WO2002046257A1 - Resine a caoutchouc modifie et composition a base de resine thermoplastique qui contient cette resine - Google Patents

Resine a caoutchouc modifie et composition a base de resine thermoplastique qui contient cette resine Download PDF

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Nobuo Miyatake
Akira Takaki
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Definitions

  • the present invention relates to a rubber-modified resin useful as an impact resistance modifier for a thermoplastic resin, and a thermoplastic resin composition containing the rubber-modified resin. More specifically, the present invention relates to a rubber-modified resin modified with two kinds of rubbers, a silicone rubber and an acryl-based rubber, and a thermoplastic resin composition having excellent impact resistance. Background art
  • a rubber component having as low a glass transition temperature (T g) as possible is advantageous for achieving impact resistance.
  • T g glass transition temperature
  • a resin composition containing acrylonitrile / butadiene Z-styrene copolymer (ABS resin) has better impact resistance.
  • polyorganosiloxane (hereinafter also referred to as silicone) rubber for example, polydimethylsiloxane rubber, contains a silicone rubber component because its Tg is around -120 ° C. If a rubber-modified resin can be used as an impact modifier, higher impact resistance can be expected as compared to those containing a polybutadiene rubber component.
  • silicone rubber is advantageous because it is superior to polybutyl acrylate rubber and polybutadiene rubber.
  • a resin into which silicone rubber or a composite rubber containing silicone rubber has been introduced as an impact resistance modifier for a thermoplastic resin.
  • Japanese Unexamined Patent Application Publication No. HEI 4-108122 discloses a composite rubber having a structure in which a silicone rubber component and a polyalkyl (meth) acrylate component are entangled with each other so that they cannot be separated from each other. It is described that a graft copolymer obtained by graft polymerization of a monomer is used.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-108481 discloses that a vinyl monomer is graft-polymerized on a composite rubber obtained by coagulating and coagulating silicone rubber particles and acryl rubber particles. The use of a graft copolymer is described.
  • the impact resistance of the thermoplastic resin is lower than when a conventional rubber such as polybutadiene rubber or acryl rubber is used alone. Even better, but the degree of improvement is not as great as expected.
  • An object of the present invention is to provide an impact modifier having a significantly improved effect of imparting impact resistance.
  • Another object of the present invention is to provide a thermoplastic resin composition having improved impact resistance. Disclosure of the invention
  • the present inventors polymerized a vinyl monomer in the presence of a mixed rubber latex of a silicone rubber latex and an acrylic rubber latex, and agglomerated and coagulated polymer particles in the mixed latex during the polymerization. It has been found that a rubber-modified resin having a significantly improved impact resistance can be produced by increasing the particle size due to aggregation.
  • the present invention provides a rubber-modified resin obtained by polymerizing a Bier-based monomer in the presence of a polymer and coagulating and coagulating polymer particles during the polymerization.
  • the rubber-modified resin of the present invention contains silicone rubber and acryl-based rubber as rubber components.
  • the silicone rubber used in the present invention includes polyorganosiloxane and modified polyorganosiloxane in which a part of the polyorganosiloxane is substituted by an organic polymer not containing a polyorganosiloxane segment.
  • the amount of silicone (polyorganosiloxane) in all rubber components of the rubber-modified resin is preferably 1 to 90% by weight based on 100% by weight of the total of silicone rubber and acrylic rubber.
  • the total rubber latex and the amount of the vinyl monomer used are such that the total rubber latex is 40 to 98 parts by weight (solid content) based on 100 parts by weight of the total rubber component and the vinyl monomer. It is preferable that the vinyl monomer is 2 to 60 parts by weight.
  • the coagulation coagulation is preferably carried out by adding an electrolyte to the polymerization system when the polymerization conversion of the vinyl monomer reaches 90 to 70% by weight, especially when it reaches 10 to 70% by weight. It is done by doing.
  • the rubber-modified resin of the present invention can be blended with various thermoplastic resins, whereby the impact resistance of the thermoplastic resin is significantly improved.
  • the present invention further provides a thermoplastic resin and a thermoplastic resin composition comprising 0.1 to 150 parts by weight of the rubber-modified resin with respect to 100 parts by weight of the thermoplastic resin.
  • a thermoplastic resin and a thermoplastic resin composition comprising 0.1 to 150 parts by weight of the rubber-modified resin with respect to 100 parts by weight of the thermoplastic resin.
  • the rubber-modified resin of the present invention is obtained by polymerizing a vinyl monomer in the presence of a mixed rubber latex of a silicone rubber latex (A) and an acrylic rubber latex (B). Inside, polymer particles in latex are coagulated and coagulated.
  • the rubber-modified resin is a silicone rubber with vinyl Copolymer particles obtained by graft polymerization of silicone-based monomers (particles in which silicone rubber and vinyl-based polymer physically coexist when silicone rubber does not have a graph active site) and vinyl-based monomer in acryl-based rubber Copolymer particles grafted with monomer (in the case of acrylic rubber having no graft active site, particles in which acrylic rubber and vinyl polymer physically coexist) coagulated and coagulated during the polymerization of daft. It is a resin composed of particles.
  • the rubber-modified resin of the present invention may be a rubber-modified resin obtained in the present invention without coagulation and co-expansion during the polymerization of the vinyl monomer, or a mixed rubber (silicone rubber and acrylic resin) before polymerization of the vinyl monomer.
  • Rubber-modified resin obtained by coagulation and coagulation of latex that is, a higher impact resistance than a graft copolymer obtained by graft polymerization of a vinyl monomer onto a composite rubber consisting of silicone rubber and acryl rubber. It has the advantage of being excellent in the property improving effect.
  • the silicone rubber in the present invention is a polyorganosiloxane rubber having rubber elasticity, that is, a normal silicone rubber, an organic polymer containing neither the silicone rubber nor a silicone (polyorganosiloxane) segment (for example, butyl acrylate polymer rubber, Butadiene polymer rubber, styrene polymer, styrene-butyl acrylate copolymer, styrene-acrylonitrile copolymer, methyl methyl acrylate polymer, etc.).
  • a silicone rubber for example, butyl acrylate polymer rubber, Butadiene polymer rubber, styrene polymer, styrene-butyl acrylate copolymer, styrene-acrylonitrile copolymer, methyl methyl acrylate polymer, etc.
  • the modified silicone rubber includes a modified silicone rubber obtained by chemically bonding the silicone rubber and an organic polymer not containing a silicone segment; a modified silicone having an entanglement between the silicone rubber and an organic polymer containing no silicone segment.
  • the rubber includes a modified silicone rubber simply coexistent without entanglement between the silicone rubber and the organic polymer containing no silicone segment.
  • the acrylic rubber in the present invention means that the ratio of the (meth) acrylic monomer unit in the units constituting the rubber is 50% by weight or more, It means rubber (elastomer) which is 0% by weight or more.
  • the average particle diameter is 10 to 200 nm, and the average particle size is 20 to 150 nm. This is preferable because it makes it easy to enlarge the co-hypertrophy.
  • the solvent-insoluble content of the silicone rubber particles was determined by immersing the sample in toluene at room temperature for 24 hours and centrifuging at 1200 rpm for 1 hour.
  • the value is preferably from 0 to 100% by weight, more preferably from 40 to 100% by weight, from the viewpoint of the development of impact strength.
  • the proportion of the silicone (polyorganosiloxane) component contained in the silicone rubber particles is not particularly limited, but is preferably 50% by weight or more, and more preferably 60% by weight or more. Preferred from the point. The upper limit is 100% by weight.
  • silicone rubber examples include dimethyl siloxane rubber, modified silicone rubber having a chemical bond between butyl acrylate rubber and dimethyl siloxane rubber, and modified entanglement between butyl acrylate rubber and dimethyl siloxane rubber.
  • Silicone rubber Modified silicone rubber that simply coexists without entanglement between butyl acrylate rubber and dimethyl siloxane rubber
  • Modified silicone rubber that has a chemical bond between styrene-butyl acrylate copolymer and dimethyl siloxane rubber
  • a modified silicone rubber having entanglement between styrene-butyl acrylate copolymer and dimethylsiloxane rubber and a modified silicone rubber having entanglement between styrene-butyl acrylate copolymer and dimethylsiloxane rubber without any entanglement.
  • the silicone rubber latex (A) usually has a solid content (120 , 1 hour after drying) 10 to 50% by weight is preferable, and 20 to 40% by weight is preferable because the particle diameter can be easily controlled by the enlargement operation described later. .
  • the silicone rubber latex (A) is composed of, for example, an organosiloxane (a), a cross-linking agent (b), a graft-crossing agent (c), and an organosilane (d) other than these, if necessary. It is obtained by emulsion polymerization using a silicone rubber-forming component as a main component.
  • the organosiloxane (a) is a component constituting the main skeleton of the silicone rubber chain, and linear and cyclic ones can be used. Of these, cyclic organosiloxanes are preferred from the viewpoint of applicability to emulsion polymerization systems and economical aspects.
  • D 3 hexamethylcyclotrisiloxane
  • D 4 octamethylcyclotetrasiloxane
  • D 5 decamethylcyclopentylsiloxane
  • D 8 dodecamethylcyclohexahexadecamethyl And cyclooctasiloxane
  • D4 a mixture of D3 to D7, and a mixture of D3 to D8 are economically advantageous and are preferably used.
  • the cross-linking agent (b) is used as necessary to copolymerize with the organosiloxane (a) to introduce a cross-linked structure into the silicone rubber and to exhibit rubber elasticity.
  • Specific examples thereof include, for example, tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, triethoxymethylsilane, triethoxyshethylsilane, butyltrimethoxysilane, butyltriethoxysilane, propyltrimethoxysilane, octyltrisilane.
  • examples thereof include tetrafunctional or trifunctional alkoxysilane compounds such as methoxysilane and other tetrafunctional or trifunctional silane compounds.
  • an alkoxysilane compound having a monovalent carbon atom having 2 to 8 carbon atoms has an effect of imparting an impact resistance by imparting affinity to an acryl-based rubber component to the obtained silicone rubber. It is preferably used because it can be used.
  • the graft crosslinking agent (c) is a reactive silane compound having a polymerizable unsaturated bond or a mercapto group in the molecule, and the like, and is copolymerized with the organosiloxane and, if necessary, the crosslinking agent to form a copolymer. It is used as necessary to introduce a polymerizable unsaturated bond or a mercapto group into the side chain or terminal of the polymer. The polymerizable unsaturated bond or mercapto group becomes a graft active site of a vinyl monomer described later.
  • the polymerizable unsaturated bond or mercapto group also serves as a cross-linking point where a radical polymerization initiator is used to radically react them to form a cross-link. Even when cross-linking is performed by a radical reaction, grafting is possible because part of the unsaturated bond or mercapto group remains as a graft active site.
  • reactive silane compound having a polymerizable unsaturated bond in a molecule examples include, for example,
  • R 1 is a hydrogen atom or a methyl group
  • R 2 is a monovalent hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms
  • X is an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms
  • a is 0, 1 or 2
  • R 2 , X and a are the same as above, and R 3 is a divalent hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms).
  • R 2 in the general formulas (1) to (4) include, for example, an alkyl group such as a methyl group, an ethyl group, and a propyl group, a phenyl group, and the like. Examples thereof include an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms such as an ethoxy group, a propoxy group and a butoxy group.
  • R 3 in the general formula (4) include a methylene group, an ethylene group, a trimethylene group, and a tetramethylene group.
  • the reactive silane compound represented by the general formula (1) include, for example) 3-methacryloyloxyshethyldimethoxymethylsilane, ⁇ -methacrylopropyltrimethoxysilane, and ⁇ -methacryloyloxypropyl dimethylmethoxy Silane, methacryloyloxypropyltriethoxysilane, ⁇ -methacryloyloxypropyl ethoxymethylsilane, methacryloyloxypropyltripropoxysilane, r-methacryloylpropyldimethoxymethylsilane, acryloyloxy Pro Built Limethoxysilane and the like.
  • the reactive silane compound represented by the general formula (2) include, for example, p-vinylphenyldimethoxymethylsilane, ⁇ -bienylphenyltrimethoxysilane, p-vinylphenyl J-retrietoethoxysilane, p_vinylphenyl Niljetoxymethylsilane.
  • Specific examples of the reactive silane compound represented by the general formula (3) include, for example, biermethyldimethoxysilane, biermethyljetoxysilane, biertrimethoxysilane, and pinyltriethoxysilane.
  • the reactive silane compound represented by the general formula (4) include, for example, arylmethyldimethoxysilane, arylmethylethoxysilane, aryltrimethoxysilane, and aryltriethoxysilane.
  • the silane compound represented by the general formula (1) or (3) is preferably used from the viewpoint of economy and reactivity.
  • R 4 represents a divalent organic group such as an alkylene group having 1 to 18 carbon atoms.
  • R 4 represents a divalent organic group such as an alkylene group having 1 to 18 carbon atoms.
  • Specific examples of the group include a methylene group, an ethylene group, a trimethylene group, and a tetramethylene group.
  • reactive silane compound represented by the general formula (5) examples include, for example, mercaptopropyltrimethoxysilane and mercaptopropyldimethoxymethylsilane.
  • the reactive silane compound When the reactive silane compound is of the trialkoxysilane type, it can be used as a grafting / crosslinking agent.
  • the organosilane (d) other than the crosslinking agent (b) and the graft-linking agent (c) is for imparting an affinity to the acrylic rubber component to the obtained silicone rubber. ):
  • R 5 and R 6 are a monovalent hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, and a phenyl group, and R 5 and R 6 are simultaneously a methyl group. If not, they may be the same or different).
  • Specific examples of the organosilane having the structural unit of the general formula (6) include, for example, methylbutyldimethoxysilane, dibutyldimethoxysilane, methyloctyldimethoxysilane, phenylmethyldimethoxysilane, diphenyldimethoxysilane, and other compounds. Dialkoxysilane compounds.
  • organosiloxane (a), a cross-linking agent (b) or a graft-linking agent (c) having a structural unit represented by the general formula (6) is used, the other organosilane (d) It does not have to be used.
  • the proportions of these organosiloxanes (a), crosslinking agents (b), grafting agents (c) and other organosilanes (d) used are determined by the proportion of the organosiloxane (a) 9999.9% by weight, even 70-99% by weight, crosslinking agent (b) 0-40% by weight, further 0.5-20% by weight, graft-crossing agent (c) 0-40% by weight, More preferably, it is 0.5 to 20% by weight, the other organosilane (d) is 0 to 40% by weight, and more preferably 0 to 29% by weight (the total of these is 100% by weight).
  • the cross-linking agent and the graft-crossing agent are optional components. It is preferred to use the above.
  • the proportion of the organosiloxane is too small, the obtained silicone rubber lacks properties as a rubber, and the effect of exhibiting impact resistance is low. If the proportion is too large, a crosslinking agent, a graft cross-linking agent is used. And the amount of other organosilanes is too small, and the effect of using these tends to be hardly exhibited. If the proportion of the cross-linking agent or the graft cross-linking agent is too small, the effect of exhibiting impact resistance is reduced, and if it is too large, the properties as rubber are lacking, and the impact resistance is reduced. Tends to be less effective.
  • the other organosilane (d) is an optional component. By using this, it is possible to impart an affinity to the acrylic rubber component and adjust the effect of exhibiting impact resistance, but this increases cost. Therefore, it is preferable to use it in consideration of cost and physical property balance.
  • the silicone rubber latex (A) may be used, for example, by mechanically shearing an organosiloxane, a crosslinking agent and a graft cross-linking agent used as needed, and a silicone rubber-forming component comprising an organosilane in the presence of an emulsifier.
  • a silicone rubber-forming component comprising an organosilane in the presence of an emulsifier.
  • a silicone rubber-forming component is used in combination with a vinyl monomer component.
  • the average particle size of the silicone rubber particles obtained after polymerization can be controlled within the range of 20 to 400 nm by the amount of emulsifier used. it can. Further, particles having a variation coefficient (100s standard deviation average particle diameter (%)) of the obtained particle diameter distribution of 70% or less can be obtained.
  • a silicone rubber having an average particle diameter of 100 nm or less and a narrow particle diameter distribution it is preferable to carry out polymerization in multiple stages. For example, 1 to 20% by weight of an emulsion composed of emulsified droplets of several / xm or more, obtained by emulsifying the silicone rubber-forming component, water and an emulsifier by mechanical shearing, is first acidified. Emulsion polymerization is performed in this state, and the remaining emulsion is added and polymerized in the presence of the obtained silicone rubber as a seed.
  • the silicone rubber thus obtained can be controlled to have an average particle diameter of 20 to 100 nm and a coefficient of variation in particle diameter distribution of 60% or less depending on the amount of the emulsifier.
  • a more preferred method is that, in the multi-stage polymerization, instead of the silicone rubber seed, a vinyl monomer, for example, a vinyl monomer used in the graft polymerization described below (for example, styrene, butyl acrylate, methyl methacrylate, etc.)
  • a vinyl monomer for example, a vinyl monomer used in the graft polymerization described below (for example, styrene, butyl acrylate, methyl methacrylate, etc.)
  • This is a method in which the same multi-stage polymerization is carried out using a biel-type (co) polymer obtained by (co) polymerization of the polymer by a usual emulsion polymerization method.
  • the average particle size of the obtained silicone rubber (modified silicone rubber) can be controlled to 10 to 100 nm by the amount of the emulsifier, and the variation coefficient of the particle size distribution can be controlled to 50% or less.
  • the emulsified droplets of several m or more can be prepared by using a high-speed stirrer such as a homomixer.
  • an emulsifier that does not lose its activity as an emulsifier even in an acidic region is used.
  • emulsifiers include, for example, alkyl benzene sulfonate, sodium alkyl benzene sulfonate, alkyl sulfonic acid, sodium alkyl sulfonate, sodium (di) alkyl sulfosuccinate, sodium polyoxoxylene nonylphenyl ether sulfonate, alkyl And sodium sulfate. These may be used alone or in combination of two or more.
  • the polymerization rate is moderate when the inorganic acid such as sulfuric acid or hydrochloric acid, or the organic acid such as alkylbenzenesulfonic acid, alkylsulfonic acid, or trifluoroacetic acid is added to the polymerization system to adjust the pH to 1 to 3. Preferred from the point.
  • inorganic acid such as sulfuric acid or hydrochloric acid
  • organic acid such as alkylbenzenesulfonic acid, alkylsulfonic acid, or trifluoroacetic acid
  • the polymerization temperature for forming the silicone rubber is preferably from 60 to 120 ° C, more preferably from 70 to 100 ° C, from the viewpoint that the polymerization rate is appropriate.
  • a silicone rubber latex (A) is obtained.
  • the Si—O—Si bond forming the silicone rubber skeleton is in an equilibrium state of cleavage and generation, and this equilibrium changes with temperature. Therefore, in order to stabilize the silicone rubber chain, it is preferable to neutralize the latex by adding an aqueous solution of sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium carbonate or the like.
  • an aqueous solution of sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium carbonate or the like since the higher the temperature, the higher the molecular weight or the higher the degree of crosslinking, the lower the temperature, the higher the molecular weight or the degree of crosslinking. Is carried out at a temperature of 60 ° C. or higher, and then cooled to about room temperature and maintained for about 5 to 100 hours before neutralization.
  • the acrylic rubber latex (B) used in the present invention is, as described above, an acrylic rubber latex containing 50 to 100% by weight of a (meth) acrylic monomer unit.
  • Any acrylic rubber can be used without particular limitation as long as it has rubber properties.
  • examples include butyl acrylate polymer rubber latex, 2-ethyl acrylate hexyl polymer rubber latex, and butyl acrylate.
  • acrylic rubber latex (B) As the acrylic rubber latex (B), a solid content (120 ° (measured after drying for 1 hour)) of a concentration of 10 to 50% by weight is used, and 20 to 40% by weight is used. Is preferred in that the particle diameter is easy to control in the enlargement operation described below.
  • the average particle size of the rubber particles contained in the acrylic rubber latex (B) is 10 to 200 nm, and more preferably 20 to 150 nm. This is preferable because co-fertilization is easy to increase.
  • It is preferably at least 70% by weight, more preferably at least 80% by weight, in view of the development of impact strength.
  • the upper limit is 100% by weight.
  • the acryl-based rubber examples include butyl acrylate polymer rubber, butyl acrylate- (meth) acrylate 2-ethylhexyl copolymer rubber, and butyl acrylate polymer- (meth) acrylate 2-ethyl Examples include hexyl polymer composite rubber, butyl butadiene acrylate copolymer rubber, and butyl acrylate-styrene copolymer rubber. These may be used alone or in combination of two or more.
  • the copolymer referred to here includes a random copolymer, a block copolymer, and a graft copolymer, and may be a combination thereof.
  • Acrylic rubber latex includes (meth) acrylic acid alkyl ester monomers, polyfunctional monomers containing two or more polymerizable unsaturated bonds in the molecule, and other copolymerizable monomers.
  • the monomer mixture is mixed with a radical polymerization initiator and, if necessary, a chain transfer agent by a usual emulsion polymerization method, for example, as disclosed in
  • the alkyl (meth) acrylate monomer is a component that forms the main skeleton of the acrylic rubber.
  • alkyl acrylates having an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms such as methyl acrylate, ethyl acrylate, propyl acrylate, butyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, and methacrylic acid.
  • butyl acrylate is used in the range of 40 to 100, from the viewpoint of low glass transition temperature and economical efficiency of the obtained polymer. %, More preferably 60 to 100% by weight.
  • the remaining copolymer components include methyl acrylate, ethyl acrylate, and 2-ethylhexyl acrylate.
  • the polyfunctional monomer containing two or more polymerizable unsaturated bonds in the molecule introduces a cross-linked structure into the acrylic rubber particles, forms a network structure, and develops rubber elasticity. It is a component used for providing a graft active site with a vinyl-based monomer. Specific examples thereof include diaryl phthalate, triallyl cyanurate, triallyl isocyanurate, arylyl methacrylate, ethylene glycol dimethacrylate, divinylbenzene, other known aryl compounds, di (meth) acrylate compounds, and divier compounds. Things. These may be used alone or in combination of two or more. Among these, acrylyl methacrylate, triallyl cyanurate, triaryl isocyanurate, and diaryl phthalate are preferred from the viewpoint of good crosslinking efficiency and graft efficiency.
  • the other copolymerizable monomer is used as necessary to adjust the refractive index of the obtained acryl-based rubber, the affinity with the silicone rubber, and the like.
  • Specific examples thereof include methacrylic acid ester monomers such as methacrylic acid, methyl methacrylate, ethyl methacrylate, glycidyl methacrylate, hydroxyruethyl methacrylate, and benzyl methacrylate; and aromatic compounds such as styrene and ⁇ -methylstyrene.
  • Vinyl cyanide monomers such as aromatic vinyl monomers, acrylonitrile, and methacrylonitrile; acrylonitrile acryloyloxypropyldimethoxymethylsilane; and methacryloyloxy lip trimethylvinylsilane and trimethylvinylsilane.
  • Examples include silicon-containing vinyl monomers. These may be used alone or in combination of two or more.
  • (meth) acrylic acid alkyl ester monomer is 66.5 to 99.9% by weight, more preferably 85 to 99.9% by weight, and two or more polymerizable unsaturated bonds in the molecule.
  • 0.1 to 10% by weight, more preferably 0.1 to 5% by weight, and other copolymerizable monomers are 0 to 23.4% by weight, and more preferably 0.1 to 10% by weight. 14.9% by weight, and these are used so that the total thereof becomes 100% by weight. If the proportion of the (meth) acrylic acid alkyl ester monomer is too small, the properties as a rubber are lacking, and the effect of exhibiting impact resistance is reduced.
  • the proportion is too large, the polymer is polymerized in the molecule.
  • the ratio of the polyfunctional monomer containing two or more unsaturated bonds is too small, and the effect of the use tends to be insufficient.
  • the proportion of the polyfunctional monomer containing two or more polymerizable unsaturated bonds in the molecule is too small, the crosslinking density is too low, and the effect of developing impact resistance is reduced. Conversely, the crosslink density becomes too high, and the impact resistance also tends to decrease.
  • the other copolymerizable monomers are components used for adjusting the refractive index and impact resistance, etc. However, in order to obtain the effect of using them, use 0.1% by weight or more. It is preferable to do so.
  • the radical polymerization initiator used in the emulsion polymerization of the acryl-based rubber latex and the chain transfer agent used if necessary are not particularly limited as long as they are used in ordinary radical polymerization.
  • radical polymerization initiator examples include cumene hydroperoxide, t-butyl hydroperoxide, benzoyl peroxide, t-butyl peroxyisopropyl carbonate, and di-t-petit Organic peroxides such as ruperoxide, t-butylpropyllaurate, lauroyl peroxide, succinic peroxide, cyclohexanone peroxide, acetylacetonate peroxide, inorganic peroxides such as potassium persulfate and ammonium persulfate Peroxide, 2,2'-azobisisobutyronitrile, 2 Azo compounds such as, 2, -azobis-2,4-dimethylvaleronitrile. Of these, organic peroxides and inorganic peroxides are particularly preferred because of their high reactivity.
  • ferrous sulfate Z-dulcos / sodium pyrophosphate ferrous sulfate Z dextrose / sodium pyrophosphate, or ferrous sulfate Z-sodium formaldehyde sulfoxy
  • a mixture such as rate Z ethylenediamine acetate can be used in combination as a reducing agent.
  • the combined use of a reducing agent is particularly preferred because the polymerization temperature can be lowered.
  • the amount of the radical polymerization initiator to be used is generally 0.05 to 10 parts by weight, preferably 0.01 to 5 parts by weight, based on 100 parts by weight of the monomer mixture used. And more preferably 0.02 to 2 parts by weight. If the amount of the radical polymerization initiator is too small, the polymerization rate tends to be low and the production efficiency tends to be poor. If the amount is too large, the molecular weight of the obtained polymer decreases, and the impact resistance is reduced. Tends to be low.
  • chain transfer agent examples include, for example, t-dodecyl mercaptan, n-year-old octyl mercaptan, n-tetradecyl mercaptan, n-hexyl mercaptan, and the like.
  • the chain transfer agent is an optional component, but when used, the amount used is 0.001 to 5 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the monomer mixture from the viewpoint of the development of impact resistance. Is preferred.
  • Emulsifiers used in the emulsion polymerization of acryl-based rubber include emulsifiers that can be used in the production of the silicone rubber latex (A), potassium oleate, sodium oleate, potassium rosinate, and rosin.
  • Fatty acid metal salts such as sodium phosphate, potassium palmitate, sodium palmitate, and stearic acid rim can be used. These can be used alone Two or more may be used in combination.
  • the proportion of silicone rubber latex (A) and acrylic rubber latex (B) used is such that the amount of silicone (polyorganosiloxane) is 1 to 90% by weight of the total rubber (silicone rubber and acrylic rubber) component, It is preferably used in an amount of up to 50% by weight, particularly preferably 1 to 20% by weight. Within this range, the effect of giving high impact resistance to the thermoplastic resin can be obtained. If the amount of silicone in the total rubber component is too small or too large, the improvement in the impact resistance of the thermoplastic resin tends to be insufficient.
  • the amount of silicone exceeds 50% by weight, the presence of a graphitically active site in the silicone rubber, that is, the formation of a graphitic copolymer by polymerization of a beer-based monomer described later, is tolerated. It is preferable from the viewpoint of the development of impact properties. Further, it is preferable that the acrylic rubber has a graft active site regardless of the amount of silicone, from the viewpoint of impact resistance.
  • the solids concentration of the whole rubber latex (a mixture of silicone rubber latex and acrylic rubber latex) is 10 to 50% by weight, and more preferably 20 to 40% by weight. It is preferable from the point of view.
  • the rubber-modified resin of the present invention can be obtained by polymerizing a vinyl monomer in the presence of the mixed rubber latex and coagulating and coagulating the polymer particles in the latex during the polymerization.
  • the rubber-modified resin is, as described above, a graft copolymer particle obtained by graft-polymerizing a vinyl-based monomer to the silicone rubber particles of the silicone rubber latex (A).
  • the average particle diameter of the resin particles is preferably 100 nm or more, more preferably 120 nm or more, and 100 nm or less, and more preferably 800 nm. The following are preferred.
  • the solvent-insoluble content of the rubber-modified resin is preferably 40% by weight or more, more preferably 70% by weight or more, and particularly preferably 80% by weight or more.
  • agglomeration co-hypertrophy means that two or more polymer particles having different chemical compositions are simultaneously agglomerated in the same system to be enlarged.
  • Coagulation JI Tomoe can be carried out by a general method using an electrolyte, for example, before or during the process of polymerizing vinyl monomers, inorganic salts such as sodium sulfate, hydrochloric acid, etc.
  • Inorganic acids, organic acids such as acetic acid, etc. described in JP-A-50-255655, JP-A-8-127703, JP-A-8-127704 and the like.
  • the reaction can be carried out by adding a non-crosslinked acid group-containing copolymer latex obtained by copolymerization of the unsaturated acid monomer with an alkyl (meth) acrylate monomer or the like.
  • rubber-modified resin particles having an average particle diameter of 100 to 400 nm it is preferable to use an inorganic salt, an inorganic acid, or an organic acid. This is preferable because it eliminates the need to adjust the pH of the system after completion. It is preferable to use an acid group-containing copolymer latex to obtain particles having an average particle diameter of 300 to 100 nm.
  • the acid group-containing copolymer examples include, for example, at least one unsaturated acid such as acrylic acid, methacrylic acid, itaconic acid, and crotonic acid in an amount of 5 to 25% by weight, especially 5 to 15% by weight, At least one type of alkyl (meth) acrylate having an alkyl group of 1 to 12 (preferably, 10 to 80% by weight of an alkyl acrylate having an alkyl group of 1 to 12; Alkyl methacrylate having 1 to 12 alkyl groups 20 to 90% by weight Compound) 45 to 95% by weight, especially 65 to 95% by weight, and 0 to 30% by weight of at least one other vinyl monomer copolymerizable therewith, especially 0 to 2
  • a copolymer consisting of 0% by weight is exemplified.
  • the amount is 0.1 to 5 parts by weight, more preferably 0.2 to 5 parts by weight, based on 100 parts by weight (solid content) of the mixed rubber latex. It is preferably 4 parts by weight, especially 0.3 to 3 parts by weight. If the amount is too small, coagulation and co-hypertrophy tend to be difficult to occur, and if too much is used, coagulum is likely to be formed, which makes it unsuitable for industrial production.
  • the amount used is 0.1 to 10 parts by weight, and more preferably 0.2 to 100 parts by weight, based on 100 parts by weight (solid content) of the mixed rubber latex. It is preferably 5 parts by weight. If the amount used is too small, coagulation enlargement tends to be substantially unlikely to occur. If the amount used is too large, undesired phenomena such as reduced impact resistance tend to occur.
  • the vinyl monomer is added in the presence of rubber particles.
  • an electrolyte such as an inorganic salt, an inorganic acid, an organic acid, or an acid group-containing copolymer latex
  • the polymerization temperature is from 30 to 90 ° C, preferably from 40 to 80 ° C.
  • the vinyl monomer that is polymerized in the mixed rubber latex increases the compatibility with the thermoplastic resin when the rubber-modified resin is blended with the thermoplastic resin and molded, and makes the rubber-modified resin uniform in the thermoplastic resin. It is a component used to disperse in water.
  • vinyl monomer examples include, for example, aromatic vinyl monomers such as styrene, monomethylstyrene, paramethylstyrene, and divinylbenzene; vinyl cyanomers such as acrylonitrile and methacrylonitrile; Vinyl chloride, vinylidene chloride, vinylidene fluoride, and other vinyl halide monomers, methacrylic acid monomers, methyl methacrylate, methyl methacrylate, butyl methacrylate, glycidyl methacrylate, methacrylic acid Methacrylate monomers such as hydroxyxethyl hydrochloride, ethylene glycol dimethacrylate, and 1,3-butylene dimethacrylate, acrylate monomer, methyl acrylate, butyl acrylate, glycidyl acrylate, and xybutyl acrylate Acrylate monomers such as Dogaage be.
  • aromatic vinyl monomers such as styrene, monomethylsty
  • methacrylic acid ester monomer and / or acrylate monomer is 50 to 100% by weight, and furthermore, in view of easy coagulation hypertrophy and development of impact resistance.
  • methacrylic acid ester monomer and / or acrylate monomer is 50 to 100% by weight, and furthermore, in view of easy coagulation hypertrophy and development of impact resistance.
  • it contains 70 to 100% by weight, and the remaining components include the above-mentioned aromatic vinyl monomer, vinyl cyanide monomer, and octamethylgenated vinyl monomer.
  • the amount of the vinyl monomer used is 40 to 98 parts by weight of the total rubber latex (solid content), more preferably 60 to 95 parts by weight, especially 80 to 92 parts by weight. It is preferable to use 2 to 60 parts by weight, more preferably 5 to 40 parts by weight, especially 8 to 20 parts by weight, so that the total amount becomes 100 parts by weight. If the amount of the vinyl monomer used is too large, the content of the rubber component will be too small, and sufficient impact resistance will not be exhibited. If the amount is too small, powder of the rubber-modified resin will be produced. There is a tendency for physical condition to deteriorate and handling to be difficult.
  • the polymerization of the vinyl-based monomer can be carried out by using a usual emulsion polymerization method, and a radical polymerization initiator used for the polymerization, a chain transfer agent used if necessary, and an addition if necessary.
  • the emulsifier to be used may be one that can be used in the production of the acrylic rubber latex, and the same limitation can be applied to the amount of the emulsifier.
  • the rubber-modified resin after polymerization may be used by separating a polymer from the obtained latex as a powder or may be used in the form of a latex.
  • the usual method for separating the polymer is to add a metal salt such as sodium chloride, magnesium chloride or magnesium sulfate, or an inorganic or organic acid such as hydrochloric acid, sulfuric acid, phosphoric acid or acetic acid to the latex.
  • a metal salt such as sodium chloride, magnesium chloride or magnesium sulfate
  • an inorganic or organic acid such as hydrochloric acid, sulfuric acid, phosphoric acid or acetic acid
  • the rubber-modified resin (powder or latex) thus obtained is blended with various thermoplastic resins to obtain a thermoplastic resin composition having improved impact resistance.
  • thermoplastic resin examples include, for example, polyvinyl chloride, chlorinated polyvinyl chloride, polystyrene, styrene-acrylonitrile copolymer, styrene-acrylonitrile-N-phenylmaleimide copolymer, ⁇ -methylstyrene- Acrylonitrile copolymer, polymethyl methacrylate, methyl methacrylate-styrene copolymer, polycarbonate, polyamide, polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, 1,4-sh Polyesters such as chlorohexanedimethanol-modified polyethylene terephthalate, butadiene rubber / styrene copolymer (HIPS resin), bushero nitrile copolymer (ABS resin), acrylic Examples thereof include lonitrile copolymer (AA S resin), ethylene-propylene copolymer rubber / styrene-noacrylon
  • thermoplastic resins may be used alone or in combination of two or more.
  • a total amount of 5 to 95% by weight of polycarbonate and 5 to 95% by weight of 1 ⁇ IPS resin, ABS resin, AAS resin or AES resin is 100% by weight.
  • the amount of the rubber-modified resin added to the thermoplastic resin is 0.1 to 150 parts by weight, preferably 0.5 to 120 parts by weight, from the viewpoint of the balance of physical properties. If the amount is too small, the impact resistance of the thermoplastic resin will not be sufficiently improved. If the amount is too large, it will be difficult to maintain properties such as rigidity and surface hardness of the thermoplastic resin.
  • the mixing of the rubber-modified resin powder and the thermoplastic resin can be performed by mixing with a Henschel mixer or a rep- lender blender, and then melt-kneading with a roll, extruder, kneader or the like.
  • thermoplastic resin composition of the present invention contains commonly used compounding agents such as plasticizers, stabilizers, lubricants, ultraviolet absorbers, antioxidants, flame retardants, pigments, glass fibers, fillers, and polymer processing. Auxiliaries, polymeric lubricants, anti-dripping agents, etc. can be added.
  • flame retardant include phosphorus-based compounds such as triphenyl phosphate, condensed phosphoric acid ester, and stabilized red phosphorus, and phenol. Silicone compounds such as a polyorganosiloxane-based copolymer containing a phenyl group, and the like.
  • Preferred specific examples of the polymer processing aid are methacrylate (co) polymers such as a methyl butyl methacrylate copolymer.
  • Preferred examples of the anti-dripping agent include a fluororesin such as polytetrafluoroethylene.
  • the preferred amount of these additives is 0.1 to 30 parts by weight, more preferably 0.2 to 20 parts by weight, based on 100 parts by weight of the thermoplastic resin from the viewpoint of effect-cost balance. Particularly, it is 0.5 to 10 parts by weight.
  • thermoplastic resin composition is obtained by blending the rubber-modified resin into the thermoplastic resin, blending both the latex of the thermoplastic resin and the latex of the rubber-modified resin in a latex state, and then co-solidifying the mixture. It is also possible. '
  • Molding methods for the obtained thermoplastic resin composition include molding methods used for molding ordinary thermoplastic resin compositions, such as injection molding, extrusion molding, blow molding, and calendar molding. Can be applied.
  • the resulting molded article has better impact resistance than the one using a conventional impact modifier.
  • MI CROTRAC micro-track UPA manufactured by LEED & NORTHRUP I NSTRUMENTS
  • X 100 % was measured.
  • the latex was dried at 50 ° C for 75 hours, and then dried at room temperature under reduced pressure for 8 hours to obtain a sample for measurement.
  • the sample was immersed in toluene at room temperature for 24 hours, centrifuged at 12000 rpm for 60 minutes, and the weight percentage (%) of the toluene-insoluble content in the sample was calculated.
  • the polymerization conversion of the silicone rubber-forming component was 85%.
  • the solid content of the obtained latex (A-1) was 23%, the average particle size was 90 nm, the variation coefficient of the particle size distribution was 39%, and the solvent-insoluble content was 71%.
  • the silicone rubber in the silicone rubber latex was 98% silicone component and ST-BMA copolymer component 2 based on the charged amount and conversion. %.
  • TEOS tetraethoxysilane
  • VTES vinyltriethoxysilane
  • A-2 a silicone rubber latex
  • the resulting latex had a solid content of 23%, an average particle size of 85 nm, a variation coefficient of the particle size distribution of 37%, and a solvent-insoluble content of 81%.
  • the silicone rubber in the silicone rubber latex is composed of 98% of the silicone component and 2% of the ST-BMA copolymer component based on the charged amount and the conversion.
  • thermometer A 5-neck flask equipped with a stirrer, reflux condenser, nitrogen inlet, monomer addition port, and thermometer
  • the polymerization conversion was 99%.
  • the obtained latex had a solid content of 33%, an average particle size of 80 nm, a coefficient of variation in particle size distribution of 28%, and a solvent-insoluble content of 96%.
  • thermometer A 5-neck flask equipped with a stirrer, reflux condenser, nitrogen inlet, monomer addition port, and thermometer
  • the obtained latex is diluted with pure water to a solid content of 15%, and then 2 parts of calcium chloride is added to coagulate.
  • the coagulated slurry is once heated to 80 ° C and cooled. Then, the powder was dehydrated and dried to obtain a powder composed of the rubber-modified resin (I).
  • a 1Z4 inch Izod test piece was prepared from the obtained pellet using an injection molding machine (manufactured by Toshiba Machine Co., Ltd .: IS-170G) in which the cylinder temperature was set to 195 ° C. Table 1 shows the Izod test results.
  • a powder consisting of the rubber-modified resin (II) was obtained in the same manner as in Example 1 except that silicone rubber latex (A-2) was used instead of silicone rubber latex (A-1).
  • the polymerization conversion was 99%, the average particle diameter of the rubber-modified resin particles was 180 nm, and the amount of solvent-insoluble components was 89%.
  • a powder comprising a rubber-modified resin (III) was obtained in the same manner as in Example 1, except that the MMA used in Example 1 was replaced with a monomer mixture consisting of ST75% and acrylonitrile 25%.
  • the polymerization conversion was 96%
  • the average particle diameter of the rubber-modified resin particles was 160 nm
  • the solvent-insoluble content was 88%.
  • the Izod test was performed in the same manner as in Example 1 except that the rubber-modified resin (I) was used instead of the rubber-modified resin (I). Table 1 shows the results.
  • the polymerization of the vinyl monomer in the presence of the rubber particles was performed without coagulation and enlargement of the rubber particles. That is, a powder of the rubber-modified resin () was obtained in the same manner as in Example 1 except that sodium sulfate was not added. The polymerization conversion was 99%, the average particle size of the rubber-modified resin particles was 85 nm, and the solvent-insoluble content was 89%.
  • Example 2 In the same manner as in Example 1, the vinyl monomer was polymerized in the same manner as in Example 1 except that the composite rubber which had been coagulated and coagulated was used instead of adding the electrolyte during the polymerization.
  • graft copolymer particles (II ′).
  • the polymerization conversion was 99%, the average particle size of the graft copolymer particles was 185 nm, and the solvent-insoluble content was 90%.
  • Example 1 Example 2
  • Example 3 Comparative Example 1 Comparative Example 2
  • the rubber-modified resin (I) obtained in Example 1 was mixed with 100 parts of a polycarbonate resin containing 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane having a weight-average molecular weight of 23,000 and having bisphenol component, and Part, phenolic stabilizer (Topanol CA manufactured by ZENECA) 0.3 part, phosphorus stabilizer
  • the amount of the silicone rubber latex (A-1) was 18 parts (solid content), and the amount of the acrylic rubber latex (B-1) was 72 parts (solid content).
  • a latex of a rubber-modified resin (IV) was obtained in the same manner as in Example 1, except that the amount of MMA was changed to 10 parts and the amount of sodium sulfate was changed to 1.5 parts. The polymerization conversion of MMA was 99%. The average particle diameter of the rubber-modified resin particles was 190 nm, and the solvent-insoluble content was 86%.
  • the obtained latex was coagulated in the same manner as in Example 1 to obtain a powder of a rubber-modified resin (IV).
  • a compound having the formulation shown in Table 3 was prepared and melt-kneaded with a twin-screw extruder (TEX 44S, manufactured by Nippon Steel Works Ltd.) to obtain a pellet. After drying the obtained pellets at 110 ° C for 5 hours or more, 1/8 inch Izod test specimens were obtained using an injection molding machine (FAN 100 FAS 100B) set at a cylinder temperature of 280. A 1/16 inch flame retardant evaluation test piece was prepared and subjected to Izod test and flame retardancy evaluation. Table 3 shows the results.
  • Example 5 As Comparative Example 4, in Example 5, the rubber-modified resin (I) was replaced with a silicone-based flame retardant (KR-219 manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), and the amount of KR-219 used was changed to 8 parts. Was the same as in Example 5.
  • KR-219 manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.
  • Comparative Example 5 was the same as Example 5 except that the rubber-modified resin (I) and the silicone-based flame retardant were not used.
  • Table 3 shows the results of the Izod test and the evaluation of flame retardancy.
  • Comparative Example 6 was the same as Example 6 except that the rubber-modified resin (I) was not used. Comparative Example 7 was performed in the same manner as in Example 6, except that the rubber-modified resin (I) and the phosphorus-based flame retardant triphenylphosphate were not used.
  • Table 3 shows the results of the Izod test and the evaluation of flame retardancy.
  • PC is a polycarbonate resin containing 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane having a weight average molecular weight of 23,000 as a bisphenol component
  • PET is polyethylene having a logarithmic viscosity of 0.75
  • Terephthalate resin, KR-219 is a silicone flame retardant manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.
  • P TFE is polytetrafluoroethylene
  • AO-60 is a phenolic stabilizer (Adeka Scab AO manufactured by Asahi Denka Kogyo Co., Ltd.) — 60)
  • PEP 36 is a phosphorus-based stabilizer (Adeka Stab PEP 36 manufactured by Asahi Denka Kogyo Co., Ltd.).
  • the rubber-modified resin of the present invention can maintain the flame-retardant level of the polycarbonate / polyethylene terephthalate mixed resin flame-retarded with a silicone-based or phosphorus-based flame retardant while maintaining the flame-retardant level. It can be seen that the impact property can be improved.
  • a vinyl-based monomer is polymerized in the presence of a silicone rubber latex and an acryl-based rubber latex, and the polymer particles undergo coagulation and co-expansion during the polymerization.
  • An improved rubber-modified resin can be obtained.
  • the rubber-modified resin can be applied to various thermoplastic resins as an impact modifier, and the thermoplastic resin composition comprising the rubber-modified resin and the thermoplastic resin has excellent impact resistance.

Description

明 糸田 書 ゴム変性樹脂およびそれを含有する熱可塑性樹脂組成物 技術分野
本発明は、 熱可塑性樹脂用の耐衝撃性改質剤として有用なゴム変性樹脂 および該ゴム変性樹脂を含有する熱可塑性樹脂組成物に関する。 さらに詳 しくは、 シリコーンゴムとァクリル系ゴムの 2種類のゴムで変性したゴム 変性樹脂および耐衝撃性にすぐれた熱可塑性樹脂組成物に関する。 背景技術
熱可塑性樹脂にゴム成分を含むゴム変性樹脂を配合して耐衝撃性を向上 させることは、 従来から広く行われている。
ゴム成分としては、 できるだけガラス転移温度 (T g ) の低いものを用 いることが耐衝撃性を発現させるのに有利であるといわれている。 実際、 T gが— 5 0 °C前後のポリアクリル酸ブチルゴムで変性した樹脂を配合し た樹脂組成物よりも、 T gがー 8 0 °C程度と低いポリブタジエン系ゴムで 変性した樹脂、 たとえばァクリロニトリル/ブタジエン Zスチレン共重合 体 (A B S樹脂) を配合した樹脂組成物の方が耐衝撃性にすぐれる。 ゴムの T gの低さという点では、 ポリオルガノシロキサン (以下、 シリ コーンともいう) ゴム、 たとえばポリジメチルシロキサンゴムは T gがー 1 2 0 °C前後であることから、 シリコーンゴム成分を含むゴム変性樹脂を 耐衝撃性改質剤として利用することができればポリブタジエン系ゴム成分 を含むものに比べてさらに高い耐衝撃性を期待することができる。
また、 耐候性においてもシリコーンゴムはポリァクリル酸ブチルゴムや ポリブタジェン系ゴムに比べてすぐれるため有利になる。 このようなことから、 近年、 シリコーンゴムやシリコーンゴムを含む複 合ゴムを導入した樹脂を熱可塑性樹脂の耐衝撃性改質剤として用いる検討 が広く行われている。 たとえば、 特開平 4一 1 0 0 8 1 2号公報には、 シ リコーンゴム成分とポリアルキル (メタ) ァクリレート成分とが相互に分 離できないように絡み合つた構造を有する複合ゴムに、 ビエル系単量体を グラフト重合させたグラフト共重合体を用いることが記載されている。 ま た、 特開平 1 1— 1 0 0 4 8 1号公報には、 シリコーンゴム粒子とァクリ ルゴム粒子とを凝集共肥大して得られた複合ゴムに、 ビニル系単量体をグ ラフト重合したグラフト共重合体を用いることが記載されている。
前記複合ゴムを用いたグラフト共重合体を耐衝撃性改質剤として用いる と、 ポリブタジエン系ゴムやァクリル系ゴムなどの従来のゴムを単独で用 いた場合に比べて熱可塑性樹脂の耐衝撃性はさらに改善されるが、 その改 善の程度は期待されるほど大きくない。
本発明の目的は、 著しく向上された耐衝撃性付与効果を有する耐衝撃性 改質剤を提供することにある。
本発明の他の目的は、 耐衝撃性の改善された熱可塑性樹脂組成物を提供 することにある。 発明の開示
本発明者らは、 シリコーンゴムラテックスとアクリル系ゴムラテックス との混合ゴムラテツクスの存在下にビニル系単量体を重合させ、 その重合 中に、 混合ラテックス中の重合体粒子を凝集共肥大化 (共凝集による粒径 増大) させることにより、 耐衝撃性付与効果の著しく改善されたゴム変性 樹脂を製造しうることを見い出した。
しかして、 本発明は、
(A) シリコーンゴムラテックスと ( B ) ァクリル系ゴムラテックスの存 在下にビエル系単量体を重合させ、 該重合中に重合体粒子を凝集共肥大化 させて得られるゴム変性樹脂を提供する。
本発明のゴム変性樹脂は、 ゴム成分としてシリコ一ンゴムとァクリル系 ゴムを含有する。 本発明で使用されるシリコーンゴムは、 ポリオルガノシ ロキサン、 およびポリオルガノシロキサンの一部をポリオルガノシロキサ ンセグメントを含有しない有機重合体で置換した変性ポリオルガノシロキ サンを包含する。 ゴム変性樹脂の全ゴム成分中のシリコーン (ポリオルガ ノシロキサン) の量は、 シリコーンゴムとアクリル系ゴムの合計 1 0 0重 量%に対して、 1〜9 0重量%であることが好ましい。 また、 全ゴムラテ ックスおよびビニル系単量体の使用量は、 全ゴム成分とビニル系単量体の 合計 1 0 0重量部に対して、 全ゴムラテックスが 4 0〜9 8重量部 (固形 分) 、 ビニル系単量体が 2〜 6 0重量部であることが好ましい。 凝集共肥 大は、 好ましくは、 ビニル系単量体の重合転化率が 9 0重量%に達するま でに、 なかんずく 1 0〜7 0重量%に達したときに、 重合系に電解質を添 加することによって行なわれる。
本発明のゴム変性樹脂は、 種々の熱可塑性樹脂に配合することができ、 それによつて熱可塑性樹脂の耐衝撃性が著しく向上される。
しかして、 本発明は、 さらに、 熱可塑性樹脂および、 該熱可塑性樹脂 1 0 0重量部に対して、 前記ゴム変性樹脂 0 . 1 - 1 5 0重量部とからなる 熱可塑性樹脂組成物を提供する。 発明を実施するための最良の形態 本発明のゴム変性樹脂は、 シリコーンゴムラテックス (A) とアクリル 系ゴムラテックス (B ) の混合ゴムラテックスの存在下にビニル系単量体 を重合させ、 その重合中に、 ラテックス中の重合体粒子を凝集共肥大化さ せたものである。 すなわち、 該ゴム変性樹脂は、 シリコーンゴムにビニル 系単量体がグラフト重合したグラフト共重合体粒子 (シリコーンゴムにグ ラフ卜活性点がない場合、 シリコーンゴムとビニル系重合体が物理的に共 存した粒子) とァクリル系ゴムにビニル系単量体がグラフト重合したダラ フト共重合体粒子 (アクリル系ゴムにグラフト活性点がない場合、 ァクリ ル系ゴムとビニル系重合体が物理的に共存した粒子) がダラフト重合途中 に凝集共肥大した粒子からなる樹脂である。
本発明のゴム変性樹脂は、 本発明においてビニル系単量体の重合途中の 凝集共肥大行なうことなく得られたゴム変性樹脂、 あるいはビニル系単量 体の重合前に混合ゴム (シリコーンゴムとアクリル系ゴム) ラテックスを 凝集共肥大して得られたゴム変性樹脂、 すなわちシリコーンゴムとァクリ ル系ゴムとからなる複合ゴムにビニル系単量体がグラフト重合したグラフ ト共重合体よりも、 耐衝撃性改良効果に優れるという利点を有する。
本発明におけるシリコ一ンゴムとは、 ゴム弾性を有するポリオルガノシ ロキサンゴム、 すなわち通常のシリコーンゴム、 該シリコーンゴムとシリ コーン (ポリオルガノシロキサン) セグメントを含有しない有機重合体 ( たとえば、 アクリル酸ブチル重合体ゴム、 ブタジエン重合体ゴム、 スチレ ン重合体、 スチレン—アクリル酸ブチル共重合体、 スチレン-ァクリロ二 トリル共重合体、 メ夕クリル酸メチル重合体など) とからなる変性シリコ ーンゴムなどが含まれる。 該変性シリコーンゴムには、 該シリコーンゴム とシリコーンセグメントを含有しない有機重合体を化学結合させた変性シ リコーンゴム、 該シリコーンゴムとシリコーンセグメントを含有しない有 機重合体との間に絡み合いを有する変性シリコーンゴム、 該シリコーンゴ ムとシリコーンセグメントを含有しない有機重合体との間に絡み合いなど なく、 単に共存させた変性シリコーンゴムなどが含まれる。
また、 本発明におけるアクリル系ゴムとは、 ゴムを構成する単位中にお いて (メタ) アクリル系単量体単位の割合が 5 0重量%以上、 さらには 6 0重量%以上であるゴム (エラストマ一) を意味する。
前記シリコーンゴムラテックス (A) に含まれるシリコーンゴム粒子の 大きさとしては、 平均粒子径 1 0〜2 0 0 n m、 さらには 2 0〜1 5 0 n mであるのが後述する凝集共肥大化操作によつて共肥大化させやすい点か ら好ましい。
また、 前記シリコーンゴム粒子に含まれる溶剤不溶分量、 即ちシリコー ンゴムのゲル含有量はサンプルを室温でトルエンに 2 4時間浸漬し、 1 2 0 0 0 r p mで 1時間遠心分離したときのトルエン不溶分の重量分率のこ とであり、 その値は 0〜1 0 0重量%、 さらには 4 0〜1 0 0重量%であ るのが衝撃強度の発現の面から好ましい。
さらに、 前記シリコーンゴム粒子に含まれるシリコーン (ポリオルガノ シロキサン) 成分の割合としては、 特別な限定はないが、 5 0重量%以上、 さらには 6 0重量%以上であるのが耐衝撃性の発現の点から好ましい。 上 限は 1 0 0重量%である。
前記シリコーンゴムの具体例としては、 たとえば、 ジメチルシロキサン ゴム、 ァクリル酸ブチルゴムとジメチルシロキサンゴムとの間に化学結合 を有する変性シリコーンゴム、 ァクリル酸ブチルゴムとジメチルシロキサ ンゴムとの間に絡み合いを有する変性シリコーンゴム、 アクリル酸ブチル ゴムとジメチルシロキサンゴムとの間に絡み合いなどなく単に共存してい る変性シリコーンゴム、 スチレン—ァクリル酸ブチル共重合体とジメチル シロキサンゴムとの間に化学結合を有する変性シリコーンゴム、 スチレン 一アクリル酸ブチル共重合体とジメチルシロキサンゴムとの間に絡み合い を有する変性シリコーンゴム、 スチレン一アクリル酸ブチル共重合体とジ メチルシロキサンゴムとの間に絡み合いなどなく単に共存している変性シ リコーンゴムなどがあげられる。
シリコーンゴムラテックス (A) としては、 通常、 固形分濃度 (1 2 0 、 1時間の乾燥後測定) 1 0〜5 0重量%のものが使用され、 さらには 2 0〜4 0重量%のものが後述する肥大化操作で粒子径制御がし易いとい う点から好ましい。
前記シリコーンゴムラテックス (A) は、 たとえばオルガノシロキサン ( a ) 、 および必要に応じて使用される架橋剤 (b ) 、 グラフト交叉剤 ( c ) 、 さらにはこれら以外のオルガノシラン ( d ) などからなるシリコー ンゴム形成成分を主成分として用いて乳化重合することにより得られる。 前記オルガノシロキサン ( a ) は、 シリコーンゴム鎖の主骨格を構成す る成分であり、 直鎖状および環状のものが使用可能である。 これらのなか でも乳化重合系への適用可能性および経済的な点から環状オルガノシロキ サンが好ましい。 その具体例としては、 たとえばへキサメチルシクロトリ シロキサン (D 3 ) 、 ォクタメチルシクロテトラシロキサン (D 4 ) 、 デ カメチルシクロペン夕シロキサン (D 5 ) 、 ドデカメチルシクロへキサシ へキサデカメチルシクロォクタシロキサン (D 8 ) などがあげられる。 こ れらは単独で用いてもよく、 2種以上を併用してもよい。 特に、 D 4、 D 3〜D 7の混合物、 および D 3〜D 8の混合物が経済的な面で有利であり 好ましく用いられる。
前記架橋剤 (b ) は、 前記オルガノシロキサン (a ) と共重合してシリ コーンゴム中に架橋構造を導入してゴム弾性を発現するために必要に応じ て使用される。 その具体例としては、 たとえばテトラメトキシシラン、 テ 卜ラエトキシシラン、 卜リエ卜キシメチルシラン、 トリエトキシェチルシ ラン、 プチルトリメトキシシラン、 ブチルトリエトキシシラン、 プロピル 卜リメトキシシラン、 ォクチルトリメトキシシランなど 4官能または 3官 能のアルコキシシラン化合物およびその他の 4官能または 3官能シラン化 合物があげられる。 これらは単独で用いてもよく 2種以上を併用してもよ い。 これらのなかでは、 炭素数 2〜 8の 1価の炭ィ匕水素基を有するアルコ キシシラン化合物が、 得られるシリコーンゴムにァクリル系ゴム成分との 親和性を付与して耐衝撃性付与効果を調整することができる点から好まし く用いられる。
前記グラフト交叉剤 (c ) は、 分子内に重合性不飽和結合またはメルカ プト基を有する反応性シラン化合物などであり、 前記オルガノシロキサン および要すれば前記架橋剤などと共重合することにより、 共重合体の側鎖 または末端に重合性不飽和結合またはメルカプト基を導入するために必要 に応じて用いられる。 前記重合性不飽和結合またはメルカプト基は後述す るビニル系単量体のグラフト活性点になる。 また、 前記重合性不飽和結合 またはメルカプト基は、 ラジカル重合開始剤を用いてこれらをラジカル反 応させて架橋結合を形成させる架橋点にもなる。 なお、 ラジカル反応によ つて架橋させた場合でも、 不飽和結合またはメルカプト基の一部はグラフ ト活性点として残るのでグラフトは可能である。
分子内に重合性不飽和結合を有する反応性シラン化合物の具体例として は、 たとえば
一般式 (1) :
CH2=
Figure imgf000008_0001
(式中、 R 1は水素原子またはメチル基、 R 2は炭素数 1〜6の 1価の炭 化水素基、 Xは炭素数 1〜6のアルコキシ基、 aは 0、 1または 2、 pは
1〜6の整数を示す) で表わされるシラン化合物、
一般式 (2) :
Figure imgf000008_0002
CH2=CH-C6H4- (CH2)pSiX(3_a) (式中、 R 2、 X、 a、 pは前記と同じ) で表わされるシラン化合物、 般式 (3) :
(3)
C¾=CH-SiX- (3— a)
(式中、 R 2、 X、 aは前記と同じ) で表わされるシラン化合物、 一般式 (4) :
Figure imgf000009_0001
(式中、 R 2、 X、 aは前記と同じ、 R 3は炭素数 1〜6の 2価の炭化水 素基を示す) で表わされるシラン化合物などがあげられる。
一般式 (1 ) 〜 (4 ) の R 2の具体例としては、 たとえばメチル基、 ェ チル基、 プロピル基などのアルキル基、 フエニル基などがあげられ、 の 具体例としては、 たとえばメトキシ基、 エトキシ基、 プロポキシ基、 ブト キシ基などの炭素数 1〜6のアルコキシ基などがあげられる。 また、 一般 式 (4 ) の R 3の具体例としては、 メチレン基、 エチレン基、 トリメチレ ン基、 テトラメチレン基などがあげられる。
一般式 (1 ) で表わされる反応性シラン化合物の具体例としては、 たと えば) 3—メタクリロイルォキシェチルジメトキシメチルシラン、 ァ—メタ ォキシプロピルトリメトキシシラン、 ァ―メタクリロイルォキシプロピル ジメチルメトキシシラン、 ァーメタクリロイルォキシプロピルトリエトキ シシラン、 τ一メタクリロイルォキシプロピルジェトキシメチルシラン、 ァ一メタクリロイルォキシプロピルトリプロボキシシラン、 r一メタクリ シプロピルジメトキシメチルシラン、 ァーァクリロイルォキシプロビルト リメトキシシランなどがあげられる。 一般式 (2 ) で表わされる反応性シ ラン化合物の具体例としては、 たとえば p—ビニルフエ二ルジメトキシメ チルシラン、 ρ—ビエルフエニルトリメトキシシラン、 p—ビニルフエ二 Jレ卜リエトキシシラン、 p _ビニルフェ二ルジェ卜キシメチルシランなど があげられる。 一般式 (3 ) で表わされる反応性シラン化合物の具体例と しては、 たとえばビエルメチルジメトキシシラン、 ビエルメチルジェトキ シシラン、 ビエルトリメトキシシラン、 ピニルトリエトキシシランなどが あげられる。 一般式 (4 ) で表わされる反応性シラン化合物の具体例とし ては、 たとえばァリルメチルジメトキシシラン、 ァリルメチルジェトキシ シラン、 ァリルトリメトキシシラン、 ァリルトリエトキシシランなどがあ げられる。 これらのなかでは一般式 (1 ) または一般式 (3 ) で表される シラン化合物が経済性および反応性の点から好ましく用いられる。
一方、 分子内にメルカプト基を有する反応性シラン化合物の代表例とし ては、 一般式 (5) :
I (5)
Figure imgf000010_0001
(式中、 R 2、 a、 Xは前記と同じ、 R 4は炭素数 1〜1 8のアルキレン 基などの 2価の有機基を示す) で表されるシラン化合物などがあげられる c 前記アルキレン基の具体例としては、 たとえばメチレン基、 エチレン基、 トリメチレン基、 テトラメチレン基などがあげられる。
一般式 (5 ) で表わされる反応性シラン化合物の具体例としては、 たと えばメルカブトプロピルトリメトキシシラン、 メルカプトプロピルジメト キシメチルシランなどがあげられる。
なお、 反応性シラン化合物がトリアルコキシシラン型であるものは、 グ ラフト交叉剤兼架橋剤として使用しうる。 前記架橋剤 (b) 、 前記グラフト交叉剤 (c) 以外のオルガノシラン ( d) は、 得られるシリコーンゴムにアクリル系ゴム成分との親和性を付与 するためのものであり、 たとえば一般式 (6) :
R5
— S i -〇一 (6) R6
(式中、 R 5および R 6はメチル基、 ェチル基、 プロピル基、 フエニル基 などの炭素数 1〜10の 1価の炭化水素基であり、 R5、 R6は同時にメ チル基にならなければ、 同じでもよく異なってもよい) で表される構造単 位を有するものがあげられる。 一般式 (6) の構造単位を有するオルガノ シランの具体例としては、 たとえばメチルプチルジメトキシシラン、 ジブ チルジメトキシシラン、 メチルォクチルジメトキシシラン、 フエ二ルメチ ルジメトキシシラン、 ジフエ二ルジメ卜キシシランおよびその他のジアル コキシシラン化合物があげられる。 これらは単独で用いてもよく 2種以上 併用してもよい。 なお、 オルガノシロキサン (a) 、 架橋剤 (b) または グラフト交叉剤 (c) として、 一般式 (6) の構造単位を有するものを使 用した場合には、 該その他のオルガノシラン (d) は用いなくてもよい。 これらのオルガノシロキサン (a) 、 架橋剤 (b) 、 グラフト交 剤 ( c) およびその他のオルガノシラン (d) の使用割合は、 これらからなる シリコーンゴム形成成分中、 オルガノシロキサン (a) 59. 9〜99. 9重量%、 さらには 70〜99重量%、 架橋剤 (b) 0〜40重量%、 さ らには 0. 5〜20重量%、 グラフト交叉剤 (c) 0〜40重量%、 さら には 0. 5〜20重量%、 その他のオルガノシラン (d) 0〜40重量%、 さらには 0〜29重量% (これらの合計が 100重量%) であるのがが好 ましい。 なお、 架橋剤およびグラフト交叉剤は任意成分であるが、 架橋剤、 グラフト交叉剤は同時に 0%になることはなくいずれかを 0. 1重量%以 上使用するのが好ましい。 前記オルガノシロキサンの割合があまりにも少 ない場合は、 得られるシリコーンゴムはゴムとしての性質に欠け、 耐衝撃 性の発現効果が低くなり、 また、 あまりにも多い場合は、 架橋剤、 グラフ ト交叉剤およびその他のオルガノシランの量が少なくなりすぎて、 これら を使用する効果が発現されにくくなる傾向にある。 また、 前記架橋剤ある いは前記グラフト交叉剤の割合があまりにも少ない場合には、 耐衝撃性の 発現効果が低くなり、 また、 あまりにも多い場合にもゴムとしての性質に 欠け、 耐衝撃性の発現効果が低くなる傾向にある。 なお、 その他のオルガ ノシラン (d ) は任意成分であり、 これを使用することによってアクリル 系ゴム成分との親和性を付与して耐衝撃性の発現効果を調整することがで きるが、 コストアップにつながるので、 コス卜、 物性バランスを考えて使 用するのが好ましい。
前記シリコーンゴムラテックス (A) は、 たとえばオルガノシロキサン、 必要に応じて用いられる架橋剤およびグラフト交叉剤、 さらにはこれら以 外のオルガノシランからなるシリコ一ンゴム形成成分を乳化剤の存在下で 機械的剪断により水中に乳化分散して酸性状態で重合する方法により製造 されうる。 変性シリコーンゴムを製造する場合は、 シリコーンゴム形成成 分をビニル系単量体成分と併用する。 機械的剪断により数/ m以上の乳化 液滴を調製した場合、 重合後に得られるシリコーンゴム粒子の平均粒子径 は、 使用する乳化剤の量により 2 0〜4 0 0 n mの範囲で制御することが できる。 また、 得られる粒子径分布の変動係数 (1 0 0ズ標準偏差 平均 粒子径 (%) ) が 7 0 %以下の粒子を得ることができる。
また、 平均粒子径が 1 0 0 n m以下で粒子径分布の狭いシリコーンゴム を製造する場合、 多段階で重合することが好ましい。 たとえば前記シリコ ーンゴム形成成分、 水および乳化剤を機械的剪断により乳化して得られた、 数/ x m以上の乳化液滴からなるエマルジョンの 1〜2 0重量%を先に酸性 状態で乳化重合し、 得られたシリコーンゴムをシードとしてその存在下で 残りのェマルジョンを追加して重合する。 このようにして得られたシリコ ーンゴムは、 乳化剤の量により平均粒子径が 2 0〜1 0 0 n mで、 かつ粒 子径分布の変動係数が 6 0 %以下に制御可能である。 さらに好ましい方法 は、 該多段重合において、 シリコーンゴムのシードの代わりに、 ビニル系 単量体、 たとえば後述するグラフト重合時に用いるビニル系単量体 (例え ばスチレン、 アクリル酸プチル、 メタクリル酸メチルなど) を通常の乳化 重合法により (共) 重合してなるビエル系 (共) 重合体を用いて同様の多 段重合を行なう方法である。 かかる方法によると、 得られるシリコーンゴ ム (変性シリコーンゴム) の平均粒子径を乳化剤量により 1 0〜1 0 0 n mに、 かつ粒子径分布の変動係数を 5 0 %以下に制御可能である。
前記数 m以上の乳化液滴は、 ホモミキサーなど高速撹拌機を使用する ことにより調製することができる。
これらの方法では、 酸性領域でも乳化剤としての活性を失わない乳化剤 が使用される。 かかる乳化剤の例としては、 たとえばアルキルベンゼンス ルホン酸、 アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウム、 アルキルスルホン酸、 アルキルスルホン酸ナトリウム、 (ジ) アルキルスルホコハク酸ナトリウ ム、 ポリォキシェチレンノニルフエニルエーテルスルホン酸ナトリウム、 アルキル硫酸ナトリウムなどがあげられる。 これらは単独で用いてもよく 2種以上併用してもよい。
酸性状態は、 重合系に硫酸や塩酸などの無機酸やアルキルベンゼンスル ホン酸、 アルキルスルホン酸、 トリフルォロ酢酸などの有機酸を添加して p Hを 1〜3にするのが重合速度が適度である点から好ましい。
シリコーンゴムを形成させる重合温度は 6 0〜1 2 0 °C、 さらには 7 0 〜1 0 0 °Cであるのが、 重合速度が適度である点から好ましい。
かくしてシリコーンゴムラテックス (A) が得られるが、 酸性状態下で は、 シリコーンゴムの骨格を形成している S i— O—S i結合は切断と生 成の平衡状態にあり、 この平衡は温度によって変化する。 したがって、 シ リコーンゴム鎖の安定化のために、 水酸化ナトリウム、 水酸化カリウム、 炭酸ナトリゥムなどのアル力リ水溶液の添加によりラテックスを中和する ことが好ましい。 さらには、 該平衡は、 低温になるほど生成側により、 高 分子量または高架橋度のものが生成しやすくなるので、 高分子量または高 架橋度のものをえるためには、 シリコーンゴムを製造する際の重合を 6 0 °C以上で行ったあと室温程度に冷却して 5〜1 0 0時間程度保持してから 中和することが好ましい。
本発明に使用されるアクリル系ゴムラテックス (B ) とは、 前述のごと く、 (メタ) アクリル系単量体単位を 5 0〜1 0 0重量%含有するァクリ ル系ゴムのラテックスのことであり、 ゴムとしての性質を有するものであ ればとくに限定なくいずれのアクリル系ゴムも使用でき、 たとえばァクリ ル酸ブチル重合体ゴムラテックス、 ァクリル酸 2ェチルへキシル重合体ゴ ムラテックス、 ァクリル酸ブチル—ァクリル酸 2ェチルへキシル共重合体 ゴムラテックス、 ァクリル酸ブチル重合体ーァクリル酸 2ェチルへキシル 重合体の複合ゴムラテックスなどがあげられる。
アクリル系ゴムラテックス (B) としては、 通常、 固形分 (1 2 0 ° (:、 1時間の乾燥後測定) 濃度 1 0〜5 0重量%のものが使用され、 2 0〜4 0重量%のものが後述する肥大化操作で、 粒子径が制御し易いという点か ら好ましい。
アクリル系ゴムラテックス (B ) に含まれるゴム粒子の大きさとしては、 平均粒子径 1 0〜2 0 0 nm、 さらには 2 0〜 1 5 0 nmであるのが、 後 述する共肥大化操作によって共肥大化させやすい点から好ましい。
また、 アクリル系ゴムラテックス (B ) 中のゴム粒子に含まれる溶剤不 溶分量 (ゲル含有量:サンプルを室温でトルエンに 2 4時間浸漬し、 1 2 0 0 0 r p mで 1時間遠心分離したときのトルエン不溶分の重量分率) は、
7 0重量%以上、 さらには 8 0重量%以上であるのが、 衝撃強度の発現の 点から好ましい。 上限は 1 0 0重量%である。
前記ァクリル系ゴムの具体例としては、 たとえばァクリル酸ブチル重合 体ゴム、 アクリル酸プチルー (メタ) アクリル酸 2—ェチルへキシル共重 合体ゴム、 アクリル酸ブチル重合体一 (メタ) アクリル酸 2—エヂルへキ シル重合体複合ゴム、 アクリル酸プチルーブタジエン共重合体ゴム、 ァク リル酸プチルースチレン共重合体ゴムなどがあげられる。 これらは単独で 使用してもよく 2種以上を併用してもよい。 なお、 ここでいう共重合体は、 ランダム共重合体、 ブロック共重合体およびグラフト共重合体を含み、 さ らにはこれらが組み合わさったものでもよい。
アクリル系ゴムラテックスは、 (メタ) ァクリル酸アルキルエステル単 量体、 分子内に重合性不飽和結合を 2つ以上含む多官能性単量体およびそ の他の共重合可能な単量体などの単量体混合物をラジカル重合開始剤およ び要すれば連鎖移動剤も用いて通常の乳化重合法、 たとえば特開昭 5 0—
8 8 1 6 9号公報や特開昭 6 1— 1 4 1 7 4 6号公報に記載された方法な どにより重合させることにより得ることができる。
前記 (メタ) アクリル酸アルキルエステル単量体とはアクリル系ゴムの 主骨格を形成する成分である。 その具体例としては、 たとえばアクリル酸 メチル、 アクリル酸ェチル、 アクリル酸プロピル、 アクリル酸プチル、 ァ クリル酸 2—ェチルへキシルなどの炭素数 1〜1 2のアルキル基を有する ァクリル酸アルキルエステル、 メタクリル酸 2—ェチルへキシル、 メタク リル酸ラウリルなどの炭素数 4〜 1 2のアルキル基を有するメタクリル酸 アルキルエステルがあげられる。 これらの単量体は単独で使用してもよく 2種以上を併用してもよい。 これらのなかでは、 得られる重合体のガラス 転移温度の低さおよび経済性の点から、 ァクリル酸ブチルを 4 0〜 1 0 0 重量%、 さらには 6 0〜1 0 0重量%含むものが好ましく、 また、 残りの 共重合成分としては、 たとえばアクリル酸メチル、 アクリル酸ェチル、 ァ クリル酸 2—ェチルへキシルなどがあげられる。
前記分子内に重合性不飽和結合を 2つ以上含む多官能性単量体は、 ァク リル系ゴム粒子に架橋構造を導入し、 ネットワーク構造を形成してゴム弾 性を発現させるとともに、 後述するビニル系単量体とのグラフト活性点を 提供するために使用される成分である。 その具体例としては、 フタル酸ジ ァリル、 シァヌル酸トリアリル、 イソシァヌル酸トリアリル、 メタクリル 酸ァリル、 エチレングリコールジメタクリレート、 ジビニルベンゼン、 そ の他の公知のァリル化合物、 ジ (メタ) ァクリレート化合物、 ジビエル化 合物などがあげられる。 これらは単独で使用してもよく 2種以上を併用し てもよい。 これらのなかでは架橋効率およびグラフト効率がよいという点 からメ夕クリル酸ァリル、 シァヌル酸トリアリル、 イソシァヌル酸トリア リル、 フタル酸ジァリルが好ましい。
前記その他の共重合可能な単量体は、 得られるァクリル系ゴムの屈折率 や、 シリコーンゴムとの親和性などを調整するために必要に応じて用いら れる。 その具体例としては、 たとえばメタクリ酸、 メタクリル酸メチル、 メタクリル酸ェチル、 メタクリル酸グリシジル、 メタクリル酸ヒドロキシ ルェチル、 メタクリル酸べンジルなどのメタクリル酸エステル単量体、 ス チレン、 α—メチルスチレンなどの芳香族ビニル単量体、 ァクリロ二トリ ル、 メタクリロニトリルなどのシアン化ビニル単量体、 ァ一メ夕クリロイ ルォキシプロピルジメトキシメチルシラン、 ァーメタクリロイルォキシプ 口ピルトリメ卜キシシラン、 トリメチルビニルシランなどのケィ素含有ビ 二ル単量体などがあげられる。 これらは単独で用いてもよく 2種以上を併 用してもよい。
前記ァクリル系ゴムラテックスを製造する場合の好ましい単量体の使用 割合は、 (メタ) アクリル酸アルキルエステル単量体が 6 6 . 5〜9 9 . 9重量%、 さらには 8 5〜9 9 . 9重量%、 分子内に重合性不飽和結合を 2つ以上含む多官能性単量体が 0 . 1〜1 0重量%、 さらには 0 . 1〜5 重量%およびその他の共重合可能な単量体が 0〜2 3 . 4重量%、 さらに は 0 ~ 1 4. 9重量%であり、 これらの合計が 1 0 0重量%となるように 使用される。 前記 (メタ) アクリル酸アルキルエステル単量体の使用割合 が少なすぎる場合には、 ゴムとしての性質に欠け、 耐衝撃性の発現効果が 低下することとなり、 多すぎる場合には、 分子内に重合性不飽和結合を 2 つ以上含む多官能性単量体の割合が少なくなりすぎ、 用いた効果が充分得 られなくなる傾向が生じる。 また、 分子内に重合性不飽和結合を 2つ以上 含む多官能性単量体の使用割合が少なすぎる場合には、 架橋密度が低すぎ て耐衝撃性の発現効果が低下し、 多すぎる場合には逆に架橋密度が高くな りすぎてやはり耐衝撃性が低下する傾向が生じる。 なお、 その他の共重合 可能な単量体は、 屈折率ゃ耐衝撃性の調整などのために使用される成分で あるが、 使用することによる効果をうるためには 0 . 1重量%以上使用す るのが好ましい。
前記ァクリル系ゴムラテックスの乳化重合で使用される前記ラジカル重 合開始剤や要すれば使用される連鎖移動剤は、 通常のラジカル重合で用い られるものであれば特に限定されない。
ラジカル重合開始剤の具体例としては、 クメンハイドロパーォキサイド、 t一ブチルハイドロパーォキサイド、 ベンゾィルパーォキサイド、 tーブ チルパーォキシィソプロピルカーボネート、 ジ— t一プチルパーォキサイ ド、 t一プチルパ一ォキシラウレイト、 ラウロイルパーオキサイド、 コハ ク酸パーオキサイド、 シクロへキサンノンパーオキサイド、 ァセチルァセ トンパ一オキサイドなどの有機過酸化物、 過硫酸カリウム、 過硫酸アンモ ニゥムなどの無機過酸化物、 2 , 2 ' ーァゾビスイソプチロニトリル、 2 , 2, ーァゾビス— 2, 4—ジメチルバレロニトリルなどのァゾ化合物な どがあげられる。 これらのうち、 反応性の高さから有機過酸化物または無 機過酸化物が特に好ましい。
有機過酸化物または無機過酸化物を用いる場合、 硫酸第一鉄 Zダルコ一 ス /ピロリン酸ナトリウム、 硫酸第一鉄 Zデキストロース/ピロリン酸ナ トリゥム、 または硫酸第一鉄 Zナトリゥムホルムアルデヒドスルホキシレ ート Zエチレンジエアミン酢酸塩などの混合物を還元剤として併用するこ とができる。 還元剤の併用は、 重合温度を低くできることから特に好まし い。
これらのラジカル重合開始剤の使用量は、 用いられる単量体混合物 1 0 0重量部に対して、 通常、 0 . 0 0 5〜1 0重量部、 好ましくは 0 . 0 1 〜 5重量部であり、 さらに好ましくは 0 . 0 2〜2重量部である。 ラジカ ル重合開始剤の量があまりにも少ない場合、 重合速度が低くなり、 生産効 率が悪くなる傾向にあり、 また、 あまりにも多い場合には、 得られる重合 体の分子量が低下し、 耐衝撃性が低くなる傾向にある。
連鎖移動剤の具体例としては、 たとえば t —ドデシルメルカブタン、 n 一才クチルメルカブタン、 n—テトラデシルメルカブタン、 n—へキシル メルカプタンなどがあげられる。
連鎖移動剤は任意成分であるが、 使用する場合の使用量は、 耐衝撃性の 発現の点から単量体混合物 1 0 0重量部に対して 0 . 0 0 1〜 5重量部で あることが好ましい。
ァクリル系ゴムの乳化重合を行う際に用いられる乳化剤は、 前記シリコ —ンゴムラテックス (A) の製造の際に使用されうる乳化剤のほか、 ォレ イン酸カリウム、 ォレイン酸ナトリウム、 ロジン酸カリウム、 ロジン酸ナ トリウム、 パルミチン酸カリウム、 パルミチン酸ナトリウム、 ステアリン 酸力リゥムなどの脂肪酸金属塩を使用できる。 これらは単独で使用しても よく 2種以上を併用してもよい。
シリコーンゴムラテックス (A) とアクリル系ゴムラテックス (B) の 使用割合は、 シリコーン (ポリオルガノシロキサン) 量が全ゴム (シリコ ーンゴムとアクリル系ゴム) 成分中の 1〜9 0重量%、 さらには 1〜5 0 重量%、 とくには 1〜2 0重量%となるように用いるのが好ましく、 該範 囲内において熱可塑性樹脂に高い耐衝撃性を与えるという効果が得られる。 全ゴム成分中のシリコーン量が少なすぎる場合、 または多すぎる場合には、 いずれも熱可塑性樹脂の耐衝撃性の向上が充分でなくなる傾向がある。 なお、 シリコ一ン量が 5 0重量%をこえる場合、 シリコーンゴム中にグ ラフト活性点があること、 すなわち、 後述するビエル系単量体の重合でグ ラフト共重合体が生成することが耐衝撃性の発現の点から好ましい。 また、 アクリル系ゴムには、 シリコーン量の多少に拘わらずグラフト活性点を有 することが耐衝撃性の点から好ましい。
全ゴムラテックス (シリコーンゴムラテックスとアクリル系ゴムラテツ クスの混合物) の固形分濃度としては 1 0〜5 0重量%、 さらには 2 0〜 4 0重量%であるのが後述する凝集共肥大化の容易さの点から好ましい。 混合ゴムラテツクスの存在下にビニル系単量体を重合させ、 その重合中 にラテックス中の重合体粒子を凝集共肥大化させることにより、 本発明の ゴム変性樹脂が得られる。
ゴム変性樹脂は、 前述したように、 シリコーンゴムラテックス (A) の シリコーンゴム粒子にビニル系単量体がグラフト重合したグラフト共重合 体粒子 (シリコーンゴム粒子にグラフト活性点がない場合、 シリコーンゴ ムとビニル系重合体が物理的に共存した粒子) とァクリル系ゴムラテック ス (B) のアクリル系ゴム粒子にビニル系単量体がグラフト重合したダラ フト共重合体粒子 (アクリル系ゴム粒子にグラフト活性点がない場合、 ァ クリル系ゴムとビニル系重合体が物理的に共存した粒子) が凝集共肥大し た粒子を含有した樹脂粒子からなり、 その樹脂粒子の平均粒子径としては l O O nm以上、 さらには 1 2 0 nm以上のものが好ましく、 また 1 0 0 O n m以下、 さらには 8 0 0 n m以下のものが好ましい。 1 0 0 nm未満 の場合、 および 1 0 0 0 n mをこえる場合は、 いずれも耐衝撃性が低下す る傾向にある。 ゴム変性樹脂の溶剤不溶分量は 4 0重量%以上が好ましぐ さらには 7 0重量%以上、 とくには 8 0重量%以上が好ましい。
なお、 凝集共肥大化とは、 2種以上の異なる化学組成の重合体粒子を同 一系中で同時に凝集させて肥大させることを示す。
凝集共 JI巴大化は、 電解質を使用する一般的な方法によって、 たとえば、 ビニル系単量体を重合する工程の前または工程の途中で、 重合系に硫酸ナ トリウムなどの無機塩、 塩酸などの無機酸、 酢酸などの有機酸、 特開昭 5 0 - 2 5 6 5 5公報、 特開平 8—1 2 7 0 3号公報、 特開平 8—1 2 7 0 4号公報などに記載された不飽和酸単量体と (メタ) アクリル酸アルキル エステル単量体などとの共重合によつて得られる非架橋の酸基含有共重合 体ラテックスなどを添加することにより行なうことができる。 ゴム変性樹 脂粒子の平均粒子径が 1 0 0〜4 0 0 n mのものを得るには、 無機塩、 無 機酸、 有機酸を用いるのが好ましく、 とくに無機塩を用いることが共肥大 化終了後に系の P Hを調整する手間が省けることから好ましい。 平均粒子 径が 3 0 0〜1 0 0 0 nmのものをえるには酸基含有共重合体ラテックス を用いることが好ましい。
酸基含有共重合体としては、 例えば、 アクリル酸、 メタクリル酸、 イタ コン酸、 クロトン酸などの少なくとも 1種の不飽和酸 5〜 2 5重量%、 な かんずく 5〜1 5重量%、 炭素数 1〜1 2のアルキル基を有する少なくと も 1種のアルキル (メタ) ァクリレート (好ましくは、 炭素数 1〜1 2の アルキル基を有するアルキルァクリレート 1 0〜8 0重量%と炭素数 1〜 1 2のアルキル基を有するアルキルメタクリレート 2 0〜9 0重量%の混 合物) 4 5〜9 5重量%、 なかんずく 6 5〜9 5重量%、 およびこれらと 共重合可能な少なくとも 1種のその他のビニル単量体 0〜 3 0重量%、 な かんずく 0〜2 0重量%からなる共重合体があげられる。
電解質として無機塩、 無機酸、 有機酸を使用する場合、 その使用量は混 合ゴムラテックス 1 0 0重量部 (固形分) に対して、 0 . 1〜5重量部、 さらには 0 . 2〜 4重量部、 とくには 0 . 3〜 3重量部であることが好ま しい。 使用量が少なすぎる場合、 凝集共肥大化しにくい傾向にあり、 多す ぎる場合には凝塊物の生成が起こりやすくなるため、 工業的な生産に適さ なくなる傾向にある。
電解質として酸基含有共重合体ラテックスを使用する場合、 その使用量 は混合ゴムラテックス 1 0 0重量部 (固形分) に対して、 0 . 1〜1 0重 量部、 さらには 0 . 2〜 5重量部であることが好ましい。 使用量が少なす ぎる場合には実質的に凝集肥大が起こりにくくなる傾向にあり、 使用量が 多すぎる場合には耐衝撃性が低下するなど好ましくない現象が生じやすく なる。
凝集共肥大化するために無機塩、 無機酸、 有機酸、 酸基含有共重合体ラ テックスなどの電解質を重合系に添加する時期は、 ゴム粒子の存在下にビ 二ル系単量体を重合する工程中に凝集共肥大ィ匕が起こればとくに限定され ないが、 重合前ないし重合に使用するビニル系単量体の 9 0重量%が重合 するまで (重合転化率 0〜9 0重量%) 、 さらには重合に使用するビニル 系単量体の 1 0重量%以上が重合した時点ないし重合に使用するビニル系 単量体の 7 0重量%が重合するまで (重合転化率 1 0〜7 0重量%) 、 と くには重合に使用するビニル系単量体の 1 0重量%以上が重合した時点な いし重合に使用するビニル系単量体の 5 0重量%が重合するまで (重合転 化率 1 0〜5 0重量%) であることが、 耐衝撃性の発現という点で好まし レ^ 電解質を添加した後は、 重合をさらに続け重合を完結する。 重合は、 ビエル系単量体の重合転化率が少なくとも 9 5重量%に達するまで行なう のが好ましい。
重合温度は、 3 0〜9 0 °C、 好ましくは 4 0〜8 0 °Cである。
混合ゴムラテックス中で重合せしめられるビニル系単量体は、 ゴム変性 樹脂が熱可塑性樹脂と配合され成形された場合に熱可塑性樹脂との相溶性 を高め、 熱可塑性樹脂中にゴム変性樹脂を均一に分散させるために使用さ れる成分である。
前記ビニル系単量体の具体例としては、 たとえばスチレン、 一メチル スチレン、 パラメチルスチレン、 ジビニルベンゼンなどの芳香族ビニル単 量体、 アクリロニトリルやメ夕クリロ二トリルなどのシァン化ビニル単量 体、 塩化ビニル、 塩ィヒビニリデン、 フッ化ビニリデンなどのハロゲン化ビ 二ル系単量体、 メタクリル酸単量体、 メ夕クリル酸メチル、 メ夕クリル酸 ェチル、 メタクリル酸プチル、 メ夕クリル酸グリシジル、 メタクリル酸ヒ ドロキシェチル、 ジメタクリル酸エチレングリコール、 ジメタクリル酸 1 , 3ブチレングリコールなどのメタクリル酸エステル単量体、 アクリル酸 単量体、 アクリル酸メチル、 アクリル酸プチル、 アクリル酸グリシジル、 ァクリル酸ヒド口キシブチルなどのァクリル酸エステル単量体などがあげ られる。 これらは単独で用いてもよく 2種以上を併用してもよい。 また、 多段階で 1種または 2種以上のビニル系単量体を添加し重合してもよい。 これらのなかでは、 凝集肥大のさせ易さおよび耐衝撃性の発現という点か ら、 メタクリル酸エステル単量体および (または) アクリル酸エステル単 量体を 5 0〜1 0 0重量%、 さらには 7 0〜1 0 0重量%含むものが好ま しく、 また残りの成分は上述した芳香族ビニル単量体、 シアン化ビニル単 量体、 八口ゲン化ビニル単量体などがあげられる。
前記ビニル系単量体の使用量は、 全ゴムラテックス (固形分) 4 0〜9 8重量部、 さらには 6 0〜9 5重量部、 とくに 8 0〜 9 2重量部に対して、 2〜6 0重量部、 さらには 5〜4 0重量部、 とくに 8〜2 0重量部を合計 量が 1 0 0重量部になるように使用することが好ましい。 前記ビニル系単 量体の使用量が多すぎる場合にはゴム成分の含有量が少なくなりすぎて充 分な耐衝撃性が発現されなくなる傾向が生じ、 少なすぎる場合にはゴム変 性樹脂の粉体状態が悪くなり取り扱いが困難になる傾向がある。
前記ビニル系単量体の重合は、 通常の乳化重合法を用いることにより行 うことができ、 それに使用されるラジカル重合開始剤、 要すれば用いられ る連鎖移動剤、 さらには要すれば添加される乳化剤は、 前記アクリル系ゴ ムラテックスの製造で使用されうるものでよく、 使用量の制限も同じ制限 が適用されうる。
重合後のゴム変性樹脂は得られるラテックスからポリマ一を粉末として 分離して使用してもよく、 ラテックス状のまま使用してもよい。 ポリマ一 を分離する方法としては、 通常の方法、 たとえばラテックスに塩ィヒカルシ ゥム、 塩化マグネシウム、 硫酸マグネシウムなどの金属塩、 塩酸、 硫酸、 リン酸、 酢酸などの無機酸および有機酸を添加することによりラテックス を凝固、 分離、 水洗、 脱水、 乾燥する方法があげられる。 また、 スプレー 乾燥法も使用できる。
このようにして得られたゴム変性樹脂 (粉末状またはラテックス状) は、 各種の熱可塑性樹脂に配合され、 耐衝撃性が改善された熱可塑性樹脂組成 物が得られる。
前記熱可塑性樹脂の具体例としては、 たとえばポリ塩ィ匕ビニル、 塩素化 ポリ塩化ビニル、 ポリスチレン、 スチレン—アクリロニトリル共重合体、 スチレン一アクリロニトリル一 N—フエエルマレイミド共重合体、 α—メ チルスチレン一アクリロニトリル共重合体、 ポリメタクリル酸メチル、 メ タクリル酸メチル一スチレン共重合体、 ポリカーボネート、 ポリアミド、 ポリエチレンテレフタレ一ト、 ポリブチレンテレフタレ一ト、 1 , 4ーシ クロへキサンジメタノール変性ポリエチレンテレフ夕レートなどのポリェ ステル、 ブタジエンゴム/スチレン共重合体 (H I P S樹脂) 、 ブ夕ジェ ロニトリル共重合体 (A B S樹脂) 、 アクリル
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ロニトリル共重合体 (AA S樹脂) 、 エチレン —プロピレン共重合体ゴム/スチレンノアクリロニトリル共重合体 (A E S樹脂) 、 ポリフエ二レンエーテルなどがあげられる。 これらの熱可塑性 樹脂は、 単独で使用してもよく 2種以上を併用してもよい。 2種以上併用 する場合の具体例としては、 ポリカーボネート 5〜9 5重量%と1^ I P S 樹脂または A B S樹脂または AA S樹脂または A E S樹脂 5〜9 5重量% とを合計量が 1 0 0重量%になるように混合した樹脂、 ポリカーポネ一ト 5〜9 5重量%とポリエチレンテレフタレートまたはポリブチレンテレフ タレ一卜 5〜9 5重量%とを合計量が 1 0 0重量%になるように混合した 樹脂があげられる。
熱可塑性樹脂 1 0 0重量部に対するゴム変性樹脂の添加量は 0 . 1〜 1 5 0重量部であり、 好ましくは 0 . 5〜 1 2 0重量部が物性バランスの点 から好ましい。 前記添加量が少なすぎる場合には、 熱可塑性樹脂の耐衝撃 性が充分向上せず、 多すぎる場合には、 熱可塑性樹脂の剛性や表面硬度な どの特性を維持することが難しくなる。
ゴム変性樹脂粉末と熱可塑性樹脂との混合は、 ヘンシェルミキサー、 リ ポンプレンダ一などで混合したのち、 ロール、 押出機、 ニーダーなどで溶 融混練することにより行うことができる。
本発明の熱可塑性樹脂組成物には、 通常使用される配合剤、 たとえば可 塑剤、 安定剤、 滑剤、 紫外線吸収剤、 酸化防止剤、 難燃剤、 顔料、 ガラス 繊維、 充填剤、 高分子加工助剤、 高分子滑剤、 滴下防止剤などを配合する ことができる。 たとえば、 難燃剤の好ましい具体例は、 トリフエニルホス フェート、 縮合リン酸エステル、 安定化赤リンなどのリン系化合物やフエ ニル基含有ポリオルガノシロキサン系共重合体などのシリコーン系化合物 などがあげられ、 高分子加工助剤の好ましい具体例は、 メタクリル酸メチ ルーアクリル酸ブチル共重合体などのメタクリレー卜系 (共) 重合体があ げられ、 滴下防止剤の好ましい具体例は、 ポリテトラフルォロエチレンな どのフッ素系樹脂があげられる。 これらの配合剤の好ましい使用量は、 効 果—コストのパランスの点から熱可塑性樹脂 1 0 0重量部に対して、 0 . 1〜3 0重量部、 さらには 0 . 2〜2 0重量部、 とくには 0 . 5〜1 0重 量部である。
ゴム変性樹脂の熱可塑性樹脂への配合を、 熱可塑性樹脂のラテツクスと ゴム変性樹脂のラテックスとをいずれもラテックスの状態でブレンドした のち、 共凝固させて行なうことにより熱可塑性樹脂組成物をうることも可 能である。 '
得られた熱可塑性樹脂組成物の成形法としては、 通常の熱可塑性樹脂組 成物の成形に用いられる成形法、 たとえば、 射出成形法、 押出成形法、 ブ ロー成形法、 カレンダー成形法などを適用することができる。
得られた成形品は従来の耐衝撃改質剤を使用したものに比べて、 耐衝撃 性にすぐれたものになる。
つぎに本発明を実施例にもとづき具体的に説明するが、 本発明はこれら のみに限定されるものでない。 なお、 特にことわりのない限り、 以下の実 施例および比較例における「部」および変動係数以外の「%」は重量基準を表 す。
実施例および比較例における評価は、 つぎの方法にしたがって行った。
[ラテックスの固形分濃度および重合転化率]
反応後のラテックスのサンプルを 1 2 0 °Cの熱風乾燥器で 1時間乾燥し て固形分濃度 (加熱乾燥残分) を求めて、 ゴムラテックスの重合転化率は (固形分量 Z仕込み単量体量) X I 0 0 { % ) で算出した。 [平均粒子径]
測定装置として、 リード &ノースラップインスツルメント (LEED& NORTHRUP I NSTRUMENTS) 社製のマイクロトラック ( MI CROTRAC) UPAを用いて、 光散乱法により体積平均粒子径 ( nm) および粒子径分布の変動係数 (標準偏差/体積平均粒子径) X 10 0 (%) を測定した。
[溶剤不溶分量 (ゲル含有量) ]
ラテックスを 50°Cで 75時間乾燥させ、 そののち、 室温で減圧乾燥を 8時間して測定用試料を得た。 試料を室温でトルエンに 24時間浸漬し、 12000 r pmで 60分間遠心分離し、 試料中のトルエン不溶分の重量 百分率 (%) を算定した。
[アイゾット衝撃強度]
ASTM D— 256に準じて、 _30°C、 0°Cおよび 23°Cでノッチ つき 1 Z 4ィンチバーまたは 1/8ィンチバ一を用いて測定した。
[難燃性]
UL 94 V試験により評価した。
製造例 1
[シリコーンゴムラテックス (A— 1) の製造]
撹拌機、 還流冷却器、 チッ素吹込口、 単量体追加口、 温度計を備えた 5 口フラスコに、
成分 量 (部) 純水 189 ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム (SDBS) 0. 5 を仕込んだ。
つぎに、 系をチッ素置換しながら 70°Cに昇温し、 純水 1部と過硫酸力 リウム 0. 02部を添加してから、 つづいて 成分 量 (部) スチレン (ST) 0. 7 メ夕クリル酸ブチル (BMA) 1. 3 からなる混合液を一括添加して、 1時間撹拌して重合を完結させて、 ST — BMA共重合体のラテックスを得た。 重合転化率は 99%であった。 得 られたラテックスの固形分含有率は 1. 0%、 平均粒子径 10nmであつ た。 また、 このときの変動係数は 38 %であった。 ST— BMA共重合体 の溶剤不溶分量は 0 %であった。
別途、 つぎの成分からなる混合物をホモミキサーで 10000 r pmで 5分間撹拌してシリコーンゴム形成成分のェマルジヨンを調製した。
成分 量 (部) 純水 70
SDBS 0. 5 ォクタメチルシクロテトラシロキサン (D4) 94 ビニルトリエトキシシラン (VTES) 2 テトラエトキシシラン (TEOS) 2 つづいて、 ST— BMA共重合体を含むラテックスを 80°Cに保ち、 系 にドデシルベンゼンスルホン酸 2部と純水 18部を添加して系の pHを 1 . 7にしたのち、 上記シリコーンゴム形成成分のェマルジヨンを一括で添 加し、 6時間撹拌を続けたのち、 25 °Cに冷却して 20時間放置した。 そ の後、 水酸化ナトリウムで PHを 8. 4にして重合を終了し、 シリコーン ゴムラテックス (A— 1) を得た。 シリコーンゴム形成成分の重合転化率 は 85%であった。 得られたラテックス (A— 1) の固形分濃度は 23%、 平均粒子径 90 nm、 粒子径分布の変動係数 39 %、 溶剤不溶分量 71 % であった。 該シリコーンゴムラテックス中のシリコーンゴムは仕込み量お よび転化率からシリコーン成分 98 %および S T— B M A共重合体成分 2 %からなる。
製造例 2
[シリコーンゴムラテックス (A— 2) の製造]
製造例 1において、 用いるシリコーンゴム原料からビニルトリエトキシ シラン (VTES) のかわりにテトラエトキシシラン (TEOS) を用い て T E〇 Sの合計量を 3部にしたほかは製造例 1と同様にして重合を行い、 シリコーンゴムラテックス (A— 2) を得た。 得られたラテックスは固形 分濃度 23%、 平均粒子径 85nm、 粒子径分布の変動係数 37 %、 溶剤 不溶分量 81%であった。 該シリコ一ンゴムラテックス中のシリコーンゴ ムは仕込み量および転化率からシリコーン成分 98%および ST— BMA 共重合体成分 2%からなる。
製造例 3
[アクリルゴムラテックス (B— 1) の製造]
撹拌機、 還流冷却器、 チッ素吹込口、 単量体追加口、 温度計を備えた 5 口フラスコに
成分 量 (部) 純水 200 ォレイン酸ナトリウム 1. 3 を一括して仕込んだ。
系を撹拌しながらチッ素気流下に 70°Cまで昇温させ、 70°C到達後、 成分 量 (部) アクリル酸ブチル (BA) 4 メタクリル酸ァリル (A 1 MA) 0. 04 からなる混合物を一括添加して、 そののち過硫酸カリウム 0. 05部を添 加して 70 °Cで 1時間撹拌をつづけた。 そののち、 次の混合物を 5時間か けて滴下し、 滴下後 1時間撹拌をして重合を終了した。 成分 ' 量 (部)
BA 96
A 1 MA 0. 96 重合転化率は 99%であった。 得られたラテックスは、 固形分濃度 33%、 平均粒子径 80 nm、 粒子径分布の変動係数 28 %、 溶剤不溶分量 96 % であった。
実施例 1
撹拌機、 還流冷却器、 チッ素吹込口、 単量体追加口、 温度計を備えた 5 口フラスコに
成分 量 (部) 純水 240 シリコーンゴムラテックス (A— 1) (固形分) 1 1. 9 アクリルゴムラテックス (B— 1) (固形分) 73. 1 を一括して仕込んだ。 系を撹拌しながらチッ素気流下に 70°Cまで昇温し、 70°C到達後、 過硫酸カリウム 0. 03部を加得た。 ついで、 メタクリル 酸メチル (MMA) 15部を 1時間かけて滴下した。 但し、 MMAを 3部 滴下したところで、 凝集肥大化のため硫酸ナトリウム 1. 2部添加した。 その後残りの MMAを滴下添加し、 滴下終了後、 さらに 1時間撹拌を続け て重合を終了し、 ゴム変性樹脂 (I) のラテックス得た。 重合転化率は 9 9%であった。 得られたゴム変性樹脂粒子の平均粒子径は 185 nmであ り、 溶剤不溶分量は 90 %であった。
つぎに、 得られたラテックスを純水で固形分が 1 5%になるように希釈 したのち、 塩化カルシウム 2部を加えて凝固させ、 さらに凝固スラリーを 一旦 80°Cまで加温して冷却後、 脱水して乾燥してゴム変性樹脂 (I) か らなる粉末を得た。
重合度 800の塩化ビエル樹脂 100部にゴム変性樹脂 ( I ) Ί . 0部、 ォクチルスズメルカプタイド 3. 0部、 ステアリルアルコール 1. 0部、 ステアリン酸アミド 0. 5部、 モンタン酸ジオールエステル 0. 5部、 酸 化チタン 0. 5部、 高分子加工助剤 (鐘淵化学工業株式会社製:カネエー ス PA20) 1. 0部とをブレンドし、 50 mm単軸押出機 (田辺プラス チック機械株式会社製: VS 50— 26型) で溶融混練しペレットを製造 した。 得られたペレツトをシリンダー温度 195°Cに設定した射出成形機 (東芝機械株式会社製: I S— 170G) を用いて 1Z4インチアイゾッ ト試験片を作製した。 アイゾット試験結果を表 1に示す。
実施例 2
実施例 1において、 シリコーンゴムラテックス (A- 1) の代わりにシ リコ一ンゴムラテックス (A— 2) を用いたほかは実施例 1と同様にして、 ゴム変性樹脂 (II) からなる粉末を得た。 重合転化率は 99%であり、 ゴ ム変性樹脂粒子の平均粒子径は 180 nm、 溶剤不溶分量は 89 %であつ た。
ゴム変性樹脂 (I) の代わりにゴム変性樹脂 (II) を用いたほかは実施 例 1と同様にしてアイゾット試験をした。 結果を表 1に示す。
実施例 3
実施例 1において用いた MMAを ST75%とアクリロニトリル 25 % とからなる単量体混合物に代えたほかは実施例 1と同様にして、 ゴム変性 樹脂 (III) からなる粉末を得た。 重合転化率は 96%であり、 ゴム変性 樹脂粒子の平均粒子径は 160 nm、 溶剤不溶分量は 88 %であった。 ゴム変性樹脂 (I) の代わりにゴム変性樹脂 (ΙΠ) を用いたほかは実 施例 1と同様にしてアイゾット試験をした。 結果を表 1に示す。
比較例 1
ゴム粒子の存在下におけるビニル系単量体の重合を、 ゴム粒子の凝集共 肥大化をすることなく行なった。 すなわち、 実施例 1において硫酸ナトリウムを添加しないほかは、 実施 例 1と同様にしてゴム変性樹脂 ( ) の粉末を得た。 重合転化率は 99 %であり、 ゴム変性樹脂粒子の平均粒子径は 85 nm、 溶剤不溶分量は 8 9%であった。
ゴム変性樹脂 (I) の代わりにゴム変性樹脂 (I ' ) を用いたほかは実 施例 1と同様にしてアイゾット試験をした。 結果を表 1に示す。
比較例 2
重合途中で電解質を添加する代わりに凝集共肥大化された複合ゴムを用 いて、 実施例 1と同様にしてゴム粒子の存在下におけるビニル系単量体の 重合を行なった。
すなわち、 水 240部、 シリコーンゴムラテックス (A - 1) 1 1. 9 部 (固形分) およびアクリルゴムラテックス (B - 1) 73. 1部 (固形 分) をフラスコに仕込んで混合ゴムラテックスを得たのち、 70°Cチッ素 気流下で酢酸 0. 7部を加え、 さらに NaOHO. 5部加えて凝集共肥大 化ゴム (複合ゴム) を得た。 複合ゴム粒子の平均粒子径は 175 nmであ つた。
さらに、 得られた複合ゴムラテックスに、 MMA15部を 1時間かけて 滴下し、 滴下終了後、 1時間さらに撹拌して重合を終了し、 グラフト共重 合体粒子 (II' ) を得た。 重合転化率は 99%であり、 グラフト共重合体 粒子の平均粒子径は 185 nm、 溶剤不溶分量は 90 %であった。
ゴム変性樹脂 (I) の代わりにグラフト共重合体 (II' ) を用いたほか は実施例 1と同様にしてアイゾット試験をした。 結果を表 1に示す。
実施例 1 実施例 2 実施例 3 比較例 1 比較例 2 ァイリ"ット強度 23°C 65 55 35 13 20
(kJ/m2) 0°C 11 10 9 7 8 表 1に示された結果から、 本発明のゴム変性樹脂を塩化ビニル樹脂の耐 衝撃改質剤として用いた場合に高い耐衝撃性改良効果が発現されることが わかる。
実施例 4
重量平均分子量 23000の 2, 2—ビス (4—ヒドロキシフエニル) プロパンをビスフエノール成分とするポリカーポネ一ト樹脂 100部に対 して、 実施例 1で得られたゴム変性樹脂 (I) を 3部、 フエノール系安定 剤 (ゼネ力 (ZENECA) 製トパノール CA) 0. 3部、 リン系安定剤
(旭電化工業株式会社製アデカスタブ PEP 36) 0. 3部を配合し、 4 0 mm単軸押出機 (田畑機械株式会社製 HW— 40-28) で溶融混鍊し てペレツトを得た。 得られたペレツトを 11 Otにて 5時間以上乾燥後、 シリンダー温度 290°Cに設定した射出成形機 (株式会社ファナック (F ANUC) 製 FAS 100B ) で 1 /4インチアイゾット試験片を作製 して、 アイゾット試験をした。 結果を表 2に示す。
比較例 3
ゴム変性樹脂 (I) の代わりに比較例 2で得られたグラフト共重合体粒 子 (ΙΓ ) を用いたほかは実施例 4と同様にしてアイゾット試験をした。 結果を表 2に示す。
表 2
Figure imgf000032_0001
表 2に示された結果から、 本発明のゴム変性榭脂をポリ力一ポネ一ト樹 脂の耐衝撃改質剤として用いた場合に、 シリコーンゴムとアクリルゴムと からなる複合ゴムを含有したグラフト共重合体を用いた場合に比べて高い 耐衝撃性改良効果を発現することがわかる。 実施例 5〜 6
実施例 1のゴム変性樹脂 (I) の製造において、 シリコーンゴムラテツ クス (A— 1) の量を 18部 (固形分) 、 アクリルゴムラテックス (B— 1) の量を 72部 (固形分) 、 MMAの量を 1 0部、 硫酸ナトリウム量を 1. 5部に変更したほかは実施例 1と同様にしてゴム変性樹脂 (I V) の ラテックスを得た。 MMAの重合転化率は、 99%であった。 ゴム変性樹 脂粒子の平均粒子径は 190 nmであり、 溶剤不溶分量は 86%であった。 得られたラテックスを実施例 1と同様に凝固処理してゴム変性樹脂 ( I V ) の粉末を得た。
得られたゴム変性樹脂 (I V) を用いて表 3に示す処方の配合物を作成 し 2軸押出機 (日本製鋼所株式会社製 TEX 44 S) で溶融混練してペレ ットを得た。 得られたペレットを 1 10°Cにて 5時間以上乾燥後、 シリン ダ一温度 280でに設定した射出成形機 (株式会社ファナック (FANU C) 製 FAS 100 B) で 1/8インチアイゾット試験片、 1/16イン チ難燃評価用試験片を作製して、 アイゾット試験および難燃性評価をした。 結果を表 3に示す。
比較例 4〜 5
比較例 4として、 実施例 5において、 ゴム変性樹脂 (I) の代わりにシ リコーン系難燃剤 (信越化学株式会社製 KR— 219) と置き換え、 KR —21 9の使用量を 8部にしたほかは実施例 5と同様にした。
比較例 5として、 実施例 5において、 ゴム変性樹脂 (I) およびシリコ 一ン系難燃剤を用いないほかは実施例 5と同様にした。
アイゾット試験および難燃性評価の結果を表 3に示す。
比較例ら〜 Ί
比較例 6として、 実施例 6において、 ゴム変性樹脂 (I) を用いないほ かは実施例 6と同様にした。 比較例 7として、 実施例 6において、 ゴム変性樹脂 ( I ) およびリン系 難燃剤のトリフエニルホスフエ一トを用いないほかは実施例 6と同様にし た。
アイゾット試験および難燃性評価の結果を表 3に示す。
CO
Figure imgf000034_0001
なお、 表中の PCは、 重量平均分子量 23000の 2, 2—ビス (4— ヒドロキシフエニル) プロパンをビスフエノール成分とするポリ力一ポネ —ト樹脂、 PETは対数粘度 0. 75のポリエチレンテレフタレ一ト樹脂、 KR-219は信越化学株式会社製シリコーン系難燃剤 KR— 219、 P TFEはポリテトラフルォロエチレン、 AO— 60はフエノール系安定剤 (旭電化工業株式会社製アデカスカブ AO— 60) 、 PEP 36はリン系 安定剤 (旭電化工業株式会社製アデカスタブ PEP 36) を示す。
表 3に示された結果から、 本発明のゴム変性樹脂はシリコーン系難燃剤 またはリン系難燃剤で難燃化したポリカーポネ一ト /ポリエチレンテレフ 夕レート混合樹脂の難燃レベルを維持しながら、 耐衝撃性の改良が可能な ことがわかる。
実施例 7
ポリカーボネート樹脂 (日本ジ一ィ一プラスチック株式会社製レキサン 121) 70部および ABS樹脂 (三井化学株式会社製サンタック AT 0 5) 30部に、 実施例 1で得られたゴム変性樹脂 (I) 5部、 フエノール 系安定剤 (ゼネ力 (ZENECA) 製トパノール CA) 0. 3部、 リン系 安定剤 (旭電化工業株式会社製アデカスタブ PEP 36) 0. 3部を配合 し、 40mm単軸押出機 (田畑機械株式会社製 HW—40— 28) で溶融 混鍊してペレットを得た。 得られたペレットを 110でにて 5時間以上乾 燥後、 シリンダー温度 260°Cに設定した射出成形機 (株式会社ファナツ ク (FANUC) 製 FAS 100B ) で 1 /4インチアイゾット試験片 を作製して、 アイゾット試験をした。 結果を表 4に示す。
比較例 8
実施例 7において、 ゴム変性樹脂 (I) を用いないほかは実施例 7と同 様にしてアイゾット試験をした。 結果を表 4に示す。 表 4
Figure imgf000036_0001
表 4の結果から、 本発明のゴム変性樹脂はポリカーポネート /A B S混 合樹脂においても耐衝撃性改良効果を示すことがわかる。 産業上の利用可能性
本発明によれば、 シリコーンゴムラテックスとァクリル系ゴムラテック スの存在下にビニル系単量体を重合し、 その重合中に重合体粒子を凝集共 肥大化させることにより、 耐衝撃性付与効果の著しく改良されたゴム変性 樹脂をうることができる。 該ゴム変性樹脂は、 耐衝撃性改質剤として種々 の熱可塑性樹脂に適用でき、 該ゴム変性樹脂と熱可塑性樹脂からなる熱可 塑性樹脂組成物は耐衝撃性にすぐれたものである。

Claims

言青求の範囲
1. (A) シリコーンゴムラテックスと (B) アクリル系ゴムラテックス の存在下にビエル系単量体を重合させ、 該重合中に重合体粒子を凝集共 肥大化させて得られるゴム変性樹脂。
2. 全ゴム成分 1 0 0重量%に対してシリコーン量が 1〜 9 0重量%であ る請求の範囲第 1項記載のゴム変性樹脂。
3. 全ゴムラテックス 4 0〜9 8重量部 (固形分) の存在下にビニル系単 量体 2〜6 0重量部 (合計量が 1 0 0重量部) を重合させてなる請求の 範囲第 1または 2項記載のゴム変性樹脂。
4. ビエル系単量体が、 芳香族ビニル単量体、 シアン化ビニル単量体、 ハ ロゲン化ビエル単量体、 (メタ) アクリル酸および (メタ) アクリル酸 エステル単量体よりなる群から選ばれた少なくとも 1種の単量体である 請求の範囲第 1、 2または 3項記載のゴム変性樹脂。
5. 請求の範囲第 1項記載のゴム変性樹脂 0 . 1〜 1 5 0重量部と熱可塑 性樹脂 1 0 0重量部とからなる熱可塑性樹脂組成物。
6. ゴム変性樹脂の製造に用いられるビエル系単量体が、 芳香族ビエル単 量体、 シアン化ビエル単量体、 ハロゲン化ビニル単量体、 (メタ) ァク リル酸および (メタ) アクリル酸エステル単量体よりなる群から選ばれ た少なくとも 1種の単量体である請求の範囲第 5項記載の熱可塑性樹脂 組成物。
7. 熱可塑性樹脂が、 ポリ塩化ビニル、 塩素化ポリ塩化ビニル、 ポリスチ レン、 スチレン一ァクリロニトリル共重合体、 スチレン一ァクリロニ卜 リル— N—フエニルマレイミド共重合体、 α—メチルスチレン一ァクリ ロニトリル共重合体、 ポリメ夕クリル酸メチル、 メタクリル酸メチルー スチレン共重合体、 ポリ力—ポネート、 ポリアミド、 ポリエステル、 Η I PS樹脂、 ABS樹脂、 AAS樹脂、 AES樹脂、 ポリフエ二レンェ —テルよりなる群から選ばれた少なくとも 1種の熱可塑性樹脂である請 求の範囲第 5または 6項記載の熱可塑性樹脂組成物。
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