JPWO2014106952A1 - 熱可塑性樹脂粉体およびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
75≦流動性保持率(%)≦200 (1)
ただし前記流動性保持率は、(MFR20/MFR4)×100で定義され、
MFR20は250℃、負荷49Nの条件下で20分保持後のメルトフローレートであり、
MFR4は250℃、負荷49Nの条件下で4分保持後のメルトフローレートである。
[3] 前記単量体が(メタ)アクリル酸エステルを50〜100質量%含む、[1]又は[2]に記載の熱可塑性樹脂粉体。
前記重合体100質量部に対して0.03〜0.9質量部の硫酸アルミニウムを含む溶液と前記ラテックスとを接触させて、前記重合体を凝析させる凝析工程と、
を有する熱可塑性樹脂粉体の製造方法。
前記重合体100質量部に対して0.1〜2.0質量部の硫酸を含む溶液と前記ラテックスとを接触させて、前記重合体を凝析させる凝析工程と、
を有する熱可塑性樹脂粉体の製造方法。
本実施形態において、乳化重合ラテックスとしては、ポリ(メタ)アクリレート、ポリブタジエン、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−ブタジエン−アクリロニトリル共重合体などの重合体を含むラテックスを例示できる。また、特に樹脂成形体の外観の観点から、(メタ)アクリレート成分を50質量%以上含むアクリルラテックス、すなわちアクリル樹脂を含む乳化重合ラテックスが好適に用いられる。また、重合体は、単層構造の重合体であっても、複数の層からなる多層構造重合体若しくは多段重合体であってもよい。また、乳化重合工程は1段階であっても2段階以上であってもよい。
アクリル系ゴム(A)は0℃以下−150℃以上のガラス転移温度をもつ重合体であることが耐衝撃発現性の面で好ましい。そのような観点から、(メタ)アクリレートとしては、特にn−ブチルアクリレート、2−エチルヘキシルアクリレート、オクチルアクリレート、ラウリルアクリレート、トリデシルアクリレート、ラウリルメタクリレート、トリデシルメタクリレート等のアルキル(メタ)アクリレートが好ましく挙げられる。また、室温付近において結晶性を有する(メタ)アクリレート[例えば、ステアリルメタクリレート等]を用いる場合は、これを溶解する単量体と混合して使用するとよい。本実施形態の熱可塑性樹脂粉体の製造方法で用いられるアクリル樹脂としては上記(メタ)アクリレートから選ばれる少なくとも一種を50質量%以上用い、必要に応じて炭素数1〜8のアルキル基を有するアクリル酸エステル、酢酸ビニル、塩化ビニル、スチレン、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、ブタジエン等を共重合成分として得られる単一重合体または共重合体、並びにアルキル(メタ)アクリレートを主成分とするアクリルゴム含有重合体等が挙げられる。これらの中でも、耐候性に優れることから、ブタジエンを含まないものが好ましい。
上記式中、Tgは、共重合体のガラス転移温度(℃)、wiは、共重合体の原料である単量体iの質量分率、Tgiは、単量体iを重合して得られる単独重合体のガラス転移温度(℃)である。
単量体(b)は、単量体(b)の総量100質量%を基準にして、メタクリル酸アルキルを50質量%以上含む。単量体(b)は最終段目の重合の原料であり、重合されて重合体の外層を構成する。単量体(b)は、メタクリル酸アルキルを100質量%で含んでもよく、メタクリル酸アルキル以外にも他の単量体を含む単量体の混合物であってもよい。
本実施形態では、乳化重合によって製造されたラテックスから重合体を凝析させて、熱可塑性樹脂粉体を得る。
本実施形態の熱可塑性樹脂組成物は、上記熱可塑性樹脂粉体を含み、必要に応じて、一般の配合剤を含有することができる。熱可塑性樹脂組成物を用いて、熱可塑性樹脂ペレットを作製することができる。
熱可塑性樹脂ペレットを成形する方法としては、特に制限するものではないが、例えば、押出成形法、射出成形法、真空成形法、ブロー成形法、圧縮成形法などが挙げられる。
熱可塑性樹脂ペレットがアクリル樹脂の場合、樹脂成形体のなかでもフィルムに成形されると、その工業的利用価値が高まる。アクリル樹脂フィルムの用途としては、農業用ビニルハウス、マーキングフィルム、ポスター、壁紙、発泡シート、屋外用塩ビレザー、塩ビ鋼板の屋根材およびサイディング材等の外壁建材、自動車内外装、家具等の塗装代替、エレベーター内装、雨樋、床材、波板、化粧柱、照明、浴室や台所等の水周り部材の表皮材等が例示できる。その他には、断熱フィルム、液晶ディスプレイなどの偏光板に使用される偏光膜保護フィルム、視野角補償、位相差補償のための位相差板に使用される位相差フィルム等が挙げられる。
以下、実施例を示して本発明を説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
メチルメタクリレート (MMA)
メチルアクリレート(MA)
n−ブチルアクリレート (n−BA)
アリルメタクリレート (AMA)
1,3−ブチレングリコールジメタクリレート (1,3−BD)
t−ブチルハイドロパーオキサイド (t−BH)
クメンハイドロパーオキサイド (CHP)
n−オクチルメルカプタン (n−OM)
乳化剤(1):モノ−n−ドデシルオキシテトラオキシエチレンリン酸ナトリウム[商品名;フォスファノールRS−610NA、東邦化学工業(株)製]
エチレンジアミン四酢酸二ナトリウム (EDTA)
乳化剤(2):ポリオキシエチレンラウリルエーテル酢酸ナトリウム24%水溶液[商品名;ネオハイテノールECL−45、第一工業製薬(株)製]
乳化剤(3):アルケニルコハク酸カリウム塩28%水溶液[商品名;ラテムルASK、花王(株)製]
乳化剤(4):ジアルキルスルホコハク酸ナトリウム[商品名;ぺレックスOT−P、花王(株)製]
乳化剤(5):ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテルリン酸ナトリウム[商品名;ホスファノールLO−529、東邦化学工業(株)製]
LA−31RG:旭電化(株)製「アデカスタブLA−31RG」
LA−57:旭電化(株)製「アデカスタブLA−57」
TV234:BASF製「Tinuvin234」
Irg1076:BASF製「Irganox1076」
VH:三菱レイヨン(株)製「アクリペットVH」
評価は下記の方法で行った。
得られた熱可塑性樹脂粉体について、(株)テクノ・セブン製のメルトインデクサー(L243)を用いて、JIS K7210(A法)に従い、加熱時間4分および20分でのMFR(メルトフローレート)を測定し、下記式から流動性保持率を求めた。なお、MFRの測定条件は、温度を250℃、荷重を49Nとし、試料切り取り時間間隔は試料のMFR値に応じ60秒又は120秒とした。
(2)質量平均粒子径
重合体ラテックスの質量平均粒子径は、吸光度法により求めた。
ポリマーハンドブック[Polymer HandBook(J.Brandrup,Interscience,1989)]に記載されている値を用いてFOXの式から算出した。
脱水後の凝固粉5gをアルミ皿に取り、180℃の熱風乾燥機で30分間乾燥させ、乾燥前後の重量変化から水分率を算出した。
全光線透過率はJIS K7361−1、曇価はJIS K7316、白度はJIS Z8715に準拠して評価した。
メック(株)製フィッシュアイカウンターを用いて、表面積0.01mm2以上のフィッシュアイを選択した後、顕微鏡観察により、選択したフィッシュアイのうち熱劣化に起因するもの、すなわち異物由来でないもの、言い換えると輪郭のないものを計数した。検査面積は0.12m2実施し、1m2あたりの数値に換算した。
75μm厚のフィルムを80℃の温水に72時間浸漬し、24時間定常状態で保管し、試験前後の全光線透過率及び曇価、白度を測定した。
50μm厚のフィルムを100℃の温水に30分間浸漬し、24時間定常状態で保管し、試験後の白度を測定した。
評価対象とする透明樹脂ペレットと、評価対象とする透明樹脂ペレット100部に対して赤色顔料である「DYMIC MBR 155」(大日精化工業株式会社製)1部を添加した着色樹脂ペレットと、をそれぞれ用意した。まず、着色樹脂ペレットを、300mm幅のTダイを取り付けた40mmφのノンベントスクリュー型押出機(L/D=26)に供給して、Tダイ内部を着色樹脂で置換した。原料供給を停止し、吐出が止まるまで押出した後、押出機を停止して30分間保持した。30分後、透明樹脂ペレットを押出機に供給し、100μm厚みのフィルムを製膜した。製膜機の運転条件は、シリンダー温度200℃〜240℃、Tダイ温度250℃、冷却ロール温度70℃であった。
透明樹脂吸光度及び着色樹脂吸光度は、それぞれ100μm厚フィルムの測定値である。
残存硫酸量は、ポリマー試料をアセトンに溶解し、指示薬としてスルホナゾIIIを用いて、酢酸バリウム溶液で滴定した。
測定樹脂を硝酸に溶解し、ICP発光分析装置(Thermo社製 IRIS Intrepid II XSP)により定量した。測定波長は、カルシウムイオンについては317.9nm、アルミニウムについては396.1nm、リンについては213.6nmとした。
(12)引張試験
JIS K7127に従って測定した。引張速度は50mm/minとし、測定サンプルとしては100mm×15mmのものを用いた。
<ゴム含有多段重合体ラテックス(I)の製造>
攪拌機を備えた容器に脱イオン水8.5部を仕込んだ後、MMA0.3部、n−BA4.5部、1,3−BD0.2部、AMA0.05部およびCHP0.025部からなる単量体成分を容器内に投入し、室温下にて攪拌して混合した。次いで、攪拌しながら、乳化剤(1)1.1部を前記容器内に投入し、攪拌を20分間実施して乳化液を調製した。
<ゴム含有多段重合体ラテックス(II)の製造>
攪拌機を備えた容器に脱イオン水8.5部を仕込んだ後、MMA0.3部、n−BA4.5部、1,3−BD0.2部、AMA0.05部およびCHP0.025部からなる単量体成分を容器内に投入し、室温下にて攪拌して混合した。次いで、攪拌しながら、乳化剤(1)1.3部を前記容器内に投入し、攪拌を20分間実施して乳化液を調製した。
<ゴム含有多段重合体ラテックス(III)の製造>
攪拌機を備えた容器に脱イオン水8.5部を仕込んだ後、MMA0.3部、n−BA4.5部、1,3−BD0.2部、AMA0.05部およびCHP0.025部からなる単量体成分を容器内に投入し、室温下にて攪拌して混合した。次いで、攪拌しながら、乳化剤(2)0.7部を前記容器内に投入し、攪拌を20分間実施して乳化液を調製した。
<ゴム含有多段重合体ラテックス(IV)の製造>
乳化剤(1)に代えて乳化剤(3)を用いた以外は、調製例2と同様にして、ゴム含有ラテックス(IV)を得た。重合後に測定したゴム含有多段重合体の平均粒子径は0.12μmであった。
<ゴム含有多段重合体ラテックス(V)の製造>
乳化剤(1)1.1部に代えて乳化剤(4)を1.3部用いた以外は、調調製例1と同様にして、ゴム含有ラテックス(V)を得た。
<ゴム含有多段重合体ラテックス(VI)の製造>
乳化剤(1)1.1部に代えて乳化剤(5)を1.3部用いた以外は、調調製例1と同様にして、ゴム含有ラテックス(VI)を得た。
凝析剤として表1に示す凝析剤量となるように濃度を調製した硫酸アルミニウム水溶液または濃硫酸を希釈した硫酸水溶液300部を容器に入れ、撹拌しながら90℃に昇温した。続いて、表1に示す種類のゴム含有多段重合体ラテックス(I)〜(IV)((I)は300部、(II)〜(IV)は各250部)を、目開き25μmのナイロンメッシュでろ過しつつ、10分間にわたって連続的に前記容器に添加した。添加後、95℃に昇温して5分間保持した。次に、容器を室温まで冷却してから重合体を脱イオン水で洗浄した。次に、重合体を遠心脱水(1300G、3分間)で濾別し、白色の重合体を得た。この時点での重合体の水分率を表1に示す。その後、この重合体を75℃で48時間乾燥させて白色粉体状のゴム含有多段重合体(熱可塑性樹脂粉体)を得た。得られた熱可塑性樹脂粉体の流動性保持率、金属、リン、硫酸含有量を表1に示す。なお、実施例1〜10において、金属腐食性の遊離酸は500ppm以下であった。空欄箇所は未測定である。なお、表1において、凝析剤量は、ポリマー(ここではゴム含有多段重合体)100部に対する量(部)を示す。
表1に示すラテックス及び凝析剤を使用し、実施例1と同様の方法で熱可塑性樹脂粉体を得て、表2に示す配合剤を添加し、実施例1と同様にしてフィルムを製膜した。
表1に示すラテックス及び凝析剤を使用し、実施例1と同様の方法で熱可塑性樹脂粉体を得た。また、得られた熱可塑性樹脂粉体に表2に示す配合剤を添加し、実施例1と同様にしてフィルムを製膜した。
Claims (14)
- 単量体の乳化重合によって製造されたラテックスから重合体を凝析させて得られた熱可塑性樹脂粉体であって、金属腐食性の遊離酸の含有量が前記熱可塑性樹脂粉体中500ppm以下であり、下記式(1)を満足する熱可塑性樹脂粉体;
75≦流動性保持率(%)≦200 (1)
ただし前記流動性保持率は、(MFR20/MFR4)×100で定義され、
MFR20は250℃、負荷49Nの条件下で20分保持後のメルトフローレートであり、
MFR4は250℃、負荷49Nの条件下で4分保持後のメルトフローレートである。 - 下記式(2)を満足する、請求項1に記載の熱可塑性樹脂粉体。
90≦流動性保持率(%)≦120 (2) - 前記単量体が(メタ)アクリル酸エステルを50〜100質量%含む、請求項1又は2に記載の熱可塑性樹脂粉体。
- カルシウム含有量が50ppm未満である、請求項1〜3のいずれかに記載の熱可塑性樹脂粉体。
- カルシウム含有量及びマグネシウム含有量の合計が50ppm未満である、請求項4に記載の熱可塑性樹脂粉体。
- アルミニウム含有量が60ppm以上、300ppm以下である、請求項1〜5のいずれかに記載の熱可塑性樹脂粉体。
- リン含有量が50ppm以上である、請求項1〜6のいずれかに記載の熱可塑性樹脂粉体。
- 前記単量体を乳化重合することにより、前記重合体を含むラテックスを得る乳化重合工程と、
前記重合体100質量部に対して0.03〜0.9質量部の硫酸アルミニウムを含む溶液と前記ラテックスとを接触させて、前記重合体を凝析させる凝析工程と、
を有する熱可塑性樹脂粉体の製造方法。 - 前記単量体を乳化重合することにより、前記重合体を含むラテックスを得る乳化重合工程と、
前記重合体100質量部に対して0.1〜2.0質量部の硫酸を含む溶液と前記ラテックスとを接触させて、前記重合体を凝析させる凝析工程と、
を有する熱可塑性樹脂粉体の製造方法。 - 前記乳化重合工程において、乳化剤としてカルボン酸塩またはリン酸エステル塩を用いる、請求項8又は9に記載の熱可塑性樹脂粉体の製造方法。
- 共重合成分としてブタジエンを含まない、請求項1〜7のいずれかに記載の熱可塑性樹脂粉体。
- 請求項1〜7のいずれかに記載の熱可塑性樹脂粉体を含む熱可塑性樹脂組成物を成形して得られた樹脂成形体。
- 形状がフィルム状である請求項13に記載の樹脂成形体。
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