WO2012091024A1 - グラフト共重合体及びその製造方法、樹脂組成物、並びに成形品 - Google Patents
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Abstract
Description
(1)-30℃におけるシャルピー衝撃強度が20kJ/m2以上
(2)1.6mm厚の成形品におけるUL94V試験の総燃焼時間が40s以下
であるグラフト共重合体である。
(1)-30℃におけるシャルピー衝撃強度が20kJ/m2以上
(2)1.6mm厚の成形品におけるUL94V試験の総燃焼時間が40s以下
であるグラフト共重合体が、本発明のグラフト共重合体である。さらに、
(3)1.8MPaの荷重における荷重たわみ温度が118℃以上
であることが好ましい。
粒子を含有するラテックスを蒸留水で希釈して濃度約3%の希釈ラテックスの試料0.1mLを作製し、キャピラリー式粒度分布測定器(CHDF2000型(商品名)、MATEC社(米国)製)を用いて体積平均粒子径(dv)を測定した。測定条件は、流速1.4mL/分、圧力約2.76MPa(約4,000psi)、温度35℃とした。また、測定には粒子分離用キャピラリー式カートリッジ及びキャリア液を用い、液性はほぼ中性にした。測定前には、粒子径既知の単分散ポリスチレン(DUKE社(米国)製)を標準粒子径物質とし、20~800nmの合計12点の粒子径を測定して、検量線を作成した。体積平均粒子径(dv)については、前記粒子径測定結果の体積分布における解析値を体積平均粒子径(dv)とした。
ポリオルガノシロキサン系ゴム(A)のラテックスから、2-プロパノールを用いてポリオルガノシロキサン系ゴム(A)を抽出し、室温で乾燥させた後、真空乾燥機で2-プロパノール成分を完全に除去した。次いでポリオルガノシロキサン系ゴム(A)を0.5g精秤し、室温にてトルエン80mLに24時間浸漬し、12,000rpmにて60分間遠心分離し、分離したポリオルガノシロキサン系ゴム(A)を再度精秤することにより、トルエン不溶分の質量分率(質量%)を算出した。
グラフト共重合体の粉体1gをアセトン50gに溶解させ、70℃で6時間還流及び抽出を行った後、遠心分離装置(CRG SERIES(商品名)、(株)日立製作所製)を用いて、4℃下にて14,000rpmで30分間遠心分離した。次いで、溶液をデカンテーションで取り除き、沈澱物を分離して、真空乾燥機にて50℃で24時間乾燥させた後に沈澱物の質量を測定した。グラフト率(単位:質量%)は以下の式にて算出した。
グラフト率=(乾燥後の沈澱物の質量/1)×100
前記方法で得られたアセトン可溶分(デカンテーションで取り除いた部分)を、ゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)による分子量の測定に供した。GPCの測定条件は下記の通りであり、標準ポリスチレンによる検量線からMwを求めた。
装置 :「HLC8220」(商品名、東ソー(株)製)
カラム :「TSKgel SuperHZM-M」(商品名、東ソー(株)製)
(内径4.6mm×長さ15cm×4本、排除限界4×106)
溶離液 :THF(テトラヒドロフラン)
溶離液流量:0.35mL/分
測定温度 :40℃
試料注入量:10μL(試料濃度0.1%)
ISO 179に準じて、23℃及び-30℃でのシャルピー衝撃試験を実施してシャルピー衝撃強度を測定し、耐衝撃性を評価した。
125mm×13mm×1.6mmの燃焼棒を用い、UL94V試験により総燃焼時間の測定と判定を行い、難燃性を評価した。
ISO 75に準じて測定した。荷重1.8MPaとした。
下記原料混合物をホモミキサーにて10,000rpmで5分間攪拌した後、ホモジナイザーに20MPaの圧力で2回通し、安定な予備混合ラテックス(a-1)を得た。
原料混合物;
成分(a1):「YF393」(商品名、オクタメチルシクロテトラシロキサン、モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン(株)製) 96部
成分(a2):「KBM502」(商品名、γ-メタクリロイルオキシプロピルジメトキシメチルシラン、信越化学(株)製) 2部
成分(a3):「AY43-101」(商品名、テトラエトキシシラン、東レ・ダウコーニングシリコーン(株)製) 2部
アニオン系乳化剤:ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム 1.00部
脱イオン水 150部
成分(a1)の量を96.7部に、成分(a3)の量を1.3部に変更した以外は、製造例1と同様にしてポリオルガノシロキサン系ゴム(A-2)ラテックスを得た。ポリオルガノシロキサン系ゴム(A-2)ラテックスの固形分は29.3%であり、体積平均分子量は260nmであった。
成分(a1)の量を97.5部に、成分(a3)の量を0.5部に変更した以外は、製造例1と同様にしてポリオルガノシロキサン系ゴム(A-3)ラテックスを得た。ポリオルガノシロキサン系ゴム(A-3)ラテックスの固形分は29.1%であり、体積平均分子量は258nmであった。
成分(a1)の量を98部に、成分(a3)の量を0部に変更した以外は、製造例1と同様にしてポリオルガノシロキサン系ゴム(A-4)ラテックスを得た。ポリオルガノシロキサン系ゴム(A-4)ラテックスの固形分は30.1%であり、体積平均分子量は260nmであった。
下記原料混合物をホモミキサーにて10,000rpmで5分間攪拌した後、ホモジナイザーに20MPaの圧力で2回通し、安定な予備混合ラテックス(a-5)を得た。
原料混合物;
成分(a1):「YF393」 96部
成分(a2):「KBM502」 2部
成分(a3):「AY43-101」 2部
アニオン系乳化剤:ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム 0.67部
酸触媒:ドデシルベンゼンスルホン酸 0.67部
脱イオン水 200部
下記原料混合物をホモミキサーにて10,000rpmで5分間攪拌した後、ホモジナイザーに20MPaの圧力で2回通し、安定な予備混合ラテックス(a-6)を得た。
原料混合物:
成分(a1):「YF393」 96部
成分(a2):「KBM502」 2部
成分(a3):「AY43-101」 2部
アニオン系乳化剤:ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム 1.00部
脱イオン水 200部
成分(a1)を「YF393」から「TSF404」(商品名、オクタメチルシクロテトラシロキサン、モメンディブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン(株)製)に変更した以外は、製造例1と同様にしてポリオルガノシロキサン系ゴム(A-7)ラテックスを得た。ポリオルガノシロキサン系ゴム(A-7)ラテックスの固形分は29.1%であり、体積平均分子量は410nmであった。
「YF393」:商品名、オクタメチルシクロテトラシロキサン、モメンディブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン(株)製
「TSF404」:商品名、オクタメチルシクロテトラシロキサン、モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン(株)製
「KBM502」:商品名、γ-メタクリロイルオキシプロピルジメトキシメチルシラン、信越化学(株)製
「AY43-101」:商品名、テトラエトキシシラン、東レ・ダウコーニングシリコーン(株)製
(グラフト共重合体(1)粉体の製造)
下記第1原料混合物をセパラブルフラスコに投入し、フラスコ内に窒素気流を通じて窒素置換を行い、攪拌しながら昇温させた。液温が50℃に達した時点で下記還元剤水溶液を投入して一段目の重合を開始し、アリルメタクリレート成分の重合を完結させるために液温を70℃に1時間保持した。
ポリオルガノシロキサン系ゴム(A-1)ラテックス 251.7部(ポリマー換算で75部)
多官能性ビニル単量体(b1):アリルメタクリレート 13部
重合開始剤:t-ブチルハイドロパーオキサイド 0.5部
脱イオン水 200部
硫酸第一鉄 0.001部
エチレンジアミン四酢酸二ナトリウム塩 0.003部
ロンガリット 0.24部
脱イオン水 10部
単官能ビニル単量体(b2):メチルメタクリレート 10部
単官能ビニル単量体(b2):ブチルアクリレート 2部
重合開始剤:t-ブチルハイドロパーオキサイド 0.5部
30mmφ二軸押出機(PCM-30(商品名)、(株)池貝製)を用い、280℃にて下記配合成分を溶融混練した後にペレット状に賦型して樹脂組成物を得た。次いで、得られた樹脂組成物を100t射出成形機(SE-100DU(商品名)、住友重機械工業(株)製)を用いて280℃で成形し、シャルピー衝撃試験片、燃焼試験片及びHDT試験片を得た。
グラフト共重合体(1)粉体 5部
熱可塑性樹脂:「ユーピロンS2000F」(商品名、ビスフェノールAタイプポリカーボネート、粘度平均分子量約22,000、三菱エンジニアリングプラスチックス(株)製) 100部
フェノール系酸化防止剤:「イルガノックス245」(商品名、チバ・ジャパン(株)製、前記式(1)) 0.3部
リン系酸化防止剤:「アデカスタブPEP36」(商品名、(株)ADEKA製、前記式(2)) 0.3部
滴下防止剤:フルオンCD123E(商品名、旭硝子(株)製、ポリテトラフルオロエチレン(質量平均分子量800万~1500万)) 0.5部
配合組成を表2に示す通りに変更した以外は実施例1と同様の方法でグラフト共重合体(2)粉体~グラフト共重合体(10)粉体を得た。また、得られたグラフト共重合体(2)粉体~グラフト共重合体(10)粉体を用い、配合組成を表2に示す通りに変更した以外は、実施例1と同様にして熱可塑性樹脂組成物を製造し、シャルピー衝撃試験片、燃焼試験片及びHDT試験片を得た。
多官能性ビニル単量体(b1)をアリルメタクリレートから1,3-ブチレングリコールジメタクリレートに変更した以外は実施例1と同様の方法でグラフト共重合体(11)粉体を得た。また、得られたグラフト共重合体(11)粉体を用い、実施例1と同様にして熱可塑性樹脂組成物を製造し、シャルピー衝撃試験片、燃焼試験片及びHDT試験片を得た。
配合組成を表3に示す通りに変更した以外は実施例1と同様の方法でグラフト共重合体(12)粉体~グラフト共重合体(22)粉体を得た。また、得られたグラフト共重合体(12)粉体~グラフト共重合体(22)粉体を用いて、実施例1と同様にして熱可塑性樹脂組成物を製造し、シャルピー衝撃試験片、燃焼試験片及びHDT試験片を得た。
グラフト共重合体を用いていない以外は、実施例1と同様にして熱可塑性樹脂組成物を製造し、シャルピー衝撃試験片、燃焼試験片及びHDT試験片を得た。
「AMA」:アリルメタクリレート
「BA」:ブチルアクリレート
「MMA」:メチルメタクリリレート
「1,3BD」:1,3-ブチレングリコールジメタクリレート
「PC」:ユーピロンS2000F(商品名、三菱エンジニアリングプラスチックス(株)製)
「PEP36」:アデカスタブPEP36(商品名、(株)ADEKA製)
「Irg245」:イルガノックス245(商品名、BASF(株)製)
「PTFE」:フルオンCD123E(商品名、旭硝子(株)製、ポリテトラフルオロエチレン(質量平均分子量800万~1500万))
Claims (14)
- トルエン不溶分が20質量%を超えるポリオルガノシロキサン系ゴム(A)の存在下で、多官能性ビニル単量体(b1)を含むビニル単量体(B)を重合するグラフト共重合体の製造方法であって、多官能性ビニル単量体(b1)の質量割合がポリオルガノシロキサン系ゴム(A)及びビニル単量体(B)の合計100質量%に対して11~19質量%であるグラフト共重合体の製造方法。
- 多官能性ビニル単量体(b1)がアリルメタクリレートである請求項1記載のグラフト共重合体の製造方法。
- 多官能性ビニル単量体(b1)の質量割合がポリオルガノシロキサン系ゴム(A)及びビニル単量体(B)の合計100質量%に対して13~17質量%である請求項1記載のグラフト共重合体の製造方法。
- 請求項1記載の製造方法で得られるグラフト共重合体。
- 樹脂100質量部及び請求項4記載のグラフト共重合体0.5~20質量部を含む樹脂組成物。
- 樹脂がポリカーボネートである請求項5記載の樹脂組成物。
- 請求項5記載の樹脂組成物を成形して得られる成形品。
- 家電用筐体である請求項7記載の成形品。
- さらに、
(3)1.8MPaの荷重における荷重たわみ温度が118℃以上
である請求項9記載のグラフト共重合体。 - 樹脂100質量部及び請求項9記載のグラフト共重合体0.5~20質量部を含む樹脂組成物。
- 樹脂がポリカーボネートである請求項11記載の樹脂組成物。
- 請求項11記載の樹脂組成物を成形して得られる成形品。
- 家電用筐体である請求項13記載の成形品。
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