JPH11240925A - 多層構造スチレン系共重合体の製造法、多層構造スチレン系共重合体及び多層構造スチレン系共重合体の成形品 - Google Patents

多層構造スチレン系共重合体の製造法、多層構造スチレン系共重合体及び多層構造スチレン系共重合体の成形品

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JPH11240925A
JPH11240925A JP4312498A JP4312498A JPH11240925A JP H11240925 A JPH11240925 A JP H11240925A JP 4312498 A JP4312498 A JP 4312498A JP 4312498 A JP4312498 A JP 4312498A JP H11240925 A JPH11240925 A JP H11240925A
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Yukihiko Yamashita
幸彦 山下
Koji Suzumura
浩二 鈴村
Seishu Tateoka
聖秀 楯岡
Hisashi Kawahara
久 川原
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】 成形品の透明度、発色性耐衝撃強度に優れる
多層構造スチレン系共重合体の製造法及び多層構造スチ
レン系共重合体の成形品の提供。 【解決手段】 下記の段階(1)〜(5)を含む多層構
造スチレン系共重合体の製造法(但し、ビニルシラン系
化合物は下記の段階(1)〜(5)において、0.1重
量%以上配合。)、及びその成形品。 (1):スチレンを含む単量体混合物(a)を乳化重合
させる。 (2):段階(1)で得られた共重合体(A)の存在
下、単量体混合物(b)を乳化重合させる。 (3):段階(2)で得られた共重合体(B)の存在
下、スチレンを含む単量体混合物(c)を乳化重合させ
る。 (4):段階(3)で得られた共重合体(C)の存在下
に、スチレンを含む単量体混合物(d)を配合して乳化
重合させる。 (5):段階(4)で得られた共重合体(D)の存在
下、スチレンを含む単量体混合物(e)を乳化重合させ
て、共重合体(E)を得る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、耐候性、耐衝撃
性、成形品の透明度に優れ、特に低温での耐衝撃性の良
好な多層構造スチレン系共重合体の製造法、多層構造ス
チレン系共重合体及び多層構造スチレン系共重合体の成
形品に関する。
【0002】
【従来の技術】耐衝撃性樹脂としてはABS樹脂と呼ば
れる樹脂ーゴム系の熱可塑性樹脂があるが、ABS樹脂
は、耐衝撃性を付与するために用いられるブタジエン系
重合体が、主鎖中に化学的に不安定な二重結合を多く有
するために、紫外線などによって劣化し易く、耐候性の
劣ることが知られている。この欠点を改良する方法とし
て、主鎖中に二重結合をほとんど有さない飽和ゴム重合
体を使用する方法が提案されており、その代表的なもの
にアクリル系ゴムがある。
【0003】この飽和ゴム重合体は、紫外線に対しては
安定であり優れた耐候性をもつ反面、反応活性点をほと
んど有しないため、架橋密度が低く、グラフト構造を構
成しにくい。そのため、ゴムが成形中に変形して成形品
表面にいわゆるウエルド二色性を生じやすく、また成形
品表面での光線の乱反射を起しやすいために、光沢が低
下させやすい。そのため、ABS樹脂と比較して成形品
外観が劣るという問題があった。
【0004】この欠点を改良するために、架橋剤を選定
して共重合を行う、または過酸化物架橋を行う等の方法
が提案されている。これらの方法では、アクリル系ゴム
の架橋密度を上げることは可能であり、成形品外観は向
上する反面、架橋密度の増加に伴って、アクリル系ゴム
のガラス転移温度も上昇してしまうために、耐衝撃性が
低下するという問題があった。
【0005】そこで、ブタジエン系重合体ゴムの優れた
耐衝撃性とアクリル系ゴムの優れた耐候性を両立するた
めに、ブタジエン系重合体ゴムラテックスを核として、
これにアクリル酸エステル及び架橋剤としての多官能性
単量体を乳化グラフト共重合させた2層構造のグラフト
重合体ゴムを使用することが提案されている。この場
合、多官能成単量体の選定及びアクリル酸エステルとの
共重合方法が重要な技術的要素であることが知られてい
る。
【0006】例えば、特開昭58ー187411号公報
では、アクリル酸エステルの重合を完結させることな
く、重合途中で停止する方法が、また特開昭61ー15
5416号公報では、ブタジエン系重合体ゴムに、アク
リル酸エステルをグラフト共重合したグラフト重合体ゴ
ム存在下に、芳香族系単量体の重合を行う際に、多官能
性単量体としてポリアリルモノマを用いる方法が、特開
昭62ー181312公報では、アクリル酸エステルの
重合時にグラフト交叉剤及び架橋剤として異なった2種
の多官能性単量体を併用する方法が提案されている。こ
れらの方法により、耐衝撃性と耐候性の向上は認められ
るものの、アクリル系重合体を用いた場合の欠点の一つ
である成形品のウエルド二色性と低光沢度は改良がされ
ていない。
【0007】ABS樹脂をはじめ、殆ど全ての耐衝撃性
スチレン系樹脂は不透明に近い。この原因は、ゴム成分
であるブタジエン系重合体ゴムまたはアクリル酸エステ
ル重合体ゴムの屈折率がマトリックス樹脂であるスチレ
ンーアクリロニトリル系共重合体の屈折率に比較して非
常に小さいために、可視光線の透過率が極めて低いこと
にある。この様な樹脂の不透明さは、樹脂を任意の色に
着色する際に、透明樹脂に比較して鮮映度及び発色性が
劣るという欠点を有する。
【0008】この欠点を改良する方法として、ゴム成分
とマトリックス樹脂の屈折率差を極力接近させることに
よって、樹脂の透明性を向上させる方法が知られてい
る。例えば、ブタジエン系重合体の存在下に高屈折率の
成分をグラフト共重合することによってゴム成分の屈折
率を増加させる方法、マトリックス樹脂を合成する際
に、より低屈折率のモノマ成分を共重合することによっ
てマトリックス樹脂の屈折率を低下させる方法などであ
る。この方法を用いると、樹脂の透明度は顕著に向上す
る反面、ブタジエン系重合体ゴム存在下にグラフト重合
を行う際に用いる高屈折率成分は一般にガラス転移温度
が高く、高屈折率である。従って、屈折率を重視した場
合、ゴム成分のガラス転移温度が上昇してしまい、マト
リックス樹脂と合成して得られる樹脂の耐衝撃性が低下
するという欠点は免れない。また、樹脂の透明度が向上
することによって、紫外線の透過率も増加してしまうた
めに、耐候性が悪化するという欠点もある。
【0009】そこで、耐候性、耐衝撃性、樹脂の透明
度、成形品の光沢及びウエルド二色性を満足させる改良
方法として、マトリックス樹脂がアクリル系樹脂である
場合については多くの検討がなされており、その多く
は、樹脂ーゴム系の熱可塑性樹脂を多層構造体とする方
法である。例えば、特開昭58ー167605号公報、
特開昭60ー63248号公報、特開平3ー52910
号公報及び米国特許4473679号明細書には3層構
造体が、特開昭59ー202213号公報、特公昭62
ー41241号公報及び特公昭52ー30996号公報
には4層構造体が、特開昭63ー27516号公報には
5層構造体がそれぞれ開示されている。また、特公昭5
5ー27576号公報等には3層構造体と4層構造体を
ブレンドする方法が開示されている。これらの方法は、
アクリル系樹脂に関しては効果が認められるものの、芳
香族系、特にスチレン系樹脂に関しては充分な効果は得
られない。
【0010】スチレン系樹脂に有効であるとする多層構
造体に関しては、特開平5ー331334号公報に耐衝
撃性の向上を目的とした2層構造体が、特開平5ー30
2009号公報では耐候性の向上および靱性の温度依存
性が小さいことを目的とした4層構造を基本構造が開示
されている。これらの方法は、特定の特性には有効であ
るが、耐候性、耐衝撃性、成形品の光沢、ウエルド二色
性、樹脂の透明性等の特性を全て満足するには至ってい
ない。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】発明者らは上記の欠点
を改良ため鋭意検討を行った結果、主として芳香族ビニ
ル化合物、アクリル酸エステル及び多官能性単量体から
構成されるスチレン系多層構造体に著しい改善効果のあ
ることを見いだしたが、この多層構造スチレン系樹脂は
特にー30℃程度の低温での耐衝撃性が低いという問題
点があった。
【0012】本発明は、耐候性、耐衝撃性、樹脂の透明
度、成形品の光沢及びウエルド二色性を満足させる改良
方法であり、特に低温での耐衝撃性の良好な多層構造ス
チレン系共重合体の製造法及び多層構造スチレン系共重
合体を提供するものである。
【0013】
【課題を解決するための手段】本発明は、下記[1]〜
[8]を要旨とする発明に関する。 [1]:下記の段階(1)〜(5)を含む多層構造スチ
レン系共重合体の製造法(但し、ビニルシラン系化合物
は下記の段階(1)〜(5)において、0.1重量%以
上となるように配合される。)に関する。 (1):スチレン40〜99.949重量%と、炭素数
1〜8の(メタ)アクリル酸エステル及びシアン化ビニ
ル化合物からなる群から選ばれる少なくとも一種0〜3
5重量%と、多官能性単量体0.001〜5重量%と、
これらの単量体と共重合可能なビニルシラン系化合物0
〜20重量%との組成からなる単量体混合物(a)を、
得られる共重合体(A)のガラス転移温度が0℃以上に
なるように配合して乳化重合させる。 (2):段階(1)で得られた共重合体(A)の存在
下、炭素数1〜8の(メタ)アクリル酸エステル75〜
99.949重量%と、多官能性単量体0.001〜5
重量%と、これらの単量体と共重合可能なビニルシラン
系化合物0〜20重量%との組成からなる単量体混合物
(b)を、この段階(2)で新たに得られる共重合体
(B)のガラス転移温度が0℃以下になるように配合し
て乳化重合させる。 (3):段階(2)で得られた共重合体(B)の存在
下、スチレンと、炭素数1〜8の(メタ)アクリル酸エ
ステル及びシアン化ビニル化合物からなる群から選ばれ
る少なくとも1種の化合物0〜99.999重量%と、
多官能性単量体0.001〜99.95重量%と、これ
らの単量体と共重合可能なビニルシラン系化合物0〜2
0重量%との組成からなる単量体混合物(c)を、この
段階(3)で新たに得られる共重合体(C)のガラス転
移温度が0℃以上でかつその屈折率が1.45〜1.6
0の範囲内になるように配合して乳化重合させる。 (4):段階(3)で得られた共重合体(C)の存在
下、スチレン60〜85重量%と、シアン化ビニル化合
物15〜40重量%と、炭素数1〜8の(メタ)アクリ
ル酸エステル0〜15重量%と、多官能性単量体を0.
001〜10重量%と、これらの単量体と共重合可能な
ビニルシラン系化合物0〜20重量%との組成からなる
単量体混合物(d)を配合して乳化重合させて、新たな
共重合体(D)を得る。 (5):段階(4)で得られた共重合体(D)の存在
下、スチレン60〜90重量%と、シアン化ビニル化合
物10〜35重量%と、炭素数1〜8の(メタ)アクリ
ル酸エステル0〜30重量%と、これらの単量体と共重
合可能なビニルシラン系化合物0〜20重量%との組成
からなる単量体混合物(e)を、配合して乳化重合させ
て、新たな共重合体(E)を得る。
【0014】[2]:段階(1)〜(5)における単量
体混合物(a)〜(e)のそれぞれの配合量が、単量体
混合物(a)〜(e)の総量に対し、単量体混合物
(a)5〜55重量%、単量体混合物(b)10〜60
重量%、単量体混合物(c)1〜20重量%、単量体混
合物(d)5〜35重量%及び単量体混合物(e)10
〜79重量%である[1]記載の多層構造スチレン系共
重合体の製造法であることが好ましい。
【0015】[3]:段階(5)終了時の共重合体
(E)の粒子径が、50〜500nmである[1]また
は[2]記載の多層構造スチレン系共重合体の製造法で
あることが好ましい。
【0016】[4]:ビニルシラン系化合物のビニル基
がメタクリル基又はアクリル基である[1]〜[3]の
いずれかに記載の多層構造スチレン系共重合体の製造法
であることが好ましい。
【0017】[5]:シラン系化合物がジメチルシロキ
サン、フェニルシロキサン又はメチルフェニルシロキサ
ンである[1]〜[4]のいずれかに記載の多層構造ス
チレン系共重合体の製造法であることが好ましい。
【0018】[6]:段階(1)〜(4)で配合する多
官能性単量体が、それぞれポリエチレングリコール、ポ
リプロピレングリコール、アルキレンジオールの(メ
タ)アクリル酸エステル及びジビニルベンゼンからなる
群から選ばれる少なくとも一種の化合物である[1]〜
[5]のいずれかに記載の多層構造スチレン系共重合体
の製造法であることが好ましい。
【0019】[7]:段階(4)で配合する多官能性単
量体が、アリルメタクリレートである[1]〜[6]の
いずれかに記載の多層構造スチレン系共重合体の製造法
であることが好ましい。
【0020】[8]:[1]〜[7]のいずれかに記載
の多層構造スチレン系共重合体の製造法により得られる
多層構造スチレン系共重合体。
【0021】[9]:[8]記載の多層構造スチレン系
共重合体を用いて得られる多層構造スチレン系共重合体
の成形品。
【0022】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を具体
的に説明する。 I.多層構造スチレン系共重合体の製造法 本発明の多層構造スチレン系共重合体(樹脂)の製造方
法は、下記(1)〜(5)の段階を含む。ビニルシラン
系化合物は下記の段階(1)〜(5)において、0.1
重量%以上となるように配合される。 1.段階(1) 段階(1)では、スチレン40〜99.949重量%
と、炭素数1〜8の(メタ)アクリル酸エステル及びシ
アン化ビニル化合物からなる群から選ばれる少なくとも
一種0〜35重量%と、多官能性単量体0.001〜5
重量%と、これらの単量体と共重合可能なビニルシラン
系化合物0〜20重量%との組成からなる単量体混合物
(a)を所定の条件で乳化重合させ、共重合体(A)を
得る。
【0023】本発明に用いられるスチレンとしては、ス
チレンまたはスチレンを主成分とし、α−メチルスチレ
ン,クロルスチレン,ビニルトルエン等のスチレン誘導
体;アクリル酸メチル,アクリル酸エチル,アクリル酸
ブチル等のアクリル酸エステル類;メタクリル酸メチ
ル,メタクリル酸エチル,メタクリル酸ブチル等のメタ
クリル酸エステル類等との混合単量体を挙げることがで
きる。
【0024】単量体混合物(a)において、スチレンの
組成割合は、単量体混合物(a)の総量に対して40〜
99.999重量%とされ、好ましくは95〜99.94
9重量%である。スチレンが多すぎても少なすぎても得
られる多層構造スチレン系樹脂の成形品の透明性が低下
し、多層構造スチレン系共重合体の成形品とした場合の
光沢及びウエルド二色性が低下する。
【0025】本発明に用いられる炭素数1〜8の(メ
タ)アクリル酸エステルとしては、メチル(メタ)アク
リレート、エチル(メタ)アクリレート、プロピル(メ
タ)アクリレート、n-ブチル(メタ)アクリレート、t-
ブチル(メタ)アクリレート、ペンチル(メタ)アクリ
レート、イソペンチル(メタ)アクリレート、n-ヘキシ
ル(メタ)アクリレート、2ーメチルペンテル(メタ)
アクリレート、3ーメチルペンテル(メタ)アクリレー
ト、4ーメチルペンテル(メタ)アクリレート、シクロ
ヘキシル(メタ)アクリレート、フエニル(メタ)アク
リレート、2、3ージメチルブチル(メタ)アクリレー
ト、2、2ージメチルブチル(メタ)アクリレート、
3、3ージメチルブチル(メタ)アクリレート、n-ヘプ
チル(メタ)アクリレート、2ーメチルヘキシル(メ
タ)アクリレート、3ーメチルヘキシル(メタ)アクリ
レート、4ーメチルヘキシル(メタ)アクリレート、5
ーメチルヘキシル(メタ)アクリレート、2、2ージメ
チルペンチル(メタ)アクリレート、2、3ージメチル
ペンチル(メタ)アクリレート、4、4ージメチルペン
チル(メタ)アクリレート、3、4ージメチルペンチル
(メタ)アクリレート、n-オクチル(メタ)アクリレー
ト、2ーメチルヘプチル(メタ)アクリレート、3ーメ
チルヘプチル(メタ)アクリレート、4ーメチルヘプチ
ル(メタ)アクリレート、5ーメチルヘプチル(メタ)
アクリレート、3ーエチルヘキシル(メタ)アクリレー
ト、4ーエチルヘキシル(メタ)アクリレート、5ーエ
チルヘキシル(メタ)アクリレート等を例示することが
でき、これらのすべての異性体を用いることができる。
これらの中で、好ましいものは、n-ブチル(メタ)アク
リレート、2ーエチルヘキシル(メタ)アクリレートで
ある。より好ましいものは、n-ブチルアクリレート、2
ーエチルヘキシルアクリレートである。さらに好ましい
ものはn-ブチルアクリレートである。これらの単量体は
単独で用いてもよいし、二種以上組み合わせて用いても
よい。
【0026】単量体混合物(a)において、炭素数1〜
8の(メタ)アクリル酸エステルまたはシアン化ビニル
化合物の組成割合は、単量体混合物(a)の全量に対し
て0〜35重量%であり、好ましくは0〜15重量%で
ある。これらが多過ぎると多層構造スチレン系共重合体
の成形品の耐衝撃性が低下する。
【0027】本発明に用いられるシアン化ビニル化合物
としては、アクリロニトリルまたはメタクリロニトリル
を用いることができるが、好ましくはアクリロニトリル
である
【0028】本発明に用いられる多官能性単量体として
は、アリル(メタ)アクリレート、ジビニルベンゼン又
は、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジエ
チレングリコール(メタ)アクリレート、等の非水溶性
のポリアルキレングリコル(メタ)アクリレート、更に
は、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレー
ト、1、6ーヘキサンジオールジ(メタ)アクリレー
ト、ジアリルフタレート、トリアリルイソシアヌレー
ト、トリアリルシアヌレート等が挙げられる。これらの
中で、好ましいものは非水溶性のポリアルキレングリコ
ールジアクリレート、アルキルジジオールジアクリレー
ト、ジビニルベンゼンである。より好ましいものは、ポ
リアルキレングリコールジアクリレート、1、4ーブタ
ンジオルジアクリレートまたは1、6ーヘキサンジオー
ルジアクリレートである。さらに好ましいものは、1、
4ーブタンジオルジアクリレート及び1、6ーヘキサン
ジオールジアクリレートである。これらの多官能性単量
体は単独で用いてもよいし、二種以上組み合わせて用い
てもよい。
【0029】単量体混合物(a)において、多官能性単
量体の組成割合は、単量体混合物(a)の総量に対し
て、0.001〜5重量%、好ましくは0.05〜2重量
%である。多官能性単量体が少なすぎると、多層構造ス
チレン系共重合体の成形品の透明性が低下し、多すぎる
と耐衝撃性が低下する。
【0030】本発明に用いられるビニルシラン系化合物
としては、上記の単量体と共重合可能であれば特に制限
はないが、ビニル基がメタクリル基またはアクリル基で
あり、シラン化合物がジメチルシロキサン、ジフェニル
シロキサンまたはメチルフェニルシロキサンが好まし
く、ジメチルシロキサンがより好ましい。具体的には、
(メタ)アクリル酸両末端変性ジメチルシロキサン、
(メタ)アクリル酸両末端変性ジフェニルシロキサン、
(メタ)アクリル酸両末端変性メチルフェニルシロキサ
ン及びこれらシロキサンの(メタ)アクリル酸片末端変
性物等が例示され、その中でも(メタ)アクリル酸両末
端変性ジメチルシロキサンが好ましい。ビニルシラン系
化合物の官能基当量は400〜5000のものが好まし
く、400〜2500のものがより好ましい。
【0031】単量体混合物(a)において、ビニルシラ
ン系化合物の組成割合は、単量体混合物(a)の総量に
対して0〜20重量%、好ましくは0.1〜15重量
%、より好ましくは0.2〜10重量%である。ビニル
シラン化合物が20重量%を越えると成形品の透明性が
低下する。
【0032】段階(1)において、前記単量体混合物
(a)は、生成する共重合のガラス転移温度は0℃以上
になるように、好ましくは25℃以上になるように、よ
り好ましくは60℃以上になるように配合される。具体
的には、ビーカー等のガラス製容器に所定量の単量体を
秤量し、均一になるまで攪拌し、その混合物を重合反応
に供する。得られる共重合体(A)のガラス転移温度は
後述する方法で決定される。ガラス転移温度が0℃未満
であると多層構造スチレン系共重合体の成形品の透明
性、耐衝撃性が低下しやすくなる。
【0033】段階(1)において、重合率は80重量%
以上であることが好ましい。より好ましくは90重量%
以上であり、さらに好ましくは95重量%以上である。
重合率が80重量%未満であると、得られる多層構造ス
チレン系樹脂の成形品の耐衝撃性及び透明性が低下する
傾向がある。
【0034】2.段階(2) 段階(2)では、段階(1)で得られた共重合体(A)
の存在下、炭素数1〜8の(メタ)アクリル酸エステル
75〜99.949重量%と、多官能性単量体0.00
1〜5重量%と、これらの単量体と共重合可能なビニル
シラン系化合物0〜20重量%との組成からなる単量体
混合物(b)を所定の条件で乳化重合させ、共重合体
(B)を得る。
【0035】段階(2)において、炭素数1〜8の(メ
タ)アクリル酸エステルとしては、段階(1)で使用で
きるものが同様に使用できるが、中でも好ましいものは
n-ブチル(メタ)アクリレート、2ーエチルヘキシル
(メタ)アクリレートである。より好ましいものはn-ブ
チルアクリレート及び2ーエチルヘキシルアクリレート
であり、最も好ましいものはn-ブチルアクリレートであ
る。これらの単量体は単独で用いてもよいし、二種以上
組み合わせて用いてもよい。
【0036】単量体混合物(b)において、炭素数1〜
8の(メタ)アクリル酸エステルの組成割合は、単量体
混合物(b)全量に対して、75〜99.949重量
%、好ましくは90〜99.93重量%の範囲である。
炭素数1〜8の(メタ)アクリル酸エステルが75重量
%未満であると耐衝撃性が低下し、また99.949重
量%を越えると得られる多層構造スチレン系樹脂の成形
品の透明性が低下する。
【0037】段階(2)において、多官能性単量体とし
ては、段階(1)で使用できるものが同様に使用できる
が、好ましいものは、非水溶性のポリアルキレングリコ
ールジアクリレート、アルキルジオールジアクリレート
及びジビニルベンゼンである。より好ましいものは、ポ
リアルキレングリコールジアクリレート、1、4ーブタ
ンジオルジアクリレートまたは1、6ーヘキサンジオー
ルジアクリレートである。さらに好ましいものは、1、
4ーブタンジオルジアクリレート及び1、6ーヘキサン
ジオールジアクリレートである。これらの多官能性単量
体は単独で用いてもよいし、二種以上組み合わせて用い
てもよい。
【0038】単量体混合物(b)において、多官能性単
量体の組成割合は、単量体混合物(b)全量に対して、
0.001〜5重量%、好ましくは、0.02〜1.5重
量%の範囲である。多官能性単量体が0.001重量%
未満であると多層構造スチレン系樹脂の成形品の透明性
が低下し、また5重量%を越えると耐衝撃性が低下す
る。
【0039】段階(2)において、ビニルシラン系化合
物は、段階(1)で用いたものと同様のものが使用でき
るが、ビニル基がメタクリル基またはアクリル基であ
り、シラン化合物としてはジメチルシロキサン、ジフェ
ニルシロキサンまたはメチルフェニルシロキサンが好ま
しく、ジメチルシロキサンがより好ましい。ビニルシラ
ン系化合物の官能基当量は400〜5000のものが好
ましく、400〜2500のものがより好ましい。
【0040】単量体混合物(b)において、ビニルシラ
ン系化合物の組成割合は、単量体混合物(b)の総量に
対して0〜20重量%、好ましくは0.1〜15重量
%、より好ましくは0.2〜10重量%である。ビニル
シラン系化合物が20重量%を越えると成形品の透明性
が低下する。
【0041】段階(2)において、前記単量体混合物
(b)は、生成する共重合のガラス転移温度は0℃以下
になるように、好ましくは−20℃以上になるように、
より好ましくは−30℃以上になるように配合される。
具体的には、ビーカー等のガラス製容器に所定量の単量
体を秤量し、均一になるまで攪拌し、その混合物を重合
反応に供する。段階(2)で得られる共重合体(B)の
ガラス転移温度が0℃を越えると多層構造スチレン系共
重合体の成形品の耐衝撃性が低下する。
【0042】段階(2)において、重合率は80重量%
以上であることが好ましい。より好ましくは90重量%
以上であり、さらに好ましくは95重量%以上である。
重合率が80重量%未満であると、得られる多層構造ス
チレン系樹脂の成形品の耐衝撃性及び透明性が低下する
傾向がある。ここで、重合率の決定には段階(1)終了
時の未反応単量体も含む。
【0043】3.段階(3) 段階(3)では、段階(2)で得られた共重合体(B)
の存在下、スチレンと、炭素数1〜8の(メタ)アクリ
ル酸エステル及びシアン化ビニル化合物からなる群から
選ばれる少なくとも1種の化合物0〜99.999重量
%と、多官能性単量体0.001〜99.95重量%
と、これらの単量体と共重合可能なビニルシラン系化合
物0〜20重量%との組成からなる単量体混合物(c)
を、所定の条件で乳化重合させ、共重合体(C)を得
る。
【0044】段階(3)において、スチレンは、段階
(1)で使用できるものが同様に使用できる。
【0045】段階(3)において、炭素数が1〜8の
(メタ)アクリル酸エステル、シアン化ビニル化合物及
び多官能性単量体は、段階(1)または段階(2)で用
いることができるものと同様のものを用いることができ
る。
【0046】単量体混合物(c)における各単量体の組
成割合は、単量体混合物(c)の全量に対して、スチレ
ン、炭素数が1〜8の(メタ)アクリル酸エステル、シ
アン化ビニル化合物からなる群から選ばれる少なくとも
1種以上の化合物0〜99.899重量%(好ましくは
65〜99.949重量%、より好ましくは75〜98.
1重量%)と多官能性炭量体0.001〜99.9重量%
(好ましくは0.001〜35重量%、より好ましくは
1.5〜25重量%)及びこれらの単量体と共重合可能
なビニルシラン系化合物0〜20重量%の割合で使用さ
れる。
【0047】段階(3)において、スチレン、炭素数が
1〜8の(メタ)アクリル酸エステル及びシアン化ビニ
ル化合物からなる群から選ばれる少なくとも1種以上の
化合物が多すぎると透明性及び耐衝撃性が低下する。ス
チレン40〜99.9重量%、炭素数1〜8の(メタ)
アクリル酸エステル0〜27重量%及びシアン化ビニル
化合物0〜15重量%の割合で使用されることが好まし
い。スチレン40〜98.5重量%、炭素数1〜8の
(メタ)アクリル酸エステル0〜20重量%及びシアン
化ビニル化合物0〜5重量%の割合で使用されることが
より好ましい。シアン化ビニル化合物または(メタ)ア
クリル酸エステルが多くなると多層構造スチレン樹脂の
成形品の耐衝撃性が小さくなる傾向があり、スチレンが
少なくなると透明性が小さくなる傾向がある。
【0048】段階(3)において、多官能性単量体は単
独で用いてもよく、二種以上組み合わせて用いても良
い。
【0049】段階(3)において、ビニルシラン系化合
物は、段階(1)で用いたものと同様のものが使用でき
るが、ビニル基がメタクリル基またはアクリル基であ
り、シラン化合物がジメチルシロキサン、ジフェニルシ
ロキサンまたはメチルフェニルシロキサンが好ましく、
ジメチルシロキサンがより好ましい。ビニルシラン系化
合物の官能基当量は400〜5000のものが好まし
く、400〜2500のものがより好ましい。
【0050】単量体混合物(c)において、ビニルシラ
ン系化合物の組成割合は、単量体混合物(c)の総量に
対して0〜20重量%、好ましくは0.1〜15重量
%、より好ましくは0.2〜10重量%である。ビニル
シラン系化合物が20重量%を越えると成形品の透明性
が低下する。
【0051】段階(3)において、前記単量体混合物
(c)の各単量体は、得られる共重合体(C)のガラス
転移温度が0℃以上であり、かつその屈折率が1.45
〜1.60の範囲内になるように使用される。好ましく
はガラス転移温度が40〜100℃の範囲内、かつ屈折
率が1.50〜1.60であり、より好ましくは、ガラス
転移温度が60〜100℃、かつ屈折率が1.56〜1.
60の範囲である。ガラス転移温度が0℃未満であり、
かつ屈折率が1.45未満または1.60を越えると、多
層構造スチレン系樹脂の成形品の透明度が低下する。具
体的には、ビーカー等のガラス製容器に所定量の単量体
を秤量し、均一になるまで攪拌し、その混合物を重合反
応に供する。
【0052】段階(3)において、重合率は70重量%
以上であることが好ましい。より好ましくは80重量%
以上であり、さらに好ましくは90重量%以上である。
重合率が80重量%未満であると、得られる多層構造ス
チレン系樹脂の成形品の耐衝撃性及び透明性が低下する
傾向がある。ここで、重合率の決定には段階(2)終了
時の未反応単量体も含む。
【0053】4.段階(4) 段階(4)では、段階(3)で得られた共重合体(C)
の存在下、スチレン60〜85重量%と、シアン化ビニ
ル化合物15〜40重量%と、炭素数1〜8の(メタ)
アクリル酸エステル0〜15重量%と、多官能性単量体
を0.001〜10重量%と、これらの単量体と共重合
可能なビニルシラン系化合物0〜20重量%との組成か
らなる単量体混合物(d)を乳化重合させて、新たな共
重合体(D)を得る。
【0054】段階(4)で使用されるスチレン、シアン
化ビニル化合物、炭素数1〜8の(メタ)アクリル酸エ
ステル及び多官能性単量体は、段階(3)で用いること
ができるものと同様のものを用いることができる。多官
能性単量体のうち、好ましいものは非水溶性のポリアル
キレングリコールジアクリレート、アルキレングリコー
ルジアクリレートまたはアリルメタクリレートであり、
より好ましいものはアリルメタクリレート、1,6ーヘ
キサンジオールジアクリレートまたは1,4ブタンジオ
ールジアクリレートである。これらの多官能性単量体は
単独で用いても良いし、2種以上組み合わせて用いても
良い。炭素数1〜8の(メタ)アクリル酸エステルのう
ち、n−ブチルメタクリレート、2ーエチルヘキシルメ
タクリレート、n−ブチルアクリレート、2ーエチルヘ
キシルアクリレートが好ましい。最も好ましいものはn
−ブチルアクリレートである。これらの単量体は単独で
用いても良いし、2種以上組み合わせて用いても良い。
また、炭素数1〜8の(メタ)アクリル酸エステルをさ
らに配合しても良い。
【0055】段階(4)において、ビニルシラン系化合
物はとしては段階(1)において、使用できるものが同
様に使用できる。
【0056】単量体混合物(d)における各単量体の組
成割合は、単量体混合物(d)の全量に対して、スチレ
ン60〜85重量%(好ましくは73〜80重量%)、
シアン化ビニル化合物15〜40重量%(好ましくは2
2〜35重量%)、炭素数1〜8の(メタ)アクリル酸
エステル0〜15重量%(好ましくは0〜5重量%)及
び多官能性単量体0.001〜10重量%(好ましくは
0.1〜5重量%)の割合で配合される。スチレンが多
すぎると多層構造スチレン系樹脂の成形品の耐衝撃性、
耐薬品性が低下し、少なすぎると透明性が低下する。シ
アン化ビニル化合物が多すぎると透明性が低下し、少な
すぎると耐衝撃性が低下すると共に重合ラテックスの安
定性が低下する。(メタ)アクリル酸エステルが多すぎ
ると多層構造スチレン系樹脂の成形品の耐衝撃性、耐薬
品性が低下する。多官能性単量体が多すぎると多層構造
スチレン系樹脂の成形品の耐衝撃性が低下し、少なすぎ
ると透明性が低下する。
【0057】単量体混合物(d)において、ビニルシラ
ン系化合物の組成割合は、単量体混合物(d)の総量に
対して0〜20重量%、好ましくは0.1〜15重量
%、より好ましくは0.2〜10重量%である。ビニル
シラン化合物が0.1重量%未満であると低温での耐衝
撃性が向上せず、また20重量%を越えると成形品の透
明性が低下する。
【0058】段階(4)において、前記単量体混合物
(d)は、得られる共重合体(D)のガラス転移温度が
好ましくは60℃以上になるように使用され、より好ま
しくは、75℃以上、さらに好ましくは95℃以上にな
るように使用される。ガラス転移温度が60℃未満であ
ると、多層構造スチレン系樹脂の成形品の耐衝撃性が低
下しやすくなる。
【0059】段階(4)において、重合率は70重量%
以上であることが好ましい。より好ましくは85重量%
以上であり、さらに好ましくは90重量%以上である。
重合率が70重量%未満であると、得られる多層構造ス
チレン系樹脂の成形品の耐衝撃性及び透明性が低下する
傾向がある。ここで、重合率の決定には段階(3)終了
時の未反応単量体も含む。
【0060】5.段階(5) 段階(5)では、段階(4)で得られた共重合体(D)
の存在下、スチレン60〜90重量%と、シアン化ビニ
ル化合物10〜35重量%と、炭素数1〜8の(メタ)
アクリル酸エステル0〜30重量%と、これらの単量体
と共重合可能なビニルシラン系化合物0〜20重量%と
の組成からなる単量体混合物(e)を乳化重合させて、
新たな共重合体(E)を得る。
【0061】段階(5)で使用されるスチレン、シアン
化ビニル化合物及び炭素数1〜8の(メタ)アクリル酸
エステルとしては、段階(4)で使用することができる
ものと同様のものを使用することができる。炭素数1〜
8の(メタ)アクリル酸エステルとしてはn−ブチルメ
タクリレート、2ーエチルヘキシルメタクリレートが好
ましく、n−ブチルアクリレート、2ーエチルヘキシル
アクリレートがより好ましく、n−ブチルアクリレート
が最も好ましい。これらの単量体は単独で用いても良い
し、二種以上組み合わせて用いても良い。
【0062】段階(5)で使用されるビニルシラン系化
合物はとしては段階(1)で使用できるものが同様に使
用できる。
【0063】単量体混合物(e)における各単量体の組
成割合は、単量体混合物(e)の全量に対して、スチレ
ン60〜90重量%(好ましくは65〜80重量%)、
シアン化ビニル化合物10〜35重量%(好ましくは2
0〜30重量%)、炭素数1〜8の(メタ)アクリル酸
エステル0〜30重量%(好ましくは0〜15重量%)
の割合で使用される。スチレンが少なすぎると多層構造
スチレン系樹脂の成形品の透明性が低下し、多すぎると
耐衝撃性が低下する。シアン化ビニル化合物が少なすぎ
ると多層構造スチレン系樹脂の成形品の耐薬品性が低下
し、多すぎると透明性が低下する。(メタ)アクリル酸
エステルが多すぎると耐衝撃性、耐薬品性が低下する。
【0064】単量体混合物(e)において、ビニルシラ
ン系化合物の組成割合は、単量体混合物(e)の総量に
対して0〜20重量%、好ましくは0.1〜15重量
%、より好ましくは0.2〜10重量%である。ビニル
シラン化合物が20重量%を越えると成形品の透明性が
低下する。
【0065】段階(5)において、重合率は85重量%
以上であることが好ましい。より好ましくは90重量%
以上であり、さらに好ましくは95重量%以上である。
重合率が85重量%未満であると、得られる多層構造ス
チレン系樹脂の成形品の耐衝撃性及び透明性が低下する
傾向がある。ここで、重合率の決定には段階(4)終了
時の未反応単量体も含む。
【0066】6.単量体混合物(a)〜(e)の配合量 段階(1)から段階(5)の各段階で配合される単量体
混合物(a)〜(e)の配合量は、単量体混合物(a)
〜(e)の総量に対し、それぞれ以下の通りとする。す
なわち、段階(1)で配合される単量体混合物(a)
は、好ましくは5〜55重量%、より好ましくは10〜
45重量%、さらに好ましくは10〜30重量%であ
り、単量体混合物(a)が5重量%未満であると多層構
造スチレン系共重合体の成形品の透明性が損なわれる傾
向があり、55重量%であると成形品の耐衝撃性が低下
する傾向がある。
【0067】段階(2)における単量体混合物(b)
は、好ましくは10〜60重量%、より好ましくは15
〜50重量%、さらに好ましくは20〜40重量%であ
る。単量体混合物(b)が10重量%未満であると多層
構造スチレン系共重合体の成形品の耐衝撃性が低下する
傾向があり、60重量%を超えると成形品の透明度が低
下する傾向がある。
【0068】段階(3)における単量体混合物(c)
は、好ましくは1〜20重量%、より好ましくは2〜1
5重量%、さらに好ましくは4〜10重量%である。単
量体混合物(c)が1重量%未満であると多層構造スチ
レン系共重合体の成形品の透明性が低下する傾向があ
り、20重量%を超えると成形品の耐衝撃性及び耐熱性
が低下する傾向がある。
【0069】段階(4)における単量体混合物(d)
は、好ましくは5〜35重量%、さらに好ましくは7〜
20重量%、最も好ましくは10〜15重量%である。
単量体混合物(d)が5重量%未満であると多層構造ス
チレン系共重合体の成形品の耐衝撃性及び耐薬品性が低
下する傾向があり、35重量%を超えると成形品の耐衝
撃性が低下する傾向がある。
【0070】段階(5)における単量体混合物(e)
は、好ましくは10〜79重量%、さらに好ましくは3
0〜65重量%、最も好ましくは35〜55重量%であ
る。単量体混合物(e)が10重量%未満であると、重
合後の塩析、多層構造スチレン系共重合体の乾燥に関す
る作業性が低下する傾向があるだけでなく、多層構造ス
チレン系共重合体の成形品の透明性及び耐薬品性並びに
耐熱性が低下する傾向があり、79重量%を超えると成
形品の耐衝撃性が低下する傾向がある。
【0071】7.乳化重合における重合条件 (1)重合温度 本発明の多層構造スチレン系共重合体の製造方法におい
ては、乳化重合法が用いられるが、そのときの適切な重
合温度は、各段階で異なるものではなく、各段階で40
〜100℃である。好ましい重合温度は50〜80℃の
範囲で選ばれる。
【0072】(2)シード重合法 本発明の多層構造スチレン系共重合体の製造方法におい
て、段階(2)以降では、その前の段階まで形成された
共重合体の存在下に次の段階の単量体混合物を逐次添加
して重合反応をさせる。したがって、段階(2)以降で
は、シード重合法を適用しているといってよい。この
際、段階(2)以降の重合を行う場合に、新たな粒子の
生成を起させない重合条件を選択することが重要であ
る。これには用いる界面活性剤の量を臨界ミセル濃度未
満にすることが重要である。
【0073】(3)界面活性剤 乳化重合に用いられる界面活性剤については、特に制限
はなく、通常用いられているものを用いることができ
る。たとえば、長鎖アルキルカルボン酸塩、ジアルキル
スルホコハク酸塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩等が
挙げられる。これらの界面活性剤量は、段階(5)の乳
化重合が終了した時点での粒子径が、好ましくは50〜
500nm、より好ましくは、50〜350nm、さら
に好ましくは、100〜250nmになるように決定さ
れる。
【0074】(4)重合開始剤 乳化重合に用いられる重合開始剤については、特に制限
はなく、通常の開始剤を用いることができる。たとえ
ば、過硫酸鉛、過ホウ酸塩等の単独、又は、これらと亜
硫酸塩、チオ硫酸鉛等と併用したレドックス開始系、又
は有機過酸化物と第一鉄塩、有機化酸化物とナトリウム
ホルムアルデヒドスルホキシレートを用いたレドックス
開始系も用いることができる。
【0075】8.多層構造スチレン系共重合体 (1)粒子径 本発明の多層構造スチレン系共重合体は、前記段階
(5)での重合終了直後(共重合体(E))の粒子径が
50〜500nmであることが好ましい。50nm未満
であると成形品の耐衝撃性が低下し、500nmを超え
ると成形品の透明度が低下する傾向がある。より好まし
くは、50〜350nmであり、さらに好ましくは、1
00〜250nmである。
【0076】(2)共重合体の構造 多層構造スチレン系共重合体の詳細な構造は、電子顕微
鏡観察によって調べることができる。
【0077】(3)共重合体のガラス転移点の決定 各段階で得られる共重合体(A)〜(E)のガラス転移
点(Tg)の決定は下記式(1)によって行う。
【0078】
【数1】
【0079】但し、mi は共重合体中のi 成分のモル分
率、Tgi はi 成分のガラス転移温度を示し、i は共重
合体を構成する単量体に便宜的に付けた通し番号であ
り、1から最大数k (単量体の種類の総数)まで変化す
る。多官能性単量体以外のi 成分のガラス転移温度はそ
れぞれの成分を単独で塊状重合して得られる重合体のガ
ラス転移温度を表す。このときのガラス転移温度の測定
は周波数5Hz、昇温速度1℃/分の条件で行った動的
粘弾性測定においてtanδがピークになるときの温度
と定義する。多官能性単量体のガラス転移温度は多官能
性単量体を単独で塊状重合して得られる重合体の昇温速
度1℃/分の条件で行った熱膨張測定において線膨張係
数が不連続に変化する温度と定義する。段階(2)で得
られる共重合体(B)のガラス転移温度の算出に当たっ
ては、段階(1)終了時点の未反応単量体と段階(2)
で新たに配合した単量体混合物(b)とを併せた単量体
から共重合体(B)が段階(2)で得られるものとして
計算する。段階(3)以降のガラス転移温度の算出もこ
れと同様に行った。各段階の未反応単量体の組成決定及
び定量はガスクロマトグラフィ測定を使用でき、後述す
る実施例においてはこの方法により測定した。
【0080】(4)共重合体の屈折率の決定 各段階で得られる共重合体の屈折率の決定は下記式
(2)によって行う。
【0081】
【数2】
【0082】但し、mi は共重合体中のi 成分のモル分
率、ni はi 成分の単量体の屈折率を示し、i は共重合
体を構成する単量体に便宜的に付けた通し番号であり、
1から最大数k (単量体の種類の総数)まで変化する。
i 成分の単量体の屈折率は25±0.05℃の条件で測
定する。段階(2)で得られた共重合体(B)の屈折率
の算出に当たって、段階(1)終了時点の未反応単量体
と段階(2)で新たに配合した単量体混合物(b)を併
せた単量体から共重合体(B)が段階(2)で得られる
ものとして計算する。段階(3)以降のガラス転移温度
の算出もこれと同様に行った。各段階の未反応単量体の
組成はガスクロマトグラフィによって測定でき、後述す
る実施例においてはこの方法により測定した。
【0083】本発明によって得られる多層構造スチレン
系共重合体は、単独またはスチレンーアクリロニトリル
共重合体、スチレンーアクリロニトリルーメタクリル酸
メチル共重合体、スチレンーアクリロニトリルーαーメ
チルスチレン共重合体、スチレンーアクリロニトリルー
フエニルマレイミド共重合体等と溶融混練して、多層構
造スチレン系共重合体の成形品として用いることができ
る。この際、多層構造スチレン系共重合体は15重量%
以上であることが好ましい。15重量%未満であると成
形品の耐衝撃性が低下する傾向がある。
【0084】本発明によって得られる多層構造スチレン
系共重合体は着色剤または安定剤等の通常の添加剤を適
宜添加し、さらに必要に応じて他の共重合体とも混合し
て、溶融混練することができる。具体的には、スチレン
ーアクリロニトリルーαーメチルスチレン共重合体、ス
チレンーアクリロニトリルーフエニルマレイミド共重合
体等の製造には、特に制限はなく、塊状重合、懸濁重
合、溶液重合、乳化重合法等の公知の重合法により製造
できる。
【0085】
【実施例】以下、本発明を実施例によってさらに具体的
に説明する。
【0086】実施例又は比較例における測定は以下の機
器又は方法を用いて行った。 1.重合率:サンプリングした重合反応液を赤外線水分
系を用いて乾燥した後、不揮発分の重量を測定し、この
値とし込み割合とから下記式(3)を用いて決定した。
【0087】
【数3】 n層の重合率=((α×β÷γ−δ)/ε)×100% ・・・(3)
【0088】式(3)中の記号の意味を下記に示す。 n:1〜5の整数 α:段階(n)の重合終了時に重合系に存在する反応混
合物全重量 β:段階(n)の重合終了時に採取した反応混合物の不
揮発分重量 γ:段階(n)の重合終了時に採取した反応混合物重量 δ:段階(n−1)の重合終了時に重合系に存在する不
揮発分の合計重量 ε:段階(n)で新たに添加した単量体及び多官能性単
量体と段階(n−1) の重合終了時に重合系に存在する未反応単量体混合物の
合計重量 なお、上記においてn−1が0の場合におけるδの値は
0であり、εは段階(1)で添加した単量体混合物
(A)の配合量である。
【0089】2.粒子径:多層構造体ラテックスの粒子
径レーザ散乱法を用いて測定した。用いた機器はBIC
社製BI−90であった。
【0090】3.アイゾット衝撃強度:ASTM−D2
56に準じて行った。試験片の厚さは1/8インチ、ノ
ッチ付きとした。測定温度は23℃±2℃とした。用い
たアイゾット衝撃試験機は東洋精機社製であった。
【0091】4.ダインシュタット衝撃強度:DIN−
53453に準じて行った。試験片の厚さは1/8イン
チ、ノッチなしとした、測定温度は23℃±2℃とし
た。用いたアイゾット衝撃試験機は東洋精機社製であっ
た。
【0092】5.耐候性 サンシャインウエザーメータ(スガ試験機社製WEL−
SUN−HCH型)を用い、JIS A1415に準じ
て測定した。1000時間照射後の色相変化を測定し
た。色相変化の測定方法は、分光色差計(マクベス社
製)を用いて△Eを測定した。
【0093】6.可視光透過率:波長領域400〜80
0nmの透過率を調べ、試験片の透過率曲線とベースラ
インで囲まれる面積を、多層構造体を全く含有しないマ
トリックス樹脂の場合の同様にして測定した面積で除し
た値を試験片の透過率とした。試験片の厚みは2mm、
分光光度計(日立製作所社製、228A型)を用い、2
3℃±2℃の温度で測定した。
【0094】7.熱変形温度:ASTM D−648−
56に準じて行った。試験片は1/2インチのものを用
い、荷重18.4kgf、昇温速度2.0±2℃の条件
で行い、試験片の変形が0.26mmに達したときの温
度を熱変形温度とした。
【0095】8.引張り強度:JIS K6319に準
じて、引張り試験機(オリエンテック株式会社製UTM
−III−500型)を用いて測定した。 試験条件:チャック間距離112mm±0.05mm 標線間距離50mm±0.05mm フルスケール200kg チャートスピード100mm/分 テストスピード19mm/分 測定温度23±2℃
【0096】9.発色性:分光色差計(サカタインクス
社製)を用いて成形品の黒色度を測定し、発色性の尺度
とした。
【0097】10.光沢度:JIS Z 8741に準
じて入射角60度における平面光沢度を測定した。用い
た光度計は日本電色工業株式会社製VG−IB型であっ
た。
【0098】用いた化合物の略称を以下に示す。 St:スチレン BuA:アクリル酸ブチル AN:アクリロニトリル MMA:メタクリル酸メチル HDA:1,6−ヘキサンジオールジアクリレート AMA:アリルメタクリレート V−Si:メタクリル基変性ジメチルシロキサン TDM:t−ドデシルメルカプタン KPS:過硫酸カリウム ASK:アルケニルコハク酸カリウム
【0099】実施例1 (段階(1))4リットルの環流冷却器付きフラスコ
に、蒸留水1500g、ASK4.03gを採取し、3
20rpmの回転数で攪拌しながら40℃まで昇温し
た。40℃の到達した時点で、その温度を保ったまま、
窒素ガスを水中に吹き込み、約1時間かけて、水中に溶
解している酸素を置換した。その後、窒素ガス気流下に
70℃に昇温し、濃度1.19重量%のKPS水溶液2
5.3gを添加した後、St344.80g、HDA0.
566g、ビニルシラン化合物としてV−Si(粘度:
58mm2/s)12.49gからなる混合物を9.3g
/minの割合で滴下した。この全量を滴下した後、同
温度で2.5時間保持した。このときの重合率は96.
5%であった。
【0100】(段階(2))次いで、濃度1.1重量%
のKPS水溶液25.3g及びASK6.04gを添加
した後、BuA344.80g、HDA0.426gか
らなる混合物を、9.3g/minの割合で滴下した。
この全量を滴下した後、同温度を2.5時間保持した。
段階(2)重合時の単量体混合物及び段階(1)重合時
の単量体混合物中の未反応分をあわせたものの重合率は
97.7%であった。段階(1)及び段階(2)で使用
した単量体全量の重合率は98.2%であった。
【0101】(段階(3))次いで、濃度2.9重量%
のKPS水溶液25.8gを添加した後、St63.8
g,BuA12.8g,HDA1.613gからなる混
合物を、9.3g/minの割合で滴下した。この全量
を滴下した後、4時間、同温度を保持した。段階(2)
終了時における未反応単量体と段階(3)で新たに配合
した単量体混合物をあわせたものの重合率(これを「段
階(3)での重合率という」)は98.2%であった。
段階(1)〜(3)の単量体混合物の全量の重合率は9
9.0%であった。
【0102】(段階(4))次いで、濃度1.4重量%
のKPS水溶液25.4gを添加した後、St104.
1g,AN32.9g,AMA4.088gからなる混
合物を、9.3g/minの割合で滴下した。この全量
を滴下した後、1.5時間同温度を保持した。段階
(3)終了時の未反応単量体と段階(4)で新たに配合
した単量体混合物を併せたものの重合率(これを「段階
(4)での重合率という」)は93.0%であり、段階
(1)〜(4)の単量体全量の重合率は99.2%であ
った。
【0103】(段階(5))次いで、濃度1.3重量%
のKPS水溶液25.3gを添加した後、St153.
34g、MMA40.46g、AN75.31gからなる
混合物を13g/minの割合で滴下し、全量を滴下し
た後、2時間同温度を保持した。段階(4)終了時点に
おける未反応単量体と段階(5)重合時の単量体を併せ
たものの重合率(これを「段階(5)での重合率」とい
う)は95.5%であった。
【0104】次いで、この様にして得られたラテックス
の全量を、濃度1.3重量%の硫酸アルミ水溶液300
0g中に80℃にて、激しく攪拌しながら約30分で滴
下し、析出させた。その後、これを脱水乾燥させ目的の
多層構造スチレン系粉体を得た。この多段重合体粉体4
30gと別途に懸濁重合で製造したスチレンーアクリロ
ニトリルーメタクリル酸メチル樹脂(重量比57/28
/15)(日立化成工業製、ASM19)570g、及
び所定の安定剤を混合し、この混合物を押し出し機を用
いてペレット化した。このペレットを射出成形し、成形
品の性能評価用試料とした。
【0105】実施例2 ビニルシラン系化合物としてV−Siを段階(1)には
用いず、段階(2)に15.56g用いたこと以外は実
施例1と同様に行った。段階(1)での重合率96.8
%、段階(2)での重合率97.9%、段階(3)での
重合率98.7%、段階(4)での重合率98.0%、段
階(5)での重合率98.2%であった。
【0106】実施例3 ビニルシラン系化合物としてV−Siを段階(4)のみ
に3.28g用いたこと以外は実施例1と同様に行っ
た。段階(1)での重合率97.1%、段階(2)での
重合率96.9%、段階(3)での重合率98.1%、段
階(4)での重合率98.3%、段階(5)での重合率
98.9%であった。
【0107】実施例4 ビニルシラン系化合物としてV−Siを第4段階にのみ
5.42g用いたこと以外は実施例1と同様に行った。
段階(1)での重合率95.8%、段階(2)での重合
率96.9%、段階(3)での重合率97.9%、段階
(4)での重合率98.9%、段階(5)での重合率9
8.9%であった。
【0108】実施例5 ビニルシラン系化合物としてV−Siを第5段階にのみ
9.10g用いたこと以外は実施例1と同様に行った。
段階(1)での重合率95.4%、段階(2)での重合
率96.3%、段階(3)での重合率97.1%、段階
(4)での重合率98.5%、段階(5)での重合率9
8.6%であった。
【0109】実施例6 ビニルシラン系化合物としてV−Siを段階(1)で1
2.49g、段階(2)で15.56g、段階(3)で
3.28g、段階(4)で5.42g、段階(5)で9.
10gを用いたこと以外は実施例1と同様に行った。段
階(1)での重合率96.1%、段階(2)での重合率
95.9%、段階(3)での重合率97.2%、段階
(4)での重合率97.4%、段階(5)での重合率9
7.9%であった。
【0110】実施例7 ビニルシラン系化合物としてV−Siを段階(4)で
0.54g用いたこと以外は実施例1と同様に行った。
段階(1)での重合率97.2%、段階(2)での重合
率96.8%、段階(3)での重合率96.5%、段階
(4)での重合率97.2%、段階(5)での重合率9
5.9%であった。
【0111】比較例1 段階(1)〜(5)の全てにおいてV−Siを用いない
こと以外は実施例1と同様に行った。段階(1)での重
合率96.8%、段階(2)での重合率96.2%、段
階(3)での重合率97.3%、段階(4)での重合率
99.5%、段階(5)での重合率99.2%であっ
た。
【0112】比較例2 段階(4)に用いるV−Siの配合量が、33.9gで
あったこと以外は実施例4と同様に行った。段階(1)
での重合率97.4%、段階(2)での重合率96.8
%、段階(3)での重合率98.7%、段階(4)での
重合率98.9%、段階(5)での重合率99.9%で
あった。
【0113】実施例1〜7及び比較例1、2における段
階(1)〜(5)で配合される単量体混合物の組成、単
量体混合物の割合(重量%)、段階(1)〜(5)での
重合率、共重合体のガラス転移点及び屈折率を表1〜9
に示す。
【0114】
【表1】
【0115】
【表2】
【0116】
【表3】
【0117】
【表4】
【0118】
【表5】
【0119】
【表6】
【0120】
【表7】
【0121】
【表8】
【0122】
【表9】 実施例1〜7及び比較例1,2における試験結果を表1
0に示す。
【0123】
【表10】
【0124】
【発明の効果】本発明により、耐候性、光沢、耐熱性、
機械的強度に優れ、特に成形品の透明度、発色性及び低
温での耐衝撃強度に優れる多層構造スチレン系共重合体
の製造法、多層構造スチレン系共重合体及び多層構造ス
チレン系共重合体の成形品を提供することができる。
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI C08L 51/00 C08L 51/00 // C08F 2/24 C08F 2/24 Z 290/06 290/06 (C08F 285/00 212:08 220:12 220:20 230:08 220:44) (C08L 51/00 25:08) (72)発明者 川原 久 千葉県市原市五井南海岸14番地 日立化成 工業株式会社五井工場内

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 下記の段階(1)〜(5)を含む多層構
    造スチレン系共重合体の製造法(但し、ビニルシラン系
    化合物は下記の段階(1)〜(5)において、0.1重
    量%以上となるように配合される。)。 (1):スチレン40〜99.999重量%と、炭素数
    1〜8の(メタ)アクリル酸エステル及びシアン化ビニ
    ル化合物からなる群から選ばれる少なくとも一種0〜3
    5重量%と、多官能性単量体0.001〜5重量%と、
    これらの単量体と共重合可能なビニルシラン系化合物0
    〜20重量%との組成からなる単量体混合物(a)を、
    得られる共重合体(A)のガラス転移温度が0℃以上に
    なるように配合して乳化重合させる。 (2):段階(1)で得られた共重合体(A)の存在
    下、炭素数1〜8の(メタ)アクリル酸エステル75〜
    99.949重量%と、多官能性単量体0.001〜5
    重量%と、これらの単量体と共重合可能なビニルシラン
    系化合物0〜20重量%との組成からなる単量体混合物
    (b)を、この段階(2)で新たに得られる共重合体
    (B)のガラス転移温度が0℃以下になるように配合し
    て乳化重合させる。 (3):段階(2)で得られた共重合体(B)の存在
    下、スチレンと、炭素数1〜8の(メタ)アクリル酸エ
    ステル及びシアン化ビニル化合物からなる群から選ばれ
    る少なくとも1種の化合物0〜99.999重量%と、
    多官能性単量体0.001〜99.95重量%と、これ
    らの単量体と共重合可能なビニルシラン系化合物0〜2
    0重量%との組成からなる単量体混合物(c)を、この
    段階(3)で新たに得られる共重合体(C)のガラス転
    移温度が0℃以上でかつその屈折率が1.45〜1.6
    0の範囲内になるように配合して乳化重合させる。 (4):段階(3)で得られた共重合体(C)の存在
    下、スチレン60〜85重量%と、シアン化ビニル化合
    物15〜40重量%と、炭素数1〜8の(メタ)アクリ
    ル酸エステル0〜15重量%と、多官能性単量体を0.
    001〜10重量%と、これらの単量体と共重合可能な
    ビニルシラン系化合物0〜20重量%との組成からなる
    単量体混合物(d)を配合して乳化重合させて、新たな
    共重合体(D)を得る。 (5):段階(4)で得られた共重合体(D)の存在
    下、スチレン60〜90重量%と、シアン化ビニル化合
    物10〜35重量%と、炭素数1〜8の(メタ)アクリ
    ル酸エステル0〜30重量%と、これらの単量体と共重
    合可能なビニルシラン系化合物0〜20重量%との組成
    からなる単量体混合物(e)を、配合して乳化重合させ
    て、新たな共重合体(E)を得る。
  2. 【請求項2】 段階(1)〜(5)における単量体混合
    物(a)〜(e)のそれぞれの配合量が、単量体混合物
    (a)〜(e)の総量に対し、単量体混合物(a)5〜
    55重量%、単量体混合物(b)10〜60重量%、単
    量体混合物(c)1〜20重量%、単量体混合物(d)
    5〜35重量%、及び単量体混合物(e)10〜79重
    量%である請求項1記載の多層構造スチレン系共重合体
    の製造法。
  3. 【請求項3】 段階(5)終了時の共重合体(E)の粒
    子径が、50〜500nmである請求項1または2記載
    の多層構造スチレン系共重合体の製造法。
  4. 【請求項4】 ビニルシラン系化合物のビニル基がメタ
    クリル基又はアクリル基である請求項1〜3のいずれか
    1項記載の多層構造スチレン系共重合体の製造法。
  5. 【請求項5】 シラン系化合物がジメチルシロキサン、
    フェニルシロキサン又はメチルフェニルシロキサンであ
    る請求項1〜4のいずれか1項記載の多層構造スチレン
    系共重合体の製造法。
  6. 【請求項6】 段階(1)〜(4)で配合する多官能性
    単量体が、それぞれポリエチレングリコール、ポリプロ
    ピレングリコール、アルキレンジオールの(メタ)アク
    リル酸エステル及びジビニルベンゼンからなる群から選
    ばれる少なくとも一種の化合物である請求項1〜5のい
    ずれか1項記載の多層構造スチレン系共重合体の製造
    法。
  7. 【請求項7】 段階(4)で配合する多官能性単量体
    が、アリルメタクリレートである請求項1〜6のいずれ
    か1項記載の多層構造スチレン系共重合体の製造法。
  8. 【請求項8】 請求項1〜7のいずれか1項記載の多層
    構造スチレン系共重合体の製造法により得られる多層構
    造スチレン系共重合体。
  9. 【請求項9】 請求項8記載の多層構造スチレン系共重
    合体を用いて得られる多層構造スチレン系共重合体の成
    形品。
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