JP2009298965A - 樹脂組成物又はその成形体 - Google Patents
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Abstract
透明性、耐熱性、耐衝撃性及び剛性のバランスがよく、色相が良好で、かつ不純物の含有量が少ない樹脂組成物又はその成形体を提供する。
【解決手段】
(メタ)アクリル酸エステル単量体単位が60〜99質量%、芳香族ビニル化合物単量体単位が40〜1質量%である共重合体をイミド化剤で処理して得られるイミド変性物中に、グラフト共重合体が粒子状に分散してなる樹脂組成物であって、上記イミド変性物中のイミド単位が20〜90質量%であり、上記イミド変性物及び上記グラフト共重合体の比率が、イミド変性物:グラフト共重合体=60〜99質量部:40〜1質量部(但しイミド変性物及びグラフト共重合体の合計を100質量部とした場合)であることを特徴とする樹脂組成物が提供される。
【選択図】 なし
Description
本明細書において、「〜」という記号は「以上」及び「以下」を意味する。例えば、「A〜B」というのは、A以上でありB以下であるという意味である。
上記イミド変性物は、(メタ)アクリル酸エステル単量体単位と芳香族ビニル化合物単量体単位からなる共重合体をイミド化剤で処理して得られるイミド変性物である。
(メタ)アクリル酸エステル単量体単位と芳香族ビニル化合物単量体単位からなる共重合体の製造方法については、特に制限はなく、一般的な重合方法を用いることができる。
上記イミド化剤については特に制限はなく、公知の物を用いることができる。イミド化剤は、例えば、メチルアミン、シクロヘキシルアミン、アンモニア等が使用できる。特に、良好な耐熱性が得られ、安価という点において、メチルアミンが好ましく用いられる。
本実施形態におけるグラフト共重合体とは、ジエン系ゴム状弾性体に、(メタ)アクリル酸エステル系単量体単位と芳香族ビニル化合物単量体単位からなる共重合体(A)がグラフトしてなるグラフト共重合体である。
上記グラフト共重合体の製造方法については、特に制限はないが、ラテックス状のジエン系ゴム状弾性体の存在下で、(メタ)アクリル酸エステル系単量体、芳香族ビニル化合物単量体、さらには必要に応じて共重合可能なエチレン系不飽和単量体を乳化グラフト重合して製造する方法が好ましく用いられる。この方法は、目的とする粒子径が得やすいという点において好ましい。
上記イミド変性物に上記グラフト共重合体を分散させる方法については、特に制限はなく、例えば、イミド変性物及びグラフト共重合体を単軸押出機、二軸押出機、バンバリーミキサー等に供給して溶融混練する方法や、(メタ)アクリル酸エステル単量体単位と芳香族ビニル化合物単量体単位からなる共重合体にグラフト共重合体を分散させた後、イミド化剤で処理する方法等が採用できる。これらの方法は、グラフト共重合体を均一に分散させることができるので好ましい。
本実施形態に係る樹脂組成物は、(メタ)アクリル酸エステル単量体単位が60〜99質量%、芳香族ビニル化合物単量体単位が40〜1質量%である共重合体をイミド化剤で処理して得られるイミド変性物中に、グラフト共重合体が粒子状に分散してなる樹脂組成物であって、上記イミド変性物中のイミド単位が20〜90質量%であり、上記イミド変性物及び上記グラフト共重合体の比率が、イミド変性物:グラフト共重合体=60〜99質量部:40〜1質量部(但しイミド変性物及びグラフト共重合体の合計を100質量部とした場合)であるため、透明性・耐熱性・耐衝撃性・剛性のバランスがよく、色相が良好で、かつ不純物の含有量が少ない。
攪拌翼に多段パドルを備えた、容積約20L(リットル)の完全混合型連続反応槽、容積約11Lの塔式プラグフロー型連続反応槽、予熱器を付したフラッシュ型脱揮槽を直列に接続して構成した。そして、メタクリル酸メチル(以下「MMA」)とスチレンを合計100質量部、溶剤として12質量部のエチルベンゼン、重合開始剤としてt−ブチルパーオキシイソプロピルモノカーボネート0.008質量部、n−ドデシルメルカプタン0.3質量部を混合し原料溶液とした。
上記共重合体を、イミド化剤としてメチルアミンを用いて、イミド化変性物の製造を行った。押出機としてノズル付バレル・ベント付バレルを付した口径35mm、L/D=40の二軸押出機(東芝機械社製TEM35B)を用いた。各温調ゾーンの設定温度を230℃、スクリュー回転数300rpmとして、ホッパーから共重合体を3kg/hrで投入し、ニーディングゾーンで樹脂を溶融、充満させた後、ノズルからメチルアミンを注入した。反応ゾーンの末端にはシールリングを入れて樹脂を充満させた。反応後の副生成物および過剰のメチルアミンを、ベント口の圧力を−0.02MPaに減圧して脱気した。そして、ストランド状に押出し切断することにより、ペレット形状のイミド変性物を得た。
容積200Lのオートクレーブに純水56kg、オレイン酸カリウム400g、ロジン酸カリウム1200g、炭酸ナトリウム1.2kg、過硫酸カリウム410gを加えて攪拌下で均一に溶解した。次いで、ブタジエンとスチレン合計80kg、t−ドデシルメルカプタン380gを加え、攪拌しながら温度60℃で30時間重合し、さらに70℃に昇温して30時間放置して重合を完結し、ラテックス状のジエン系ゴム状弾性体を得た。
撹拌機を付した容積約5Lの第1完全混合型反応器、撹拌機を付した容積約15Lの第2完全混合型反応器、容積約40Lの塔式プラグフロー型反応器、予熱器を付した脱揮槽を直列に接続して構成した。ブタジエンゴム(旭化成ケミカルズ社製タフデン2000AS,スチレン単位含有量25%)12質量部を、MMA57質量部とスチレン43質量部、エチルベンゼン12質量部で構成される混合溶液に溶解し、t−ブチルパーオキシイソプロピルモノカーボネート0.008質量部を混合し原料溶液とした。この原料溶液を毎時5kgで温度108℃に制御した第1完全混合型反応器に導入した。第1完全混合型反応器より反応液を連続的に抜き出し、この反応液にn−ドデシルメルカプタンを毎時2.0g加えた後、温度130℃に制御した第2完全混合型反応器に導入した。なお、第2完全混合型反応器の撹拌数は250rpmで実施した。
上記イミド変性物及びグラフト共重合体を、ヘンシェルミキサーで混合した後、二軸押出機(東芝機械(株)社製TEM−35B)を用いて、シリンダー温度230℃で溶融混練してペレット形状の樹脂組成物を得た。
試料を重クロロホルムに溶解し、FT−NMR(日本電子社製FX−90Q型)を用いて測定した。
試料を固体のまま、赤外分光光度計(日本電子株式会社製JIR−5300)を用いて、室温にてIRスペクトルを測定した。得られたスペクトルより、1720cm−1のエステルカルボニル基に帰属される吸収強度(Absester)と、1660cm−1のイミドカルボニル基に帰属される吸収強度(Absimide)の比から、以下の式[数2]によりイミド化率(Im%)を測定し、イミド変性物100質量%に対する質量%に換算した。
試料をテトラハイドロフランに溶解し、下記条件にてGPC測定を行った。
装置名:SYSTEM−21 Shodex(昭和電工社製)
カラム:PL gel MIXED−Bを3本直列
温度:40℃
検出:示差屈折率
溶媒:テトラハイドロフラン
濃度:2質量%
検量線:標準ポリスチレン(PS)(PL社製)を用いて作製した。
試料をN,N−ジメチルホルムアミド(DMF)に溶解し、レーザー回析散乱法粒子径分布測定機(COULTER社LS230型)を用いて測定を行った。
アッベ屈折計((株)アタゴ社製の商品名『アッベ屈折計2−T』)を用いて測定を行った。
上記の製造方法によって得られた各樹脂組成物について、下記の方法により評価を行った。
試料を射出成形機(東芝機械社製IS−50EPN)を用いてシリンダー温度220℃、金型温度50℃の条件で成形し、55×90×3mm寸法の角板試験片を作成した。JIS K7105に基づき、ヘーズメーター(日本電色工業社製NDH2000)を用いてヘーズを測定し、成形品内のヘーズ(単位:%)の最大値で示した。ヘーズが3%以下を合格とした。
試料を射出成形機(東芝機械社製IS−50EPN)を用いてシリンダー温度220℃、金型温度50℃の条件で成形し、長さ80mm、幅10mm、厚さ4mmのバーを成形した。この成形品より10mm×10mm×4mmの試験片を切り出し、JIS K7206に基づき、東洋精機製作所社製HDT&VSPT試験装置を用い、50法(荷重50N、昇温速度50℃/時間)でビカット軟化温度(以下、VSTと略す。)を測定した(単位:℃)。VSTが100℃以上を合格とした。
試料を射出成形機(東芝機械社製IS−50EPN)を用いてシリンダー温度220℃、金型温度50℃の条件で成形し、長さ80mm、幅10mm、厚さ4mmのバーを成形した。この成形品に先端半径0.25mm、深さ2mmの切り欠きを入れエッジワイズ試験片とした。JIS K7111に基づき、安田精機製作所全自動シャルピー衝撃試験機を用い、試験片固定台間距離62mmの条件でシャルピー衝撃強度を測定した(単位:kJ/m2)。シャルピー衝撃強度が7kJ/m2以上を合格とした。
試料を射出成形機(東芝機械社製IS−50EPN)を用いてシリンダー温度220℃、金型温度50℃の条件で成形し、長さ80mm、幅10mm、厚さ4mmのバーを成形した。この成形品を用い、JIS K7171に基づき、東洋ボールドウイン自動曲げ試験装置RTM−100を用い、片支持台間距離60mm、試験速度2mm/minの条件で曲げ弾性率を測定した(単位:MPa)。曲げ弾性率が2000MPa以上を合格とした。
試料を射出成形機(東芝機械社製IS−50EPN)を用いてシリンダー温度220℃、金型温度50℃の条件で成形し、55×90×3mm寸法の角板試験片を作成した。色差計(日本電色工業社製Σ―80)を用いてb値を測定し、成形品内のb値の最大値で示した。b値が1以下を合格とした。
本発明に係る実施例1〜8の樹脂組成物は、充分な透明性、耐熱性、耐衝撃性及び剛性をバランスよく有し、かつ良好な色相を有していることがわかる。そのことについて、以下に説明する。
Claims (9)
- (メタ)アクリル酸エステル単量体単位が60〜99質量%、芳香族ビニル化合物単量体単位が40〜1質量%である共重合体をイミド化剤で処理して得られるイミド変性物中に、グラフト共重合体が粒子状に分散してなる樹脂組成物であって、
前記イミド変性物中のイミド単位が20〜90質量%であり、前記イミド変性物及び前記グラフト共重合体の比率が、イミド変性物:グラフト共重合体=60〜99質量部:40〜1質量部(但しイミド変性物及びグラフト共重合体の合計を100質量部とした場合)であることを特徴とする樹脂組成物。 - 前記イミド変性物及び前記グラフト共重合体の屈折率差が0.005未満であることを特徴とする請求項1に記載の樹脂組成物。
- 前記グラフト共重合体の粒子径が0.2〜0.7μmであることを特徴とする請求項1又は2に記載の樹脂組成物。
- 前記(メタ)アクリル酸エステル単量体単位がメチルメタクリレートであることを特徴とする請求項1〜3に記載の樹脂組成物。
- 前記芳香族ビニル化合物単量体単位がスチレンであることを特徴とする請求項1〜4に記載の樹脂組成物。
- 前記共重合体の重量平均分子量Mwが70000〜150000であり、重量平均分子量Mw/数平均分子量Mnが1.7〜2.3であることを特徴とする請求項1〜5に記載の樹脂組成物。
- 前記イミド化剤がメチルアミンであることを特徴とする請求項1〜6に記載の樹脂組成物。
- 前記グラフト共重合体が含むジエン系ゴム状弾性体が、ポリブタジエン、スチレン−ブタジエンブロック共重合体又はスチレン−ブタジエンランダム共重合体であることを特徴とする請求項1〜7に記載の樹脂組成物。
- 請求項1〜8のいずれかに記載の樹脂組成物を成形してなる成形体。
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