TWI222455B - Aqueous emulsion containing silicone rubber particles and process for preparing the same - Google Patents

Aqueous emulsion containing silicone rubber particles and process for preparing the same Download PDF

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TWI222455B TW088101986A TW88101986A TWI222455B TW I222455 B TWI222455 B TW I222455B TW 088101986 A TW088101986 A TW 088101986A TW 88101986 A TW88101986 A TW 88101986A TW I222455 B TWI222455 B TW I222455B
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silicone rubber
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rubber
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TW088101986A
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Nobuo Miyatake
Kazunori Takikawa
Shigeki Hamaguchi
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Kanegafuchi Chemical Ind
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Description

1222455 五、發明說明(1) 技術領域 本發明係有關於一種含有矽_橡膠 其製法,上述含有矽酮橡膠粒子之水4,子之水性乳液及 性改良劑、柔軟劑、纖維處理劑、毛髮2液適用於耐衝擊 予劑、撥水性賦予劑、成形材料之加工义理劑、析動性賦 塗覆材料等,並且其為數值平均粒子押、y、難燃劑以及 粒子徑分佈狹窄的含有矽酮橡膠粒:為O·1 Am以下,而 背景技術 之水性乳液。 矽酮橡膠具有彈性、耐水性、熱安^ 難燃性以及潤滑性等性質,所以含有$疋巧、耐氣候性、 泛地利用於耐衝擊性改良劑、柔軟劑=、《、a之水性乳液廣 處理劑、折動性賦予劑、撥水性賦^劑纖維處理劑、毛髮 助劑、難燃劑以及塗覆材料。為了在=此成形材料之加工 的性能,使含有矽酮橡膠粒子之水性$些用途表現出更好 徑變成0· 1 // m以下,並且使該水性乳=^數值平均分子 狹窄,則可達到效果。為了得到如上丨=子徑分佈變得 子之水性乳液之研究已進行了若千 述3有矽酮橡膠粒 求。 】右干,然而仍未能滿足需 特開昭6 2 -1 4 1 0 2 9號公報之中,摁_ # 合觸媒構成的反應系統之中,添加u不了产精由在水與聚 » yk Μ ^ ^ , 力有機矽氧烷、乳化劑、 及K構成之礼液,然後聚合以得到粒子 八 U . 1 III ΙίΛ 下之 3有夕朗橡膠粒子之水性乳液的製 然後,特開平5- 1 94740號公報之中’,揭干了在水盥聚 合觸媒構成的反應系統之中,滴下有機石夕氧烧、石夕氧烧系 1222455 五、發明說明(2) 架橋劑、>5夕氧燒 成之乳液,而聚 橡膠粒子之水性 但是,上述 卜1 9 4 7 4 0號公報 子之水性乳液的 佈變得狹窄,例 平均粒子徑(% )) 酮橡膠,乳化劑 知技術得到之含 樹脂之耐擊性改 時’會產生成形 纖維處理齊丨時^, 撥水性變差的問 因此,本發 之水性乳液,其 以下、而且粒子 再者,本發 之水性乳液的製 數值平均分子徑 石夕酮橡膠粒子之 本發明另一 性乳液,其係由 分佈狹窄之含有 水性乳液 目的在於提供一種含有矽酮橡膠杈 數值平均分子徑為0 · 1 μ m以下、而1水 矽_橡膠粒子製造而得。 子經 系接枝交叉劑的混合物、乳化劑、及水構 合以得到粒子徑為〇· 1 下之含有矽酮 乳液的製造方法。 特開昭62-1 41 029號公報之中以及特開平 之中揭示的製法,皆是使含有矽_橡膠粒 粒子徑變成0·1 //m以下,並且使粒子徑分 如粒子徑分佈指標之變動係數( 細以下時,相對w。。重量部:丰二 的含量必須為13重量部以上。因此,將羽 有矽酮橡膠粒子之水性乳液當作熱可塑^ 良劑、折動性賦予劑、或是難燃劑使用 體容易變色等問題。再者,用於塗覆 由於使用的乳化劑含量大,因此,合艺 題。 ㈢座生 明的目的在於提供一種含有矽酮橡膠 乳化劑含量小、數值平均分子徑為/极子 控分佈狹窄(變動係數65%以下)。 以"1 明的目的在於提供一種含有矽酮橡膠 法,可藉由使用少量的乳化劑,而製&子 為〇 · 1 // m以下,而粒子徑分佈狹窄==出 水性乳液。 含有
第6頁 1222455 五、發明說明(3) 本發明尚有另一目的在於提供一種混合熱可塑性樹脂 於上述3有石夕_橡膠粒子以及(或是)接枝共聚合體粒子之 樹脂組合物。 發明之揭示 本發明者等針對上述目的,不斷致力研究的結果發 現,以少量的乳化劑在乙烯系(共)聚合體(A)的水性乳又液 之中與矽酮橡膠形成成份聚合所得到的含有矽鲷橡膠粒子 之水性乳液,可維持習知含有矽酮橡膠粒子之水性乳液的 ϋ平均分子徑為G· GG8〜G·1,、粒子徑分佈的變動係數 為°以下的特性。再者,藉由在該含有矽酮橡膠粒子之 水性乳液之中與乙烯系單體聚合,可得到一種含有矽 膠接枝共聚合體粒子之水性乳液,其為數值平均分子徑以 ^ ^子控分佈❸變動係、數小之含有石夕顯j橡膠聚合體粒子 枝有乙烯系聚合體者。 、因此,本發明提供一種含有矽酮橡膠粒子之水性$ 液,其為0· :1〜45重量%之(幻乙烯系單獨或是共聚合 =55〜99, 9重量%之(8)矽酮橡膠構成之含有聚合體3粒子之 水性礼液’上述聚合體粒子的數值平均分子徑為〇. 〇〇 1 、粒子徑分佈的變動係數為65%以下,而且 · 重量部之矽酮橡膠(B),乳化劑的含有量為丨〇重量部以 下0 〇 該含有矽酮,膠粒子之水性乳液,其係在含 卜 重量部之乙稀系單體(a )乳化聚人得到 · 體(A)的水性乳液之中,添加6〇〜°99、稀糸(共)聚合 yy· y直里部之矽酮橡膠形
1222455 五、發明說明(4) 成成伤(b),並且使乙稀系單體(a)與石夕_橡膠形成成份 (b)的5 °十里成為1〇〇重量部以聚合製造而得。其中乙炼系 單體(a)係選自至少i種芳香族乙烯系單體、氰化乙烯系單 體、鹵化乙烯系單體、(甲基)丙烯酸酯系單體、含有羧基 之乙烯系單體、以及共軛二烯系單體構成的族群,而矽酮 橡膠形成成份(b)是由50〜1〇〇重量%之有機石夕氧燒及2官能 基石夕烧化合物、〇〜5〇重量%3官能基以上之矽烷化合物、以 及0〜5 0重量%含有聚合性乙烯基矽烷化合物構成。將該含 有石夕酮橡膠粒子之水性乳液進行凝固、脫水、以及乾燥, 可得到>5夕酮橡膠粒子。 再者’本發明亦提供一種含有矽酮橡膠接枝共聚合體 粒子之水性乳液,係藉由在前述含有矽酮橡膠粒子之水性 乳液的存在下,與乙烯系單體(c)聚合而得到。將該含 矽酮橡膠接枝共聚合體粒子之水性乳液進行凝固、脫水、 以及乾燥’可得到矽酮橡膠接枝共聚合體粒子。 這些含有矽酮橡膠粒子之水性乳液以及含有矽 接枝共聚合體粒子之水性乳液之數值平均分子徑小、夕 徑分佈狹窄,並且乳化劑的含有量低,所以沒有乳化_子 起的問題,而可有效地發揮想要的特性,非常地 二弓丨 如耐衝擊性改良劑、柔軟劑、纖維處理劑、毛髮處理:例 :動性賦予劑、撥水性賦予劑、成形材料之加工-1!、 燃劑以及塗覆材料等各種用途。 ^、難 而且,本發明尚提供一種熱可塑性樹脂組合物, …、可塑性樹脂;以及前述矽酮橡膠粒 /、係 又;上迷矽_
1222455 五、發明說明(5) 橡膠接枝共聚合體粒子所槿 合物,具有良好之耐衝擊性。本t之熱可塑性樹脂組 性、難燃性等的特徵。 、加工性、成形外觀、折動 本說明書之中的乙烯系仫 性c:c結合的概念,亦含有共妒’炸、乙烯又等含有聚合 實施發明最佳形態 、& 一、化合物之c=c結合等。 本發明之含有矽酮橡膠粒 重量%之乙烯系(共)聚合體u)以及.99 9之重有0.卜45 膠(B)構成的含有聚合體粒子之 里0^之矽酮橡 合體(A)以及矽酮橡膠(B)構成體:子乙,糸(共)聚 在乙烯系(共)聚合體(A)粒子的存\°下體^子例如可列舉, 體粒子;在矽酮橡膠(B)粒子的存在下,與形;1承s
Si f ΓΑ)的成份(乙烯系單體U))進行聚合而得到之 U粒子’以及使用含有乙烯系單體(a)及石夕酮橡膠妒 成成份(b)兩者之乳液,首先,進行乙烯系單體(a)及矽铜 橡膠形成成份(b)其中一者之聚合,之後,進行另一 聚合所得到的聚合體粒子。特別是在乙烯系(共)聚人考的 (A)的存在下,與石夕綱橡膠形成成份(1〇聚合所得= 體粒子,雖然其理由並不清楚,$而,得到的含 = 膠粒子之水性乳液之安定性較佳。 嗣 在乙稀系(共)聚合體(A)的存在下,與石夕_橡膠形成 成伤(b)聚合以製造聚合體粒子時所使用的乙烯系 合體(A)例如為,當在室溫下浸潰於甲苯24個小時的場水 似2455 五、發明說明(6) 合’甲笨不 < ’更佳為〇 平均分子量 稀系(共)聚 m ’最好為〇 10〜65% ,再 變大時,得 分子徑有變 時或是太大 分子徑皆有 子,本身不 之水性乳液 者,上述粒 到,而太大 子徑分佈有 溶成份為0〜90重量%,再 重量。可溶於溶劑的部分之聚最好為::二重量 為5 0 0〜5 00萬,再者,最 A本乙烯換异數值 合體構成,數值平均分取子好义000〜100萬之乙 .005〜0. 07 "m,粒子栌八;:二0. 〇〇5~0. 09 # 丁 k分佈的變動禆 者,最好為20〜5 0%。去卜、+、田^籾你歎马 到的含有矽酮橡膠粒子之太卜 的里 丄^ ^ 十之水性乳液之數值平均 t的傾向。再者,當上述數值平均分子、 時,含有矽酮橡膠粒子之水性乳液之數值平 變大的傾向。上述數值平均分子徑太小的粒 易得到,而太大時,得到之含有矽酮橡膠粒子 的數值平均分子徑有超過〇.〗的傾向。再 子徑分佈的變動係數太小的粒子,本身不易得 時,得到的含有矽酮橡膠粒子之水性乳液之= 太廣的傾向。
製造乙烯系(共)聚合體(A )使用的單體例如為,笨乙 烯、0 -曱基苯乙浠、對甲基苯乙烯、對丁基苯乙稀等芳 香族乙烯系單體;丙烯腈、曱基丙烯腈等氰化乙烯系單 體、氯化乙烯、偏氯化乙烯、偏氟化乙烯等鹵化乙烯系單 體;丙烯酸曱酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸丁 6旨、丙稀酸-2 -乙基己醋、丙稀酸縮水甘油醋、丙稀酸_ 乙酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯峻τ 醋、甲基丙稀酸十二烧醋、曱基丙烯酸縮水甘油S旨、甲基 丙烯酸羥乙酯等(甲基)丙烯酸酯單體;衣康酸、(曱基)内
第10頁 1222455 五、發明說明(7) :酸二富馬酸、馬來酸等含錢基的乙烯系單體;丁二 ,、氟丁二浠、異戊二浠等共軛二稀系單體等。這些 ::使用或是組合2種以上皆可。由 - ^子之水絲液之安定性高,並且得到的含有賴橡橡膠勝 η之水性礼液的粒子徑容易變小的觀點看$,這些之; 5好含有2G〜m重量%(尤其請〜㈣重 “ ’ S日、丙烯酸-2-乙基己醋、甲基丙烯 师夂丁 烯腈任何1種。 π夂丁酉曰、丁 一細、丙 “再者,相對於100重量部使用於製造乙 體(Α)之單體,也可以使用1〇重量部 ^〔有)♦合 合物等。 丨王〇邱暴的矽烷化 刀于円具有Z個以上聚合性乙烯基之化合物 土烯糸(共)聚合體(A)架橋構造之架橋劑,例如:: 本、甲基丙烯酸浠丙基醋、氰酸三烯丙;歸基 架橋劑。再者’含有聚合性乙稀基的石夕烧化合物的 烯糸(共)聚合體(A)之側鏈及(或)分子末端與矽為使乙 成成份⑻反應之賦予接枝點的交又劑 2形 石夕嗣橡膠形成成份(b)相同的物質。詳細如後二用^於 使用架橋劑及(或)交又劑時,得到的含有矽酮橡二而’ 水性乳液的數值平均分子徑有變大的傾向,欲^ ^子之 分小的乳液時,最好不要使用。 于到粒徑充 乙烯系(共)聚合體(A)的具體例例如可 丁醋聚合體、丙烯酸丁醋—笨乙稀^酸 7埽酸丁酯一
五 、發明說明(8) 歸酸曱醋共聚合體、丙稀酸丁醋_甲基丙稀酸丁醋 烯二;:、丙烯酸丁酷—丙烯酸_2_乙基己醋共聚合體、丙 烯酸τ =1,甲基丙烯酸''甲基丙烯酸丁酯共聚合體、曱基丙 體一酉曰聚合體、I乙烯聚合體、苯乙稀_丙烯腈共聚合 烯砂本乙烯-丁二烯共聚合體、丁二烯聚合體、丁二烯-丙 等ΓI酯共聚合體、氯化乙烯聚合體、偏氟化乙烯聚合體 來合體(A )為架橋體也可以,非架橋體也可以,然而 點之含有矽酮橡膠粒子之水性乳液之粒子徑變小的觀 為,11」使用非架橋體較佳。再者,這裡所謂的共聚合體 :亂共聚合體、嵌段共聚合體以及接枝共聚合體,或 定。A些聚合方法組合製造所得之共聚合體,不特別限 成份烯系(共)聚合體(A)的存在下,與矽酮橡膠形成 柔軟的特生合所得到的矽酮橡膠(β),是藉由矽酮而表現出 可以ί由矽酮橡膠形成成份(b)的聚合形成的矽酮橡膠(Β) 的單位♦’與乙烯系(共)聚合體(Α)進行化學性結合而形成 物理料,再者,也可以為與乙烯系(共)聚合體u)w 以為,狀態形成的單位粒子。再者,矽酮橡膠“)可 一部i:部分與乙稀系(共)聚合體(Α)進行化學性結合、 單位粒^乙烯系(共)聚合體(Α)以物理性混合狀態形成的 子者。,並且乳液粒子為,混合有上述2種以上單位粒 體(Α)粒早者,矽酮橡膠(β)亦可以為,與乙烯系(共)聚合 獨立而不與乙烯系(共)聚合體(Α)進行化學性結
第12頁 1222455 五、發明說明(9) 合,再者亦不以物理性混合狀庇形成的矽酮橡膠。 石夕嗣橡膠形成成份(b)為,有機矽氧烷以及適當使用· 的2官能基石夕烷化合物、3官能基以上的矽烷化合物、含有. 聚合性乙烯基矽烷化合物等矽烷化合物構成之藉由矽氧烷 結合’而形成之矽酮橡膠(β)成份。矽酮橡膠形成成份(b) 例如在含有3價官能基矽烷化合物或聚合性乙烯基矽烷化 合物時,架橋所形成的矽酮橡膠(B)。再者,矽酮橡膠形 成成伤(b)可以在含有聚合物乙稀基石夕烧化合物存在時, - 成為後述的乙烯系單體(c )之接枝點。 上述有機矽氧烷以及2官能基矽烷化合物構成矽酮橡囊 膠(B )的主要架構。有機矽氧烷的具體例可列舉,六曱基,i 環三矽氧烷、八甲基環四矽氧烷、十曱基環五矽氧烷、十 二曱基環六矽氧烷、三甲基三苯基環矽氧烷等環狀矽氧 烷;直鏈狀有機矽氧烷低聚物等。而2官能基矽烷化合物 的具體例例如列舉,二乙氧基二曱基矽烷、二曱氧基二甲 基矽烷、二苯基二曱氧基矽烷、二苯基二乙氧基矽烷、正 _(2_胺乙基)-3-胺丙基曱基二曱氧基矽烷、3-胺丙基甲基 二曱氧基矽烷、4-胺丁基曱基二甲氧基矽烷、3—氯丙基甲 基二甲氧基矽烷、3-環氧丙氧基丙基曱基二曱氧基石夕燒、 十七氣癸甲基^一曱氧基石夕院、三氟*丙基甲基二曱氧基石夕 炫、十八烧基甲基二曱氧基石夕烧等。由經濟性的觀點看 來,這些有機矽氧烷以及2官能基矽烷化合物的組合之 中,最好使用八甲基環四矽氧烷或是2種以上環狀石夕氧燒 構成的混合物。
第13頁 1222455 五、發明說明(10) 述3官能其1 與上述有機石夕氧烧化合物為,共聚合作用 矽酮橡膠(B),而用^此基矽烷化合物導入架橋構造於 舉,四乙氧基二= 予橡二 烷、乙基三乙氧基^基二乙氧基石夕燒、甲基三甲氧基石夕 基錢、3-胺丙基胺乙基)-3-胺丙基三甲氧 n: i甲氧基石夕烧、3_環氧丙氧基丙基三甲氧基 Λ. At «.氟、夭基二甲氧基矽烷、三氟丙基三甲氧基矽烷 寺能基、或3官台b:B:> 4+ 飞 ^此基之烷氧基矽烷化合物。由架橋效率 高的觀點看人來,這些之中,最好使用四乙氧基矽烷。 、、上述含^聚合性乙烯基矽烷化合物,例如為用以與 上述有機f氧烷、2官能基矽院化合物、3官能基以上的矽 炫化,物等共聚合,然後導入聚合性乙烯於共聚合體的側 鏈或疋分子鏈末端的成份。再者,當此聚合性乙稀基與後 述的乙烯系單體(c)所形成的乙烯系(共)聚合體(A)產生化 學結合時,含有聚合性乙烯基矽烷化合物具有接枝活性點 的作用。再者,藉由後述的基團聚合起始劑的作用,可使 接枝活性點之間產生基團反應而可形成架橋結合,因此, 其為可當作架橋劑使用的成份。 上述含有聚合性乙烯基石夕烧化合物的具體例,例如 為, 通式(I):
第14頁 1222455 五、發明說明(11)
(式中,R1為氫原子、甲基,R2為碳 X為碳數1〜6的烷氧基,a為0、1、或2, 、 b的1價烴基, 表示的矽烷化合物; P為1〜6的整數)所 通式(Π ) a ch2=ch-c6h4~ (ch2)ps ix (式中,R2、X、a、p與通式(1)相 合物; 通式(m) — a) 同)所表 $的矽烷化 R2.
CH2=CH~S i X (3 — a) (式中,R2 合物; 通式(IV) X、a、p與通式(!) 相同) 所表示的矽烷化 R2a ch2==Ch-r3^ six, (式中,R2、 的2價烴基)所表 通式(V) (3〜( 而只3為碳數1〜6 X_、a、p與通式(i)相同 不的矽烷化合物;
1222455 五、發明說明(12)
R 2 a ..φ 2 HS'R4~six(3_a) 的9 主、X、a、P與通式(I)相同,而R4為碳數1〜18 的2彳貝煙基)所表不的矽烷化合物等。 通式(I)〜(V)之R2的具體例例如為,曱基、 ^寺其本基等。x的具體例例如為,甲氧基、:氧 :為,丁:i等。再者,通式(ιν)_3的具體例例 r的具體二為烯甲基。稀乙基烯:浠丙基:。通式(V)的 等。 f撐基、乙烯基、丙烯基、丁烯基 "通美式=表示的石夕烧化合物的具體例例如可列舉, 氧丙基二甲氧基曱基矽烷、美 甲基丙烯錳 J矽:、r-曱基丙烯酿氧丙基二甲基甲氧:::::二 三乙氧基…”基丙埽酿氧丙基二 氧丙基三曱氧基㈣通以)基所了示二^ 具體例例如可列舉,對乙烯苯二甲 二烷化合物的 ?三甲氧基錢、,乙稀苯三乙氧=基2稀= 可列舉,乙稀甲基二甲氧基石夕院、的乙如 炫、乙稀三甲氧基石夕烧、乙烯三乙氧基石夕燒等。=(IV) 所表不的化合物的具體例例如可列舉,烯丙基曱基:甲氧
第16頁 1222455 五、發明說明(13) -----Ί 基矽烷、烯丙基甲基二乙氧基矽烷、烯丙基三甲氧基矽 烷、烯丙基三乙氡基矽烷等。通式0)所表示的化合物 , 具,例例如可列舉,疏基丙基三f氧基錢、職丙基二 甲氧基甲基⑨料。由經濟性、反應性高的觀點看來:- 些之中,最好使用通式(D、通式(n)、通式( 矽烷化合物。 丨衣下的 再者,當上述含有聚合性乙烯基矽烷化合物為三烷 矽烷型時,具有架橋劑的作用。
通常,上述有機矽氧烷、2官能基矽烷化合物、3官倉t 基以上的矽烷化合物以及含有聚合性乙烯基矽烷化合物^ 聚合時,於矽,橡膠形成成份⑻之中的使用比例 I 矽氧烷以及2官能基矽烷化合物(有機矽氧烷與2官能基矽 烷化合物的比例,通常重量比為1〇〇/〇〜5〇/5〇,最好為 100/0〜70/30 )之合計為50〜100重量%,最好為?〇1〇〇重量 %,更好為90〜100重量%,而3官能基以上的矽烷化合物為 0〜50重量%,最好為〇〜3〇重量。/。,更好為〇〜1〇重量%。 上述有機矽氧烷以及2官能基矽烷化合物的合計使用 比例小於50重量%時,得到的矽_橡膠(B)難以表現出羊軟 性等特性。再者,3官能基以上的矽烷化合物或是含有聚 合性乙稀基石夕烧化合物可以為任意成份,然而在使用時,| 任一成份若是超過50重量%時,同樣難以表現出矽酮橡膠 的特性。為了得到使用上述3官能基以上的矽烷化合物或 是含有聚合性乙稀基矽烷化合物的效果,最好分別使用〇 5重量%以上。 ·
1222455 五、發明說明(14) 在上述乙稀系(共)聚合 膠形成成份⑻聚合所得到的聚人=存;下與石夕酮橡 於甲苯24個小時的情 上。體粒子’在室溫下浸潰 〇~95重量%,最好為0〜90 ;體甲苯不溶成份量為 量太大時,難以表現出橡^性^上述甲苯不溶成份的 使用含有乙烯系單,h Ώ 、 者的乳液,首先進行乙歸;)單ϋ㈣橡膠形成成份⑻兩 石夕酮橡膠形成成份(b)的聚合所得到的ί:體:;麦再;^丁 在乙烯系(共)聚合體(Α)的乳:體粒子’比起 伤冉進订彔口所仵到的聚合體粒子,前者之抑孚菸古辔 大的傾向。^法所使用❺引者之粒子么有^ 與製造乙烯系(共)聚合體(A)所使用的單3:::列^ ’ 者,乙烯系單體(a)以及矽_橡膠形成成份2 5 用比例,亦與在乙烯系(共)聚人 )各成伤的使 ^成成伤⑻進饤聚合以製造聚合體粒子時之使用比例相 使用含有乙烯系單體(a)以及矽酮橡 者的乳液,首先進行乙稀系單體(a)的聚合1=)行兩 矽酮橡膠形成成份(b)的聚合所得到的聚合體粒子, 温H於甲苯24個小時的情況,聚合體粒子的甲苯不溶 成份里為0〜95重量%,最好為0〜90重量%。若是上述甲苯不 溶成份的量太大時,難以表現出橡膠的性質。 本發明含有矽酮橡膠粒子之水性乳液的粒子中的聚合 體成份比例,乙烯系(共)聚合體(A)為〇1〜45重量%,最好 1222455 五、發明說明(15) 為0.6〜35重量%,更好為1〜12重量%,石夕_橡膠(b)為 55〜99·9重量%,最好為65〜99.4重量%、更好為88〜99重量 %。若是上述粒子中的乙烯系(共)聚合體(A )比例小於〇 · j 重量%的話,亦即,矽酮橡膠(B)超過99· 9重量%,含有石夕 酮橡膠粒子之水性乳液粒子徑有變大的傾向。而若是乙稀 系(共)聚合體(A)的比例小於45重量%的話,亦即石夕_橡膠 (B)的比例小於55重量%,難以表現出矽酮橡膠的特性。夕 本發明含有石夕嗣橡膠粒子之水性乳液之數值平均分子 徑為0.008〜,最好為〇·〇08〜〇〇6//ιη,更好為 0.008〜0.04 /zm。上述數值平均分子徑小於〇 〇〇8 的乳 液很難獲得,若是有於〇. 1 „的話,當作耐衝擊性改 使用時,耐衝擊性改良效果會變差。 再者,數值平均分子徑之粒子徑分佈 10〜65%,最好為20〜55%,更佳A2〇 RnQ/甏動係數為 時,对衝擊性改良效果會變差'作耐衝擊性改良劑使用 相對於100重量部的石夕擔暖 膠粒子之水性乳液之中乳化二二)’ t f明含有矽酮橡 為0.5〜8重量部,更佳里為1G重置部以下,最好 是超過Π重量部時,當作熱〜二重量部。上述乳化劑的量若 或折動性賦予劑使用時,;:=樹脂的耐衝擊性改良劑 重量部時,含有矽酮橡膠极‘:外觀會變差’而小於〇.5 的傾向。 之水性乳液的安定性有變低 本發明之含有石夕_橡膠粒子 之水性乳液的固形成份含
1222455 嬝 五、發明說明(16) 有率為10〜50重量%,最好為15〜4〇重 ^ ^ ^,J- A".s %,含有石夕嗣橡/粒液子而w生產性變差。若是超過50重量 向。 膠杻子之水性乳液的安定性有變差的傾 法。接著况月本發明含有矽酮橡膠粒子之水性乳液的製 成於mt)聚合體(a)的存在下,與矽酮橡膠形成 成伤(b)水ό以得到会右命人你 可例如以下所述的1方3二'物粒子之水性乳液的 旦,0· 1 40重量部、最好為〇· 5〜3〇重量部,更佳為卜 之:製造乙烯系(共)聚合體(Α)(乙烯系單體⑷) 之例如選自至少1種关巷故备多 驶j, ^ ^ ^ 方香無乙歸糸早體、鼠化乙烯系單 "" 烯糸單體、(曱基)丙烯酸酯系單體、含有羧美 體、以及共軛二烯系單體構成的族群,加以i 匕聚口而侍到乙烯系(共)聚合體(A)的水性乳液之中,添 加60〜99. 9重量部之矽酮橡膠形成成份 J體(,網橡谬形成成份⑻的合計量成為1〇 = =&二=㈣橡膠⑻。上述石夕_橡膠形成成份⑻ =由j00重1%(最好為70〜100重量%、更佳為9〇〜1〇〇重 二丄之fn ΐ矽氧烷及2官能基矽烷化合物、0〜50重量%(最 好為0〜30重量%、更佳為〇〜1〇重量%)之3官能基以上之矽烷 舌二。,:及。5°重篁%(最好為0〜3。重量%、更佳為〇〜10 重篁/°)之^有聚合性乙烯基矽烷化合物構成。
第20頁 1222455 五、發明說明(π) 乙稀系(共)聚合體(幻的水性乳液,在利用一般 化聚合法(例如特開昭50〜88 1 69號公刼、脸7 , 進行聚合所得到。 t報)將乙稀系單體(a) 如上所豸,含有石夕_橡膠粒水性液的數值平均 分子徑為0.005〜0.0”m ’最好為〇 〇〇5〜〇 〇7"m 分佈的變動係數為10〜65%,最好為2〇〜5〇%。 、藉由調整乙烯系單體(a)乳化聚合時所使用的乳化劑 (以下,稱為乳化劑(α ))的量,可容易地得到如上 粒子徑範圍的乳液。 相對於100重量部的矽酮橡膠形成成份(b),上述 劑(α)的使用量最好調整為0 00卜7 95重量部,更好為0 01〜7重量部,其中又以〇.卜5重量部特別好。上述使用…· =0工001重量部時,乙烯系(共)聚合體(Α)之水性乳液的 數值平均分子徑會大於0.09_,並且得到之含有石夕酮橡 膠粒子之水性乳液的數值平均分子徑也會超過〇 i 。另 ::: :超過7.95重量部的話,與矽酮橡膠形成成份⑻ 聚a時使用的乳化劑的合計量為8重量部以上,因此, 酮橡膠形成成份(b)的聚合轉化率通常為8〇重量%以上。 此匕二相對於100重量部的矽酮橡膠,含有矽酮橡膠粒子之 =液之中的乳化劑為10重量部的話,當使用於耐衝擊 ?良劑時’樹脂外觀有變差的傾向。 再者,相對於100重量部的乙烯系(共)聚合體(A),乳 = 的使用量為〇 〇15〜7 95重量部,最好為〇 〇15 ^ 里邵。上述使用量若是小於〇. 〇1 5重量部時,含有矽酮 i^22455 發明說明(18) 膠粒子之水性乳液之數值平均分子徑有大於〇 ·丨# m的傾 $ ’若疋超過7 · 9 5 2官能基矽烷化合物,使用於例如耐衝 擊性改良劑時,樹脂外觀等有變差的傾向。
八乳化劑(01 )例如為,可用於乳化聚合者,不特別限 定。具體例例如為,油酸鈉、油酸鈣、棕櫊酸鈉、棕櫚酸 鈣、玫瑰酸鈉、玫瑰酸鈣、烷基苯磺酸、烷基苯磺酸鈉、 〔二)烷基磺琥珀酸鈉、聚環氧乙烯壬基苯基醚磺酸鈉、烷 基硫酸納等陰離子系界面活性劑;聚環氧乙烷壬基苯基 醚、聚環氧乙烷十二烷基醚等非離子系界面活性劑;苄基 甲基十二烷基氫氧化銨、辛基三曱基氯化銨、十二烷基= 甲基氣化銨、十六烷基三甲基氯化銨等陽離子系界面活性 劑。這些單獨使用或是組合2種以上使用皆可。從使得含 有矽酮橡膠粒子之水性乳液安定性提高的觀點看來,這些 之中,最好使用烷基苯磺酸鈉、烷基磺酸鈉、(二)烷基二 琥珀酸鈉、烷基硫酸鈉、苄基甲基十二烷基氫氧化=:哭
再者’當乙烯系單體(a)與矽酮橡膠形成成份(b)的合 =量為100重量部時,乙烯系單體(a)的使用量為〇•卜4〇 = 量部、最好為〇· 5〜30重量部、更佳為卜1〇重量部。上述使 用1若是小於〇 · 1重量部,得到的含有矽酮橡膠粒子之水 性乳液的粒子徑有變大的傾向,若是大於40重量部,則7石夕 _橡膠形成成份(b)的聚合轉化率有變低的傾向。 、 聚合時的基團(radical)反應例如,利用熱分解將某 團起始劑進行聚合的方法,以及在使用還原劑之氧化:還^原 系統聚合等一般的聚合方法皆可進行,並不特別限定。”
1222455 、發明說明(19) 卜 上述基團起始劑例如為,異丙苯氫過氧化物、特丁義 氣過氧化物、笨曱醯過氧化物、特丁基過氧異丙基峻 =、二特丁基過氧化物、特丁基過氧月桂酸酯、月桂酸過 氧化物等有機過氧化物;過硫酸鈣、過硫酸銨等無 奶二A 2 -偶氮二異丁腈、2, 2’ _偶氮-2, 4-二甲基戊腈等 ,氮化合物等。從具有高反應性的觀點看來,這些之中, 承:好使用有機過氧化物或是無機過氧化物。 再者’上述氧化還原系統所使用的還原劑例如可列 ^,硫酸亞鐵/葡萄糖/焦磷酸鈉、硫酸亞鐵/右旋糖/焦磷 酉夂納或疋’硫酸亞鐵/甲酸亞硫酸鈉/乙烯二胺醋酸鴎夕 混合物。 I f < 、、相對於100重量部的乙烯系(共)聚合體(A),通常,上 述基團聚合起始劑的使用量為0.005〜20重量部,再者,田 好為0.01〜10重量部,特別是0.03〜5重量部。上述基’取 &起始劑的量若是小於〇. 005重量部,則聚合速度變小, =產效率變差,但若是大於2〇重量部, 變大而造成生產的困難。 赞”、、里 :者,亦可視需要使用基團反應的連鎖移 鎖移動劑可使用一般乳化聚合形成者,並不特$ ", =移動劑的具體例如可列舉,特十二烷、疋 ^硫醇、正^烧基硫醇、正己基硫料。相對 1Ε部的乙稀系單體(a) ’連鎖移動劑的使為 0:0卜5重量部。上述連鎖移動劑的量若小於〇:好為 %,無法得到使用的效果’若是大於5部,聚合逮度里:會
1222455 五、發明說明(20) 變慢而使得生產效率有變差的傾向。 再者’通常乙烯系單體(a)聚合時的反應溫度最好為 3 0 〜1 2 0 〇C。
聚合系統的pH為1· 2〜12,再者,最好為2〜11。上述pH 小於1·2以及大於12時,使用當作乙稀系單體(a)使用的 (甲基)丙烯酸酯的單體在聚合時,其側鏈之酯類容易加水 分解。
/如上所述所得到的乙烯系(共)聚合體(A)水性乳液之 。固形^份含有率為〇·;[〜5〇重量%,再者最好為〇·5 4〇重量 %。右疋小於〇· 1重量%,所得到的含有矽酮橡膠粒子之水 性乳液的粒子徑有變大的傾向,若是超過5〇重量%,則乳 液的安定性有變差的傾向。 在上述乙烯系(共)聚合體(A )的水性乳液之中添加矽 :橡:形成成份(b)的乳液’以在酸性狀態或是鹼性狀態 酮橡膠形成成份(b)的聚合,然後藉由矽酮橡膠(B 性^ &命I侍到含有矽酮橡膠粒子之水性乳液。特別在g
橡膠形成成份(b)時,所得到的含有石夕嗣 佳f 7性礼液的粒子徑容易變小,所以酸性狀態I 石夕鋼膠形成成份(b)的乳化狀態之聚合為,混合 i 份⑻/乳化劑(以下稱為乳化齊μ)以及 加於械性剪斷方式調製乳液,並且將此乳液添 性狀離糸 體(A)的水性乳液之中,以在酸 -或疋鹼性狀態,藉由加熱至6〇 t以進行。 1222455 五、發明說明(21) 再者,首先將有機矽氧烷以及2官能基矽烷化合物在 石夕_橡膠形成成份(b)之内進行聚合以形成含有石夕酮橡膠 粒子之水性乳液,然後,在酸性狀態或是驗性狀態下添加 3官能基以上的矽烷化合物以及含有聚合性乙烯基矽烷化 合物’以此狀態或是在乳液狀態下,在上述使用比例的範 圍内聚合也可以。如上所述地添加含有聚合性乙稀基石夕烧 化合物時,可抑制因為矽酮橡膠(B )聚合時加熱而導致的 含有聚合性乙烯基失去活性的情況。 通常,乳化劑(石)可使用在酸性下不會失去乳化能之 陰離子系界面活性劑或是非離子系界面活性劑,並且在驗 性下可使用陽離子系界面活性劑。陰離子系界面活性劑之 具體例例如為’烷基苯磺酸、烧基笨績酸鈉、烷基績酸、 烷基磺酸鈉、(二)烷基磺琥珀酸鈉、聚環氧乙烯壬基苯基 醚磺酸鈉、烷基硫酸鈉等。這些單獨使用或組合2種以上^ 使用皆可。非離子系界面活性劑的具體例例如可列舉,聚 裱氧乙烷壬基笨基醚、聚環氧乙烷十二烷基醚等。這些單 獨使用或組合2種以上使用皆可。再者,陰離子系界面活 性劑與非離子系界面活性劑組合使用亦可。陽離子系界面 活性劑的具體例例如可列舉,苄基甲基十二烷 銨、辛基三曱基氣化銨、十-烷某二甲其氣仆处 ^ 丁一况丞一甲基虱化銨、十六烷 基二甲基虱化銨等。這些單獨使用或組合2種以上使用皆 I:從含有石夕:橡膠粒子之水性乳液安定性效果高的觀點 看來廷些之中,最好使用烷基苯磺酸、烷基苯磺酸鈉、 烧基績酸、烧基績酸納、(二)烧基績琥拍酸納、节基甲基 ^22455 五、發明說明(22) 二二烷基氫氧化銨〔再者,其中烷基笨磺酸、烷基磺酸以 下基甲基十二烷基氫氡化銨具有矽酮橡膠份之聚合 觸媒的作用’所以特別合適。乳化劑(点)盘乳化劑(“)相 同也可以,不同也可以。 4目對於合計量丨00重量部之乙烯系單體與矽酮橡膠 ^ 士成=(b),乳化劑(点)的使用量為〇〇5重量部以上, 豚形忐:1重里部以上相對於1〇0重量部的矽酮橡 ί = 乳化!:1(点)與乙烯系(共)聚合體(Α)的合 ^ 以f下,取好為7重量部以下,更好為6重量 #以下。右是乳化劑(点)的使用量小於〇. _橡膠形成成份(b)容易相分離,允 里。、 是超再者,其與乳化劑…的使用量若 d篁部’當作例如熱可塑性樹 劑或=性賦予劑使用時,樹脂的外觀會變差 形成成份⑻,乳化劑(二二乙二系二體⑷與石夕闕橡膠 0.5〜8重量部,再者劑(f)的合計使用量為 量小於0 5重量邻人七,"、.〜7重1部。若是上述使用 至d π、υ·3更里部,含有矽棱 性有變低的傾向,若是超過8重“;=乳液的安定 樹脂之耐衝擊性改良劑使用時,:田作二如熱可塑性 者,使用於纖維處理劑或塗覆枓:j硯_變差。再 再者,從乙烯系;]二材造枓乙時稀 的聚合轉化率通常為95重量% 乙:土(共)聚合體(A)時 聚合體(A)存在下,與矽酮橡膠成’在乙烯系(共) ^成成伤(b)聚合時的聚合 1222455
五、發明說明(23) 轉化率通常為8 0重量%以上。因此’為了使乳化劑含有量 相對於1 0 0重量部之乳液中的矽酮橡膠(B)為丨〇重量部以 下,所以相對於1〇〇重量部之乙烯系(共)聚合體(A)量χ95 重量%+矽嗣橡膠形成成份(b) X 80重量%之合計量,使得乳 化劑的合計使用量(與乳化劑(α )的合計量)控制於丨〇重^ 部以下,最好為8重量部以下,更佳為6重量部以下。為^ 使含有矽_橡膠粒子之水性乳液的數值平均分子徑為^ // m以下,乳化劑使用量的下限最好為〇 · 6重量部。 · 從乳液處理特性的觀點看來,水的使用量為,使得到 的含有石夕酮橡膠粒子之水性乳液的固形成份含有率 1 0〜5 0重量%較佳。 矽酮橡膠形成成份(b)的乳液,最好使用均質混合機 等高速攪拌機或高壓均質器或超音波分散機等之特殊1 機’而調整適當的聚合速度’至矽酮橡膠形成成份⑴、 乳化劑(点)以及水之混合物的平均液滴直徑小於1〇〇 _較 將矽酮橡膠形成成份(b)的乳液加入乙 體⑴之水性乳液的方法例如可利用全部添加的方、^二 二 =八子=變小的觀點看來,將石夕酮橡膠形成成份、 (备r If個階段以上添加,或是相對於10〇重量部 f : ί石二聚合體⑴與矽綱橡膠形成成份⑻之合計 UiC成成份(b)的添加速度調整為每個小 LJ :以添力…橡膠形成成份⑴乳液較佳。 。+ 口時,在加入矽_橡膠形成成份(b)乳液之前 1222455 五、發明說明(24) 或是之後將系統調整為酸性狀態或是鹼性狀態皆可,然 而,分別添加或是滴入添加時,最好是在添加之前將系統 調整為酸性狀態或是鹼性狀態。 酸性狀態為纟系統之中添加麵或鹽酸等無機酸或是 烷基磺酸、烷基笨磺酸、三氟醋酸等有機酸並且加以調 整,而系統的pH值為10〜3,最好為12〜25。上述pH小於 =時,若使用(甲基)丙烯酸酯當作乙烯系(共)聚合體 (A),則側鏈的酯容易加水分解,若是超過3時矽酮橡膠 形成成份(b )的聚合速度有減緩的傾向。 再者,使用烷基磺酸或是烷基苯磺酸當作乳化劑(α) 可以減少添加的酸量。
時 水笼^狀恶是在系統之中添加氫氧化鈉、氫氧化鈣、氨 專:機鹼或是吡啶、苄基曱基十二烷基氫氧化銨等有機 且加以調整,而系統的ΡΗ值為11〜13.5,最好為11· ^ ^述邱小於η·0時,矽酮橡膠形成成份(b)的聚合 者二r 的傾向,若是超過13時,使用(甲基)丙烯酸酯 田 烯系(共)聚合體(Α),則側鏈的酯容易加水分解。 ,再者,使用苄基甲基十二烷基氫氧化銨 、α)時,可以減少添加的鹼量。
合速度適當的觀點看來,矽酮橡膠形成成份(b) Λ 〇 1聚合溫度最好為60〜120 t,再者70〜100 °C更佳 膠彳2貯藏安定性的觀看來,如上所述得到的含有矽酮? ▲ ♦Μ之,,乳液若是在酸性狀態下聚合時,最好添加」 虱氧化鈣等鹼性水溶液以中和,若是在鹼性狀丨
第28頁 1222455 五、發明說明(25) --*------- 下聚合時,^好添加硫酸、鹽酸等酸性水溶液以中和。並 且在中和之W,亦即於酸性狀態或是鹼性狀態下達到 矽酮橡膠骨格之Si-0-Si結合於切斷與生成的平衡狀態, 此平衡會隨著溫度而變化。溫度愈低則平衡愈靠近生成的. 邊一所以谷易生成尚分子量或高架橋度之乳液。為了得 到此南分子量或高架橋度之乳液,最好在60以上進行矽 酮橡膠形成成份(b)的聚合,然後冷卻至室溫左右以維持 5〜1 0 0個小時,接著再進行中和。 再者’使用乙烯系單體(a)與矽酮橡膠形成成份(1))兩 者之乳液’首先進行乙烯系單體(a)的聚合,然後進行殘 留之石夕酮橡膠形成成份(b)的聚合而得到含有聚合體粒子 | 之水性乳液的製造方法,例如利用以下所述般進行。 首先’混合乙烯系單體(a)與矽酮橡膠形成成份(b)以 調製混合物。然後在混合物中加入基團聚合起始劑,再利 用機械剪斷力方式將乳化劑與水混合以調製乳液,然後進 行乙烯系單體(a)的聚合,接著藉由將系統調整為酸性或 是鹼性以進行矽酮橡膠形成成份的聚合,而可得到含有矽 _橡膠粒子之水性乳液。 乙烯系單體(a)、矽酮橡膠形成成份(b)、以及基團聚 合起始劑例如可使用,在上述乙烯系(共)聚合體(A)的存 | 在下與矽酮橡膠形成成份(b)聚合以製造聚合體粒子時所 使用者。各使用的使用比例也可以相同。 乳化劑可使用上述乳化劑(/5 )。相對於1 〇〇重量部之 乙烯系單體(a)與矽酮橡膠形成成份(b)的合計量,上述乳
第29頁 I222455 五、發明說明(26) ^齊!為G.5〜8重量部、最好為1>5〜8重量部。若是上述使用 里小於0. 5重量部,含有矽酮橡膠粒子之水性乳液的安定 性有變低的傾向,若是超過8重量部,當作例如故可塑性 Πί;衝文i劑或折動性賦予劑使用時,樹脂的外 = 再者用於纖維處理劑或塗覆材料時,撥水 由機械#斷力以調製乳液的條件與方法亦與上述石夕 闕橡移形成成份(b)的乳液調製時所採用的相同。 ?烯系單體⑷與矽酮橡膠形成成份⑻兩者的聚合, 乙Λ系聚合體(A)的存在下,與㈣橡膠 聚合以製造聚合體粒子時,所適用的聚合條 如上所述得到的含有矽_橡膠粒 上述乙烯系(共)聚合體(A)的存之χ眭礼液,與在 ⑻聚合所得到的含有梦酮橡膠;形成成份 比0.01〜〇.1以m還大的傾向。 值千均分子徑有變侍 並且’通常矽酮橡膠形成成 有83〜93重量%左右,所以比起J ,聚合轉化率,僅 ,橡膠形成成份(b))的組成比:單體⑷,石夕 _橡膠(B)的組成比有變大的傾向烯糸(共)聚合體(A)/矽 、如上所述得到的本發明含有石夕酮換顿" ^ 液’適合用於耐衝擊性改’粒子之水性乳 劑、撥水性職予劑、成形材料加=理劑 '折動性賦予 1222455
五、發明說明(27) 料等用途。 本發明含有含有矽酮橡膠接枝共聚合體粒子(以 ^ 為接枝共聚合體粒子)之水性乳液可以為,在上述含下稱 酮橡膠粒子之水性乳液的存在下,與乙歸系體j 3 1 ♦ 制:生η Μ - k C )聚合 上述接枝共聚合體粒子為,將乙烯系單體(c) 於,乙烯系(共)聚合體(A)與矽酮橡膠(β)所 子之構造的粒子,其數值平均分子徑机GG8^ =體, 好為0.01//m以上,再者,為〇.3#m以下,最好 取
以下。小於0.008 //m的乳液難以獲得,若是超過〇 · V"1 則難以表現出矽酮橡膠的特性。 · d // m ’ 士再者,將接枝共聚合體粒子於室溫下浸潰於 時之不溶成份量為1〇重量%以上,最好為5〇重 ’、 笨不:成份的量小於10重量%時,不與乙體=接: 的聚合體比例變多’所以會導致使用於 ^)二枝 纖維處理劑、t覆材料等用途時,各種c姻、 上述乙烯系單體(C )例如為,用以改
二月旨的相溶性提高,且均一地分散在熱可档;月:^ 或疋用以在使用於纖維處理劑時,增 ==, 再者’用以在使用於塗覆材料時,使成膜性接者力, 相對於H5重量部,甚至1〇,重成H好之单體。 酮橡膠粒子之水性乳液所含之聚 里
(C)的使用量為95〜5重量部,最好為9H0重U糸:L 1222455 五、發明說明(28) 乙烯系單體(C)的使用量過多時, 良劑的話,矽酮橡膠(B )的含量會變得太於耐衝擊性改 表現出足夠耐衝擊性的情況。若去七于夕無產生無法 話,撥水性等特性亦會降低。才2使用的 性變差。乙烯系單體(c)使用量太少奸、,後益沬、+的忐,成膜 與熱可塑性樹脂的相溶性、與纖維才著、力充J分地改良 度等。 J按者力,或是溥膜強 使用於接枝聚合的基團聚合起始劑可 系單體⑷聚合時相同者,使用比例亦可相同、。吏再用於,乙: 還原劑合併使用時,可以與使用於乙 ^ 之,相同者。使用連鎖移動劑時,可以與(使):於口乙日: 糸早體U)聚合時之連鎖移動劑相同者,使用比例 同。 彳曰 β诚於、上述含有矽酮橡膠粒子之水性乳液存在下之乙烯系 =體U)的聚合,可利用晶種乳化聚合加以實施。特別烯糸 是丄=用滴入乙烯系單體(c)與基團聚合起始劑的混合液 ίΠ”以進行聚合較佳。再者’上述乙稀系單體(〇以1 {又I合或2段聚合皆可。 丄 上述聚合在矽酮橡膠(Β)含有聚合性乙烯基的場合, 於糟由基團聚合起始劑聚合時,藉由與矽酮橡膠(Β)之取 ίϋ埽九的反應’可形成接枝。再者,乙烯系(共)聚久合 體()可被架橋時,分子内具有2個以上聚合性乙烯基單 的。中一個聚合性乙烯基被當作架橋劑使用,另一未 而殘存者亦會反應形成接枝。再者,乙烯系(共)聚合體% 1222455 五、發明說明(29) (^)與矽酮橡膠(B)皆不存在聚合性乙烯基時,若是使用特 疋的基團聚合起始齊!,例如特丁基過氧月桂酸酯等,會從 /、夕原子…,之甲基等有機基取出氫,然後藉由產生的基 團以使乙烯系單體(c)聚合,而形成接枝。 再者,使用含有聚合性乙烯基的矽烷化合物將乙烯系 單體之中的〇·;[〜3〇重量%,最好為〇·5〜2〇重量%加以聚 合、’,後在ΡΗ5以下的酸性狀態或是ρΗη以上的鹼性狀庇 下進仃再分配反應而產生接枝。此為在酸性狀態或是鹼性 狀態二矽=橡膠的主骨格之以―〇 —Si結合達到切斷與生成 之平衡狀態,所以在此平衡狀態下,一旦聚合性乙烯基與 f有聚合性乙烯基的矽烷共聚合,因為聚合而在生成中或 是已生成的聚合性乙烯基的側鏈之矽烷會與矽酮橡膠鏈反 ,,產生接枝。上述含有聚合性乙烯基之矽烷化合物的量 若是小於0· 1重量%的話,乙烯系單體(c)的接枝比例會降 低,並且接枝共聚合體粒子的曱苯不溶成份也會變低,若 是超過30重量%的話,乳液的安定性則會變低。 從使得接枝共聚合體粒子的甲苯不溶成份的量變高的 觀點看來,利用上述再分配反應以製造接枝共聚合 較佳。 因此,可得到將乙烯系單體(c)接枝聚合於上述矽酮 橡膠粒子的含有矽酮橡膠接枝共聚合體粒子之水性乳液。 如上所述之水性乳液,可適用於耐衝擊性改良劑、折動性 賦予劑、纖維處理劑、以及塗覆材料等用途。 ’ 並且’在含有矽酮橡膠粒子之水性乳液的存在下之乙
1222455 五、發明說明(30) ^系單體(C)聚合時,接枝共聚合的分枝部分(此處為乙烯 系單體(C )的聚合體),亦會附加產生不接枝於支幹成份 (此處為乙烯系(共)聚合體(A)與矽酮橡膠(B)構成之聚合 體粒子),而僅以乙烯系單體(c)單獨聚合而生成的所謂全 聚合物’並且聚合生成物會產生接枝共聚合體與全聚合物 的混合物,本發明之中的接枝共聚合體亦包含上述混合 物0
從如上所述得到的含有矽酮橡膠粒子之水性乳液以及 含有矽酮橡膠接枝共聚合體粒子之水性乳液以粉體方式將 t合物回收的常見的方法例如為,藉由在乳液之中添加氯 化鈣、氯化鎂、硫酸鎂等金屬鹽;鹽酸、硫酸、磷酸、醋 酸等無機酸以及有機酸,使得水性乳液凝固後,使用析出 聚合物的脫水乾燥方法。再者,亦可使用壓縮乾燥法。 如上所述之矽酮橡膠粒子以及接枝共聚合體粒子可利 用於耐衝擊性改良劑、折動性賦予劑、撥水性賦予劑、成 形材料之加工助劑、難燃劑等。
如上所述所得到的矽酮橡膠粒子以及接枝共聚合體粒 子(已分離聚合物者或是乳液本身)可以添加於各種熱可塑 性樹脂,以製造熱可塑性樹脂組合物,藉以改善耐衝擊 性、加工性、折動性、難燃性。 上述熱可塑性樹脂的具體例例如可列舉,聚氣乙烯、 ,笨乙烯、笨乙烯-丙烯腈共聚合體、苯乙烯—丙烯腈一 N 一 苯基馬來酸酐縮亞胺共聚合體、α—甲基苯乙烯—丙烯腈共 聚合體、聚甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯共
第34頁 1222455 五、發明說明(31) _
聚合體、ABS樹脂、AAS樹脂、AES 胺、聚對苯二甲酸乙二醇能或 碳酸醋、聚醯 酯、聚苯醚、含有丙烯酸橡膠之:衝:::酸丁酯等聚 ;酸·矽酮橡膠之耐擊性改良劑以及含有:良劑、含有丙 擊性改良劑等習知的耐衝擊性改 3有丁二烯橡膠之耐 可塑性樹脂。 良背^ ’以及其他的習知熱 從物理平衡的觀點看來,相對於丨 性樹脂,矽酮橡膠粒子的添加旦田 重里部的熱可塑 其中以0· 3〜80重量部更佳。==1〜100重量部、 添加效果,太多時,難以維二、小加里太少時,無法看到 面硬度等特性。 、、…可塑性樹脂的剛性或是表 從物理平衡的觀點看來,相 性樹脂,接枝共聚合體粒子 j 重量部的熱可塑 部、其中以3〜120重量部更佳的添上加/敢好為重量 看到添加效果,太多時,難以述添加量太少時,無法 是表面硬度等特性。 、’寺…、可塑性樹脂的剛性或 再者 亦可組合 後添加於埶可塑丨生& ^ " /、接枝共聚合體粒子然 量的範圍 曰’此時其各別的添加量為上述添加 枯= 士述礼液分離出來的矽酿1橡膠粒子的於末啖(及)接 枝共聚合體粒子的粉末鱼埶 的杨末成(及)接
Hencshei混合機、螺帶:式;的混合可利用 U 和機等熔融混練機以進行。 …可塑性樹脂乳液與石夕鲷橡膠粒子的乳液或(及)接枝 1222455 五、發明說明(32) 共聚合體粒子的乳液在乳液狀態下摻混之後,能 凝固而得到熱可塑性樹脂組合物。 错由共 為 劑 劑 本發明之熱可塑性樹脂組合物一般使用的 可塑劑、安定劑、滑劑、紫外線吸收劑 j例如 高分子滑劑等。 子加工助 本發明熱可塑性樹脂組合物的 一般熱可塑性樹脂組合物的开%方法,例如可使用 壓出成形法、吹出成形法、壓延成形法等皆2成形法、 好。 輯『生折動性、難燃性相當良 利用實施例詳細地說明本發 此。並且,若非事先特別指;乂施:而二發:不限於 變動係動數以外的「%」皆表示重T基例之中的「部」以及 行。實施例以及比較例的測定以及“如以下所述般進 [聚合轉化率] 乙烯系單體(a): 在12〇c的熱風乾燥機之申脾 水性乳液乾燥!個小日夺,以求系(共)聚合體(A)的 形成份含有量,然後算出 于乙烯系(共)聚合體(A)的固 (乙烯系(共)聚合體(A) 體⑷的投人量)X100(重量3开4份含有量/乙烯系單 __橡膠形成成份(b):
第36頁 1222455
[成形體外觀] & ^硯察方式對於使用在落錘衝擊強度評價的板狀 ,進行評價。當表面狀態良好時評價為〇,當 表面T黑色時評價為X。 田 [加工性] 使用FANUC(股份)公司製 滾筒溫度為2 5 0 °C,射出壓力 3mm之螺旋形狀模具内測定樹 [折動性] 造的FAS 100B射出成形機, 為1 35 0kgf/cm2,而厚度為 脂的流動長度。 入藉由新東科學工業(股份)製造的HE I DON-14D之表面試 驗機’以測定使用在落錘衝擊強度評價用的板狀成形體的 動摩擦係數另應用材料例如為,聚丙稀酸甲g旨樹脂之 4 0 X 40 X 3 (mm)的板狀成形體。測定時是利用垂直荷重 5〇〇g、滑行速度3〇mm/min的條件以進行。 [難燃性] 藉由使用了 1/1 2吋橫桿的UL94 V試驗以評價。 [光澤] ' 使用曰本電色工業(股份)製造的光澤計VG — 1〇,以進 行6 0。反射率評價。 實施例1 含有石夕嗣橡膠粒子之水性乳液(C -1)的製造 在備有攪拌機、迴流冷卻器、氮氣吹入口、單體追加 、溫度計之5 口量瓶之内投入: 量(部)
成分 1222455 五、發明說明(35) 190 1.5 0· 2 0. 004 0.001 -邊昇溫至40 t 量(部) 純水 十二烷基苯磺酸鈉(SDBS) 次硫酸曱醛鈉鹽(SFS) 乙二胺四乙酸鈉(EDTA) 硫酸亞鐵 然後 接著,一邊以氮氣置換系統 將 成分 丙烯酸丁酯(BA) 1 氫過氧化枯烯(CHP) 0. 001 構成的混合液(乙烯系單體(a))全部加入,攪拌1個小 時以完成聚合,而得到BA聚合體(A-1 )的水性乳液。聚合 轉化率為99重量%。得到的乳液之固形成份含有率為1. 4重 量%,數值平均分子徑為0. 0 1 // m。再者,此時的變動係數 為3 8%。BA聚合體(A-1)的甲苯不溶成份量為0重量°/〇。 另一方面,利用均質機將以下成份構成的混合物在 lOOOOrpm的速度下攪拌5分鐘,以調製矽酮橡膠形成成份 (b )的乳液。 成分 夏(部) 純水 70 SDBS 0. 5 八曱基環四矽氧烷(D4) 94 T-甲基丙烯醯氧丙基 2 二曱氧基曱基矽烷(DSMA)
第39頁 1222455 五、發明說明(36) 四乙氧基矽烷(TEOS) 3 =,將含有Μ聚合體(A-。的水性乳液保持在9〇 μ 3 Ϊ 統中添加2部的十二烷基苯磺酸(DBSA)與18 得系統—值變成1>2之後,然後將石夕酮橡 Π 平均地分為4次,於約】個小時的時間分別 二添力:。添加完成1,繼續攪拌1個小時,然後冷卻 至25 f以放置2〇個小時。之後以氫氧化鈉調整至pH為& 9 而完成4合’以得到含有石夕_橡膠粒子的水液乳液 (c-i)。矽_橡膠形成成份(b)的聚合轉化率為87%。含有 矽酮橡膠粒子的水液乳液(C —丨)的固形成份含有率為2 4 %。 含有石夕嗣橡膠粒子的水液乳液(C—〇製造時使用的乳化劑 (SDBS + DBSA)的量、數值平均分子徑、粒子徑分佈的變動 係數以及甲笨不溶成份的量之評價,顯示於表1 D 比較例1
在實施例1之中不調製BA聚合體(Α—〇,亦即,除了不 使用SFS、EDTA、硫酸亞鐵、BA、CHP以外,與實施例i同 樣進行聚合以得到含有矽酮橡膠粒子的水液乳液(c,―丨)。 此時的矽酮橡膠形成成份(b)的聚合轉化率為87%。再者, 乳液(C-1’)的固形成份含有率為24%。乳液(c,_n製造時 使用的乳化劑(SDBS + DBSA)的量、數值平均分子徑、粒^ 徑分佈的變動係數以及甲苯不溶成份的量之評價,顯示於 表1。 ' 比較例2 利用特開平5-1 94740號公報的方法(以下稱為習知法)
1222455 五、發明說明(37) 調製含有石夕酮橡膠粒子之水性乳液。亦即,除了以3個小 時的時間滴入含有矽酮橡膠形成成份(b)的乳液以進行聚 合以外,其餘與比較例1同樣進行含有矽酮橡膠粒子的水 液乳液(C -2)的調製。碎酮橡膠形成成份(b)的聚合轉化 率為86%。再者,乳液(C,-2)的固形成份含有率為24%。乳 液(C’ -2)製造時使用的乳化劑(SDBS + DBSA)的量、數值平 均分子徑、粒子徑分佈的變動係數以及曱苯不溶成份的量 之評價,顯示於表1。 比較例3
比較例2之中,除了將DBSA的量從2部增加至4部以 外’其餘與比較例2同樣地進行含有矽酮橡膠粒子的水液 乳液(C’ - 3)。矽酮橡膠形成成份(b)的聚合轉化率為88%。 再者,乳液(C,- 3)的固形成份含有率為24%。乳液(c,-3) 製造時使用的乳化劑(SDBS + DBSA)的量、數值平均分子 徑、粒子徑分佈的變動係數以及甲苯不溶成份的量之評 價,顯示於表1。 比較例4 比較例2之中,除了將DBSA的量從2部增加至1〇部以
外,其餘與比較例2同樣地進行含有矽酮橡膠粒子的水液 乳液(C’ - 4)。矽酮橡膠形成成份(b)的聚合轉化率為87%。 再者’乳液(C’ -4)的固形成份含有率為24%。乳液(c,一4) 製造時使用的乳化劑(SDBS + DBSA)的量、數值平均分子 杈、粒子徑分佈的變動係數以及甲苯不溶成份的量之評 "ί貝,顯不於表1。
第41頁 1222455 昱、發明說明(40) 實施例8 含有矽酮橡膠粒子的水液乳液(C-8)的制、告 如下所述地製造BA聚合體。 衣仏 、氮氣吹入口、單體追加 量(部) 190 在備有攪拌機、迴流冷卻器 溫度計之5 口量瓶之内投入 成分 純水
SDBS 過硫酸約 0.002
"接著 彡以氮氣置換系統,一邊昇溫至7 〇 °c,然後 ί加1部的BA ’然後授摔1個小時以完成聚合,而得到 BAU(A-8)的水性乳液。聚合轉化率為99%。得到的乳 液之固形成份含有率為13% ’數值平均分子徑為〇 〇1 # m。再者’此時的變動係數為34%。ba聚合體(A_8)的甲苯 不 >谷成份置為〇重量%。
除了以BA聚合體(A-8)取代BA聚合體(A—〇之外,其餘 與實施例1同樣地進行聚合以調整含有矽酮橡膠粒子的水 液乳液(C-8)。聚合轉化率為87%。得到的乳液之固形成份 含有率為1 · 3%,數值平均分子徑為〇. 〇丨# m。粒子徑分佈 的變動係數為3 4 %。矽酮橡膠粒子的甲苯不溶成份量為8 5 重量%。 可得知即使在乙烯系(共)聚合體(A)製造時改變使用 的基團聚合起始劑的種類,亦可得到含有微小的矽酮橡膠 粒子之水性乳液。
第44頁 1222455
實施例9 2::橡膠教子的水液 π 在備有攪拌機、迪&A飾哭—w的衣造 溫度計之5 口量瓶之V投入'、鼠氣吹入口、單體追加 成分 純水 ^ 190 十六烧基三甲基氯化銨(HdAC) 2 $硫_ 〇〇〇2
接者,一邊以氮氣置換系統,一邊昇溫至7〇。〇,铁後 一次添加2部的BA,然後攪拌1個小時以完成聚合,而得到 BA聚合體(A-9)的水性乳液。聚合轉化率為99%。得到的乳 液之固形成份含有率為2 · 1 %,數值平均分子徑為〇 · 〇 2以 m。再者,此時的變動係數為38%。BA聚合體(a-8)的曱苯 不溶成份量為〇重量%。 另一方面,利用均質機將以下成份構成的混合物在 lOOOOrpm的速度下攪拌5分鐘,以調製矽酮橡膠形成成份
(b)的乳液。 成分 量(部) 純水 70 (HdAC) 2 D4 78 正-(2 -胺乙基)_3- 10 胺丙基甲基二甲氧基矽炫 接著,將含有B A聚合體(A - 9 )的水性乳液保持在9 〇
1222455 五、發明說明(42) °C,然後在系統中添加氫氧 ..^ 之後,然後將石夕嗣橡膠使得糸統的PH值變成13 1個小時的時間分別地_次添:均地:為4次,於約 個小時,然後冷卻至25它 午 乂放置2 0個小時0之後以鹽酸調 整至pH為8· 9而完成聚人,丨、;p不丨人; n λ κ 口 以侍到含有矽酮橡膠粒子的水 液乳液(C-9)。矽酮橡膠形成成份(1〇的聚合轉化率為 8 7%、。含有矽酮橡膠粒子的水液乳液((>9)的固形成份含有 率為22%。數值平均分子徑為〇 · 〇2 # m、粒子徑分佈的變動 係數為3 5 % ’矽酮橡膠粒子的曱苯不溶成份的量為9 〇 %。 可得知,即使改變乳化劑的種類,亦可得到含有微小 石夕酮橡膠粒子之水性乳液。 實施例1 0、11以及比較例7〜1 〇 矽酮改質ABS樹脂以及矽酮改質AAS樹脂的製造 (l)ABS樹脂之乳液(S-1)的製造 使用聚丁二烯乳液(曰本ΖΕΟΝ(股份)製造:商品名 Nippl LX111NF ;橡膠粒子徑為0.35//m、含有矽酮橡膠 粒子之水性乳液為55重量%),然後以下述方式進行調製。
在備有攪拌機、迴流冷卻器、氮氣吹入口、單體追加 口、溫度計之5 口量瓶之内^一次投入· 成分 量(部) 純水 2 4 0 I 丁·一稀(固體成份) 60 SFS 0.2 EDTA 0.004
第46頁 1222455 五、發明說明(43) 硫酸亞鐵 0.001 接著,一邊以氮氣置換系統,一邊昇溫至6 5 °C,然後 以4個小時的時間滴入以下的單體混合物。滴入完成後, 繼續攪拌2個小時,以完成聚合,而得到聚丁二烯系接枝 共聚合體之水性乳液(X-1)。 成分 量(部) St 28 丙稀腈 12 CHP 0. 1 乳液(X-1)的固形成份含有率為29%,上述單體混合物 的聚合轉化率為99%。 接著,另一方面如以下所述的方法調製AN-St共聚合 體的乳液。備有攪拌機、迴流冷卻器、氮氣吹入口、單體 追加口、溫度計之5 口量瓶之内一次投入·· 成分 s (部) 純水 2 0 0 二辛基磺琥珀酸鈉 1.0 SFS 0.4 EDTA 0.01 硫酸亞鐵 0.0025 接著,一邊以氮氣置換系統,一邊昇溫至65 °C,然後 以6個小時的時間滴入以下的單體混合物。再者,分別在 聚合第1個小時以及第3個小時添加0. 5部的二辛基磺琥珀 酸鈉。滴入完成後,繼續攪拌1個小時,以完成聚合,而
第47頁 1222455 五、發明說明(44) 得到A N - S t共聚合f σ霞之水性乳液(Y-1 )。 成分
St AN CHP 量(部) 70 30 0. 2 得到的乳液V 1、 混合物的聚合轉化成份含有率為33%,上述單體 ,將聚丁二烯量換算成20%,以混合AN-St共聚合體的乳 液(Y —°與接枝共聚合體之水性乳液(X-1),而得到ABS樹 脂的乳液(S-1)。 (2)AAS樹脂乳液(3-2)的製造 v 在備有概拌機、迴流冷卻器、氮氣吹入口、單體追加 溫度计之5 口量瓶之内一次投入: 量(部) 200 0. 005 0· 4 0.01 0.0025 成分 純水 二辛基績琥轴酸納 SFS EDTA 硫酸亞鐵 接著,一邊以氮氣置換系統,一邊昇溫至45 °C,然後 滴入以下的單體混合物的15%,攪拌1個小時之後,添加〇. 3部的二辛基磺琥珀酸鈉。之後,以4個小時的時間滴入殘 留的單體混合物。滴入完成後,繼續攪拌1個小時,以完 成聚合,而得到聚丙烯酸丁酯橡膠乳液。
第48頁 1222455 五、發明說明(45)
力乂刀 量(部) BA 60 曱基丙烯酸烯丙基酯(ALMA) 12 CH: 〇.! 得到的乳液之固形成份含有率為23%,平均粒子經為 )· 3 // m。再者,上述單體混合物的聚合轉化率為9 9 %。 接著’將系統保持在6 5 X:,並且以4個小時的時間滴 入以下的單體混合物。追加後,繼續攪拌2個小時,以完 成聚合’而得到聚丙烯酸丁酯橡膠系接枝共聚合體之& 孔液(X-2)。
成分 St AN CHP 量(部) 28 12
、 乳液(X-2)之固形成份含有率為33% 的聚合轉化率為99%。 上述單體混合物 將聚丙烯酸丁酯橡膠量換算成20%,以混合(1)所製造 < X S t共聚合體的乳液(Y — 1 )與接枝共聚合體之水性乳液 D ’而得到AAS樹脂的乳液(S-2)。 (3)矽酮改質ABS樹脂以及矽酮改質AAS樹脂的製造 ^ 依照表4的固體成份換算比例,將(1)以及(2)製造的 》液(S〜1)、( s - 2)與實施例1以及比較例製造的石夕酮橡膠 2液(C〜1)或是(c,-4)混合,然後添加〇· 5部的酚系安定 A ’接著加入2重量部的氯化鈣使其凝固。將凝固後的泥
第49頁 五、發明說明(46) --------^- 漿脫水乾燥、以得 (ABS-1 ^ ABS^ 』石夕嗣改質以及未改質的ABS樹脂
樹脂(AAS-l、AAS',Α^’ _2)以及矽酮改質以及未改質的AAS 〜1、AAS,-2)。 樹脂 實施例 10 ABS-1 11 AAS-1 比較例 ----— 7 ABS,] 8 ABS、2 9 AAS、i 10 AAS^o 表4 ΛΡ 成份)(部ί C,-4
相對於100部的矽酮改質以及未改質ABS樹脂、矽酮改 質以及未改質AAS樹脂粉體,加入〇 · 2部的酚系安定劑(旭 電化工業(股份)製造,商品名A〇_2〇)以及〇· 5部的乙烯基 雙十八酿胺’並且在單軸壓出機(田端機械(股份)製造的 HW-40-28)加熱至240 °C進行熔融混練,以製作顆粒。使用 此顆粒以製作1/4吋的Izod試驗片,以及150xl〇〇x2(mni) 的板狀成形體,接著以上述的評價方法進行評價。 結果顯示於表5。 由表5可得知,將少量的本發明含有矽酮橡膠粒子之 水性乳液添加於ABS樹脂乳液或是AAS樹脂乳液所得到 脂(ABS-1、AAS-1) ’可維持良好的成形體外觀’而且夏有 良好的耐衝擊性、加工性以及折動性。、
第50頁 1222455 五、發明說明(47) 樹脂 3〇d衝擊強度1落鐘衝擊強i成形艘 0½ · Cm/cm) 1 J^Ckg · Cm)丨發觀 加工性 (mm) 係數i 實施例 ll ABS-1 AAS-1I 24 I 14 5.0 Ο 5.2 I Ο 810 760 0.12 0.16 比較例 7 8 9 」〇 ABSM ABS?-2 AAS,-1 AAS?-2 22 22 10 12 4.6 4.8 4.8 4.9 Ο X 〇 X 760 780 720 740 0.23 0.16 0.29 0.18 貝她例1 Z以及比較例j j、j 2 利用水分別將實施例丨、比較例丨以及 水性乳液(C-l )、(C,-;!)以及(C,_4 ) 罕又例4仔幻的 率為5%的纖維處理劑。將聚 成固形成份含有 出纖維以去除多餘的處理劑,-:上理劑之中’之後取 過上述處理的纖維放置丨日之後、t在80 C乾燥5分鐘。經 目進行評價。結果顯示於表6。,刀別依據以下的試驗項 [柔軟性] 、 利用以下的基準,分別針對旁 _ 感觸方式以評價柔軟性。〇 ·、处理前與處理後的纖維依 x :柔軟性不足。 ·处理纖維的柔軟性良好。 [撥水性] 利用噴霧器將水噴霧於處 撥水性 表面狀態,並且利用以下的纖維的表面之後,以觀察 良好。X ··撥水性不足Λ ’評價撥水性。0 第51頁 1222455
五、發明說明(48) [平滑性] 利用以下的基準,分別針對處理前 感觸方式以評價柔軟性。0 :處理 ”义理後的纖維依 X ··平滑性不足。 、、的平滑性良好。 由表6可得知,本發明含有々 ’石夕酮橡滕^ 乳化 的粒子徑微小,所以對於纖維的沒 / y、子之水性乳液 劑的量很小,所以撥水性良好。 野’再者,^, 表6 乳液 纖維^^1 -------— 柔軟性 撥水性_ —柔軟i 實狍例 平滑性 12 C-1 〇 〇 ο π 比較例 11 12 C,-l σ-4 X 〇 X X X 〇 X ο X 〇 X ο 實施例1 3、1 4以及比較例1 3、1 4
石夕朗橡膠粒子以及難燃性樹脂組合物的製造 (1)矽酮橡膠粒子的製造
將實施例2之中的矽酮橡膠形成成份(b)之!)4改變成8〇 部’然後將TEOS改變成8部的甲基三甲氧基矽烷,並且使 用10部的二苯基二甲氧基矽烷,除了將含有矽酮橡膠形成 成份(b)的乳液以一次添加的方式在9〇 ^反應5個小時之 後’其餘與實施例2同樣地進行聚合,以製造含有矽酮橡 膠粒子的水液乳液(C-10)。此時,矽酮橡膠形成成份(b) 的聚合轉化率為86 %。再者,乳液(C-10)的固形成份含有
第52頁 1222455 五、發明說明(49) 率為2 2%,數值平均分子徑為〇 · 〇 3 // m,粒子徑分佈的變動 係數為30%。 在得到的乳液(C-10)中加入3部的氣化鈣使其凝固之 後,脫水乾燥而以得到矽酮橡膠粒子構成的粉體。此粉體 的曱苯不溶成份的量為92%。 (2 )聚碳酸酯系樹脂組合物 將得到的矽酮橡膠粒子的粉體添加於聚碳酸酯或聚碳 酸酯/聚對苯二曱酸乙二醇酯混合樹脂之中,然後使用二 軸壓出機(池貝鐵工(股份)製造的PCM-30)在280 °C時進行 溶融混練,以製造顆粒。利用滾筒溫度設定為2 8 〇 °c的 FANUC製造之FAS1 00B射出成形機以製作丨/ 8吋的iZ0(i試驗 片、以及難燃性評價用丨/丨2吋條狀物。然後,根據上述評 價方法以評價Izod試驗以及難燃性評價。結果顯示於表 並且,聚碳酸酯為粘度 聚碳酸酯,而聚對笨二曱酸 7 5者。再者,表中的難燃性 格外。 平均分子量為22000的隻酚A型 乙二醇酯為使用對數粘度為0. 、7試驗之中「-」表示落在規 由表7可得知,本發明的 以及聚碳酸酯/聚對笨二甲2矽_橡膠粒子對於聚碳酸酿 異的耐衝擊改良效果以及錐二醇酯混合樹脂,具有優 及難燃性改良效果。
1222455 五 表7 發明說明(50) 聚碳酸酯 聚對笨二f 駿乙二醇酯 矽钶橡膠系 粒子 雖燃性V試 驗 1/12 吋橫桿 擊強度 (kg · cm/cm) 貧施例 13 100 0 5 V-1 90 14 90 10 10 V-1 60 比較例 13 100 0 0 82 14 90 10 0 一 40 實施例1 5 矽酮橡膠接枝共聚合體粒子(E - 1 )的製造 使用實施例5製造含有BA/St共聚合體與矽酮橡膠構成 的聚合體粒子(C-5)之水性乳液在中和前之pH1. 8之水性乳 液(以下稱為水性乳液(C-5H)),並且以下述方法進行含有 矽酮橡膠接枝共聚合體粒子(E—〇之水性乳液。並 且,水性礼液(C-5H)的數值平均分子徑為〇 變動 係數為32%。 4 μ 單體追加 入 u 在備有攪拌機、迴流冷卻器、氮氣吹 溫度計之5 口量瓶之内投入: 量(部) 240 70 0. 2 0. 01 成分 純水 含有矽酮橡膠粒子之 水性乳液(C〜5h)
SFS
EDTA
1222455 五、發明說明(51) 硫酸亞鐵 0 . 0 0 ^
保持於60 °C 接著’一邊在氮氣的氣流下攪拌系統 然後以3個小時的時間連續地滴入 成分 量(部) St 22. 5 AN 7. 5 甲基丙烯醯氧丙基 〇· 三甲氧基矽燒 氫過氧化枯烯(CHP) 〇· 06 構成的混合液,滴入完成後,繼續在6 〇它攪拌i個小 時以完成聚合,聚合完成後在23 t放置20個小時。之後, 以氫氧化鈉水溶液將乳液中和至pH為8. i,而 _橡膠接枝共聚合體粒子(E_n的水性乳液(d_”。3 =率為99%。乳液(D-n的固形成份含有率為29%。 口 (D-1)的數值平均分子徑為〇 • 05 //m,變動係數為42%。 取100ml的乳液(D-〇置於2〇〇ml的 行攪拌,並且依照感觸方式 ":杯Λ撹拌棒進 較容易處理。 式汗彳貝枯性,乳液的枯性不高者 脫k —人,加入2部的氣化鈣於乳液(D —1)使其凝固之德 脫水乾燥以得到接枝共聚合 之後, 接枝共聚合體粒子的甲笨$ =子(Ε—υ構成的粉體。此 拉u u β χ 不溶成份的量為90%。 成开^ Ξ八4 5體粒子的粉體為適用於耐衝擊性改良南Β 成形材料之加工助劑的粉體。 j手f又良剎或
第55頁 1222455 發明說明(52) 實施例1 6、1 7以及比較例丨5〜j 8 (1) 石夕酮橡膠接枝共聚合體粒子(E_2、E,—i)的製造 在實施例1 0之中製造聚丁二烯系接枝共聚合體之水性 乳液(X — 1)時,除了使用水性乳液(C-1)或是(C,-4)取代聚 丁二稀乳液之外,其餘利用同樣的方法製造含有矽酮橡膠 接枝共聚合體粒子(E-、£,—1)的乳液(j) — 2、D,-1)。 (2) 石夕酮改質ABS樹脂以及矽酮改質樹脂的製造 依照表8的固體成份換算比例,將實施例丨〇以及11製
造的AN-St共聚合體乳液(γ—丨)、聚丁二烯系接枝共聚合體 之水性乳液(X -1 )以及聚丙烯酸丁酯系接枝共聚合體之水 性乳液(X-2)、與含有接枝共聚合體粒子的乳液(D-2)以及 (D’ -1 )混合,然後利用與實施例丨〇以及丨丨同樣的方法,以 得到矽酮改質以及未改質的ABS樹脂(ABS —2、ABS,一3、 ABS’ -4)以及矽酮改質以及未改質的AAS樹脂(AAS —2、 AAS,-3、AAS’ -4) ° 利用與實施例1 0以及11同樣的方法將這些矽酮改質以 及未改質的ABS樹脂與石夕酮改質以及未改質的aas樹脂顆粒 化。使用此顆粒以製作1/4吋的Izod試驗片,以及1 5〇 X 100 X 2(mm)的板狀成形體,接著以上述的評價方法進行評
it ° > 口 結果顯示於表9。 由表9可得知,使用本發明矽酮接枝共聚合體粒子所 得到的樹脂(A B S - 2、A A S - 2 ),具有良好的耐衝擊性、成形 外觀、加工性以及折動性。
第56頁 1222455 五、發明說明(53) 表8 樹脂 __疮加憂(图艚成份H部) Y-l Χ-1 Χ-2 D-2 D,-l 實跑例 16 ABS-2 67 26.4 一 6.6 Π AAS-2 67 一 26.4 6.6 比較例 15 ABS、3 67 33 一 — 16 ABS,-4 67 26.4 一 _ 6.6 17 AAS,-3 67 一 33 _ 18 AAS,-4 67 — 26.4 一 一 6.6 % 表9 樹脂 Izod衝擊強度 (kg Cm/cm) 成形體 外觀 加工性 (mm) 動 實施例 16 ABS-2 27 Ο 820 ^^. 0.13 Π ιρ 17 AAS-2 16 Ο 780 比較例 15 ABS,-3 22 〇 760 〇·23 0.2〇 16 ABS,-4 23 X 780 Π AAS,-3 10 Ο 720 0.29 _〇^22 18 AAS、4 13 X 750 實施例1 8以及比較例1 9 耐衝擊性氣化乙烯樹脂組合物的製造 π (1)矽酮橡膠接枝共聚合體粒子(E〜3)的製生 在備有授拌機、迴流冷卻器、氮氣吹入口、 溫度計之5 口量瓶之内投入·· D、單體追加 成分 量(部) 純水 2 4 0 含有石夕_橡膠粒子之 7〇 水性乳液(C-2 )(固體成份)
第57頁 1222455 五、發明說明(54) SFS 0. 2 EDTA 0. 〇1 硫酸亞鐵 0025 接著,一邊在氮氣的氣流下攪拌系統,保持於4 5它, 然後以3個小時的時間連續地滴入 成分 量(部) MMA 2 7 BA 1 特丁基氫過氧化物 〇.〇6
構成的混合物。滴入完成後,繼續在4 5 °C擾拌1個小 時以完成聚合,以得到含有矽酮橡膠接枝共聚合體粒子 (E-3)的水性乳液(D-3)。聚合轉化率為99%。乳液(D-3)的 固形成份含有率為29%。乳液(D-3)的數值平均分子徑為〇· 〇1 ,變動係數為35%。 其次,加入2部的氣化鈣於乳液(D —3)使其凝固之後 脫水乾燥以得到接枝共聚合體粒子(E —3)構成的粉體。此 接枝共聚合體粒子的膠體含量為93. 8%。
(2 )耐衝擊性氯化乙烯樹脂組合物的製造 利用調節至1 8 0 °C的熱滾筒將如下所述的添加物進行 混練5分鐘,之後在190 °C壓縮15分鐘,以製作1/4吋的 1 zod試驗片。 成分 量(部) 氯化乙稀樹脂 100 接枝共聚合體粒子(E-3) 2
第58頁 1222455
、發明說明(55) 含有丙稀酸醋耐衝擊性改良劑 鍚系安定劑 滑劑 填充劑 高分子加工助劑
並且,氯化乙烯樹脂為使用鐘淵化學工業(股份)製 造:KANEBENEAL S1 〇〇8 ;含有丙烯酸酯耐衝擊性改良劑為 使用鐘淵化學工業(股份)製造:KANEACE FM20 ;锡系^定 劑為使用日東化成(股份)製造:N- 20 0 0E ;滑劑為使用 Hoechst公同製造:Hoechst-Wachs E ;填充劑為使用界化 學(股份)製造:R650 ;高分子加工助劑為使用鐘淵化學工 業(股份)製造:KANEACE PA-20。 在23 t以及〇 °C對於得到的試驗片進行12〇(1衝擊強度 測定。 又 結果顯示於表1 〇。並且,比較例不使用接枝共聚合體 粒子(E-3),並且改用1 0部的含有丙烯酸酯耐衝擊性改良 劑,而進行同樣的試驗。結果亦顯示於表1 〇。
表10
Izod #ί (kg C ¥強度" - !m/cm) 23°C o°c 實施例 18 76 15 比較例 19 28 8
1222455 五、發明說明(56) ' 〜- 體粒:表衝t:使用本發”明橡膠接枝共聚合 實施例1 9、2 0以及比較例2 0、2 1 利用2軸壓出機(日本所製鋼所(股份)製造的tex44ss) 將貫施例1 8得到的接枝共聚合體粒子(E _ 3 ),與表11所示 的添加物在2 7 0 °C進行混練以製造顆粒。 、 表11 成分(部) 實施例19 實施例20 比較例p 比較制21 聚確《酸 聚對笨二甲酸丁酯 80 80 80 接枝共聚合艚粒子 6 80 含有丙婦酸酯橡膠的耐種ί擊性改良劑 14 20 Ό 14 on 酚系安定劑 0.2 0.2 0.2 0.2 0.5 滑劑 0.5 0.5 0.5 % 並且,聚碳酸酯為使用日本GE塑膠(股份)製造:
Lexanel41 ’聚對本一曱酸丁酉旨為使用H〇echst Celaneeds 製造:Celanex 160OA ;含有丙烯酸酯橡膠的耐衝擊性改 良劑為使用鐘淵化學工業(股份)製造:KANEACE FM20 ;而 酚系安定劑為使用旭電化工業(股份)製造:AO-20 ;滑劑 為使用乙細基雙十八酿胺。 使用FANUC(股份)公司製造的FAS 100B射出成形機, 在滾筒溫度為260 °C,將得到的顆粒製作成1/4吋的Izod試 驗片。 2 3 °C之I zod衝擊強度以及光澤的評價結果顯示於表 12 °
第60頁 1222455 五、發明說明(57) 表12 Izod 衝擊強度(fcg · ctn/cm) 也澤 實施例 19 55 97 20 30 95 比較例 20 42 92 21 21 __ 91 _ 1 2可得知’本發 程熱可塑性樹脂 產業之利用可能 根據本發明 橡膠粒子之水性 子徑為0 · 1 // m以 軟劑、纖維處理 賦予劑、成形材 途。再者,在該 藉由與乙烯系單 數值平均分子徑 的含有矽酮橡膠 用該矽酮橡膠粒 的熱可塑性樹脂 觀、折動性、難 明之矽酮橡 的财衝擊性 性 ,可得到乳 乳液,其粒 下,而且, 劑、毛髮處 料之加工助 含有石夕酮橡 體聚合,可 為0 · 1 // m以 接枝共聚合 子以及(或) ,具有良子 燃性。 膠接枝 以及光 化劑含 子徑分 可適用 理劑、 劑、難 膠粒子 得到含 下之含 體粒子 該矽酮 的耐衝 澤。 量比習 佈狹窄 於耐衝 折動性 燃劑以 之水性 有粒子 有矽酮 之水性 橡膠接擊性、 知小之 ’且數 擊性改 賦予劑 及塗覆 乳液的 徑分佈 橡膠聚 乳液。 枝共聚 加工性 由表 含有石夕_ 值平均分 良劑、柔 、撥水性 材料等用 存在下, 狹窄,且 合體粒子 而且,使 合體粒子 、成形外
第61頁

Claims (1)

  1. θ ι一種含有矽酮橡膠粒?mri液,其為〇 里%之(人)乙烯系(共)聚合體;以及55〜99 量% 1222455 88101986 六''fWTOir 文j: 委 k if 索 修 正 後 是 I 原 實 酮橡膠構成之含有聚合體粒子之水性乳液,豆特=)於石夕 聚合體粒子的數值平均分子徑為〇 . 立 徑:佈的變動係數糊以下,而且相對於100重量部;: 酮橡膠(Β),乳化劑的含有量為1〇重量部以下。 2 =巾請專利範㈣丨項記載之含 液,其係在含有〇.丨〜40重量部之乙烯系單體(二$ 化聚合得到之乙烯系(共)聚合體⑴的水性乳液之中,; =匕”口 60〜99. 9重量部之矽酮橡膠形成成份,並 二乙Λ糸單體⑷與石夕,橡膠形成成份⑻的合計量成為 1 二重 '部以聚合而得,其中乙稀系單體(a)係選自至少】 方香無乙烯糸單體、氰化乙稀系單體、^化乙稀系單 體、(曱基)丙烯酸醋系單體、含有羧基之乙烯系單體、以 t 二烯系單體構成的族群,而矽酮橡膠形成成份(b) 疋由50〜100重量%之有機矽氧烷及2官能基矽烷化合物、 5 0重里% 3官能基以上之矽烷化合物、以及〇〜5 〇重量%含 有聚合性乙烯基矽烷化合物構成。 3 ·、一種矽酮橡膠粒子,係藉由將申請專利範圍第丨或2 項記載之含有矽酮橡膠粒子之水性乳液進行凝固、脫水、 以及乾燥而得到。 ^ 種含有石夕_橡膠接枝共聚合體粒子之水性乳液, 二藉由在申睛專利範圍第1或2項記載之含有石夕酮橡膠粒子 之水性乳液的存在下,與乙烯系單體(c)聚合而得到。
    修正 •如申請專利範 水性乳液,政+ m固弟4項記載之含有矽酮橡膠粒子之 之水性乳液所含之取2對於5〜95重量部含有矽酮橡膠粒子 重量部,並且^人^ t體粒子,使乙烯系單體(c)為95〜5 6.如申請專;範in重量部再進行聚合而得到。 之水性乳液,盆中 "項記載之含有石夕酮橡膠粒子 稀系單體、^乙係選自至少1種芳香族乙 烯酸酯系單體、以及含ς羚、鹵化乙烯系單體、(甲基)丙 7 · 一種矽酮橡膠粒子,乙烯系單體構成的族群。 或6項記載之含有矽酮橡膠粒子精之由水將\請專利範圍第4、5 水、以及乾燥而得到。 礼/夜進行凝固、脫 8 · 一種熱可塑性樹脂組合物,包括·· 卜100重量部之申請專利範圍第/ ^ 矽酮橡膠粒子;以及 、或3項記載之 1 〇 0重量部之熱可塑性樹脂。 9 · 一種熱可塑性樹脂組合物,包括: 1〜1 5重量部申請專利範圍第4、5、β、* 酮橡膠粒子;以及 、或7項記載之矽 1 0 0重量部之熱可塑性樹脂。 1 0 ·如申請專利範圍第8或9項記載之埶 合物,其中上述熱可塑性樹脂係選自至少、;種”樹,組 聚苯乙烯、苯乙烯-丙烯腈共聚合體、^聚氣乙稀、 苯基馬來酸酐縮亞胺共聚合體、α -甲其贫 冲η-- 聚合體、聚甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙烯—丙烯腈共 砰θ夂甲S旨〜苯乙烯共
    1222455 案號 88101986 六、申請專利範圍 曰 修正 聚合體、ABS樹脂、AAS樹脂、AES樹脂、聚碳酸酯、聚醯 胺、聚酯、聚苯醚、含有丙烯酸橡膠之耐衝擊性改良劑、 含有丙烯酸·矽酮橡膠之耐擊性改良劑以及含有丁二烯橡 膠之耐擊性改良劑構成的族群。 11'一種申請專利範圍第i項記載之含有矽酮橡膠粒子 之水性乳液的製法,其特徵在於,在含有〇 •卜4 0重量部之 乙烯系單體(a)乳化聚合得到之乙烯系(共)聚合體(A)的水 性乳液之中,以乳化狀態添加6〇~ 9 9 9重量部之矽酮橡膠 形成成份(b),並且使乙烯系單體(a)與矽酮橡膠形成成份 (b)的合計量成為100重量部以進行聚合,其中乙烯系單體 (a)係選自至少1種芳香族乙烯系單體、氰化乙烯系單體、 i化乙烯系單體、(甲基)丙烯酸酯系單體、含有羧美之乙 烯系單體、以及共概二烯系單體構成的族群,而矽S橡膠 形成成份(b)是由50〜1 〇〇重量%之有機矽氧烷及2官能基/ 烷化合物、0〜50重量%之3官能基以上之矽烷化合物、以及 0~50重量%之含有聚合性乙烯基矽烷化合物構成。 12 .、如申清專利範圍第1項記載之含有矽酮橡膠粒子之 水性礼液,其中聚合體粒子的數平均粒子徑為〇. 〇 〇 8〜 0. 06 // m 〇 U·、如申請專利範圍第丨項記載之含有矽酮橡膠粒 水性乳液,其中粒子徑分佈的變動係數為2 〇〜5 5 %。 M·、如申請專利範圍第i項記載之含有矽酮橡膠粒 水性礼液,其中乳化劑的含有量對矽橡膠(B ) i 〇 〇旦 為0.5〜8重量部。 里里口丨 2066-2444-PF2.ptc 第64頁
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