JPH10130344A - Abs系樹脂の製造方法、abs系樹脂およびそれを用いたabs系樹脂/ポリカーボネート樹脂組成物 - Google Patents

Abs系樹脂の製造方法、abs系樹脂およびそれを用いたabs系樹脂/ポリカーボネート樹脂組成物

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JPH10130344A
JPH10130344A JP9140346A JP14034697A JPH10130344A JP H10130344 A JPH10130344 A JP H10130344A JP 9140346 A JP9140346 A JP 9140346A JP 14034697 A JP14034697 A JP 14034697A JP H10130344 A JPH10130344 A JP H10130344A
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Takayasu Ikeda
隆安 池田
Koji Kawano
浩司 川野
Shirou Otsuzuki
士郎 緒續
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 耐衝撃性に優れ、成形物のウエルド強度が良
好で、また特に成形物の部位による光沢差が大幅に改良
されたABS系樹脂の製造方法及成形性が優れ、熱劣化
しにくく、耐熱性と衝撃強度、特に低温時での衝撃強
度、リブ部の強度が改善されたABS系樹脂/ポリカー
ボネート樹脂組成物を提供すること。 【解決手段】 連続塊状および/または連続溶液重合法
によりABS系樹脂の製造方法において、粒子形成工程
としての第1段目の重合サブ工程は、プラグフロー反応
槽または回分重合槽を用いた重合系で行われ、ゴム状重
合体の粒子を形成するまで重合し、次いで前記粒子径調
整サブ工程として前記第2段目の重合サブ工程で粒子形
成工程で生成したゴム状重合体の粒子を小さくする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はABS系樹脂の製造
方法及びそれを用いたABS系樹脂/ポリカーボネート
樹脂組成物に関する。さらに詳しくは、耐衝撃性に優
れ、成形物のウエルド強度が良好で、また特に成形物の
部位による光沢差が大幅に改良されたABS系樹脂の製
造方法、該製造方法で得られたABS系樹脂および、特
にそれを用いた成形性が優れ、熱劣化しにくく、耐熱性
と衝撃強度、特に低温時での衝撃強度、リブ部の強度が
改善されたABS系樹脂/ポリカーボネート樹脂組成物
に関するものである。
【0002】
【従来の技術】これまで、一般的にABS系樹脂は、乳
化重合法、連続塊状あるいは溶液重合法を用いて製造さ
れている。乳化重合法による場合、製品のABS系樹脂
は乳化剤等の不純物を含むので用途によっては好ましく
ない場合があり、また、重合に用いた水の廃水を処理す
るのに多額の費用がかかり、これらの問題のない連続塊
状重合法が、より新しい製造法として利用されるように
なってきた。本発明はかかる連続塊状重合法または連続
溶液重合法を用いることにより、品質を大幅に向上する
ものである。
【0003】本発明者等は従来のABS系樹脂が、成形
加工時における、成形圧力の十分にかからない部分(低
圧部)において低光沢となることが原因と推定される成
形物における光沢差がある問題の解決を探究し、かかる
問題に対し、連続塊状重合法および/または連続溶液重
合法に特別の条件を付与することにより、驚くべきこと
に、一挙にこの問題が解決できる事を見い出したもので
ある。
【0004】本発明以前において、かかる問題の解決を
目的として連続塊状重合および/または連続溶液重合法
の工程の改善をとりあげて顕著な効果の認められるもの
はない。
【0005】例えば、特公昭49−7343号では、ゴ
ム粒子径を小さくした際に、ゲル分を多くすることによ
って耐衝撃性をたもつことを目的として、第1重合槽で
ゴム状重合体が分散相に転移しない状態において予備重
合し、次いで第2重合槽での重合によりゴム状重合体を
分散相に転移させる方法を開示しているが、本願発明で
いう連続塊状重合法によるABS樹脂の成形物の光沢差
の改善という課題については問題があった。
【0006】特開昭63−118315号、特開平3−
7708号、さらにはEP−477764号(公開公
報)等でも2槽以上の多槽重合法における第2槽におい
てゴム状重合体の分散相への転移を行うという、いわゆ
る予備重合法を改良した方法が開示されているが、連続
塊状重合法で得られたABS樹脂の成形物の光沢差の改
善については、不十分であった。
【0007】また、特開平7−233204号では、第
1重合槽にプラグフロー型反応槽を用いてゴム状重合体
が分散相に転移しない状態において予備重合し、次いで
第2重合槽での重合によりゴム状重合体を分散相に転移
させる方法を開示している。この方法は連続塊状重合法
および/または連続溶液重合法に数多く使用される、主
に完全混合槽を用いたプロセスよりも耐衝撃性と光沢に
優れてはいるものの、本発明でいう連続塊状重合法およ
び/または連続溶液重合法によるABS樹脂の成形物の
光沢差の改善を目的とした方法ではない。
【0008】また、特開平6−192346号には、分
岐型の特別なゴム成分を用いて、第1重合槽のプラグフ
ロー型反応槽でゴム粒子を生成させ、その後に特定の剪
断機を用いて粒子径を調節する方法が開示されている。
しかしながら、この方法は剪断機を工程に付加すること
が必要であり、工程設備が複雑になるので好ましくな
い。本技術の目的は耐衝撃性と光沢の改良であり、また
剪断機を用いた機械的なゴム状重合体の粒子径の調整で
は粒子径の均一性が不十分なので、本発明でいう光沢差
の改善は達成できない。
【0009】本発明においては、特定の剪断機を特に要
しない方法を提供するものである。ところで、ABS系
樹脂/ポリカーボネート樹脂組成物は優れた耐熱性と耐
衝撃性を有する樹脂組成物として知られ、成形加工材料
として用いられている。
【0010】近年、これらの組成物が大型・薄肉成形及
び高速射出成形の材料として多用されるに従い、従来の
組成物では成形加工時の樹脂の流動性が低いために成形
加工性が低く、成形に時間を要することから、より多く
の問題が発生してきている。さらに成形物の薄肉化に伴
って成形物の使用範囲の拡大されるに従い、特に低温で
の衝撃性の付与の必要性が増大してきている。
【0011】これ等の課題を解決することを目的とした
改良も提案されている。例えば特開昭62−24035
2号公報第1頁左下欄12行目〜2頁右上欄20行目に
は亀裂が入った成形片の耐衝撃強度低下を改善するため
に、グラフト共重合体を芳香族ポリカーボネートと混合
する方法が開示されている。このグラフト重合体はゴム
状重合体に芳香族ビニル単量体、シアン化ビニル単量
体、及びメタクリル酸アルキルエステル単量体から選ば
れる2種以上の単量体をグラフト共重合して得られるゴ
ム状重合体の含有量が60重量%以上、ゴム状重合体に
対するグラフト率が50%以下、非グラフト樹脂成分の
固有粘度が0.6dl/g以下である。
【0012】しかし、上記方法においては、ABS系樹
脂のゴム状重合体の含有量が多いために機械的強度、特
に剛性、あるいは耐熱性の面で改良が必要であり、また
重合法が乳化重合なので乳化剤等の副原料が必要であ
り、また排水処理も必要となり工程が複雑で経済性の面
においても未だ解決すべき問題点が残されていた。さら
に、低温における衝撃性の改良については改善が十分で
なかった。
【0013】また、特公昭62−39176号公報第2
頁左欄39行目〜右欄42行目までにポリカーボネート
に、特定の範囲にあるゴム粒子径・グラフト率の異なる
2種のABS系樹脂を混合することにより低温での衝撃
強度を向上させる方法が開示されている。
【0014】しかし、上記方法においても組成の異なる
ABS系樹脂を2種別々に製造しポリカーボネートと混
合するため複雑なプロセスとなり工業的には不利であ
り、また、低温における衝撃性の改善も未だ十分なもの
とはいえなかった。
【0015】特開昭61−148258号公報第1頁右
下欄10行目〜2頁右下欄15行目に耐熱性・耐衝撃
性、成形性のバランス性を改善するために、低ゴム含有
量と高ゴム含有量の異なる2種のABS系樹脂、さらに
AS系樹脂も必要に応じて混合する方法が開示されてい
る。
【0016】しかし高ゴム含有量・高グラフト率のAB
S系樹脂を製造するためには、おのずから製造方法が限
定され、特に塊状重合法の適用は困難である。さらに該
方法も前記と同様ABS系樹脂2種、またはそれに加え
さらに1種のAS系樹脂等をそれぞれ製造し、ポリカー
ボネートと混合するため複雑なプロセスとなる。
【0017】
【発明の解決しようとする課題】以上述べてきたように
本発明は、成形物の光沢差を改善し、なおかつ優れた特
性をバランス良く保持した、新しい機能を持つABS系
樹脂の製造方法を提供し、またABS系樹脂をポリカー
ボネートにブレンドして、特に優れた物性のABS系樹
脂/ポリカーボネート樹脂組成物を提供することを目的
とするものである。
【0018】
【課題を解決するための手段】本発明者らは上記目的を
達成するために鋭意検討を行い本発明に到達した。即ち
本発明くち以下の実施態様を包含する。
【0019】(a) 連続塊状および/または連続溶液
重合法により、ゴム状重合体4〜50重量部の存在下、
スチレン系単量体及びアクリロニトリル系単量体、また
はこれら単量体の混合物及びこれらの単量体の少なくと
も1種と共重合可能なビニル系単量体からなる単量体成
分100重量部を使用して重合し、該単量体成分の重合
体が連続相を、ゴム状重合体の粒子が分散相を形成する
工程を含むABS系樹脂の製造方法において、(1)こ
の重合工程が第1段工程であるゴム状重合体の粒子形成
サブ工程と第2段工程である粒子径調整サブ工程の2つ
の工程を含み、なおかつ(2)粒子形成サブ工程として
の第1段目の重合サブ工程は、プラグフロー型反応槽ま
たは回分重合槽を用いた重合系で行われ、少なくとも前
記重合の混合物中にゴム状重合体の粒子を形成するまで
重合し、なおかつ(3)前記粒子径調整サブ工程として
前記第2段目の重合サブ工程は、単量体成分の重合体へ
の転化量を粒子形成サブ工程よりも高め、なおかつ粒子
形成サブ工程で生成したゴム状重合体の粒子を小さくす
ることを特徴とするABS系樹脂の連続的製造方法。
【0020】(b) 前記重合工程が(a)記載の粒子
径調整サブ工程終了後、ゴム状重合体粒子を粒子径調整
サブ工程終了時の形状に維持しながら、更に重合を行っ
て転化率を高める後重合サブ工程である第3段目サブ工
程としてさらに含むことを特徴とする(a)記載のAB
S系樹脂の製造方法。
【0021】(c) 該粒子形成サブ工程と粒子径調整
サブ工程を含む重合工程から得られた重合混合物から
()ABS系樹脂と()前記単量体成分のうち未反
応成分や前記重合に使用された不活性有機溶剤とを分離
した形で回収する工程をさらに含むことを特徴とする
(a)記載のABS系樹脂の製造方法。
【0022】(d) プラグフロー型反応槽がタワー型
反応槽である(a)記載のABS系樹脂の製造方法。
【0023】(e) 粒子径調整サブ工程で用いられる
重合槽として完全混合槽が用いられる(a)記載のAB
S系樹脂の製造方法。
【0024】(f) (a)記載の製造方法において、
粒子形成サブ工程の終了時における重合混合物からの共
重合体を25℃メチルエチルケトン(MEK)/メタノ
ール(MeOH)混合溶剤(重量比7/3)で抽出した
抽出物をジメチルホルムアミド(DMF)を測定溶剤と
して30℃で測定した還元粘度をη1 、同様に測定した
粒子径調整サブ工程の終了時における重合混合物からの
同様の抽出物の還元粘度をη2 とすると式I(数15)
【0025】
【数15】 η1 /η2 ≦0.98 ・・・・ 式I を満足するように前記重合工程を実施することを特徴と
するABS系樹脂の製造方法。
【0026】(g) (a)記載のABS系樹脂の製造
方法において、(2)粒子形成サブ工程の終了時におい
て、未反応の単量体成分の重量及び前記単量体成分の重
合体への転化物の重量及びゴム状重合体の重量の合計を
100重量部としたとき、全単量体の重合体への転化量
をA重量部とし、粒子径調整サブ工程(3)の終了時に
おける前記単量体成分のうちの未反応分の重量及び単量
体の重合体成分への転化物の重量及びゴム状重合体の重
量の合計を100重量部としたとき、粒子径調整サブ工
程の終了時における全単量体の重合体への転化量をC重
量部とし、ここにおいてB=C−Aとしたとき、A、B
の関係を式II(数16)と定義し、式II(数1)におい
て各々の範囲は式III(数17)を満足し、
【0027】
【数16】 B/A=x ・・・式II
【0028】
【数17】 16≦A かつ 0.1≦x, かつ 17.6≦ A+B ≦50 ・・・式III なおかつ、粒子形成サブ工程の終了時におけるゴム状重
合体の粒子の平均粒子径をDP1(μm)、粒子径調整サ
ブ工程の終了時におけるゴム状重合体の粒子の平均粒子
径をDP2(μm)としたとき、下記の式IV(数18)を
満足し、
【0029】
【数18】 0< log(DP1/DP2) ≦2 ・・・式IV なおかつ、粒子形成サブ工程の終了時におけるゴム状重
合体の粒子の粒子径分布指数をI P1、粒子径調整サブ工
程の終了時におけるゴム状重合体粒子の粒子径分布指数
をIP2とすると、式V(数19)
【0030】
【数19】 IP1/IP2≦15.0 ・・・・式V であるように前記重合工程を実施することを特徴とする
(a)記載のABS系樹脂の連続的製造方法。
【0031】(h) (g)記載の製造方法において、
式VI(数20)および式VII(数21)を満足するよう
に前記重合工程を実施するこを特徴とする(g)記載の
ABS系樹脂の連続的製造方法。
【0032】
【数20】 18≦A かつ 0.1≦ x ≦1.5, かつ 19.8≦ A+B ≦45 ・・・式VI
【0033】
【数21】 DP1≦2.0 かつ 0< log(DP1/DP2) ≦1.0・・・式VII (i) (g)記載の製造方法において、粒子形成サブ
工程の滞留時間が0.5〜3時間であり、粒子径調整サ
ブ工程の滞留時間は0.2〜2.5時間であり、かつ粒
子形成サブ工程の滞留時間の0.2〜0.9倍であるこ
とを特徴とする(g)記載のABS系樹脂の連続的製造
方法。
【0034】(j) 前記ゴム状重合体が少なくともブ
タジエン部分(なお本発明でブタジエン部分とはブタジ
エンが(共)重合して重合体中に組み込まれた部分を意
味する)を含有し、前記ABS系樹脂中の前記ゴム状重
合体の前記ブタジエン部分に対するスチレン/アクリロ
ニトリル系共重合体のグラフト率が55〜200%であ
ることを特徴とする(a)記載のABS系樹脂の製造方
法。
【0035】(k) ゴム状重合体がスチレン−ブタジ
エン共重合体(SBR)R1およびR2の少なくとも2種
類から成り、R1のスチレン含量をST1重量%、25℃
における5重量%スチレン溶液粘度をSV1センチポイ
ズとし、R2のスチレン含量をST2重量%、25℃にお
ける5重量%スチレン溶液粘度をSV2センチポイズと
したとき、式VIII(数22)、式IX(数23)、式X
(数24)及び式XI(数25)を満足するように前記重
合工程を実施する(a)記載のABS系樹脂の連続的製
造方法。
【0036】
【数22】 5≦SV1≦50、 12≦ST1≦30 ・・・・式VIII
【0037】
【数23】 5≦SV2≦50、 25≦ST2≦50 ・・・・式IX
【0038】
【数24】 3≦ST2−ST1≦35 ・・・・式X
【0039】
【数25】 1≦R1/R2≦9 ・・・・式XI (I) 連続塊状および/または連続溶液重合法によ
り、ゴム状重合体4〜50重量部の存在下、スチレン系
単量体およびアクリロニトリル系単量体またはこれら単
量体の混合物およびこれらの単量体のうち少なくとも1
種と共重合可能なビニル系単量体成分からなる単量体1
00重量部を使用して重合し、該単量体成分の重合体が
連続相を、ゴム状重合体の粒子が分散相を形成する工程
を含む連続製造方法によって得られるABS系樹脂にお
いて、(1)この重合工程が第1段工程であるゴム状重
合体の粒子形成サブ工程と第2段工程である粒子径調整
サブ工程の少なくとも2つのサブ工程を含み、なおかつ
(2)粒子形成サブ工程としての第1段目の重合工程は
プラグフロー型反応槽または回分重合槽を用いた重合系
で行われ、少なくとも前記重合の混合物中にゴム状重合
体の粒子を形成するまで重合し、なおかつ(3)前記粒
子径調整サブ工程としての前記第2段目の重合サブ工程
は、単量体成分の重合体への転化量を粒子形成サブ工程
よりも高め、なおかつ粒子形成サブ工程で生成したゴム
状重合体の粒子を小さくし、かつ前記ゴム状重合体が少
なくともブタジエン部分を含有し、前記ABS系樹脂中
の前記ゴム状重合体の前記ブタジエン部分に対するスチ
レン/アクリロニトリル系共重合体のグラフト率が55
〜200%であることを特徴とするABS系樹脂。
【0040】(m) 粒子形成サブ工程の終了時におけ
るゴム状重合体の粒子の粒子径分布指数をIP1、粒子径
調整サブ工程の終了時における粒子径分布指数をIP2
すると、式V(数26)
【0041】
【数26】 IP1/IP2≦15.0 ・・・・式V を満足するように前記重合工程を実施することを特徴と
する(l)記載の連続製造方法で得られるABS系樹
脂。
【0042】(n) (I)熱可塑性ポリカーボネート
100重量部に対して、 (II)ABS系樹脂を10〜500重量部の割合で混合
されてなるABS系樹脂/ポリカーボネート樹脂組成物
において、 1)該ABS系樹脂(II)が(a)〜(k)の方法で得
られ、 2)該ABS系樹脂(II)がゴム状重合体を5〜30重
量%含み、 3)ABS系樹脂(II)から25℃のメチルエチルケト
ンとメタノールの混合液(重量比7/3)で抽出して不
溶解成分を除いた重合体成分(A)中のアクリロニトリ
ル成分が8〜30重量%であり、 4)重合体成分(A)の還元粘度(ηsp/c)が0.
2〜0.65dl/gであり、 5) 前記ゴム状重合体が少なくともブタジエン部分を
含有し、前記ABS系樹脂(II)中の前記ゴム状重合体
のブタジエン部分に対するスチレン−アクリロニトリル
系共重合体のグラフト率が55〜200%であることを
特徴とするABS系樹脂/ポリカーボネート樹脂組成
物。
【0043】(o) 該重合体成分(A)のアクリロニ
トリル成分が10〜18重量%、還元粘度が0.3〜
0.45dl/gおよびABS系樹脂(II)中のゴム状
重合体のブタジエン部分に対するスチレン/アクリロニ
トリル系共重合体のグラフト率が75〜200%である
ことを特徴とする(n)記載のABS系樹脂/ポリカー
ボネート樹脂組成物。
【0044】(p) ABS系樹脂(II)から25℃の
メチルエチルケトンとメタノール混合液(重量比7/
3)で抽出して不溶解成分を除いた前記重合体成分
(A)の数平均分子量((Mn)ABS)が10,000
〜40,000であって、熱可塑性ポリカーボネート
(I)の粘度平均分子量((Mv)PCの値)と(Mn)
ABSの値との関係が式XII(数27)で表されることを特
徴とする(n)記載のABS系樹脂/ポリカーボネート
樹脂組成物。
【0045】
【数27】 0.7<(Mv)PC/(Mn)ABS<0.8 ・・・・式XII (q) ABS系樹脂(II)中のゴム状重合体の平均粒
子径が0.3〜3μmであり、粒子径調整サブ工程の終
了時のABS樹脂(II)中の重合体成分(A)の30℃
のジメチルホルムアミド(DMF)を測定溶剤とし30
℃で測定して得た還元粘度をη2 、同様に測定した粒子
形成サブ工程の終了時におけるABS樹脂(II)中の重
合体成分(A)の還元粘度をη1 とすると式I(数2
8)
【0046】
【数28】 η1 /η2 ≦0.98 ・・・・式I を満足するように前記重合工程を実施することを特徴と
する(n)記載のABS系樹脂/ポリカーボネート樹脂
組成物。
【0047】
【発明の実施の形態】本発明のABS系樹脂の製造方法
は連続塊状および/または連続溶液重合法で行われる。
本発明でいう連続塊状および/または連続溶液重合法と
は、重合反応工程に連続的に単量体等の原料を供給し、
重合反応を行わせ、生成重合体を連続的に重合反応工程
より取り出し、重合体の製品を得る重合方法をいう。か
かる連続重合法において、通常溶剤を重合反応混合物の
30%以上用いる場合を連続溶液重合法、重合反応混合
物の30%未満の場合(0%を含む)を連続塊状重合法
と呼んでいるが本発明においては特に厳密に区別する必
要はない。また本発明の連続重合の定義も重合工程の一
部が連続であれば連続重合とする。
【0048】本発明においてスチレン系単量体は、スチ
レンおよびその誘導体、例えばスチレン、α−メチルス
チレン、o−メチルスチレン、m−メチルスチレン、p
−メチルスチレン、ハロゲン化スチレン、t−ブチルス
チレン、ビニルキシレン、ジビニルベンゼン等の一種以
上が用いられ、好ましくはスチレン、α−メチルスチレ
ン、p−メチルスチレン、特に好ましくはスチレン、α
−メチルスチレンが用いられる。
【0049】アクリロニトリル系単量体としては、例え
ば、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、α−クロ
ロアクリロニトリル等の一種以上が用いられ、特にアク
リロニトリル、メタクリロニトリルが好ましい。
【0050】単量体成分としてスチレン系単量体とアク
リロニトリル系単量体のみを使用する場合は好ましくは
スチレン系単量体:アクリロニトリル系単量体の重量比
は90:10〜50:50であり、より好ましくは8
5:15〜65:35の範囲である。
【0051】本発明でいうスチレン系単量体およびアク
リロニトリル系単量体の少なくとも1種と共重合可能な
ビニル系単量体としては、メチルメタクリレート、エチ
ルメタクリレート、メチルアクリレート、エチルアクリ
レート、n−ブチルアクリレートなどの(メタ)アクリ
ル酸アルキルエステル系単量体:n−フェニルマレイミ
ド、n−メチルフェニルマレイミド、n−シクロヘキシ
ルマレイミド、n−エチルマレイミドなどのマレイミド
系単量体:無水マレイン酸、アクリル酸、メタクリル酸
などの不飽和カルボン酸誘導体等を挙げることができ
る。これらの単量体は使用しなくても良いし、一種また
は二種以上を組み合わせても使用できる。特にメチルメ
タクリレート、n−フェニルマレイミド、無水マレイン
酸の使用が好ましく、メチルメタクリレートを使用した
場合はABS系樹脂の透明性が向上し、n−フェニルマ
レイミドを使用した場合は耐熱性が、また無水マレイン
酸を使用した場合は耐熱性、耐候性が向上する。これら
の単量体の1種またはそれ以上を、必要により全単量体
成分100重量部に対し通常0〜50重量部の範囲で用
いられる。この際使用されるスチレン系単量体とアクリ
ロニトリル系単量体の好ましい重量比率は前記と同じで
ある。
【0052】なお、本明細書ではスチレン系単量体とア
クリルニトリル系単量体に加えて、これら単量体以外の
単量体を用いた共重合体もABS系樹脂の範囲に含まれ
る。本発明において用いられるゴム状重合体としては、
常温でゴムの性状を示す重合体であれば特に限定するも
のではないが、例えばポリブタジエン、イソプレン−ブ
タジエン共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、ア
クリロニトリル−ブタジエン共重合体、エチレン−プロ
ピレン共重合体、エチレン−プロピレン−ジエン共重合
体などが用いられ、好ましくはポリブタジエン、スチレ
ン−ブタジエン共重合体等のブタジエン部分を含有する
重合体が用いられる。ゴム状重合体は重合に使用される
全単量体成分100重量部に対し、通常4〜50重量
部、好ましくは4〜20重量部の範囲で用いられる。
【0053】本発明では、 ゴム状重合体が2種類のス
チレン−ブタジエン共重合体(SBR)R1およびR2
ら少なくとも成り、R1のスチレン含量をST1重量%、
25℃における5重量%スチレン溶液粘度をSV1セン
チポイズとし、R2のスチレン含量をST2重量%、25
℃における5重量%スチレン溶液粘度をSV2センチポ
イズとしたとき、R1及びR2が式VIII(数29)、式IX
(数30)および式X(数31)を満足するものが好ま
しい。
【0054】
【数29】 5≦SV1≦50、 12≦ST1≦30 ・・・・式VIII
【0055】
【数30】 5≦SV2≦50、 25≦ST2≦50 ・・・・式IX
【0056】
【数31】 3≦ST2−ST1≦35 ・・・・式X これらのSBRはランダム共重合体でもブロック共重合
体でもよいが、特にブロック共重合体が好ましい。
【0057】さらに、これらのSBRはR1及びR2が式
XIII(数32)、式XIV(数33)および式XV(数3
4)を満足するものを使用するのが特に好ましい。
【0058】
【数32】 5≦SV1≦50、 15≦ST1≦30 ・・・・式XIII
【0059】
【数33】 5≦SV2≦50、 30≦ST2≦50 ・・・・式XVI
【0060】
【数34】 5≦ST2−ST1≦35 ・・・・式XV R1、R2の使用量比は式XI(数35)満足するのが好ま
しい。
【0061】
【数35】 1≦R1/R2≦9 ・・・・式XI より好ましくは 式XVI(数)(数36)である。
【0062】
【数36】 1.5≦R1/R2≦4 ・・・・式XVI 本発明では好ましい実施態様としては、ゴム状重合体と
して上記2種のスチレン−ブタジエン共重合体(SB
R)が用いられる。そうすると粒子径調整サブ工程での
小粒子化が極めて容易になり、より優れた光沢と衝撃強
度を持ったABS系樹脂が得られる。
【0063】また、上記2種類のSBRの他に(R3
4・・・)例えばポリブタジエン、イソプレン−ブタ
ジエン共重合体、上記以外のスチレン−ブタジエン共重
合体、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体、エチレ
ン−プロピレン共重合体、エチレン−プロピレン−ジエ
ン共重合体などを20重量%以下追加しても同等の効果
が得られる。
【0064】本発明においては重合開始剤を用いること
ができる。本発明で用いることのできる重合開始剤とし
ては、例えばベンゾイルパーオキサイド、ラウロイルパ
ーオキサイド、t−ブチルパーオキシピバレート、t−
ブチルパーオキシベンゾエート、t−ブチルパーオキシ
イソブチレート、t−ブチルパーオキシオクトエート、
クミルパーオキシオクトエート、1,1−ビス(t−ブ
チル−パーオキシ)−3,3,5−トリメチルシクロヘ
キサンなどの有機過酸化物の使用が、高いグラフト率が
得られ易いので好ましく、さらに好ましくはt−ブチル
パーオキシピバレート、t−ブチルパーオキシオクトエ
ート、1,1−ビス(t−ブチル−パーオキシ)3,
3,5−トリメチルシクロヘキサンが用いられる。これ
らは重合に使用される全単量体成分100重量部に対
し、通常0.001〜5.0重量部、好ましくは0.0
01〜3.5重量部、さらに好ましくは0.001〜
2.0重量部の範囲で用いられる。
【0065】本発明においては不活性有機溶剤を用いる
ことができ、例えば、ベンゼン、トルエン、キシレン、
エチルベンゼン、アセトン、イソプロピルベンゼン、メ
チルエチルケトンなどが挙げられ、特にエチルベンゼ
ン、トルエンの使用が好ましい。これらは重合に使用さ
れる全単量体成分100重量部に対し、通常0〜50重
量部、好ましくは5〜40重量部、さらに好ましくは1
0〜30重量部の範囲で用いられる。
【0066】本発明において、ABS系樹脂の分子量調
節のため、上記不活性有機溶剤のほかに様々な連鎖移動
剤を用いることができる。例えば、αメチルスチレンダ
イマー、t−ドデシルメルカプタン、n−ドデシルメル
カプタン、n−オクチルメルカプタンなど公知の化学物
質が用いられる。これらは重合に使用される全単量体成
分100重量部に対し、0.01〜2.0重量部の範囲
で用いられる。
【0067】本発明でいう第1段目の重合サブ工程の粒
子形成サブ工程とは、少なくとも重合の混合物中にゴム
状重合体の粒子を形成するまで重合するサブ工程であっ
て、この工程をプラグフロー型反応槽または回分重合槽
を用いた重合系で行うのが好ましいが、請求項の重合条
件を満足すれば特定のタイプの反応槽を使用することに
限定されるものではない。
【0068】本発明でプラグフロー型反応槽とは必ずし
も厳密な意味でのプラグフローを意味するものではな
い。例えば粒子形成サブ工程のプラグフロー型反応槽の
例としては、好ましくは3基以上の完全混合槽を直列に
連結した重合系、また完全混合槽よりもプラグフロー性
の高い管型反応槽や塔型反応槽を用いた重合系が挙げら
れ、特に仕切り板で複数の部分に分離された管型反応槽
や塔型反応槽を1〜3基、好ましくは1〜2基用いた重
合系が好ましく使用される。
【0069】上記塔型反応槽としては、例えば「新ポリ
マー製造プロセス」(工業調査会、佐伯康治/尾見信三
著)185頁、図7.5記載のもの等が挙げられる。な
お、これに記載されている事項は引例を示すことで本明
細書中に組込まれた。上記第1段目の重合サブ工程とし
て粒子形成サブ工程で重合を行う場合、粒子形成サブ工
程の原料の装入液入口と粒子形成サブ工程の終了後の反
応液の出口を有し、この入口と出口の間が粒子形成サブ
工程に用いられる反応槽について次の通り流れテストを
実施し、その結果から該反応槽におけるプラグフロー性
が判断される。
【0070】即ち、入口より粘度10ポイズの液をF
(リットル/Hr)の速度で反応槽に供給し、出口より
F(リットル/Hr)の速度で液を取り出し、反応槽の
容積がV(リットル)であって、その時F=Vとして連
続的に定常状態で液を流しておき、時刻t0において突
然、濃度C0(%)の赤色に着色した粘度10ポイズの
液に切り換えた時、時刻t1(t1はt0より2Hr経過
した時間)で出口の濃度C1(%)が(C1/C0)>
0.9となる重合系のものが本発明の粒子形成サブ工程
で好ましく使用され、この条件を満たす重合を本発明で
はプラグフロー重合と定義し、またこのプラグフロー重
合に用いる反応槽をプラグフロー型反応槽とする。な
お、プラグフロー型反応槽は単数の反応槽でも複数の反
応機でもかまわないが複数の方が好ましい。
【0071】本発明の方法で粒子形成サブ工程を回分重
合で行う場合は、粒子形成サブ工程のみを回分重合で行
って、それ以降の工程を連続重合で行っても良いし、粒
子形成サブ工程と粒子径調整サブ工程までを回分重合
で、以降を連続重合で行っても良い。
【0072】本発明の粒子形成サブ工程において、単量
体成分の重合体が連続相をゴム状重合体の粒子が分散相
を形成するサブ工程とは、重合が進んで単量体成分の重
合体の量が増すにつれて、原料中の連続相であるゴム状
重合体が相分離をおこし、通常の攪拌による弱い剪断力
によってもゴム粒子を形成する、いわゆる転相と呼ばれ
るサブ工程である。
【0073】また、粒子形成サブ工程、粒子径調整サブ
工程という第1段目の重合の段階および第2段目の重合
においては、請求項の条件を満足さえすれば、反応槽は
各サブ工程で何槽使用しても良く、特に限定されるもの
ではない。
【0074】粒子形成サブ工程で、特定の反応槽を用い
て重合混合物中にゴム状重合体の粒子を形成し、なおか
つ粒子径調整サブ工程で、単量体成分の重合体への転化
量を粒子形成サブ工程よりも高め、なおかつ粒子形成サ
ブ工程で生成したゴム状重合体の粒子を更に小さくする
ことができ、その粒子径分布をも制御できる。
【0075】粒子径調整サブ工程でゴム粒子径を小さく
するには、粒子径調整サブ工程での重合を次式(II)と
式(III)、より好ましくは式(VI)、特に好ましくは
式(XVII)とを満足するように実施することが好まし
い。
【0076】本発明の粒子形成サブ工程の終了時におい
て、未反応の上記単量体成分の重量及び該単量体成分の
重合体への転化物の重量及びゴム状重合体の重量の合計
を100重量部としたとき、上記単量体成分の重合体へ
の転化量をA重量部とし、粒子径調整サブ工程の最終段
階における未反応の上記単量体成分の重量及び単量体成
分の重合体への転化物の重量及びゴム状重合体の重量の
合計を100重量部としたとき、粒子径調整サブ工程の
終了時における上記単量体の重合体への転化量をC重量
部とし、ここにおいてB=C−Aとしたとき、A、Bの
関係を式II(数37)と定義し、なおかつ好ましくは式
III(数38)であり
【0077】
【数37】 B/A=x ・・・式II
【0078】
【数38】 16≦A かつ 0.1≦x, かつ 17.6≦ A+B ≦50 ・・・式III より好ましくは式VI(数39)であり、
【0079】
【数39】 18≦A かつ 0.1≦ x ≦1.5, かつ 19.8≦ A+B ≦45 ・・・式VI さらに特に好ましくは式XVII(数40)である。
【0080】
【数40】 20≦A かつ 0.1≦ x ≦1.2, かつ 22≦ A+B ≦44 ・・・XVII Aは16以上、より好ましくは18以上、さらにより好
ましくは20以上であり、Aが16以上では粒子形成サ
ブ工程でゴム粒子を形成することができ、成形物の光沢
差が小さい。
【0081】また、本発明でA+Bが17.6以上かつ
50以下、より好ましくは19.8以上かつ45以下、
さらにより好ましくは22以上かつ44以下である。
【0082】A+Bが50以下であればゴム粒子径の均
一性が保たれ、成形物の光沢差が小さくなり、17.6
以上では粒子形成サブ工程でゴム粒子を形成することが
でき、成形物の光沢差が小さくなる。
【0083】さらに本発明では、xは0.1以上かつ
2.1以下、より好ましくは0.1以上かつ1.2以
下、さらにより好ましくは0.1以上かつ0.7以下で
ある。0.1以上では、粒子径調整サブ工程での小粒子
径化ができ、成形物の光沢差が小さい。また、2.1以
下ならゴム粒子径の均一性が保たれる。
【0084】また、粒子形成サブ工程で形成した小粒子
を粒子径調整サブ工程でさらにスムースに均一性を保っ
たまま小粒子径化されるので、粒子形成サブ工程の終了
時における平均粒子径DP1が2μm以下なら粒子径調整
サブ工程での小粒子径化が可能であり、本発明のゴム粒
子径の均一性が保てる。従ってABS系樹脂単独で成形
品として用いる場合は、DP1は2μm以下が好ましく、
より好ましくは1.4μm以下である。一方、DP1
0.2μm以上であることが好ましい。
【0085】なおかつ、そのときの粒子径調整サブ工程
終了時におけるゴム粒子の平均粒子径DP2との比を対数
でとったlog(DP1/DP2)が0を超えかつ2以下、
好ましくは0を超えかつ1.0以下、さらにより好まし
くは0を超えかつ0.9以下でなければならない。lo
g(DP1/DP2)が2以下では、ゴム粒子が過度に小粒
子径化されることなく、均一性を保つことができ、0以
下では、DP2がDP1より大きくなりことを意味し、光沢
が低下する。
【0086】本発明でいうDP1、DP2の測定は次のよう
に行うものである。粒子形成サブ工程、粒子径調整サブ
工程のそれぞれの終了時における重合液中のゴム粒子
は、まだ単量体成分の重合率が低いため、そのままでは
ゴム粒子同士が固まってしまい粒子径を測定できない。
そこで、重合液を等重量のAS液で希釈後、100℃で
10時間、熱処理を行って重合液を固めて得られる樹脂
の超薄切片法による電子顕微鏡写真を撮影し、写真中の
ゴム粒子1000〜2000個の長径及び短径を測定し
て、測定した各々のゴム粒子についての長径及び短径の
算術平均を粒子径Dとし、平均ゴム粒子径を下記の式XV
III(数41)により平均して求めた。ここでのAS液
とは、スチレン−アクリロニトリル共重合体をその倍量
のスチレン−アクリロニトリル単量体(スチレン:アク
リロニトリル重量比3:1)に溶解させたものである。
【0087】
【数41】 平均ゴム粒子径=ΣnD4 /ΣnD3 ・・・式XVIII 但し、nは粒子径Dのゴム粒子の個数である。
【0088】本発明における粒子形成サブ工程の終了時
におけるゴム状重合体の粒子の均一性の尺度である粒子
径分布指数IP1と粒子径調整サブ工程の終了時における
粒子径分布指数IP2の比IP1/IP2は15.0以下、好
ましくは12.0以下である。IP1/IP2が15.0以
下では、成形物の光沢差は小さく好ましい。
【0089】本発明でいうIP1、IP2とはDP1、DP2
求める時と同様に次式XIX(数42)のように求めるも
のである。
【0090】
【数42】 粒子径分布指数=(ΣnD4 /ΣnD3)/ (ΣnD3 /ΣnD2)・・式XIX また、本発明のDP1、DP2、IP1、IP2については、従
来の方法ではこれらをコントロールすることができなか
ったが単量体成分の重合体への転化量を、特定の反応槽
を用いて請求項記載の範囲内にすること、および好まし
くは特定のゴムを使用することでコントロールされる。
特にゴム粒子径の均一性による成形物を形成する時の光
沢差の改善は本発明の最大の特徴である。
【0091】さらに、本発明の方法での重合温度は、好
ましくは50〜180℃、より好ましくは80〜140
℃であり、粒子径調整サブ工程の滞留時間は、好ましく
は0.2〜3時間、より好ましくは0.5〜2.5時間
であり、かつ粒子形成サブ工程の滞留時間の好ましくは
0.2〜0.9倍、より好ましくは0.4〜0.9倍で
ある。
【0092】粒子径調整サブ工程は、通常完全混合槽を
用いて行われ、この完全混合槽はスチレン系単量体を主
成分とする単量体成分の重合で用いられている通常の攪
拌式のものが使用され、特に強い剪断力を必要としな
い。本発明の粒子径調整サブ工程は重合条件やゴム状重
合体などによって粒子径調整効果が異なり、ゴム状重合
体と粒子形成サブ工程での生成ポリマーとの化学的また
は物理的関係で粒子が小粒子化されると推定され、剪断
力で小粒子化されるものではないと考えられる。
【0093】本発明のさらに好ましい実施態様として、
粒子形成サブ工程の終了時における重合混合物からスチ
レン系共重合体を25℃メチルエチルケトン(MEK)
/メタノール(MeOH)混合溶剤(重量比7/3)で
抽出した抽出物をジメチルホルムアミド(DMF)を測
定溶剤とした30℃で測定した還元粘度をη1 、同様に
測定した粒子径調整サブ工程の終了時における重合混合
物の還元粘度をη2 とするとη1 /η2 が0.98以
下、好ましくは0.96以下、さらに好ましくは0.9
4以下であるように前記重合工程を実施するのが望まし
い。なおその下限については特に制限はないが0.5で
ある。
【0094】本発明でいう還元粘度η1 、η2 の測定は
次のように行うものである。各サブ工程終了時で得られ
た重合混合物を25℃でMEK/MeOH=7/3の混
合溶剤(重量比7/3)に溶解させた後、遠心分離機に
かけてゴムとゴムにグラフトしたスチレン系重合体を除
去し、残液からゴムにグラフトしていないスチレン系重
合体を分離し、DMFを溶媒として30℃で溶液粘度法
により還元粘度を求める。
【0095】また、本発明のη1 /η2 については、1
段目重合サブ工程にプラグフロー型反応槽を用いて各工
程の転化率を特定の範囲内にすることでコントロールさ
れ、従来の方法ではこれらは1以上の値になる。特にη
1 /η2 のコントロールによるウェルド強度の改善は本
実施態様の特徴である。
【0096】さらに、本発明でいうウェルドとは、成形
時に金型内で分流した溶融樹脂の2つ以上の流れが合流
するとき、合流部分で完全に融合しないで成形品にでき
てしまう線状のマークのことであり、ウエルドラインと
もいう。本発明のウェルド強度とは、このウェルドにお
ける落錘衝撃強度のことを指す。
【0097】本発明の製造法によって製造されたABS
系樹脂の成形品は、光沢について従来法より高い値を示
しながら、成形物のウェルド強度が大幅に改良されてい
る。ABS系樹脂は耐衝撃性を高くすると光沢は低下す
るのが一般的であるが、本発明において高い光沢が維持
されてしかもウェルド強度が著しく改良されている理由
は明らかでないが、従来法と比べて、ゴムの均一性が低
いときに存在している異形粒子が大幅に減少しているか
らではないかと推定される。
【0098】また、本発明によりゴム粒子径の均一性が
非常に高いことが、特に成形物のウェルド強度が大幅に
向上している原因と推定される。
【0099】本発明のABS系樹脂は通常の成形条件で
成形され、特に限定されないが通常は成形温度200〜
240℃、好ましくは210〜220℃、金型温度40
〜60℃、好ましくは45〜55℃程度で成形される。
【0100】以上記載した方法によって得られたABS
系樹脂は優れた物性、即ち光沢差がなく、一様に高光沢
を有し、衝撃強度、特にウエルド強度が改善された成形
品を得ることができるので、工業的に極めて有用であ
る。
【0101】更に、本発明のABS系樹脂は特にポリカ
ーボネートとブレンドすることによって優れた物性のA
BS系樹脂/ポリカーボネート樹脂組成物を得ることが
でき、ポリカーボネートとのブレンド用として極めて有
用である。
【0102】即ち本発明は (I)熱可塑性ポリカーボ
ネート100重量部に対して、(II)ABS系樹脂を1
0〜500重量部の割合で混合されてなるABS系樹脂
/ポリカーボネート樹脂組成物において、 1)該ABS系樹脂(II)が(a)〜(k)の方法で得
られ、 2)該ABS系樹脂(II)がゴム状重合体を5〜30重
量%含み、 3)ABS系樹脂(II)から25℃のメチルエチルケト
ンとメタノールの混合液(重量比7/3)で抽出して不
溶解成分を除いた重合体成分(A)中のアクリロニトリ
ル成分が8〜30重量%であり、 4)重合体成分(A)の還元粘度(ηsp/c)が0.
2〜0.65dl/gであり、 5) 前記ゴム状重合体が少なくともブタジエン部分を
含有し、前記ABS系樹脂(II)中の前記ゴム状重合体
のブタジエン部分に対するスチレン−アクリロニトリル
系共重合体のグラフト率が55〜200%であることを
特徴とするABS系樹脂/ポリカーボネート樹脂組成物
を提供する。
【0103】(II)のABS系樹脂の製造に使用するゴ
ム状重合体が少なくともブタジエン部分を含有する重合
体であり、ABS中のゴム状重合体のブタジエン部に対
するスチレン/アクリロニトリル系共重合体のグラフト
率が55〜200%、好ましくは75〜200%、さら
に好ましくは95〜200%である。
【0104】本発明における熱可塑性ポリカーボネート
は、芳香族ポリカーボネート、脂肪族ポリカーボネー
ト、脂肪族−芳香族ポリカーボネート等を挙げることが
できる。これらのポリカーボネートはホスゲン法、ある
いはエステル交換法など公知の方法で製造するか、ある
いは市場で入手できるものである。一般にはビスフェノ
ールAなどの2.2−ビス(4−オキシフェニル)アル
カン系、ビス(4−オキシフェニル)エーテル系、ビス
(4−オキシフェニル)スルホン、ビス(4−オキシフ
ェニル)フルフィドまたはビス(4−オキシフェニル)
スルホキサイド系等のピスフェノール類からなる重合
体、もしくは共重合体であり、使用目的に応じてハロゲ
ンで置換されたビスフェノール類を用いた重合体も含ま
れる。
【0105】これらのポリカーボネートの分子量は特に
制限はなく重量平均分子量(Mw)で5000〜100
000のものが好ましく用いられる。また、上記ポリカ
ーボネート樹脂は単独で、または2種以上混合して用い
ることもできる。
【0106】本発明ではポリカーボネートと混合するA
BS系樹脂から、25℃のメチルエチルケトンとメタノ
ールの混合液(重量比7/3)で抽出して不溶解成分を
除いた重合体成分(A)の還元粘度が重要であり、本発
明においてポリカーボネートに混合するABS系樹脂の
還元粘度は、通常ABS系樹脂を単独で使用する場合よ
りも低い範囲であり0.2〜0.65dl/gであり、
好ましくは0.25〜0.5dl/g、さらに好ましく
は0.3〜0.45dl/gである。還元粘度が0.2
dl/gよりも小さいと衝撃強度が著しく低下するので
好ましくなく、また0.65dl/gを越えると流動性
が低下し、耐衝撃性が低下しさらに色相も不良になるた
め好ましくない。
【0107】本発明において、(II)のABS系樹脂中
の重合体成分(A)に含まれるアクリルニトリル成分は
8〜30重量%、好ましくは10〜23重量%、さらに
好ましくは10〜18重量%である。
【0108】前記重合体成分(A)中のアクリロニトリ
ル成分の含有量が30重量%以下ではポリカーボネート
とブレンドした際の樹脂組成物の溶融流動性が十分で、
良好な成形性サイクルで成形でき、8重量%以上であれ
ば良好な耐衝撃強度の組成物が得られる。
【0109】本願発明の(II)のABS系樹脂は塊状お
よび/または溶液重合法により、ゴム状重合体、特に好
ましくは溶液重合で合成されたゴム状重合体を溶解し
た、少なくともスチレン系単量体及びアクリロニトリル
系単量体からなる単量体成分、必要であれば前記単量体
のうち少なくとも一方と共重合可能なビニル系単量体よ
り成る単量体成分を重合してゴム状重合体成分が0.3
μmないし3μmの平均粒子径の分散相を形成するまで
プラグフロー型反応槽または回分重合槽で重合する工程
より製造されたものであることが望ましい。
【0110】得られる成形物の衝撃強度の観点から、ゴ
ム状重合体の平均粒子径の大きさが上記範囲に入るのが
好ましい。本発明の組成物ではゴム状重合体が0.4μ
mないし1.5μmの平均粒子径として分散相を形成す
る工程より製造されるABS系樹脂を使用することが特
に好ましい。
【0111】従来、塊状もしくは溶液重合で製造される
ABS系樹脂とポリカーボネートより成る樹脂組成物
は、流動性と衝撃性が優れるということが知られている
が、本発明ではゴム粒子の形成サブ工程をプラグフロー
型重合槽または回分重合槽で重合を行なうことにより得
られたABS系樹脂はグラフト反応が均一に行なわれ、
グラフト反応したゴム状重合体粒子の性質が安定してい
ることにより、該組成物は飛躍的に優れた低温衝撃強度
を発現するものである。
【0112】本発明においてABS系樹脂(II)の製造
において使用するゴム状重合体が少なくともブタジエン
部分を含有する重合体が好ましく、ABS系樹脂中のゴ
ム状重合体のブタジエン部分に対するスチレン/アクリ
ロニトリル系共重合体のグラフト率が好ましくは55〜
200%、さらに好ましくは75〜200%、特に好ま
しくは95〜200%である。ブタジェン単位に対する
グラフト率が55%以上の場合はゴム状重合体に結合し
た樹脂成分の割合が適当なため、ゴム粒子を形成後もゴ
ム粒子の凝集が起こりにくく、そのためゴム状重合体が
一定の粒子径を形成するため衝撃強度が高い。また20
0%以下ではポリカーボネート樹脂と混合した際、流動
性が十分で好ましい。
【0113】ここでいうグラフト率は、式XX(数43)
により求めた値である。
【0114】
【数43】 G=100(P−B)/B ・・・・・式XX G:グラフト率(%) P:ABS系樹脂を25℃のメチルエチルケトン/メタ
ノール混合液(重量比7/3)の混合液に漬けて可溶分
を溶解させ、遠心分離によって分離された不溶解分の重
量(g)。 B:ゴム状重合体中のブタジエン部分の重量(g) 本発明において、従来の方法に比して著しい低温での衝
撃強度の改善がなされる理由は明らかではない。従来知
見からは樹脂中のゴム状重合体成分のガラス転移温度が
低いものを用いると低温衝撃強度が向上することが一般
的に知られているが、本発明において衝撃強度が向上す
るのは塊状重合法および/または溶液重合法により、ゴ
ム状重合体の存在下、スチレン系単量体、またはスチレ
ン系単量体とアクリロニトリル系単量体および/または
これらの単量体と共重合可能なビニル系単量体からスチ
レン系重合体を重合するにあたって、重合混合物中にゴ
ム状重合体の粒子を形成するまでプラグフロー重合槽ま
たは回分重合槽で重合することにより非常に均一かつ十
分な量のグラフト反応が生じて、その結果特定の粒径と
グラフト・オクルード構造のゴム状重合体が形成されて
いるためであると推察している。さらにポリカーボネー
トとの相溶性に優れたゴム状重合体の粒子が形成され、
ポリカーボネートとABS系樹脂混合物の物性は格別に
向上するものと考えている。
【0115】本発明のABS系樹脂/ポリカーボネート
樹脂組成物において特に好ましくは、ABS系樹脂から
25℃のメチルエチルケトンとメタノール混合液(重量
比7/3)で抽出して不溶解成分を除いた重合体成分
(A)中のアクリロニトリル成分が8〜30重量%であ
り、重合体成分(A)の数平均分子量が10,000〜
40,000であるABS系樹脂であって、(I)熱可
塑性ポリカーボネートの粘度平均分子量((Mv)PC
の値と(II)ABS系樹脂の数平均分子量((Mn)
ABS)の値との関係が式が式XII(数44)で表されるこ
とを特徴とするABS系樹脂/ポリカーボネート樹脂組
成物である。
【0116】
【数44】 0.7<(Mv)PC/(Mn)ABS<0.8 ・・・・式XII これらのポリカーボネートの分子量は粘度平均分子量
(Mv)で7,000〜32,000、好ましくは1
0,000〜30,000、より好ましくは15,00
0〜30,000である。また、上記ポリカーボネート
樹脂では単独で、または2種以上混合して用いることが
できる。
【0117】なお、本発明において、ポリカーボネート
の粘度平均分子量はウベロード粘度計を用いて、塩化メ
チレンを溶媒とした5g/lの希薄溶液を20℃の温度
で測定した極限粘度の値を用いて下記Schnellの
式XXI(数45)から求めた。(H.Schnell:
Angewandte Chemie,68,633
(1956)
【0118】
【数45】 [η]=1.23×10-5Mv ・・・・ 式XXI 本発明ではポリカーボネートと混合するABS系樹脂か
ら、メチルエチルケトンとメタノール7:3の混合液不
溶解成分を除いた重合体成分(A)の数平均分子量が重
要であり、本願のポリカーボネートに混合するABS系
樹脂の数平均分子量の範囲は、通常ABS系樹脂単独で
使用する場合よりも低い範囲で例えば10,000〜4
0,000、好ましくは10,000〜30,000の
範囲である。なお、この数平均分子量はゲルパーミュエ
ションクロマトグラフィーから求める。数平均分子量が
10,000以上であれば衝撃強度とリブ部の強度が大
きく好ましく、また40,000を以下では流動性が良
好で、耐衝撃性や色相も良好である。従って上記範囲が
好ましい。
【0119】本発明において、(II)のABS系樹脂中
の重合体成分(A)に含まれるアクリロニトリル成分は
8〜30重量%、好ましくは10〜23重量%、さらに
好ましくは10〜18重量%有していることが必要であ
る。重合体成分(A)のアクリロニトリル成分の含有量
が30重量%を超えるとポリカーボネートとブレンドし
た際の流動性が低下し、成形サイクルに悪影響を及ぼ
す。また、8重量%未満であれば衝撃強度が低下する。
従って上記範囲が好ましい。
【0120】また本発明において、熱可塑性ポリカーボ
ネート(I)とABS系樹脂(II)の配合比は(I)を
100重量部に対して(II)が10〜500重量部、好
ましくは30〜400重量部、さらに好ましくは50〜
300重量部である。(II)が10重量部未満であれば
衝撃強度の厚み依存性が大きくなり、また500重量部
より多いとポリカーボネートが本来有する性質が損なわ
れる。また、(I),(II)の他に必要に応じて他のA
BS系樹脂やその他のポリマー、または添加剤等を混合
することも本発明の範囲に含まれる。例えば、他のポリ
マーとして、スチレン−アクリロニトリル樹脂、エラス
トマー等が好ましい。
【0121】溶液重合または塊状重合法では、ガラス転
移点が低い溶液重合法で得られたゴム状重合体も使用で
き、さらに低温衝撃強度の改善されたABS系樹脂が得
られる。
【0122】また本発明のABS系樹脂は乳化剤等の不
純物が製品中に残ることがないので、ポリカーボネート
と混合した際にポリカーボネートの劣化もなく、耐熱性
・耐衝撃性が改善される。
【0123】本発明の組成物を製造する方法としては、
(I),(II)または必要に応じて他の樹脂を、例えば
押出機等の公知の混合機で混練する方法が挙げられる。
また、(I),(II)の他に、該樹脂組成物に光沢、難
燃性、機械的強度、耐薬品性、その他の性能を付与する
目的で熱可塑性重合体組成物に通常用いられる添加物や
ポリマー、例えばアクリロニトリル・スチレン共重合
体、MBS、スチレン・ブタジエン共重合体、アクリル
系ゴム状重合体等の公知の重合体等を添加して用いるこ
ともできる。
【0124】また、本発明の組成物のさらに別のメリッ
トとして述べる。従来のポリカーボネート・ABS系樹
脂の混合物においては成形加工時に、例えば射出成形時
に金型にヤニ状物質が付着するという問題が生じるが、
本発明の組成物は、このヤニ状付着物質が大幅に低減さ
れるものであり、これも本発明の大きな効果である。
【0125】この効果についての原理は明確ではない
が、本発明のABS系樹脂の重合体成分(A)が低分子
量であること、特定のゴム状重合体を用いることが、か
かるヤニ状物質の発生量の低減につながると推定され
る。
【0126】本発明のABS系樹脂/ポリカーボネート
樹脂組成物は通常の成形条件で成形され、特に限定され
ないが通常は成形温度220〜300℃、好ましくは2
40〜280℃、金型温度50〜80℃、好ましくは5
5〜75℃程度の条件で成形される。
【0127】
【実施例】以下、実施例および比較例によって本願発明
をさらに具体的に説明するが、本願発明はこれらによっ
て何ら制限されるものではない。
【0128】なお各ABS系樹脂の分析及び性能評価は
次の方法によった。 (a)試験片の作成:得られた樹脂を90℃で3時間乾
燥した後、成形温度240℃、金型温度40℃で射出成
形し、図1A及び図1Bで示される形状の表面光沢測定
用試験片および落錘衝撃強度測定用試験片を作成した。
図1Aにおいてゲート部、すなわち溶融した樹脂が金型
に流れ込む入口はGで表され、ゲート部の位置によって
射出成形時の影響を受けて、成形圧力のかかりにくい低
圧部位ができ、表面光沢が低くなると推定される。また
2つのゲート部の位置を違えたことによりウエルド部が
できる。 (b)表面光沢差:JIS K−7105に準じて測定
した。図1A及び図1Bで示される形状の成形品の1c
2 毎に入射角60°で光を照射し、1番高い値と低い
値との差を表に示した。 (c)落錘衝撃強度:JIS K−7211に準じ、図
1Aのx1、x2部にて測定した。 以下の実施例で%で表示したものは光沢値を除いて重量
%を表す。
【0129】実施例1−1 実施例1−1〜1−4は塔型反応槽および完全混合槽を
用いて2段転相することで光沢差を小さくしてなおかつ
衝撃強度が向上することを示す実施例である。
【0130】容積が15リットルのプラグフロー塔型反
応槽(「新ポリマー製造プロセス」(工業調査会、佐伯
康治/尾見信三著)185頁、図7.5(b)記載の三
井東圧化学タイプと同種の反応槽で10段に仕切られた
1/C0=0.955を示すもの。)に10リットルの
完全混合槽2基を直列に接続した連続的重合装置を用い
てABS系樹脂を製造した。プラグフロー塔型反応槽が
粒子形成サブ工程を、第2反応器である1基目の完全混
合槽が粒子径調整サブ工程を、第3反応器である2基目
の完全混合槽が後重合サブ工程を実施するために用いら
れた。
【0131】プラグフロー塔型反応槽にスチレン54重
量部、アクリロニトリル18重量部、エチルベンゼン2
0重量部、ゴム状重合体8重量部、t−ドデシルメルカ
プタン0.20重量部、1,1−ビス(t−ブチルパー
オキシ)3,3,5−トリメチルシクロヘキサン0.0
5重量部から成る原料を10kg/hで連続的に供給し
て単量体の重合を行い、重合温度を調節してプラグフロ
ー塔型反応槽出口における該単量体の重合体への転化量
Aを粒子形成サブ工程の終了時における該単量体及び単
量体の重合体への転化物及びゴム状重合体の量100重
量部に対して25重量部にした。プラグフロー塔型反応
槽出口の重合液においてゴム状重合体は分散相に転移
し、ゴム状重合体の粒子が形成され、その平均粒子径D
P1は0.9μmであった。なお、ゴム状重合体として
は、25℃における5重量%濃度のスチレン溶液の粘度
が15センチポイズであるスチレン−ブタジエン共重合
体を用いた。
【0132】プラグフロー塔型反応槽から重合液を連続
的に取り出し、これを第2反応器に連続的に供給した。
第2反応器で単量体の重合を継続し、重合温度を調節し
て第2反応器出口での該単量体の重合体への転化量Cを
粒子径調整サブ工程の終了時における該単量体及び単量
体の重合体への転化物及びゴム状重合体の総量100重
量部に対して37.5重量部にした。このときのBはC
−A=12.5重量部であり、ゴム状重合体の平均粒子
径DP2は0.38μmであった。
【0133】第2反応器から連続的に抜き出された重合
液は第3反応器(後重合サブ工程)に供給され、第3反
応器での重合により、第3反応器出口における該単量体
の重合体への転化量を、該単量体及び単量体の重合体へ
の転化物及びゴム状重合体の総量100重量部に対して
50重量部にした。次いで、脱揮発分工程、押出工程を
経てペレット化した。得られた製品の平均粒子径はDP2
と等しかった。
【0134】このように製造されたABS系樹脂の重合
条件、分析および性能評価の結果を表1に示した。この
樹脂は後述する比較例の結果と較べて図1Aの成形品に
示す低圧部の光沢差が小さい。
【0135】実施例1−2〜1−4 単量体の転化量A、(A+B)を表1に示したように変
化させたほかは、実施例1−1と全く同様にしてABS
系樹脂を製造した。得られた樹脂の重合条件、分析及び
性能評価の結果を表1に示した。
【0136】比較例1−1〜1−3 プラグフロー塔型反応槽を完全混合槽にして、単量体の
転化量A、(A+B)を表1に示したように変化させた
ほかは、実施例1−1と全く同様にしてABS系樹脂を
製造した。得られた樹脂の重合条件、分析及び性能評価
の結果を表1に示した。
【0137】
【表1】 実施例2−1 実施例2−1〜2−4は塔型反応槽および完全混合槽を
用いて2段転相しさらに適切にη1/η2をコントロール
することで光沢差を小さくしてなおかつ衝撃強度が向上
し、しかも成形物のウエルド強度が向上することを示す
実施例である。
【0138】容積が15リットルのプラグフロー塔型反
応槽(「新ポリマー製造プロセス」(工業調査会、佐伯
康治/尾見信三著)185頁、図7.5(b)記載の三
井東圧化学タイプと同種の反応槽で10段に仕切られた
1/C0=0.975を示すもの。)に10リットルの
完全混合槽2基を直列に接続した連続的重合装置を用い
てABS系樹脂を製造した。プラグフロー塔型反応槽が
粒子形成サブ工程を、第2反応器である1基目の完全混
合槽が粒子径調整サブ工程を、第3反応器が後重合サブ
工程を構成する。
【0139】プラグフロー塔型反応槽にスチレン54重
量部、アクリロニトリル18重量部、エチルベンゼン2
0重量部、ゴム状重合体8重量部、t−ドデシルメルカ
プタン0.20重量部、1,1−ビス(t−ブチルパー
オキシ)3,3,5−トリメチルシクロヘキサン0.0
5重量部から成る原料を10kg/hで連続的に供給し
て単量体の重合を行い、重合温度を調節してプラグフロ
ー型反応槽出口における該単量体の重合体への転化量A
を粒子形成サブ工程の終了時における該単量体及び単量
体の重合体への転化物及びゴム状重合体の総重量100
重量部に対して25重量部にした。プラグフロー塔型反
応槽出口のゴム状重合体は分散相に転移し、ゴム状重合
体の粒子が形成され、その粒子径DP1は平均0.86μ
mであった。また、還元粘度η1 は0.70dl/gで
あった。
【0140】ゴム状重合体としては、25℃における5
重量%濃度のスチレン溶液の粘度が11センチポイズで
あるスチレン−ブタジエン共重合体を用いた。
【0141】プラグフロー塔型反応槽から重合液を連続
的に取り出し、これを第2反応器に連続的に供給した。
第2反応器で単量体の重合を継続し、重合温度を調節し
て第2反応器出口での該単量体の重合体への転化量Cを
粒子径調整サブ工程の終了時における該単量体及び単量
体の重合体への転化物及びゴム状重合体の総重量100
重量部に対して37.5重量部にした。このときのBは
C−A=12.5重量部であり、ゴム状重合体の平均粒
子径DP2は0.37μmであった。なお、還元粘度η2
は0.72dl/gであり、η1 /η2 =0.97とな
った。
【0142】第2反応器から連続的に抜き出された重合
液は第3反応器(後重合サブ工程)に供給され、第3反
応器での重合により、第3反応器出口における該単量体
の重合体への転化量を、該単量体及び単量体の重合体へ
の転化物及びゴム状重合体の総重量100重量部に対し
て50重量部にした。次いで、脱揮発分工程、押出工程
を経てペレット化した。得られた製品の粒子径はDP2
等しかった。
【0143】このように製造されたABS系樹脂の重合
条件、分析および性能評価の結果を表2に示した。この
樹脂は後述する比較例の結果と較べて(図1A)の成形
品に示すウェルド部の落錘衝撃強度が大きい。
【0144】実施例2−2〜2−4 単量体の転化量A、(A+B)を表2に示したように変
化させてη1 /η2 を変えたほかは、実施例2−1と全
く同様にしてABS系樹脂を製造した。得られた樹脂の
重合条件、分析及び性能評価の結果を表2に示した。
【0145】比較例2−1〜2−3 プラグフロー塔型反応槽を完全混合槽にして、単量体の
転化量A、(A+B)を表2に示したように変化させて
η1 /η2 を変えたほかは、実施例2−1と全く同様に
してABS系樹脂を製造した。得られた樹脂の重合条
件、分析及び性能評価の結果を表2に示した。
【0146】
【表2】 実施例3−1〜3−4 実施例3−1〜3−4は特定のゴム成分を2種用いて、
しかも塔型反応槽および完全混合槽を用いて2段転相し
さらにη1/η2を適切にコントロールすることで光沢が
高く、光沢差をより小さくしてなおかつ衝撃強度がより
向上し、しかも成形物のウエルド強度がより向上するこ
とを示す実施例である。
【0147】実施例1−1の方法においてゴム状重合体
として表3に示すように粘度及びスチレン含有率の異な
る2種または3種を用い、その他は実施例1−1と同様
にした重合を行った結果を表3に示す。
【0148】参考例3−1 実施例1−1の方法に示したようにゴム状重合体として
1種類を用いた重合結果を参考のため表3に示す。
【0149】
【表3】 以降の実施例及び比較例はABS系樹脂/ポリカーボネ
ート樹脂組成物の実験結果を示すが、これで行った樹脂
組成物の評価方法を次に示す。 (1)衝撃強度の測定 衝撃強度は成形物を切り出し試験片とし、Izod衝撃
試験法(ASTM D256)で行った。 (2)耐熱温度の測定 ビカット軟化点はASTM D 1525に準拠して、
成形物から試験片を切り出したサンプルを用いて評価し
た。 (3)金型付着物質の観察 成形機のシリンダー温度260℃、金型温度50℃、2
50ショット後の金型のガス抜け口の内部の付着物を目
視により観察し、付着物が無ければ樹脂組成物を「無
し」と、有ると「有り」の判断を行った。 (4)リブ強度 高さ20mm、幅50mmのリブを有する成形体を成形
し、リブ部を下側にして成形体を押し倒してリブが割れ
ない場合は樹脂組成物を「無し」、割れた場合は樹脂組
成物を「有り」として評価した。
【0150】実施例4−1 [(I)熱可塑性ポリカーボネート]市販のポリカーボ
ネート系重合体(PC−1)を用いた。表4にその特徴
を示す。
【0151】
【表4】 *測定条件:280℃ 2.16kg [(II)ABS系重合体の製造]第1反応器として容積
15リットルのプラグフロー型反応槽(「新ポリマー製
造プロセス」(工業調査会、佐伯康治/尾見信三著)1
85頁、図7.5(b)記載の三井東圧化学タイプと同
種類の反応槽で10段に仕切られたプラグフロー試験で
1/C0=0.955を示すものである。)を用い、さ
らに容積10リットルの完全混合槽3基を直列に接続し
た連続的重合装置を用いてABS系樹脂を製造した。こ
こで第1反応器のプラグフロー型反応槽がゴム粒子形成
サブ工程を、第2反応器である1基目の完全混合槽が粒
子径調整サブ工程を、第3反応器以降が後重合サブ工程
を構成する。
【0152】プラグフロー型の反応槽にスチレン56重
量部、アクリロニトリル20重量部、エチルベンゼン1
6重量部、ゴム状重合体(25℃における5重量%濃度
のスチレン溶液の粘度が15センチポイズであるスチレ
ン−ブタジエン共重合体)8重量部、t−ドデシルメル
カプタン0.15重量部、1,1−ビス(t−ブチルパ
ーオキシ)3,3,5−トリメチルシクロヘキサン0.
05重量部から成る原料を10kg/hで連続的に供給
して単量体の重合を行い、重合温度を調節してプラグフ
ロー型の反応槽出口における該単量体の重合体への転化
量を粒子形成サブ工程の終了時における該単量体及び単
量体の重合体への転化物及びゴム状重合体の総量100
重量部に対して20重量部にした。この反応槽の重合温
度を88℃、滞留時間は1.6時間に設定した。このプ
ラグフロー型反応槽出口のゴム状重合体は分散相に転相
してゴム状粒子が形成され、その平均粒子径Dp1は1.
0μm、前記ABS系樹脂の25℃のメチルエチルケト
ンとメタノールの混合液(重量比7/3)で抽出して不
溶解成分を除いて得た重合体成分の還元粘度η 1は0.
49dl/gであった。
【0153】これを第2反応器に連続的に供給した。第
2反応器で単量体の重合を継続し、重合温度を110℃
に調節して滞留時間を0.8時間とし、第2反応器出口
での該単量体の重合体への転化量を粒子径調整サブ工程
の終了時における該単量体及び単量体の重合体への転化
物及びゴム状重合体の総量100重量部に対して29重
量部にした。第2反応器から連続的に重合液を抜き出し
た。この重合液中のゴム粒子の平均粒子径Dp2は0.7
μm、25℃のメチルエチルケトンとメタノールの混合
液(重量比7/3)で抽出して不溶解成分を除いた重合
体成分の還元粘度η2は0.51dl/gであり、η1
η2は0.97であった。
【0154】この重合液は第3反応器(後重合サブ工
程)に供給され、第3および第4反応器での重合によ
り、第4反応器出口における該単量体の重合体への転化
量を、該単量体及び単量体の重合体への転化物及びゴム
状重合体の総量100重量部に対して40重量部にし
た。なお、第3反応槽は温度125℃、滞留時間0.8
時間に、第4反応槽は温度140℃、滞留時間1.0時
間に設定した。次いで、重合液を予熱器と減圧室を用い
た分離回収工程に導いた。回収工程から出た樹脂は押し
出し工程を経て粒状のペレットとしてABS系樹脂を得
た。得られたABS系樹脂の重合体成分(A)の還元粘
度は0.51dl/g、アクリロニトリル化合物含有量
は25%、グラフト率は128%、ゴム状重合体含有量
は18%であった。ゴム状重合体成分の平均粒径は0.
7μmであった。
【0155】[ABS系樹脂/ポリカーボネート樹脂組
成物]上記ポリカーボネート100重量部と上記で得ら
れたABS系樹脂100重量部、及び抗酸化剤0.2重
量部を押出機により260℃で混合した。結果を表5お
よび6に示す。なお、押し出し操作の前にABS系樹
脂、ポリカーボネートとも100℃にて12時間の乾燥
を施した。
【0156】実施例4−2 実施例4−1のポリカーボネート100重量部と実施例
4−1で得られたABS系樹脂67重量部を混合する以
外は実施例4−1と同じとした。結果を表5および6に
示す。
【0157】実施例4−3 単量体の転化量を変化させたほかは、実施例4−1と全
く同様にしてABS系樹脂を製造した。得られた樹脂の
分析及び性能評価の結果を表5および6に示した。
【0158】実施例4−4 スチレン68重量部、アクリロニトリル11重量部、エ
チルベンゼン11重量部、ゴム状重合体(スチレン−ブ
タジエンブロック共重合体 溶液粘度11センチポイズ
5%スチレン溶液 25℃)10重量部、有機過酸化
物[1,1−ビス(t−ブチルパーオキシ)3,3,5
−トリメチルシクロヘキサン]0.045重量部、ター
シャリードデシルメルカプタン0.2重量部よりなる原
料溶液を調製し、実施例4−1と同様にして重合を行っ
た。得られたABS系樹脂の重合体成分(A)の還元粘
度は0.38dl/g、アクリロニトリル化合物含有量
は13%、グラフト率は113%、ゴム状重合体成分の
平均粒径は0.9μmであり、その含有量は21%であ
った。ポリカーボネートとABS樹脂の混合は実施例
4−1と同じとした。結果を表5および6に示す。
【0159】実施例4−5 スチレン62重量部、アクリロニトリル8重量部、エチ
ルベンゼン20重量部、ゴム状重合体(実施例4−1で
用いたもの)10重量部、有機過酸化物(実施例4−1
で用いたもの)0.05重量部、ターシャリードデシル
メルカプタン0.18重量部から成る原料溶液を用いる
以外は実施例4−1と同じとした。得られたABS系樹
脂の重合体成分(A)の還元粘度は0.45dl/g、
アクリロニトリル化合物含有量は10%、グラフト率は
120%、ゴム状重合体成分の平均粒径は0.6μmで
あり、その含有量は22.0%であった。ポリカーボネ
ート100重量部に対して、得られたABS系樹脂67
重量部を混合した。結果を表5および6に示す。
【0160】実施例4−6 スチレン63重量部、アクリロニトリル13重量部、エ
チルベンゼン15重量部、ゴム状重合体(実施例4−1
で用いたもの)9重量部、有機過酸化物(実施例4−1
で用いたもの)0.049重量部、ターシャリードデシ
ルメルカプタン0.255重量部から成る原料溶液を用
いる以外は実施例4−1と同様にしてABS系樹脂を得
た。得られたABS系樹脂の重合体成分(A)の還元粘
度は0.27dl/g、アクリロニトリル化合物含有量
は16%、グラフト率は115%、ゴム状重合体成分の
平均粒径は2.2μmであり、その含有量は19%であ
った。ポリカーボネート100重量部に対して、得られ
たABS系樹脂150重量部を混合した。結果を表5お
よび6に示す。
【0161】実施例4−7 スチレン58重量部、アクリロニトリル14重量部、エ
チルベンゼン20重量部、ゴム状重合体(スチレン−ブ
タジエンブロック共重合体、5%スチレン溶液、25℃
での溶液粘度30センチポイズ)8重量部、ターシャリ
ードデシルメルカプタン0.24重量部から成る原料液
を用いる以外は実施例4−1と同じとした。得られたA
BS系樹脂の重合体成分(A)の還元粘度は0.29d
l/g、アクリロニトリル化合物含有量は17%、グラ
フト率は130%、ゴム状重合体成分の粒径は1.1μ
mであり、その含有量は18%であった。ポリカーボネ
ートとABS系樹脂の混合は実施例4−1と同じとし
た。結果を表5および6に示す。
【0162】
【表5】
【0163】
【表6】 比較例4−1 ポリブタジエンラテックス30重量部(固形分)、スチ
レン35重量部、アクリロニトリル5重量部の割合で使
用して乳化グラフト重合を行った。得られたグラフト共
重合体のラテックスを希硫酸で凝固し、洗浄・濾過し
た。得られた凝塊を乾燥した。得られたABS系樹脂の
重合体成分(A)の還元粘度は0.49dl/g、アク
リロニトリル化合物含有量は18%、グラフト率は45
%であった。ポリカーボネートとABS重合体の混合は
実施例4−1と同じとした。結果を表7および8に示
す。
【0164】比較例4−2 実施例4−1において第1反応器のプラグフロー型の反
応槽を用いず、完全混合槽3基のみを直列に接続した連
続的重合装置を用いたほかは、実施例4−1と全く同様
にしてABS系樹脂を製造した。得られた樹脂の分析及
び性能評価の結果を表7および8に示す。
【0165】
【表7】
【0166】
【表8】 実施例5 [(I)熱可塑性ポリカーボネート類]表9のBPA
(ビスフェノール−A)系のポリカーボネート重合体
(PC−2、PC−3、PC−4)を実施例5−1〜5
−5及び比較例5−1〜5−3で選択して用いるために
用意した。
【0167】
【表9】 実施例5−1 [(II)ABS系樹脂の製造]第1反応器として容積1
5リットルのプラグフロー型反応槽(「新ポリマー製造
プロセス」(工業調査会、佐伯康治/尾見信三著)18
5頁、図7.5(b)記載の三井東圧化学タイプと同種
類の反応槽で10段に仕切られたプラグフロー試験でC
1/C0=0.975を示すものである。)を用い、さら
に容積10リットルの完全混合槽3基を直列に接続した
連続的重合装置を用いてABS系樹脂を製造した。ここ
で第1反応器のプラグフロー型反応槽がゴム粒子形成サ
ブ工程を、第2反応器である1基目の完全混合槽が粒子
径調整サブ工程を、第3反応器以降が後重合サブ工程を
構成する。
【0168】プラグフロー型の反応槽にスチレン56重
量部、アクリロニトリル20重量部、エチルベンゼン1
6重量部、ゴム状重合体(25℃における5重量%濃度
のスチレン溶液の粘度が15センチポイズであるスチレ
ン−ブタジエン共重合体)8重量部、t−ドデシルメル
カプタン0.15重量部、1,1−ビス(t−ブチルパ
ーオキシ)3,3,5−トリメチルシクロヘキサン0.
05重量部から成る原料を10kg/hで連続的に供給
して単量体の重合を行い、重合温度を調節してプラグフ
ロー型の反応槽出口における該単量体の重合体への転化
量を粒子形成サブ工程の終了時における該単量体及び単
量体の重合体への転化物及びゴム状重合体の総量100
重量部に対して20重量部にした。この反応槽の重合温
度を88℃、滞留時間は1.8時間に設定した。このプ
ラグフロー型反応槽出口のゴム状重合体は分散相に転移
してゴム状粒子が形成され、その平均粒子径Dp1は1.
2μm、前記ABS系樹脂を25℃のメチルエチルケト
ンとメタノールの混合液(重量比7/3)で抽出して不
溶解成分を除いて得た重合体成分の還元粘度η 1は0.
49dl/gであった。
【0169】これを第2反応器に連続的に供給した。第
2反応器で単量体の重合を継続し、重合温度を110℃
に調節して滞留時間を0.8時間とし、第2反応器出口
での該単量体の重合体への転化量を粒子径調整サブ工程
の終了時における該単量体及び単量体の重合体への転化
物及びゴム状重合体の総量100重量部に対して29重
量部にした。第2反応器から連続的に重合液を抜き出し
た。この重合液中のゴム粒子の平均粒子径Dp2は0.7
μm、25℃のメチルエチルケトンとメタノールの混合
液(重量比7/3)で抽出して不溶解成分を除いた重合
体成分の還元粘度η2は0.51dl/gであり、η1
η2は0.97であった。
【0170】この重合液は第3反応器(後重合サブ工
程)に供給され、第3および第4反応器での重合によ
り、第4反応器出口における該単量体の重合体への転化
量を、該単量体及び単量体の重合体への転化物及びゴム
状重合体の総量100重量部に対して40重量部にし
た。なお、第3反応槽は温度125℃、滞留時間0.8
時間に、第4反応槽は温度140℃、滞留時間1.0時
間で設定された。次いで、重合液を予熱器と減圧室を用
いた分離回収工程に導いた。回収工程から出た樹脂は押
し出し工程を経て粒状のペレットとしてABS系樹脂を
得た。得られたABS系樹脂の重合体成分(A)のGP
Cで求めた数平均分子量は31,000、アクリロニト
リル化合物含有量は25%、グラフト率は112%、ゴ
ム状重合体含有量は18%であった。ゴム状重合体成分
の平均粒径は0.7μmであった。
【0171】[ABS系樹脂/ポリカーボネート樹脂組
成物]上記ポリカーボネート100重量部と上記で得ら
れたABS系樹脂100重量部、及び抗酸化剤0.2重
量部を押出機により260℃で混合した。結果を表10
および11に示す。なお、押し出し操作の前にABS系
樹脂、ポリカーボネートとも100℃にて12時間の乾
燥を施した。
【0172】実施例5−2 実施例5−1のポリカーボネート100重量部と実施例
5−1で得られたABS系樹脂67重量部を混合する以
外は実施例5−1と同じとした。結果を表10および1
1に示す。
【0173】実施例5−3 単量体の転化量を変化させたほかは、実施例5−1と全
く同様にしてABS系樹脂を製造した。得られた樹脂の
分析及び性能評価の結果を表10および11に示した。
【0174】実施例5−4 スチレン68重量部、アクリロニトリル11重量部、エ
チルベンゼン11重量部、ゴム状重合体(スチレン−ブ
タジエンブロック共重合体 溶液粘度11センチポイ
ズ、5%スチレン溶液 25℃)10重量部、有機過酸
化物[1,1−ビス(t−ブチルパーオキシ)3,3,
5−トリメチルシクロヘキサン]0.045重量部、タ
ーシャリードデシルメルカプタン0.2重量部よりなる
原料溶液を調製し、実施例5−1と同様にして重合を行
った。得られたABS系樹脂の重合体成分(A)の数平
均分子量は21,000、アクリロニトリル化合物含有
量は13%、グラフト率は113%、ゴム状重合体成分
の平均粒径は0.9μmであり、その含有量は21%で
あった。ポリカーボネートとABS系樹脂の混合は実施
例5−1と同じとした。結果を表10および11に示
す。
【0175】実施例5−5 スチレン62重量部、アクリロニトリル8重量部、エチ
ルベンゼン20重量部、ゴム状重合体(実施例5−1で
用いたもの)10重量部、有機過酸化物(実施例5−1
で用いたもの)0.05重量部、ターシャリードデシル
メルカプタン0.18重量部から成る原料溶液を用いる
以外は実施例5−1と同じとした。得られたABS系樹
脂の重合体成分(A)の数平均分子量は28、000、
アクリロニトリル化合物含有量は10%、グラフト率は
120%、ゴム状重合体成分の平均粒径は0.6μmで
あり、その含有量は22.0%であった。ポリカーボネ
ート100重量部に対して、得られたABS系樹脂67
重量部を混合した。結果を表10および11に示す。
【0176】比較例5−1 スチレン58重量部、アクリロニトリル14重量部、エ
チルベンゼン20重量部、ゴム状重合体(スチレン−ブ
タジエンブロック共重合体、5%スチレン溶液、25℃
での溶液粘度30センチポイズ)8重量部、ターシャリ
ードデシルメルカプタン0.24重量部から成る原料溶
液を用いる以外は実施例5−1と同様にしてABS系樹
脂を得た。得られたASBS系樹脂の重合体成分(A)
の数平均分子量は12,000、アクリロニトリル化合
物含有量は17%、グラフト率は130%、ゴム状重合
体成分の平均粒径は1.1μmであり、その含有量は1
8%であった。ポリカーボネートとABS系樹脂の混合
は実施例5−1と同じとした。結果を表10および11
に示す。
【0177】比較例5−2 実施例5−1において第1反応器のプラグフロー型の反
応槽を用いず、完全混合槽3基のみを直列に接続した連
続的重合装置を用いたほかは、実施例5−1と全く同様
にしてABS系樹脂を製造した。得られた樹脂の分析及
び性能評価の結果を表10および11に示す。
【0178】比較例5−3 ポリブタジエンラテックス30重量部(固形分)、スチ
レン35重量部、アクリロニトリル5重量部の割合で使
用して乳化グラフト重合を行った。得られたグラフト共
重合体のラテックスを希硫酸で凝固し、洗浄・濾過し
た。得られた凝塊を乾燥した。得られた共重合体の重合
体成分(A)の数平均分子量が29,000、アクリロ
ニトリル化合物含有量は18%、グラフト率は45%で
あった。ポリカーボネートとABS系樹脂の混合は実施
例5−1と同じとした。結果を表10および11に示
す。
【0179】
【表10】
【0180】
【表11】
【0181】
【発明の効果】本発明のABS系樹脂は優れた物性、即
ち光沢差がなく、一様に高光沢を有し、衝撃強度、特に
ウエルド強度が改善された成形品を得ることができるの
で、工業的に極めて有用である。また本発明のABS系
樹脂/ポリカーボネート樹脂組成物は、優れた物性、即
ち成形性に優れ、熱劣化が少なく、耐熱性と耐衝撃性に
優れ、特に低温衝撃強度を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】それぞれ表面光沢と落錘衝撃強度の評価に用い
た試験片であり、平面図(a)と断面図(b)である。
フロントページの続き (31)優先権主張番号 特願平8−236593 (32)優先日 平8(1996)9月6日 (33)優先権主張国 日本(JP) (31)優先権主張番号 特願平8−236594 (32)優先日 平8(1996)9月6日 (33)優先権主張国 日本(JP) (31)優先権主張番号 特願平8−237929 (32)優先日 平8(1996)9月9日 (33)優先権主張国 日本(JP) (72)発明者 池田 隆安 大阪府高石市高砂1丁目6番地 三井東圧 化学株式会社内 (72)発明者 川野 浩司 大阪府高石市高砂1丁目6番地 三井東圧 化学株式会社内 (72)発明者 緒續 士郎 大阪府高石市高砂1丁目6番地 三井東圧 化学株式会社内

Claims (17)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 連続塊状および/または連続溶液重合法
    により、ゴム状重合体4〜50重量部の存在下、スチレ
    ン系単量体及びアクリロニトリル系単量体、またはこれ
    らの単量体の混合物及びこれら単量体の少なくとも1種
    と共重合可能なビニル系単量体からなる単量体成分10
    0重量部を使用して重合し、該単量体成分の重合体が連
    続相を、ゴム状重合体の粒子が分散相を形成する工程を
    含むABS系樹脂の製造方法において、(1)この重合
    工程が第1段工程であるゴム状重合体の粒子形成サブ工
    程と第2段工程である粒子径調整サブ工程の2つの工程
    を含み、なおかつ(2)粒子形成工程としての第1段目
    の重合サブ工程は、プラグフロー型反応槽または回分重
    合槽を用いた重合系で行われ、少なくとも前記重合の混
    合物の中にゴム状重合体の粒子を形成するまで重合し、
    なおかつ(3)前記粒子径調整サブ工程として前記第2
    段目の重合サブ工程は、単量体成分の重合体への転化量
    を粒子形成サブ工程よりも高め、なおかつ粒子形成サブ
    工程で生成したゴム状重合体の粒子を小さくすることを
    特徴とするABS系樹脂の連続的製造方法。
  2. 【請求項2】 前記重合工程が請求項1記載の粒子径調
    整サブ工程終了後、ゴム状重合体粒子を粒子径調整サブ
    工程終了時の形状に維持しながら、更に重合を行って転
    化率を高める後重合サブ工程である第3段目サブ工程と
    してさらに含むことを特徴とする請求項1記載のABS
    系樹脂の製造方法。
  3. 【請求項3】 該粒子形成サブ工程と粒子径調整サブ工
    程を含む重合工程から得られた重合混合物から()A
    BS系樹脂と()前記単量体成分のうち未反応成分や
    前記重合に使用された不活性有機溶剤とを分離した形で
    回収する工程をさらに含むことを特徴とする請求項1記
    載のABS系樹脂の製造方法。
  4. 【請求項4】 プラグフロー型反応槽がタワー型反応槽
    である請求項1記載のABS系樹脂の製造方法。
  5. 【請求項5】 粒子径調整サブ工程で用いられる反応槽
    として完全混合槽が用いられる請求項1記載のABS系
    樹脂の製造方法。
  6. 【請求項6】 請求項1記載の製造方法において、粒子
    形成サブ工程の終了時における重合混合物からの共重合
    体を25℃メチルエチルケトン(MEK)/メタノール
    (MeOH)混合溶剤(重量比7/3)で抽出した抽出
    物をジメチルホルムアミド(DMF)を測定溶剤として
    30℃で測定した還元粘度をη1 、同様に測定した粒子
    径調整サブ工程の終了時における重合混合物からの同様
    の抽出物の還元粘度をη2 とすると式I(数1) 【数1】η1 /η2 ≦0.98 ・・・・・・・式I を満足するように前記重合工程を実施することを特徴と
    するABS系樹脂の製造方法。
  7. 【請求項7】 請求項1記載のABS系樹脂の製造方法
    において、(2)粒子形成サブ工程の終了時において、
    未反応単量体成分の重量及び前記単量体成分の重合体へ
    の転化物の重量及びゴム状重合体の重量の合計を100
    重量部としたとき、全単量体の重合体への転化量をA重
    量部とし、 粒子径調整サブ工程(3)の終了時における、未反応単
    量体成分の重量及び単量体の重合体成分への転化物の重
    量及びゴム状重合体の重量の合計を100重量部とした
    とき、粒子径調整サブ工程の終了時における全単量体の
    重合体への転化量をC重量部とし、 ここにおいてB=C−Aとしたとき、A、Bの関係を式
    II(数2)と定義し、式II(数2)において各々の範囲
    は式III(数3)を満足し、 【数2】B/A=x ・・・式II 【数3】 16≦A かつ 0.1≦x, かつ 17.6≦ A+B ≦50 ・・・式III なおかつ、 粒子形成サブ工程の終了時におけるゴム状重合体の粒子
    の平均粒子径をDP1(μm)、粒子径調整サブ工程の終
    了時におけるゴム状重合体の粒子の平均粒子径をD
    P2(μm)としたとき、下記の式IV (数4)を満足
    し、 【数4】 0< log(DP1/DP2) ≦2 ・・・式IV なおかつ、 粒子形成サブ工程の終了時におけるゴム状重合体の粒子
    の粒子径分布指数をI P1、粒子径調整サブ工程の終了時
    におけるゴム状重合体粒子の粒子径分布指数をIP2とす
    ると、式V(数5) 【数5】 IP1/IP2≦15.0 ・・・・式V であるように前記重合工程を実施することを特徴とする
    請求項1記載のABS系樹脂の連続的製造方法。
  8. 【請求項8】 請求項7記載の製造方法において、式VI
    (数6)および式VII(数7)を満足するように前記重
    合工程を実施するこを特徴とする請求項7記載のABS
    系樹脂の連続的製造方法。 【数6】 18≦A かつ 0.1≦ x ≦1.5, かつ 19.8≦ A+B ≦45 ・・・式VI 【数7】 DP1≦2.0 かつ 0< log(DP1/DP2) ≦1.0・・・式VII
  9. 【請求項9】 請求項7記載の製造方法において、粒子
    形成サブ工程の滞留時間が0.5〜3時間であり、粒子
    径調整サブ工程の滞留時間は0.2〜2.5時間であ
    り、かつ粒子形成サブ工程の滞留時間の0.2〜0.9
    倍であることを特徴とする請求項7記載のABS系樹脂
    の連続的製造方法。
  10. 【請求項10】 前記ゴム状重合体が少なくともブタジ
    エン部分を含有し、前記ABS系樹脂中の前記ゴム状重
    合体の前記ブタジエン部分に対するスチレン/アクリロ
    ニトリル系共重合体のグラフト率が55〜200%であ
    ることを特徴とする請求項1記載のABS系樹脂の製造
    方法。
  11. 【請求項11】 ゴム状重合体がスチレン−ブタジエン
    共重合体(SBR)R1およびR2の少なくとも2種類か
    ら成り、R1のスチレン含量をST1重量%、25℃にお
    ける5重量%スチレン溶液粘度をSV1センチポイズと
    し、R2のスチレン含量をST2重量%、25℃における
    5重量%スチレン溶液粘度をSV2センチポイズとした
    とき、式VIII(数8)、式IX(数9)式X(数10)及
    び式XI(数11)、を満足するように前記重合工程を実
    施する請求項1記載のABS系樹脂の連続的製造方法。 【数8】 5≦SV1≦50、 12≦ST1≦30 ・・・・式VIII 【数9】 5≦SV2≦50、 25≦ST2≦50 ・・・・式IX 【数10】 3≦ST2−ST1≦35 ・・・・式X 【数11】 1≦R1/R2≦9 ・・・・式XI
  12. 【請求項12】 連続塊状および/または連続溶液重合
    法により、ゴム状重合体4〜50重量部の存在下、スチ
    レン系単量体およびアクリロニトリル系単量体またはこ
    れら単量体の混合物およびこれらの単量体のうち少なく
    とも1種と共重合可能なビニル系単量体成分からなる単
    量体100重量部を使用して重合し、該単量体成分の重
    合体が連続相を、ゴム状重合体の粒子が分散相を形成す
    る工程を含む連続製造方法によって得られるABS系樹
    脂において、(1)この重合工程が第1段工程であるゴ
    ム状重合体の粒子形成サブ工程と第2段工程である粒子
    径調整サブ工程の少なくとも2つのサブ工程を含み、な
    おかつ(2)粒子形成サブ工程としての第1段目の重合
    工程はプラグフロー型反応槽または回分重合槽を用いた
    重合系で行われ、少なくとも前記重合の混合物の中にゴ
    ム状重合体の粒子を形成するまで重合し、なおかつ
    (3)前記粒子径調整サブ工程としての前記第2段目の
    重合サブ工程は、単量体成分の重合体への転化量を粒子
    形成サブ工程よりも高め、なおかつ粒子形成サブ工程で
    生成したゴム状重合体の粒子を小さくし、かつ前記ゴム
    状重合体が少なくともブタジエン部分を含有し、前記A
    BS系樹脂中の前記ゴム状重合体の前記ブタジエン部分
    に対するスチレン/アクリロニトリル系共重合体のグラ
    フト率が55〜200%であることを特徴とするABS
    系樹脂。
  13. 【請求項13】 粒子形成サブ工程の終了時におけるゴ
    ム状重合体の粒子の粒子径分布指数をIP1、粒子径調整
    サブ工程の終了時における粒子径分布指数をIP2とする
    と、式V(数12) 【数12】 IP1/IP2≦15.0 ・・・・式V を満足するように前記重合工程を実施することを特徴と
    する請求項1記載の連続製造方法で得られるABS系樹
    脂。
  14. 【請求項14】(I)熱可塑性ポリカーボネート100
    重量部に対して、 (II)ABS系樹脂を10〜500重量部の割合で混合
    されてなるABS系樹脂/ポリカーボネート樹脂組成物
    において、 1)該ABS系樹脂(II)が請求項1の方法で得られ、 2)該ABS系樹脂(II)がゴム状重合体を5〜30重
    量%含み、 3)ABS系樹脂(II)から25℃のメチルエチルケト
    ンとメタノールの混合液(重量比7/3)で抽出して不
    溶解成分を除いた重合体成分(A)中のアクリロニトリ
    ル成分が8〜30重量%であり、 4)重合体成分(A)の還元粘度(ηsp/c)が0.
    2〜0.65dl/gであり、 5) 前記ゴム状重合体が少なくともブタジエン部分を
    含有し、前記ABS系樹脂(II)中の前記ゴム状重合体
    のブタジエン部分に対するスチレン−アクリロニトリル
    系共重合体のグラフト率が55〜200%であることを
    特徴とするABS系樹脂/ポリカーボネート樹脂組成
    物。
  15. 【請求項15】 該重合体成分(A)のアクリロニトリ
    ル成分が10〜18重量%、還元粘度が0.3〜0.4
    5dl/gおよびABS系樹脂(II)中のゴム状重合体
    のブタジエン部分に対するスチレン/アクリロニトリル
    系共重合体のグラフト率が75〜200%であることを
    特徴とする請求項14記載のABS系樹脂/ポリーカボ
    ネート樹脂組成物。
  16. 【請求項16】 ABS系樹脂(II)から25℃のメチ
    ルエチルケトンとメタノール混合液(重量比7/3)で
    抽出して不溶解成分を除いた前記重合体成分(A)の数
    平均分子量((Mn)ABS)が10,000〜40,0
    00であって、熱可塑性ポリカーボネート(I)の粘度
    平均分子量((Mv)PCの値)と(Mn)ABSの値との
    関係が式XII(数13)で表されることを特徴とする請
    求項14記載のABS系樹脂/ポリカーボネート樹脂組
    成物。 【数13】 0.7<(Mv)PC/(Mn)ABS<0.8 ・・・・式XII
  17. 【請求項17】 ABS系樹脂(II)中のゴム状重合体
    の平均粒子径が0.3〜3μmであり、粒子径調整サブ
    工程の終了時のABS系樹脂(II)中の重合体成分
    (A)の30℃のジメチルホルムアミド(DMF)を測
    定溶剤とし30℃で測定して得た還元粘度をη2 、同様
    に測定した粒子形成サブ工程の終了時におけるABS系
    樹脂(II)中の重合体成分(A)の還元粘度をη1 とす
    ると式I(数14) 【数14】 η1 /η2 ≦0.98 ・・・・式I を満足するように前記重合工程を実施することを特徴と
    するcaim14記載のABS系樹脂/ポリカーボネー
    ト樹脂組成物。
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