振動時間 2.0秒。
上記(7)における表面外観性の評価のために用いた黒色組成物を、東芝機械社製射出成形機「IS−170FA」(型式名)に供給して、射出成形(樹脂温度220℃〜260℃)を行い、所定形状のランプハウジングを得た。次いで、このランプハウジングの表面に、スパッタリングにより、膜厚120nmのアルミニウムの蒸着膜を形成した。その後、この蒸着膜の表面に、HMDS(1,1,1,3,3,3−ヘキサメチルジシラザン)のプラズマ重合膜を形成し、光輝性評価用成形体を得た。スパッタリング条件及びプラズマ重合条件は、以下のとおりである。
<スパッタリング条件>
装置 新明和工業社製真空成膜装置「VRSP350MD」(型式名)
粗引き終了後の圧力 5.0Pa
本引き終了後の圧力 5.0×10−3Pa
導入ガス アルゴンを100sccm
成膜時の真空度 0.7Pa
<プラズマ重合条件>
導入ガス HMDSを30sccm
重合時の真空度 1.5Pa
2−1.アクリル系ゴム質重合体の合成
初めに、アクリル系ゴム質重合体強化グラフト樹脂を製造するためのアクリル系ゴム質重合体の合成方法を示す。
(1)薬液の調製
アクリル酸n−ブチル(以下、「BA」と略記する。)91.3部及びメタクリル酸アリル(以下、「AMA」と略記する。)0.7部を混合して、単量体混合物(I)を調製した。
また、水99部に、過硫酸カリウム(以下、「KPS」と略記する。)1部を溶解して、重合開始剤水溶液(以下、「OXI水溶液(I)」と略記する。)を調製した。
攪拌装置、原料及び助剤添加装置、温度計、加熱装置等を備えたガラス製反応器に、水150部、乳化剤としてドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム(以下、「SDBS」と略記する。)0.5部、及びBA8部を仕込んだ。その後、系内を攪拌しながら、窒素気流下で、反応系を加熱した。内温が65℃に達したところで、電解質である亜ジチオン酸ナトリウム(以下、「PHS」と略記する。)0.03部を反応器に添加し、その後、反応系を加熱した。
内温が75℃に達したところで、OXI水溶液(I)7部を仕込み、同温度で重合を開始した。重合開始から1時間経過したところで、第1重合工程の反応を終了した。尚、第1重合工程の反応終了時の重合転化率は96.2%、得られたラテックス中のゴム質重合体粒子の体積平均粒子径(Mv)は61nmであった。
上記ラテックスを収容した反応器に、単量体混合物(I)の3分の1と、OXI水溶液(I)7部とを仕込み、75℃で重合を開始した。重合開始から1時間後、反応器の内温が75℃になったところで、更に、単量体混合物(I)の3分の1と、OXI水溶液(I)7部とを供給し、重合を継続した。その1時間後、反応器の内温が75℃になったところで、残り3分の1の単量体混合物(I)と、OXI水溶液(I)7部とを供給し、重合を継続した。その1時間後、重合反応を終了し、アクリル系ゴム質重合体(a1−1)を含むラテックスを得た。
第2重合工程の反応終了時の重合転化率は99.6%、得られたラテックス中のアクリル系ゴム質重合体(a1−1)の体積平均粒子径(Mv)は133nm、粒子径分布Mv/Mnは1.03であった。また、トルエン膨潤度は15、ゲル含量は90.0%であった。以上の結果を表1に示す。
第1重合工程において、炭酸水素ナトリウム0.5部を添加した以外は、合成例1−1と同様にして、アクリル系ゴム質重合体(a1−2)を含むラテックスを得た。
第1重合工程終了時の重合転化率は97.1%、得られたラテックス中のゴム質重合体粒子の体積平均粒子径(Mv)は75nmであり、第2重合工程終了時の体積平均粒子径(Mv)は157m、粒子径分布Mv/Mnは1.04であった。また、トルエン膨潤度は21、ゲル含量は82.0%であった。以上の結果を表1に示す。
(1)薬液の調製
BA79部及びAMA1部を混合して、単量体混合物(II)を調製した。
また、水10部に、エチレンジアミン四酢酸二ナトリウム(以下、「EDTA」と略記する。)0.01部、硫酸第一鉄(以下、「FES」と略記する。)0.002部、及び、ナトリウムホルムアルデヒドスルホキシレート(以下、「NFS」と略記する。)0.3部を溶解して、スルホキシレート系還元剤水溶液(以下、「SFS水溶液(I)」と略記する。)を調製した。
更に、水30部に、クメンハイロドパーオキサイド(以下、「CHP」と略記する。)0.025部を溶解して、重合開始剤水溶液(以下、「CAT水溶液(I)」と略記する。)を調製した。
攪拌装置、原料及び助剤添加装置、温度計、加熱装置等を備えたガラス製反応器に、水300部、SDBS2.0部、及びBA20部を仕込んだ。その後、系内を攪拌しながら、窒素気流下で、反応系を加熱した。内温が60℃に達したところで、SFS水溶液(I)の85%分と、CAT水溶液(I)の30%分とを反応器に添加し、同温度で重合を開始した。重合開始から1時間経過したところで、第1重合工程の反応を終了した。尚、第1重合工程の反応終了時の重合転化率は98.5%、得られたラテックス中のゴム質重合体粒子の体積平均粒子径(Mv)は51nmであった。
上記ラテックスを収容した反応器に、SFS水溶液(I)の残り15%分を仕込み、その直後、単量体混合物(II)の70%分と、CAT水溶液(I)の40%分とを、いずれも1時間30分にわたって連続添加し、重合を開始した。この間、反応器の内温は60℃に保持した。添加が終了した後、同温度で30分間熟成した。その後(重合開始から2時間後)、単量体混合物(II)の残り30%分と、CAT水溶液(I)の残り30%分とを、いずれも1時間にわたって連続添加し、重合を継続した。添加が終了した後(重合開始から3時間後)、同温度で1時間熟成させた後、重合反応を終了し、アクリル系ゴム質重合体(a1−3)を含むラテックスを得た。
第2重合工程の反応終了時の重合転化率は96.7%、得られたラテックス中のアクリル系ゴム質重合体(a1−3)の体積平均粒子径(Mv)は93nm、粒子径分布Mv/Mnは1.06であった。また、トルエン膨潤度は7、ゲル含量は98.5%であった。以上の結果を表1に示す。
(1)薬液の調製
BA99.8部及びAMA0.2部を混合して、単量体混合物(III)を調製した。
また、重合開始剤水溶液として、合成例1−1と同じOXI水溶液(I)を用いた。
更に、水99部に、不均化ロジン酸カリウム石鹸1部及びKPS1部を溶解して、重合開始剤水溶液(以下、「OXI水溶液(II)」と略記する。)を調製した。
攪拌装置、原料及び助剤添加装置、温度計、加熱装置等を備えたガラス製反応器に、水170部、半硬化牛脂脂肪酸ナトリウム石鹸(以下、「SSF」と略記する。)0.03部、β−ナフタレンスルホン酸ホルマリン重縮合物のナトリウム塩(以下、「PNF塩」と略記する。)1.0部、電解質である炭酸水素ナトリウム1.0部及び単量体混合物(III)の10%分を仕込んだ。その後、系内を攪拌しながら、窒素気流下で、内温を65℃まで昇温した。65℃に達したところで、PHS0.005部を添加し、その後、反応系を加熱した。
内温が75℃に達したところで、OXI水溶液(I)7部を仕込み、同温度で重合を開始した。重合開始から1時間経過したところで、第1重合工程の反応を終了した。尚、第1重合工程の反応終了時の重合転化率は96.8%、得られたラテックス中のゴム質重合体粒子の体積平均粒子径(Mv)は112nmであった。
上記ラテックスを収容した反応器に、単量体混合物(III)の残り90%分と、OXI水溶液(II)10部とを、いずれも4時間にわたって連続添加し、重合を開始した。この間、反応系の温度は75℃に保持した。添加が終了した後、反応系の温度を、30分間かけて80℃まで昇温した。そして、この温度で1時間熟成し、重合反応を終了し、アクリル系ゴム質重合体(a1−4)を含むラテックスを得た。
第2重合工程の反応終了時の重合転化率は97.7%、得られたラテックス中のアクリル系ゴム質重合体(a1−4)の体積平均粒子径(Mv)は192nm、粒子径分布Mv/Mnは1.09であった。また、トルエン膨潤度は32、ゲル含量は41%であった。以上の結果を表1に示す。
第1重合工程において、反応器に仕込むSDBSの使用量を0.1部とし、また電解質としてPHS0.03部及び炭酸ナトリウム1.5部を併用した以外は、合成例1−1と同様にして、アクリル系ゴム質重合体(a1−5)を含むラテックスを得た。第1重合工程終了時の重合転化率は96.8%、得られたラテックス中のアクリル系ゴム質重合体(a1−5)の体積平均粒子径(Mv)は146nmであり、第2重合工程終了時の体積平均粒子径(Mv)は222m、粒子径分布Mv/Mnは1.09であった。また、トルエン膨潤度は18、ゲル含量は89.6%であった。以上の結果を表1に示す。
(1)薬液の調製
BA100部及びトリアリルシアヌレート0.3部を混合して、単量体混合物(IV)を調製した。
また、重合開始剤水溶液として、合成例1−1で調製したOXI水溶液(I)を用いた。
(2)アクリル系ゴム質重合体の製造
攪拌装置、原料及び助剤添加装置、温度計、加熱装置等を備えたガラス製反応器に、水200部、SSF1.5部及びピロリン酸ナトリウム(以下、「SPP」と略記する。)0.3部を仕込んだ。その後、系内を攪拌しながら、窒素気流下で、反応系を加熱した。内温が80℃に達したところで、単量体混合物(IV)100.3部及びOXI水溶液(I)30部を、いずれも4時間にわたって連続で反応器に供給して重合を行った。この間、反応器の内温は80℃に保持した。すべての薬液の添加が終了してから、更に1時間、80℃で保持して熟成させた後、重合反応を終了した。このときの重合転化率は97.8%、得られたラテックスに含まれるアクリル系ゴム質重合体の体積平均粒子径(Mv)は87nmであった。また、トルエン膨潤度は8、ゲル含量は89%であった。
次に、上記アクリル系ゴム質重合体の粒子径肥大化処理を、特開2003−138089号公報に記載の方法により行った。
上記アクリル系ゴム質重合体100部を含むラテックスを収容した反応器に、SDSB0.15部を添加した。その後、反応器の内温を25℃〜30℃に保持しつつ、攪拌下、5%酢酸水溶液60部を30分間にわたって、連続的に添加した(粒子径肥大処理)。次いで、酢酸水溶液の添加終了後、10%水酸化ナトリウム水溶液20部を、10分間にわたって連続的に添加した。これにより、粒子径が肥大化したアクリル系ゴム質重合体(a1−6)を含むラテックスを得た。得られたラテックス中のアクリル系ゴム質重合体の体積平均粒子径(Mv)は157nm、粒子径分布Mv/Mnは1.15であった。以上の結果を表1に示す。
第1重合工程において、反応器に仕込む水及びSDBSの量を、それぞれ、200部及び2部とした以外は、合成例1−1と同様にして、アクリル系ゴム質重合体(a1−7)を得た。第1重合工程終了時のラテックス中のゴム質重合体粒子の体積平均粒子径(Mv)は51nmであった。
第2重合工程の反応終了時の重合転化率は99.4%、得られたラテックス中のアクリル系ゴム質重合体(a1−7)の体積平均粒子径(Mv)は81nm、粒子径分布Mv/Mnは1.04であった。また、トルエン膨潤度は15、ゲル含量は90.7%であった。以上の結果を表1に示す。
第1重合工程において、反応器に仕込むSDBSの量を、0.05部とし、第2重合工程において、第1工程において得られたラテックスに、単量体混合物(I)の3分の1とともに仕込むSDBSの量を、0.45部とした以外は、合成例1−1と同様にして、アクリル系ゴム質重合体(a1−8)を得た。第1重合工程終了時のラテックス中のゴム質重合体粒子の体積平均粒子径(Mv)は117nmであった。
第2重合工程の反応終了時の重合転化率は98.7%、得られたラテックス中のアクリル系ゴム質重合体(a1−8)の体積平均粒子径(Mv)は278nm、粒子径分布Mv/Mnは1.04であった。また、トルエン膨潤度は14、ゲル含量は91.4%であった。以上の結果を表1に示す。
単量体混合物(I)に代えて、90部のBA、及び、2部のAMAからなる単量体混合物を用いた以外は、合成例1−1と同様にして、アクリル系ゴム質重合体(a1−9)を得た。第1重合工程終了時のラテックス中のゴム質重合体粒子の体積平均粒子径(Mv)は54nmであった。
第2重合工程の反応終了時の重合転化率は99.3%、得られたラテックス中のアクリル系ゴム質重合体(a1−9)の体積平均粒子径(Mv)は116nm、粒子径分布Mv/Mnは1.03であった。また、トルエン膨潤度は5、ゲル含量は91%であった。以上の結果を表1に示す。
合成例1−1における第1重合工程を行って、反応器にラテックスを収容させた状態で、第2重合工程として、91.7部のBA、及び、0.3部のAMAからなる単量体混合物の全量と、合成例1−1に示したOXI水溶液(I)21部とを一括で仕込み、75℃で重合を開始した。その後、反応器の内温を75℃に保持して3時間の重合反応を行って、アクリル系ゴム質重合体(a1−10)を得た。
第2重合工程の反応終了時の重合転化率は99.2%、得られたラテックス中のアクリル系ゴム質重合体(a1−10)の体積平均粒子径(Mv)は121nm、粒子径分布Mv/Mnは1.03であった。また、トルエン膨潤度は42、ゲル含量は81.9%であった。以上の結果を表1に示す。
単量体混合物(I)に代えて、91.95部のBA、及び、0.05部のAMAからなる単量体混合物を用いた以外は、合成例1−1と同様にして、アクリル系ゴム質重合体(a1−11)を得た。
第1重合工程終了時のラテックス中のゴム質重合体粒子の体積平均粒子径(Mv)は72nm、第2重合工程の反応終了時の重合転化率は98.3%、得られたラテックス中のアクリル系ゴム質重合体(a1−11)の体積平均粒子径(Mv)は118nm、粒子径分布Mv/Mnは1.03であった。また、トルエン膨潤度は23、ゲル含量は64.7%であった。以上の結果を表1に示す。
合成例1−12
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1.96部及びオルガノシロキサン98.04部を混合し、オルガノシロキサン混合物100部を得た。
このオルガノシロキサン混合物100部に、脱イオン水に、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム0.68部を溶解した溶液313部を添加し、ホモミキサーを用い、10,000rpmで5分間撹拌した。その後、300kg/cm2の圧力でホモジナイザーに2回通し、オルガノシロキサンラテックスを微粒子化した。
次に、温度計、冷却管及び撹拌装置を備えたセパラブルフラスコに、ドデシルベンゼンスルホン酸13部と脱イオン水92部とを投入し、12.4%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℃とし、攪拌下、上記で得られた、微粒子化したオルガノシロキサンラテックスを8時間に亘って滴下した。その後、温度を85℃で2時間維持した後、冷却した。
その後、この反応物を、水酸化ナトリウム水溶液で中和して重合を完結し、ポリオルガノシロキサンを含むラテックスを得た。ポリオルガノシロキサンの体積平均粒子径は60nmであった。
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、18.7%であった。
その後、セパラブルフラスコ内に、窒素気流を通じて窒素置換を行い、反応系を55℃まで昇温した。液温が55℃となったところで、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部及びロンガリット0.3部を脱イオン水3.3部に溶解させた水溶液を添加し、ラジカル重合を開始した。上記単量体混合液の重合により液温は92℃まで上昇した。この状態を1時間維持し、単量体の重合を完了して複合ゴム(b1−1)を含むラテックスを得た。得られた複合ゴム(b1−1)の体積平均粒子径は84nmであった。
上記合成例1−1〜1−11で得られたアクリル系ゴム質重合体を用いたゴム強化樹脂[S]の製造方法を示す。
(1)薬液の調製
スチレン(以下、「ST」と略記する。)73部、アクリロニトリル(以下、「AN」と略記する。)27部、及び、連鎖移動剤であるtert−ドデシルメルカプタン(以下、「TDM」と略記する。)0.3部を混合して、単量体混合物(V)を調製した。
また、水100部に、EDTA0.05部、FES0.005部及びNFS0.25部を溶解して、スルホキシレート系還元剤水溶液(以下、「SFS水溶液(II)」と略記する。)を調製した。
更に、水50部に、tert−ブチルハイロドパーオキサイド(以下、「BHP」と略記する。)0.25部を溶解して、重合開始剤水溶液(以下、「CAT水溶液(II)」と略記する。)を調製した。
攪拌装置、原料及び助剤添加装置、温度計、加熱装置等を備えたガラス製反応器に、水100部、アクリル系ゴム質重合体(a1−1)100部、水酸化カリウム(以下、「KOH」と略記する。)0.4部、SDBS3部、及び、単量体混合物(V)の25%分を仕込んだ。その後、系内を攪拌しながら、窒素気流下で、反応系を加熱した。内温が65℃に達したところで、SFS水溶液(II)の50%分と、CAT水溶液(II)の30%分とを、反応器に供給して重合を開始した。重合開始から1時間かけて75℃まで昇温しつつ重合反応を進めた。
重合開始から1時間後、内温が75℃になったところで、単量体混合物(V)の残り75%分と、SFS水溶液(II)の残り50%分と、CAT水溶液(II)の残り70%分とを、いずれも4時間にわたって連続的に供給して重合を継続した。この間、反応系の温度は75℃に保持した。すべての薬液の添加が終了してから、更に1時間、75℃で保持して熟成させた後、重合反応を終了した。これにより、アクリル系ゴム質重合体強化グラフト樹脂と、未グラフト重合体とからなるゴム強化樹脂(S−1)を含むラテックスを得た。
次に、このラテックスに、硫酸マグネシウム(凝固剤)を添加して、ゴム強化樹脂(S−1)を凝固させた。その後、水洗及び乾燥を行って、ゴム強化樹脂(S−1)を回収した。グラフト率及び未グラフト重合体の極限粘度を表2に示す。
アクリル系ゴム質重合体の種類及びその使用量並びに単量体混合物の組成を表2に示すものとした以外は、合成例2−1と同様にして、ゴム強化樹脂(S−2)〜(S−5)を得た。グラフト率及び未グラフト重合体の極限粘度を表2に併記した。
(1)薬液の調製
ST28部及びAN12部を混合して、単量体混合物(VI)を調製した。
また、水10部に、SPP0.02部、FES0.004部及び結晶ブドウ糖(以下、「CDX」と略記する。)0.2部を溶解して、含糖ピロリン酸系還元剤水溶液(以下、「DX水溶液(I)」と略記する。)を調製した。
攪拌装置、原料及び助剤添加装置、温度計、加熱装置等を備えたガラス製反応器に、水240部、アクリル系ゴム質重合体(a1−6)60部、KOH0.05部及びSSF1.5部を仕込んだ。その後、系内を攪拌しながら、窒素気流下で、反応系を加熱した。内温が60℃に達したところで、DX水溶液(I)の全量を反応器に供給した。その直後、単量体混合物(VI)及びCHP0.25部を、2時間にわたって連続添加し、重合を開始した。この間、反応系の温度を60℃に保持した。すべての薬液の添加が終了してから、内温を70℃に昇温して、更に1時間、同温度で保持して熟成させた後、重合反応を終了した。これにより、アクリル系ゴム質重合体強化グラフト樹脂と、未グラフト重合体とからなるゴム強化樹脂(S−6)を含むラテックスを得た。
次に、このラテックスに、凝固剤を添加して、ゴム強化樹脂(S−6)を凝固させた。その後、水洗及び乾燥を行って、ゴム強化樹脂(S−6)を回収した。グラフト率及び未グラフト重合体の極限粘度を表2に示す。
アクリル系ゴム質重合体(a1−1)に代えて、表2に示すアクリル系ゴム質重合体(a1−7)〜(a1−11)を用い、単量体混合物に代えて、表2に示す組成の単量体混合物を用いた以外は、合成例2−1と同様にして、ゴム強化樹脂(S−7)〜(S−11)を得た。各樹脂のグラフト率及び未グラフト重合体の極限粘度は、表2に併記した。
次に、上記合成例2−1で得られた複合ゴム(b1−1)を用いたゴム強化樹脂[T]の製造方法を示す。
合成例1−12で得られた複合ゴム(b1−1)75部を含むラテックスを75℃とした。その後、ラテックスを撹拌しながら、このラテックスに、BHP0.07部及びMMA12.5部からなる混合液を、20分間にわたって滴下しながら重合を行い、滴下終了後、この状態を30分間維持した。
次に、反応系を75℃で維持しながら、BHP0.07部、スチレン9.5部及びアクリロニトリル3.0部からなる混合液を、25分間にわたって滴下しながら重合を行った。滴下終了後、反応系を、攪拌下、75℃で1時間維持し、重合を完了した。これにより、複合ゴム強化グラフト樹脂と、未グラフト重合体とからなるゴム強化樹脂(T−1)を含むラテックスを得た。
次に、このラテックスに、凝固剤を添加して、ゴム強化樹脂(T−1)を凝固させた。その後、水洗及び乾燥を行って、ゴム強化樹脂(T−1)を回収した。グラフト率は、28%であり、未グラフト重合体の極限粘度(メチルエチルケトン中、30℃)は、0.35dl/gであった。
尚、組成物を製造する際に用いたゴム強化樹脂(T−1)の形態は、下記の通りである。即ち、上記ラテックスを、噴霧乾燥装置を用いて、圧力ノズル式で微小液滴状に噴霧しながら、熱風入り口付近から、日本アエロジル社製疎水性シリカ「R−972」(商品名)を、ゴム強化樹脂(T−1)100部に対して、0.05部の割合となるように供給しながら乾燥(熱風入口温度180℃)して、ゴム強化樹脂(T−1)とシリカとからなる粉体を得た。下記実施例にて、組成物を製造する際に、この粉体を用いた。
熱可塑性樹脂に配合する重合体(マレイミド系共重合体等)は、以下の通りである。
(i)スチレン・N−フェニルマレイミド・アクリロニトリル共重合体(U−1)
電気化学工業社製の「デンカIP MS−NC」(商品名)を用いた。N−フェニルマレイミドに由来する構造単位の含有量は44%、極限粘度(メチルエチルケトン中、30℃)は0.26dl/g、ガラス転移温度は170℃であった。
(ii)スチレン・N−フェニルマレイミド・アクリロニトリル共重合体(U−2)
日本触媒社製の「ポリイミレックス PAS1460」(商品名)を用いた。N−フェニルマレイミドに由来する構造単位の含有量は40%、極限粘度(メチルエチルケトン中、30℃)は0.27dl/g、ガラス転移温度は167℃であった。
(iii)スチレン・N−フェニルマレイミド・アクリロニトリル共重合体(U−3)
電気化学工業社製の「デンカIP MS−NI」(商品名)を用いた。N−フェニルマレイミドに由来する構造単位の含有量は50%、ガラス転移温度は185℃であった。
(iv)スチレン・アクリロニトリル共重合体(V−1)
下記の合成例3−1により得られた重合体である。
(1)薬液の調製
ST74部、AN26部及びTDM0.5部を混合して、単量体混合物(VIII)を調製した。
また、水10部に、EDTA0.1部、FES0.005部及びNFS0.2部を溶解して、還元剤水溶液(以下、「SFS水溶液(IV)」と略記する。)を調製した。
更に、水100部に、ジイソプロピルベンゼンハイドロパーオキサイド(以下、「IHP」と略記する。)0.25部を溶解して、重合開始剤水溶液(以下、「CAT水溶液(IV)」と略記する。)を調製した。
攪拌装置、原料及び助剤添加装置、温度計、加熱装置等を備えたガラス製反応器に、水200部及びSDBS2部を仕込んだ。その後、系内を攪拌しながら、窒素気流下で、反応系を加熱した。内温が60℃に達したところで、単量体混合物(VIII)の全量、SFS水溶液(IV)の全量、及び、CAT水溶液(IV)の80%分を、いずれも4時間にわたって連続添加して重合を開始した。反応系の温度は、重合開始時に70℃まで昇温し、その後、同温度を保持した。
重合を開始してから4時間経過した後、CAT水溶液(IV)の残り20%分を反応器に供給した。そして、反応系を70℃で1時間保持した後に重合反応を終了した。これにより、スチレン・アクリロニトリル共重合体(V−1)を含むラテックスを得た。
その後、このラテックスに、硫酸マグネシウム(凝固剤)を添加して、スチレン・アクリロニトリル共重合体(V−1)を凝固させた。次いで、水洗及び乾燥を行って、スチレン・アクリロニトリル共重合体(V−1)からなる粉末を回収した。極限粘度(メチルエチルケトン中、30℃)は0.42dl/gであった。
以下の酸化防止剤を用いた。
(1)F−1
アデカ社製のオクタデシル−3−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート「アデカスタブAO−50」(商品名)を用いた。
(2)F−2
アデカ社製のビス(2,6−ジ−tert−ブチル−4−メチルフェニル)ペンタエリスリトールジホスファイト「アデカスタブPEP−36」(商品名)を用いた。
実施例1〜8及び比較例1〜15
表3〜表7に記載の配合割合で、原料[S]、[T]、[U]及び[V]並びに酸化防止剤を、ヘンシェルミキサーに投入し、混合した。その後、東芝機械社製二軸押出機「TEM−50A」(型式名)を用いて、温度220℃〜280℃で溶融混練し、ペレットを得た。このペレットを用いて、上記各項目の評価を行い、その結果を、表3〜表7に併記した。尚、表3〜表7においては、原料成分から算出した、本発明に係る成分[A]、[B]、[C]及び[D]の割合を記載した。
比較例1は、本発明に係わる成分[B]を含有しない例であり、耐衝撃性及び振動溶着性が劣っていた。
比較例2は、本発明に係わる成分[C]を含有しない例であり、耐熱性及び振動溶着性が劣っていた。
比較例3は、二軸押出機で混練りするのが困難であり、また、射出成形品の表面に混練不良に起因すると思われるブツ(分散不良)が大量に発生したため、その後、評価を行わなかった。
比較例4は、アクリル系ゴム質重合体(a1)と複合ゴム(b1)の合計の含有量が、少ない例であり、耐衝撃性及び振動溶着性に劣っていた。
比較例5は、比較例3と同様に、二軸押出機による混練が困難であり、また、射出成形品の表面に混練不良に起因すると思われるブツ(分散不良)が大量に発生したため、その後、評価を行わなかった。
比較例6は、本発明に係わる成分[A]を含有しない例であり、表面外観性及び振動溶着性が劣っていた。
比較例7は、体積平均粒子径が小さいアクリル系ゴム質重合体を用いて得られたアクリル系ゴム質重合体強化グラフト樹脂を含む組成物の例であり、耐衝撃性及び振動溶着性が劣っていた。
比較例8は、トルエン膨潤度が高いアクリル系ゴム質重合体を用いて得られたアクリル系ゴム質重合体強化グラフト樹脂を含む組成物の例であり、表面外観性、振動溶着性及び光輝性が劣っていた。
比較例9は、体積平均粒子径が大きいアクリル系ゴム質重合体を用いて得られたアクリル系ゴム質重合体強化グラフト樹脂を含む組成物の例であり、表面外観性、振動溶着性及び光輝性が劣っていた。
比較例10は、粒子径分布(Mv/Mn)が大きいアクリル系ゴム質重合体を用いて得られたアクリル系ゴム質重合体強化グラフト樹脂を含む組成物の例であり、表面外観性、振動溶着性及び光輝性が劣っていた。
比較例11は、体積平均粒子径が小さいアクリル系ゴム質重合体を用いて得られたアクリル系ゴム質重合体強化グラフト樹脂を含む組成物の例であり、耐衝撃性及び振動溶着性が劣っていた。
比較例12は、体積平均粒子径が大きいアクリル系ゴム質重合体を用いて得られたアクリル系ゴム質重合体強化グラフト樹脂を含む組成物の例であり、表面外観性、振動溶着性及び光輝性が劣っていた。
比較例13は、トルエン膨潤度が低いアクリル系ゴム質重合体を用いて得られたアクリル系ゴム質重合体強化グラフト樹脂を含む組成物の例であり、耐衝撃性が劣っていた。
比較例14は、トルエン膨潤度が高いアクリル系ゴム質重合体を用いて得られたアクリル系ゴム質重合体強化グラフト樹脂を含む組成物の例であり、表面外観性、振動溶着性及び光輝性が劣っていた。
比較例15は、ゲル含率の低いアクリル系ゴム質重合体を用いて得られたアクリル系ゴム質重合体強化グラフト樹脂を含む組成物の例であり、表面外観性、振動溶着性及び光輝性が劣っていた。
一方、実施例1〜8は、本発明に含まれる組成物の例であり、耐衝撃性、耐熱性、表面外観性、振動溶着性及び光輝性のバランスに優れていた。
上記(7)における表面外観性の評価のために用いた黒色組成物を、日精樹脂工業社製電動射出成形機「エルジェクト NEX30」(商品名)に供給して、射出成形(樹脂温度220℃〜260℃)を行い、60mm×30mm×3mmの板状試験片を得た。
この試験片を、温度23℃、相対湿度50%の条件下で、3時間状態調節し、その後、熱板テストピース溶着試験機(イダ製作所社製)を用いて、下記条件で熱板に試験片を押し当て、熱板から試験片が離れる際の、糸ひきを目視観察したところ、糸ひきは発生しなかった。
<試験条件>
熱板の表面処理 フッ素樹脂加工された金属板
熱板の温度 240℃
試験片の溶着面 30mm×3mm
サーボモータの移動スピード 200mm/秒
試験片が熱板に接触する時間 15秒
試験片の溶け量 0.5mm
12:樹脂ハウジング部(ランプハウジング)
Claims (6)
- [A]ゲル含量が70質量%以上であり、トルエンによる膨潤度が5.5〜30倍であり、体積平均粒子径が100〜200nmであり、且つ、該体積平均粒子径と数平均粒子径との比が1.1未満であるアクリル系ゴム質重合体(a1)の存在下、芳香族ビニル化合物及びシアン化ビニル化合物を含むビニル系単量体を重合して得られた、アクリル系ゴム質重合体強化グラフト樹脂と、
[B]オルガノシロキサン系ゴム、及び、(メタ)アクリル酸アルキルエステルに由来する構造単位を有する(共)重合体ゴムを含む複合ゴム(b1)の存在下、単独重合体のガラス転移温度が0℃を超える(メタ)アクリル酸アルキルエステル化合物、芳香族ビニル化合物及びシアン化ビニル化合物を含むビニル系単量体を重合して得られた、複合ゴム強化グラフト樹脂と、
[C]マレイミド系化合物に由来する構造単位を、全構造単位に対して10〜70質量%含むマレイミド系共重合体と、
[D]芳香族ビニル化合物に由来する構造単位、シアン化ビニル化合物に由来する構造単位、及び、(メタ)アクリル酸アルキルエステル化合物に由来する構造単位から選ばれた少なくとも1種の構造単位を含み、且つ、マレイミド系化合物に由来する構造単位を含まない重合体と、
を含有するランプハウジング用熱可塑性樹脂組成物であって、
上記アクリル系ゴム質重合体(a1)の含有量及び上記複合ゴム(b1)の含有量の合計は、上記アクリル系ゴム質重合体強化グラフト樹脂[A]、上記複合ゴム強化グラフト樹脂[B]、上記マレイミド系共重合体[C]及び上記重合体[D]の合計を100質量%とした場合に、8〜35質量%であり、且つ、
マレイミド系化合物に由来する構造単位の含有量は、上記アクリル系ゴム質重合体強化グラフト樹脂[A]を構成する構造単位、上記複合ゴム強化グラフト樹脂[B]を構成する構造単位、上記マレイミド系共重合体[C]を構成する構造単位、及び、上記重合体[D]を構成する構造単位の合計を100質量%とした場合に、5〜30質量%であることを特徴とするランプハウジング用熱可塑性樹脂組成物。 - 上記アクリル系ゴム質重合体(a1)及び上記複合ゴム(b1)の含有割合が、両者の合計を100質量%とした場合に、それぞれ、10〜95質量%及び5〜90質量%である請求項1に記載のランプハウジング用熱可塑性樹脂組成物。
- 上記ランプハウジング用熱可塑性樹脂組成物をアセトン中に浸漬して得られたアセトン可溶重合体の極限粘度が、0.2〜1.0dl/gである請求項1又は2に記載のランプハウジング用熱可塑性樹脂組成物。
- ダイレクト蒸着により蒸着層をその表面に形成する成形品の成形用材料である請求項1乃至3のいずれか一項に記載のランプハウジング用熱可塑性樹脂組成物。
- 振動溶着法が適用される成形品の成形用材料である請求項1乃至4のいずれか一項に記載のランプハウジング用熱可塑性樹脂組成物。
- 請求項1乃至5のいずれか一項に記載のランプハウジング用熱可塑性樹脂組成物を含むことを特徴とする成形品。
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