説明

ゴム質重合体含有材料、この製造方法、これを配合してなる熱可塑性樹脂

本発明の、ジエン系ゴムを主成分とするゴム質重合体と、スルホン酸系もしくは硫酸系アルカリ金属塩と、Si系化合物およびTi系化合物ならびにMg、Al、Ca、BaおよびZnの塩化物、炭酸塩および硫酸塩よりなる群から選ばれた化合物からなる1種または2種以上の無機微粉末、および/またはガラス転移温度が40℃〜85℃の硬質共重合体とを含むことを特徴とするゴム質重合体含有材料は、粉体特性が優れており、また熱可塑性樹脂の特性を改善するために配合する用途において有用である。また、本発明のゴム質重合体含有材料を熱可塑性樹脂に配合してなる熱可塑性樹脂組成物は、成型時の滑性、熱安定性等が優れており、優れた表面外観および耐衝撃性を有し、各種成型品の製造に用いることができる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、熱可塑性樹脂の特性を改善するために配合する用途において有用なゴム質重合体含有材料およびこの製造方法ならびにこれを熱可塑性樹脂に配合してなる熱可塑性樹脂組成物に関する。
【背景技術】
【0002】
従来より、熱可塑性樹脂に耐衝撃性を付与する方法として、ゴム状弾性体を配合する方法が知られている。例えば、ポリ塩化ビニル系樹脂は、機械的性質、化学的性質が優れている樹脂であるため、広く各分野に用いられているが、耐衝撃性が低いという短所を改良するために数多くの研究が行われてきた。
【0003】
これまでに、ABS樹脂、MBS樹脂およびポリアクリル酸アルキルエステルゴム重合体に、メチルメタクリレート、スチレンおよびアクリロニトリル等の単量体をグラフト重合させたもの等の耐衝撃性改質樹脂を、ポリ塩化ビニル系樹脂に配合して、耐衝撃性を付与する方法が提案されている。
【0004】
一方、熱可塑性樹脂の成型に際して、加工性改良のために各種添加剤を使用する場合があるが、溶融挙動や流動挙動の改良のために(メタ)アクリレート系重合体を用いることができることが知られている。また、滑性調整のために、各種の滑剤を使用する場合があるが、滑剤の種類によっては、成型中にプレートアウトを生じ、成型物の外観の悪化が生じることがある。
【0005】
さらに、ゴム質重合体は粉体として製造されることがあるが、粉体の取り扱い性が問題となる場合がある。具体的には、貯蔵中に粉体が固まるブロッキング現象や、粉体の流動性の不足によるホッパーや輸送ラインの詰まりなどが生じる事例がある。粉体特性を改良するために、種々の方法が検討され、例えば、特許文献1では、ゴム質重合体、特定のビニル系重合体および滑剤からなる粉体組成物が提案されている。しかし、粉体特性の改良効果は、いまだ不十分な水準である。
【0006】
【特許文献1】特許第3132040号公報
【0007】
また、特許文献2には、ガラス転移温度が−40℃以上の重合体エマルジョン(固形分)100重量部に対して、平均粒子径が50μm以下の金属または金属化合物1〜300重量部を混合した混合物を噴霧乾燥することを特徴とする、帯電防止剤、塗料、電磁波シールド剤等の用途に適した粉末粒子の製造方法が開示されている。さらに特許文献3には、ゴム含有グラフト共重合体粉末100質量部と、脂肪酸により表面処理が施され、平均粒径が5.0μm以下、見掛け密度が0.35g/ml以下であり、Mg、Ca、Ba、Znよりなる群より選ばれた元素を含む無機微粉末0.01〜5.0質量部とを含有することを特徴とする、樹脂の耐衝撃性の改良に有効なグラフト共重合体混合粉体であって粉体輸送時の閉塞、ブロッキング等を回避することのできるグラフト共重合体混合粉体が開示されている。
【0008】
【特許文献2】特開平5−295123号公報
【特許文献3】特開2002−265743号公報
【0009】
これまで、上記の各課題に対して、種々の改良方法が提案されてきたが、全ての課題に対して十分な水準の効果が得られるゴム質重合体含有材料は、見出されていなかった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0010】
上記の状況に鑑み、本発明の目的は、熱可塑性樹脂の特性を改善するために配合する用途において有用な、ゴム質重合体含有材料およびこれを熱可塑性樹脂に配合してなる熱可塑性樹脂組成物を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0011】
本発明者らは、上記課題を解決するために、鋭意検討を行い、本発明を完成するに至った。すなわち、本発明は、ジエン系ゴムを主成分とするゴム質重合体と、スルホン酸系もしくは硫酸系アルカリ金属塩と、Si系化合物およびTi系化合物ならびにMg、Al、Ca、BaおよびZnの塩化物、炭酸塩および硫酸塩よりなる群から選ばれた化合物からなる1種または2種以上の無機微粉末、および/またはガラス転移温度が40℃〜85℃の硬質共重合体とを含むことを特徴とするゴム質重合体含有材料である。
【0012】
上記本発明のゴム質重合体含有材料は、前記スルホン酸系もしくは硫酸系アルカリ金属塩の含有量が、ゴム質重合体100質量部に対し1〜10質量部であることが好ましい。
さらに、上記本発明のゴム質重合体含有材料は、前記無機微粉末の含有量が、ゴム質重合体100質量部に対し0.05〜8質量部であることが好ましい。
さらに、上記本発明のゴム質重合体含有材料は、前記硬質共重合体の含有量が、ゴム質重合体100質量部に対し0.5〜10質量部であることが好ましい。
さらに、上記本発明のゴム質重合体含有材料は、前記硬質共重合体が、20万〜500万の重量平均分子量を有する硬質共重合体であることが好ましい。
【0013】
また、本発明は、前記本発明のゴム質重合体含有材料を熱可塑性樹脂に配合してなる熱可塑性樹脂組成物である。
【0014】
また、本発明は、ゴム質重合体ラテックスを乾燥機中で噴霧乾燥することによって得られるゴム質重合体含有材料の製造方法であって、
スルホン酸系または硫酸系アルカリ金属塩を含むジエン系ゴムを主成分とするゴム質重合体ラテックスを連続して噴霧装置で噴霧している乾燥機内に、該噴霧装置とは独立した噴霧装置で40℃〜85℃のガラス転移温度を有する硬質共重合体のラテックスを連続的に噴霧すること、および/または、
Si系化合物およびTi系化合物ならびにMg、Al、Ca、BaおよびZnの塩化物、炭酸塩および硫酸塩よりなる群から選ばれた化合物からなる1種または2種以上の無機微粉末を、前記ラテックスとは独立に、連続的に投入すること、を特徴とするゴム質重合体含有材料の製造方法である。
【0015】
なお、本発明において、(メタ)アクリレートのような記載は、アクリレートまたはメタクリレートを表す。
【発明の効果】
【0016】
本発明のゴム質重合体含有材料は、粉体特性が優れており、また熱可塑性樹脂の特性を改善するために配合する用途において有用である。また、本発明のゴム質重合体含有材料を熱可塑性樹脂に配合してなる熱可塑性樹脂組成物は、成型時の滑性、熱安定性等が優れており、優れた表面外観および耐衝撃性を有し、各種成型品の製造に用いることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0017】
以下、本発明について詳細に説明する。
本発明におけるゴム質重合体は、ジエン系ゴムを主成分とする。
【0018】
[ゴム質重合体]
(ジエン系ゴム)
ジエン系ゴムとしては、ポリブタジエン、ポリイソプレン、スチレン−ブタジエン共重合体、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体、ポリクロロプレンなどを挙げることができる。
好ましくは、ゴム重合に用いる単量体は、単量体全量を100質量%とした場合、1,3−ブタジエン(Bdと表すことがある)、イソプレン、クロロプレン等のジエン系単量体を60質量%以上、より好ましくは65質量%以上、残余が前記ジエン系単量体と共重合しうる一種または二種以上のビニル系単量体とからなる。
【0019】
ジエン系単量体と共重合しうるビニル系単量体としては、スチレン(Stと表すことがある)、α−メチルスチレン等の芳香族ビニル、メチルメタクリレート、エチルメタクリレート等のメタクリル酸アルキルエステル、エチルアクリレート、n−ブチルアクリレート等のアクリル酸アルキルエステル、アクリロニトリル、メタクリロニトリル等の不飽和ニトリル、メチルビニルエーテル、ブチルビニルエーテル等のビニルエーテル、塩化ビニル、臭化ビニル等のハロゲン化ビニル、塩化ビニリデン、臭化ビニリデン等のハロゲン化ビニリデン、グリシジルアクリレート、グリシジルメタクリレート、アリルグリシジルエーテル、エチレングリコールグリシジルエーテル等のグリシジル基を有するビニル系単量体、ジビニルベンゼン、エチレングリコールジメタクリレート、1,3−ブチレングリコールジメタクリレート等の多官能性単量体等を用いることができる。また、これらのビニル系単量体は、単独で、または二種以上を組み合わせて使用することができる。
【0020】
ジエン系ゴムの重合方法としては、乳化重合法が通常用いられる。
本発明におけるジエン系ゴムの乳化重合においては、不均化ロジン酸、オレイン酸、ステアリン酸などの高級脂肪酸のアルカリ金属塩といった公知の乳化剤、及び/又はスルホン酸系、硫酸系アルカリ金属塩から選ばれた乳化剤を使用することができる。これらの中では、スルホン酸系、硫酸系アルカリ金属塩を用いることが好ましい。
【0021】
スルホン酸系または硫酸系アルカリ金属塩の具体例としては、例えばドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウムなどのアルキルベンゼンスルホン酸アルカリ金属塩、アルキルジフェニルエーテルジスルホン酸ナトリウムなどのアルキルジフェニルエーテルジスルホン酸アルカリ金属塩、ラウリル硫酸ナトリウムなどの硫酸第一アルキルアルカリ金属塩や硫酸第二アルキルアルカリ金属塩等を挙げることができる。これらの乳化剤は、単独でまたは二種以上を組み合わせて使用することができる。前記乳化剤を使用することにより、本発明のゴム質重合体含有材料を熱可塑性樹脂に配合してなる熱可塑性樹脂組成物の成型時に、滑性が良好となり、またプレートアウトなどを生じることなく長期生産安定性を確保することができる。
【0022】
また、重合安定性を向上させる目的で、乳化分散剤を使用することができる。乳化分散剤の具体例としては、例えばβ−ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物のナトリウム塩などを挙げることができる。
【0023】
ジエン系ゴムの重合方法としては、一段または二段以上の多段重合法を採用することができる。多段重合の際は、重合に用いる単量体の一部を予め反応系内に仕込み、重合開始後、残りの単量体を一括もしくは分割して添加する方式または連続的に添加する方式とすることが好ましい。このような重合方式をとることにより、重合安定性が向上し、所望の粒径および粒径分布を有するジエン系ゴムラテックスを安定して調製することができる。
【0024】
ジエン系ゴムラテックスの平均粒子径は、一般的には、重量平均粒子径(dw)で50〜400nm、好ましくは70〜300nmである。重量平均粒子径(dw)を50nm以上とすると、本発明のゴム質重合体含有材料を熱可塑性樹脂に配合してなる熱可塑性樹脂組成物の耐衝撃性が充分向上し、重量平均粒子径を400nm以下とすると、表面外観が良好な成型品が得られ、また耐衝撃性とポリ塩化ビニル系樹脂に添加した場合の透明性とのバランスを両立できる。
【0025】
(ジエン系ゴムを主成分とするゴム質重合体の調製)
本発明におけるジエン系ゴムを主成分とするゴム質重合体は、このようなジエン系ゴムに、ビニル系単量体をグラフト共重合することにより調製することができる。
【0026】
例えば、前記ジエン系ゴムラテックスの存在下に、メタクリル酸アルキルエステルを主成分とする単量体、例えば一種または二種以上のメタクリル酸アルキルエステルと、所望の場合には、これと共重合可能なビニル系単量体とからなる単量体混合物を一段または二段以上の多段グラフト重合することによりゴム質重合体を調製することができる。
【0027】
グラフト重合は、三段グラフト重合とするのが好ましい。グラフト重合の第一段目にメタクリル酸アルキルエステルを主成分とする単量体を用いると、本発明のゴム質重合体含有材料を熱可塑性樹脂に配合してなる熱可塑性樹脂組成物の耐衝撃性が向上し、またゴム質重合体含有材料と熱可塑性樹脂との相溶性が向上する。グラフト重合の第二段目に芳香族ビニル化合物を主成分とする単量体を用いると、ゴム質重合体の流動性が向上するので好ましい。グラフト重合の第三段目に、メタクリル酸アルキルエステルを主成分とする単量体を用いると、本発明のゴム質重合体含有材料を熱可塑性樹脂に配合してなる熱可塑性樹脂組成物の表面の艶を向上させることができる。
【0028】
メタクリル酸アルキルエステルと共重合可能なビニル系単量体の具体例としては、例えば、スチレン、α−メチルスチレンならびにこれらのハロゲン置換体およびアルキル置換スチレン等の芳香族ビニル、エチルアクリレート、n−ブチルアクリレート等のアクリル酸アルキルエステル、アクリロニトリル、メタクリロニトリル等の不飽和ニトリル、グリシジルアクリレート、グリシジルメタクリレート、アリルグリシジルエーテル、エチレングリコールグリシジルエーテル等のグリシジル基を有するビニル系単量体等を挙げることができる。これらの単量体は、単独でまたは二種以上を組み合わせて使用することができる。
【0029】
ゴム質重合体のジエン系ゴム成分の含有量は、通常50〜90質量%が好ましく、さらに好ましくは55〜85質量%である。ジエン系ゴム成分の含有量を50質量%以上とすると、本発明のゴム質重合体含有材料を熱可塑性樹脂に配合してなる熱可塑性樹脂組成物の耐衝撃性が向上し、ジエン系ゴム成分の含有量を90質量%以下とすると、本発明のゴム質重合体含有材料の熱可塑性樹脂への分散性が向上し、熱可塑性樹脂が有する優れた特性を保持したまま耐衝撃性等の物性を向上させることができる。
【0030】
グラフト重合の方法としては、ゴム重合と同様に、通常乳化重合法が用いられる。本発明においては、ゴム重合の場合と同様に、不均化ロジン酸、オレイン酸、ステアリン酸などの高級脂肪酸のアルカリ金属塩といった公知の乳化剤および/または、スルホン酸系、硫酸系アルカリ金属塩から選ばれた乳化剤を用いることができる。これら乳化剤は、それぞれ一種または二種以上を組み合わせて使用することができる。これらの中では、スルホン酸系、硫酸系アルカリ金属塩が好ましい。スルホン酸系または硫酸系アルカリ金属塩の具体例としては、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム(DBSNaと表すことがある)などのアルキルベンゼンスルホン酸アルカリ金属塩、アルキルジフェニルエーテルジスルホン酸ナトリウムなどのアルキルジフェニルエーテルジスルホン酸アルカリ金属塩、ラウリル硫酸ナトリウム(SLSと表すことがある)などの硫酸第一アルキルアルカリ金属塩や硫酸第二アルキルアルカリ金属塩等を挙げることができる。
【0031】
また、重合安定性を向上させる目的で、乳化分散剤を使用することができる。乳化分散剤の具体例としては、β−ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物のナトリウム塩等を挙げることができる。これら乳化剤または乳化分散剤は、単独でまたは二種以上を組み合わせて使用することができる。
【0032】
スルホン酸系または硫酸系アルカリ金属塩は、最終的に得られるゴム質重合体100質量部に対して、好ましくは1質量部〜10質量部、より好ましくは1質量部〜8質量部含有されるように、ジエン系ゴムの重合時、もしくはジエン系ゴムを主成分とするゴム質重合体の調製時の使用量を決定する。
なお、スルホン酸系または硫酸系アルカリ金属塩は、前述した如く、ジエン系ゴムの重合時、ジエン系ゴムを主成分とするゴム質重合体の調製時にすることができ、場合によってはこれら両方で使用してもよいが、ジエン系ゴムの重合時に、スルホン酸系または硫酸系アルカリ金属塩の添加量が所定量となるように添加しておくことが好ましい。
乳化剤の使用量は、1質量部以上とすると重合中に凝集物が生成することがなく、また本発明のゴム質重合体含有材料の粉体特性が向上し、さらに本発明のゴム質重合体含有材料を熱可塑性樹脂に配合してなる熱可塑性樹脂組成物の成型時に滑性が良好になり十分な長期成型安定性を有するものとすることができ、金型からの離型性も向上する。一方、乳化剤の使用量を10質量部以下とすると重合中の泡立ちがなく、これにより生産性が向上し、表面外観が良好な成型品が得られるので好ましい。
【0033】
本発明のゴム質重合体含有材料に用いる無機微粉末としては、Si系化合物およびTi系化合物ならびにMg、Al、Ca、BaおよびZnの塩化物、炭酸塩および硫酸塩よりなる群から選ばれた化合物からなる無機微粉末を用いる。
Si系化合物の例としては、例えば、二酸化珪素、けいそう土等を、Ti系化合物の例としては、酸化チタンなどを挙げることができる。また、Mg、Al、Ca、BaおよびZnの塩化物、炭酸塩および硫酸塩の例としては、例えば、炭酸マグネシウム、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、クレー、タルク、メタ珪酸カルシウムなどを用いることができる。
これらの化合物は天然物であっても合成物であってもよい。無機微粉末は、一種または二種以上を組み合わせて使用することができる。これらの中では、二酸化珪素およびカルシウム塩が好ましい。二酸化珪素としては特に制限されないが、疎水性シリカ、親水性シリカなどあらゆる種類の二酸化珪素を使用することができる。カルシウム塩としては特に制限されないが、その中でも炭酸カルシウムが好ましい。炭酸カルシウムは安価であり、大幅にコストを高めることなく、効果的にゴム質重合体含有材料の粉体特性の改良を行うことができる。
【0034】
これらの無機微粉末は、ゴム質重合体100質量部に対し、0.05〜8.0質量部混合するのが好ましい。0.05質量部以上とすると、粉体特性の改良効果が十分となり、8.0質量部以下とすると本発明のゴム質重合体含有材料を熱可塑性樹脂に配合してなる熱可塑性樹脂組成物の成型品の表面外観などの物性が向上する。
【0035】
本発明のゴム質重合体含有材料に使用する硬質共重合体は、ガラス転移温度が40〜85℃の硬質共重合体である。ガラス転移温度が85℃以下の硬質共重合体を含む構成とすることにより、ゴム質重合体含有材料の粉体特性を改良することができる。硬質共重合体を、ガラス転移温度が85℃以下のものとすると、ゴム質重合体含有材料の粉体特性が優れたものとなり、微粉が発生することもない。また、本発明で用いる硬質共重合体は、ガラス転移温度が40℃以上であるものを用いる。硬質共重合体を、ガラス転移温度が40℃以上のものとすると、ゴム質重合体含有材料の粉体特性が向上する。また、硬質共重合体の重量平均分子量(Mwと表すことがある)は通常、200,000〜5,000,000とするのが好ましい、Mwを200,000以上とすると、十分な粉体特性改良効果が得られ、5,000,000以下とすると成型品にフィッシュアイが生じない。
【0036】
本発明における硬質共重合体のガラス転移温度は、硬質共重合体の合成に使用する各単量体の単独重合体のガラス転移温度と硬質共重合体における各単量体単位の重量分率からFoxの式などの計算式を用いて算出してもよいし、各種測定装置を使用して測定してもよい。
【0037】
本発明のゴム質重合体含有材料の製造に用いることのできる硬質共重合体の量は、ゴム質重合体を100質量部とした場合、0.5〜10質量部の範囲が好ましい。硬質共重合体の量を10質量部以下とすると、本発明のゴム質重合体含有材料を熱可塑性樹脂に配合してなる熱可塑性樹脂組成物の耐衝撃性が向上し、硬質共重合体の量を0.5質量部以上とするとゴム質重合体含有材料の粉体特性が向上し好ましい。硬質共重合体の量は、さらに好ましくは0.5〜5質量部の範囲である。
【0038】
本発明に用いる硬質共重合体の製造方法は、特に制限されるものではないが、通常、乳化重合で製造され、重合時における単量体、重合開始剤、乳化剤の添加は、一括添加、連続添加、分割添加、多段階添加等で行うことができる。また、これらの組み合わせにより添加してもよい。
【0039】
硬質共重合体の乳化重合においては、通常の乳化重合に使用できる単量体を用いることができる。例えば、芳香族ビニル系単量体、シアン化ビニル系単量体、エチレン系不飽和カルボン酸系単量体、不飽和カルボン酸アルキルエステル系単量体、ハロゲン化ビニル系単量体、マレイミド系単量体等を挙げることができる。
【0040】
芳香族ビニル系単量体としては、特に制限はないが、例えば、スチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン等を挙げることができる。これらのなかでは、特にスチレンが好ましい。また、これらの芳香族ビニル系単量体は、それぞれ単独でまたは二種以上を組み合わせて使用することができる。また、他の単量体の一種または二種以上と組み合わせて使用してもよい。
【0041】
シアン化ビニル系単量体としては、特に制限はないが、例えば、アクリロニトリル、メタアクリロニトリル、α−クロロアクリロニトリル、α−エチルアクリロニトリル等が挙げられる。これらのなかでは、特にアクリロニトリルが好ましい。また、これらのシアン化ビニル系単量体は、それぞれ単独でまたは二種以上を組み合わせて使用することができる。また、他の単量体の一種または二種以上と組み合わせて使用してもよい。
【0042】
エチレン系不飽和カルボン酸系単量体としては、特に制限はないが、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、イタコン酸などのモノカルボン酸およびジカルボン酸が挙げられる。これらのエチレン系不飽和カルボン酸系単量体は、それぞれ単独でまたは二種以上を組み合わせて使用することができる。また、他の単量体の一種または二種以上と組み合わせて使用してもよい。
【0043】
不飽和カルボン酸アルキルエステル系単量体としては、特に制限はないが、例えば、メチルアクリレート、エチルアクリレート、ブチルアクリレート、プロピルアクリレート、2−エチルヘキシルアクリレート、アリルアクリレート、グリシジルアクリレート、メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、ブチルメタクリレート、プロピルメタクリレート、2−エチルヘキシルメタクリレート、アリルメタクリレート、グリシジルメタクリレート等が挙げられる。これらの不飽和カルボン酸アルキルエステル系単量体は、それぞれ単独でまたは二種以上を組み合わせて使用することができる。また、他の単量体の一種または二種以上と組み合わせて使用してもよい。
【0044】
ハロゲン化ビニル系単量体としては、特に制限はないが、例えば、塩化ビニル、塩化ビニリデン等を挙げることができる。これらのハロゲン化ビニル系単量体は、それぞれ単独でまたは二種以上を組み合わせて使用することができる。また、他の単量体の一種または二種以上と組み合わせて使用してもよい。
【0045】
マレイミド系単量体としては、特に制限はないが、例えば、マレイミド、N−フェニルマレイミド、N−シクロヘキシルマレイミド、N−メチルマレイミド等が挙げられる。これらのマレイミド系単量体は、それぞれ単独でまたは二種以上を組み合わせて使用することができる。また、他の単量体の一種または二種以上と組み合わせて使用してもよい。
【0046】
さらに、上記の単量体以外に、エチレン、プロピレン、酢酸ビニル、ビニルピリジン等の乳化重合可能な単量体を使用することもできる。
【0047】
また、必要に応じて、上述した成分以外に、ジビニルベンゼン、1,3−ブチレンジメタクリレート、アリルメタクリレート、グリシジルメタクリレートなどの架橋剤、メルカプタン類といった連鎖移動剤を併用してもよい。
【0048】
重合開始剤としては、特に限定はないが、例えば、過硫酸カリウム、過硫酸ナトリウム、過硫酸アンモニウムなどの水溶性過硫酸塩、ジイソピロピルベンゼンヒドロペルオキシド、p−メンタンヒドロペルオキシド、クメンヒドロペルオキシド、t−ブチルヒドロペルオキシド、メチルシクロヘキシルヒドロペルオキシド、1,1,3,3−テトラメチルブチルヒドロペルオキシド、1,1,3,3−テトラメチルブチルペルオキシ−2−エチルヘキサノエート、1,1,3,3−テトラメチルブチルペルオキシ−2−エチルヘキサノエート、t−ブチルペルオキシ−3,5,5−トリメチルヘキサノエートなどの有機過酸化物を一成分とするレドックス系開始剤を使用することができる。
【0049】
乳化剤としては、特に制限されないが、例えば、不均化ロジン酸、オレイン酸、ステアリン酸などの高級脂肪酸のアルカリ金属塩、ドデシルベンゼンスルホン酸などのスルホン酸のアルカリ金属塩の、それぞれ一種をまたは二種以上を組み合わせて使用することができる。
【0050】
本発明のゴム質重合体含有材料の製造方法は、スルホン酸系または硫酸系アルカリ金属塩を含むジエン系ゴムを主成分とするゴム質重合体ラテックスを連続して噴霧装置で噴霧している乾燥機内に、この噴霧装置とは独立した噴霧装置で40℃〜85℃のガラス転移温度を有する硬質共重合体のラテックスを連続的に噴霧して、および/または、Si系化合物およびTi系化合物ならびにMg、Al、Ca、BaおよびZnの塩化物、炭酸塩および硫酸塩よりなる群から選ばれた化合物からなる1種または2種以上の無機微粉末を、前記ラテックスとは独立に、連続的に投入することにより、ゴム質重合体含有材料を得るものである。また、本発明の製造方法においては、上記硬質共重合体ラテックスの噴霧と無機微粉末の投入とを同時に行う構成とすることが好ましい。
【0051】
本発明における噴霧乾燥は、乾燥ガス(熱風)中に重合後のラテックスを噴霧(微細化)して乾燥粉末として回収する方法であり、乾燥機形状、噴霧装置などは公知の噴霧乾燥機、噴霧装置を使用することができる。また、噴霧乾燥機の容量も特に制限がなく、小試験的な小規模なスケールから、工業的に使用するような大規模なスケールまでいずれの容量の乾燥機も使用することができる。
【0052】
ゴム質重合体ラテックスを噴霧する装置は、乾燥機上部に1個以上設置され、噴霧方式は回転円盤式、圧力ノズル式、2流体ノズル式、加圧2流体ノズル式などいずれの方式でもよい。
【0053】
硬質共重合体ラテックスは、上記ゴム質重合体ラテックスとは独立した噴霧装置を用いて噴霧される。硬質共重合体ラテックスを噴霧する装置は、乾燥機上部または側壁に1個以上設置され、噴霧方式は、圧力ノズル式、2流体ノズル式、加圧2流体ノズル式などのノズル方式が好ましい。
【0054】
また、本発明においては、乾燥機内に無機微粉末をラテックスとは独立に連続的に投入する以外は、重合体混合粉末と無機微粉末を混合する方法については特に制限されない。乾燥機内で混合することで、乾燥機内などの各工程で粉末の付着をより効果的に防止でき、粉体特性もさらに向上させることができる。無機微粉末を乾燥機内に連続的に投入する方法としては、乾燥機天井部、側面部から各種のパウダーフィーダーにより乾燥機内に直接に投入してもよいし、乾燥機内を負圧にして吸い込ませてもよい。
【0055】
本発明においては、噴霧乾燥した乾燥粉末を乾燥ガスから分離、回収する装置を有していることが好ましい。乾燥ガスから乾燥粉末を回収する方法は特に制限されない。一般的には、遠心方式によるサイクロンや濾過方式によるバグフィルターなどが好ましい。
【0056】
[熱可塑性樹脂組成物]
本発明の熱可塑性樹脂組成物は、本発明のゴム質重合体含有材料を熱可塑性樹脂に配合して得る。本発明のゴム質重合体含有材料は、粉体、顆粒またはペレット状であってもよい。本発明のゴム質重合体含有材料は、熱可塑性樹脂100質量部に対して、0.1〜80質量部配合することが好ましく、0.2〜50質量部を配合するのがより好ましい。ゴム質重合体含有材料の配合量を0.1質量部以上とすると本発明の熱可塑性樹脂組成物の成型物の耐衝撃性が高くなり、80質量部以下とすると本発明の熱可塑性樹脂組成物の成型物の外観が良好となりまたコストを低減することができ好ましい。
【0057】
本発明における熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリ塩化ビニル(PVCと表すことがある)、ポリ塩素化塩化ビニル(CPVCと表すことがある)等のポリ塩化ビニル系樹脂(PVC系樹脂と表すことがある)、ポリプロピレン(PPと表すことがある)、ポリエチレン(PEと表すことがある)等のオレフィン系樹脂、ポリスチレン(PSと表すことがある)、ハイインパクトポリスチレン(HIPSと表すことがある)、(メタ)アクリル酸エステル−スチレン共重合体(MSと表すことがある)、スチレン−アクリロニトリル共重合体(SANと表すことがある)、スチレン−無水マレイン酸共重合体(SMAと表すことがある)、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体(ABSと表すことがある)、アクリロニトリル−スチレン共重合体(ASと表すことがある)、アクリロニトリル−スチレン−アクリロニトリル共重合体(ASAと表すことがある)、アクリロニトリル−エチレン−スチレン共重合体(AESと表すことがある)等のスチレン系樹脂(St系樹脂と表すことがある)、ポリメタクリル酸メチル(PMMAと表すことがある)等のアクリル系樹脂(Ac系樹脂と表すことがある)、ポリカーボネート(PCと表すことがある)等のポリカーボネート系樹脂(PC系樹脂と表すことがある)、ポリアミド系樹脂(PA系樹脂と表すことがある)、ポリエチレンテレフタレート(PETと表すことがある)、ポリブチレンテレフタレート(PBTと表すことがある)等のポリエステル系樹脂(PEs系樹脂と表すことがある)、(変性)ポリフェニレンエーテル系樹脂(PPE系樹脂と表すことがある)、ポリオキシメチレン系樹脂(POM系樹脂と表すことがある)、ポリスルフォン系樹脂(PSO系樹脂と表すことがある)、ポリアリレート系樹脂(PAr系樹脂と表すことがある)、ポリフェニレンスルフィド系樹脂(PPS系樹脂と表すことがある)、熱可塑性ポリウレタン系樹脂(PU系樹脂と表すことがある)等のエンジニアリングプラスチックス、スチレン系エラストマー、オレフィン系エラストマー、塩化ビニル系エラストマー、ウレタン系エラストマー、ポリエステル系エラストマー、ポリアミド系エラストマー、フッ素系エラストマー、1,2−ポリブタジエン、トランス−1,4−ポリイソプレン等の熱可塑性エラストマー(TPEと表すことがある)が挙げられる。これらは、一種または二種以上を組み合わせて使用することができる。
【0058】
本発明のゴム質重合体含有材料の添加による耐衝撃性の改善効果が顕著であるところから、上記熱可塑性樹脂として、PVC系樹脂が好ましく用いられる。本発明におけるPVC系樹脂としては、具体的には、ポリ塩化ビニル、ポリ塩素化塩化ビニル等の塩素基含有樹脂、または70質量%以上の塩化ビニルと、これと共重合可能な他の単量体30質量%未満との共重合体が挙げられる。共重合可能な他の単量体としては、臭化ビニル、塩化ビニリデン、酢酸ビニル、アクリル酸、メタクリル酸、エチレン等が挙げられる。
【0059】
本発明のゴム質重合体含有材料と、熱可塑性樹脂との混合は、特に限定されず、公知の混合方法を採用することができる。例えば、熱可塑性樹脂の混練に通常使用される混練機によって行うことができる。具体的には、例えば、ミキシングロール、カレンダーロール、バンバリーミキサー、押出機等を用いて行うことができる。
また本発明の熱可塑性樹脂組成物には、必要に応じて、染料、顔料、安定剤、補強材、充填剤、難燃剤等の各種の添加剤を配合することができる。
【0060】
本発明の熱可塑性樹脂組成物は、これを成型することにより、耐衝撃性、表面外観などの物性が改良された成型物を得ることができる。成型方法は、特に限定されず、例えば、公知の成型方法のなかから本発明の熱可塑性樹脂組成物に適した方法を選択すればよい。例えば、押出機、射出成型機、ブロー成型機、インフレーション成型機等の各種成型機を用いて成型する方法を挙げることができる。
【実施例】
【0061】
以下実施例により本発明を具体的に説明する。なお、本実施例においては、特記しないかぎり、「部」は「質量部」を表す。また、本実施例においては、ゴム質重合体含有材料を配合して熱可塑性樹脂組成物からなるサンプル試験片を作製するために、以下の熱可塑性樹脂を用いた。
PVC:信越化学(株)製、TK−700(商品名)
PC :日本ジーイープラスチック(株)製、レキサン141(商品名)
PBT:三菱レイヨン(株)製、タフペットN1000(商品名)
ABS:宇部サイコン(株)製、UX050(商品名)
AS :宇部サイコン(株)製、SR05B(商品名)
【0062】
また、各実施例、比較例での諸物性の測定は次の方法による。
(1)重量平均粒子径(dw)
キャピラリー式粒度分布計(米国MATEC社製、CHDF2000型粒度分布計;商品名)を用い、MATEC社が推奨する標準条件、すなわち、専用の粒子分離用キャピラリー式カートリッジおよびキャリア液を用い、液性はほぼ中性、流速1.4ml/min、圧力を約4000psi、温度35℃に保ち、蒸留水で濃度約3%となるよう希釈したラテックス試料0.1mlを試料として測定した。なお、標準粒子径物質として米国DUKE社製の粒子径既知の単分散ポリスチレンを0.02μmから0.8μmの範囲内で合計12点用いた。
【0063】
(2)ガラス転移温度
共重合体の組成より、下記Foxの式(T.G.Fox,Bull.Am.Phys.Soc.,vol.1,123(1956))にて計算した。
1/Tg=(w/Tg)+(w/Tg)+・・・+(w/Tg
上記式において、Tgは、共重合体のガラス転移温度(K)を、Tg〜Tgは共重合体を構成する各単量体の単独重合体のガラス転移温度(K)を、nは、共重合体を構成する単量体種の数を、w〜wは、共重合体を構成する各単量体の共重合体における重量分率を表す。
なお、本発明においては、ポリメチルメタクリレートのTgとして378K、ポリブチルアクリレートのTgとして219K、ポリブチルメタクリレートのTgとして293Kの値を用い、共重合体を構成する各単量体の重量分率として、各単量体の仕込み組成(重量分率)を用いてガラス転移温度を求めた。
【0064】
(3)重量平均分子量
GPC(東ソー(株)製、GPC−8020;商品名)を用い、溶離液としてテトラヒドロフラン、カラムとしてTSK−GEL SUPER HM−H(東ソー(株)製;商品名)6.0mmφ×150mmを二本使用し、流速0.5ml/min、温度40℃に保った状態で、THFで濃度約2.4mg/mlとなるよう希釈した試料10μlを注入して測定した。
【0065】
(4)粉体特性
(4−1)粉体流動性
JIS K 6741に記載の嵩比重測定装置にゴム質重合体含有材料の粉体50gを入れ、10秒当たりに粉体が落下する質量を測定した(単位はg/10秒)。この数値が大きいほど粉体流動性が良好である。
(4−2)耐ブロッキング性
円筒容器にゴム質重合体含有材料の粉体を20g入れ、50℃で17.5kPaの圧力下で6時間静置した。得られたブロックを12メッシュのふるい上に載せ、ミクロ型電磁振動ふるい機(筒井理化製)で振動を与え、ブロックが60%破砕する時間を測定した。この時間が短いほど、耐ブロッキング性が良好である。
【0066】
(5)アイゾット衝撃強さ
熱可塑性樹脂がポリ塩化ビニルの場合は、6インチロールにて、185℃でゴム質重合体含有材料を配合して得た組成物を3分間溶融混練後、4.9MPa、185℃でプレス成型して、サンプル試験片を得た。
熱可塑性樹脂がポリ塩化ビニル以外の場合は、ゴム質重合体含有材料を配合して得た組成物を30mm二軸押出機にて260℃でペレット化し、その後90℃でペレットを12時間乾燥し、成型温度260℃で射出成型してサンプル試験片を得た。アイゾット衝撃強さは、ASTM D256に準じて測定した。
【0067】
(6)スティッキング時間
熱可塑性樹脂がポリ塩化ビニルの場合における、加工時における滑性維持性の指標として、本試験を実施した。6インチロールにて、195℃でゴム質重合体含有材料を配合して得た組成物を溶融混練し、1分間隔でロールからの剥れやすさを確認し、ロールから剥れなくなるまでの時間を評価した。この時間が長いほど、滑性が良好である。
【0068】
(7)押出し時のトルク
熱可塑性樹脂がポリ塩化ビニル以外の場合における、加工時における滑性の指標として、本試験を実施した。ゴム質重合体含有材料を配合して得た組成物を30mm二軸押出機にて260℃でペレット化する際の、トルクを測定した。このトルク値が小さいほど、滑性が良好である。
【0069】
(8)成型品熱安定性
熱可塑性樹脂がポリ塩化ビニルの場合は、6インチロールにて、185℃でゴム質重合体含有材料を配合して得た組成物を溶融混練(3分間および10分間)し、得られたサンプルのYIを比較し、YIの差が10以下であればA、10を越え15以下であればB、15を越えればCとした。
熱可塑性樹脂がポリ塩化ビニル以外の場合は、ゴム質重合体含有材料を配合して得た組成物を30mm二軸押出機にて260℃でペレット化し、この操作を三回繰り返した。その後90℃でペレットを12時間乾燥し、成型温度260℃で射出成型してサンプル試験片を得た。このサンプルとアイゾット衝撃強さ試験用試験片とのYIを比較し、YIの差が5以下であればA、5を越えて10以下であればB、10を越えればCとした。
【0070】
(9)成型品表面外観
熱可塑性樹脂がポリ塩化ビニルの場合は、ゴム質重合体含有材料を配合して得た組成物から、スクリュー径30mmの一軸押出機により、樹脂温度190℃で厚さ0.2mmのシートを成型し、このシートの表面の艶、フィッシュアイ等の表面外観を、A、B、C、D、E、Fの六段階で目視評価した。基準を以下に示した。また、熱可塑性樹脂がポリ塩化ビニル以外の場合は、アイゾット衝撃試験用の試験片について、その表面外観を上記と同様にして評価した。なお、C以上を合格とした。
A;成型品表面に艶があり、フィッシュアイやフローマークなどの表面外観異常がほとんど認められない。
B;成型品表面に艶があり、ごく少数のフィッシュアイが認められるが、他の表面外観異常がほとんど認められない。
C;成型品表面に艶があり、少数のフィッシュアイが認められるが、他の表面外観異常がほとんど認められない。
D;成型品表面の艶が低下し、少数のフィッシュアイが認められる。
E;成型品表面の艶が低下し、やや多めのフィッシュアイが認められる。
F;成型品表面の艶が非常に低下し、多数のフィッシュアイが認められる。
【0071】
(製造例1)硬質共重合体(P−1)ラテックスの製造
攪拌装置付き反応装置に、脱イオン水250質量部、アルケニルコハク酸カリウム1.0質量部、メチルメタクリレート(MMAと表すことがある)68質量部、ブチルメタクリレート(BMAと表すことがある)30質量部、ブチルアクリレート(BAと表すことがある)2質量部を仕込み、攪拌を開始し、50℃に昇温した。ついで、脱イオン水30質量部および過硫酸カリウム0.15質量部の混合物を反応装置内に添加して重合を開始し、5時間保持して、硬質共重合体(P−1)のラテックスを得た。硬質共重合体(P−1)の重量平均分子量は240万、ガラス転移温度は70℃であった。得られた結果を纏めて表1に示した。
【0072】
(製造例2)硬質共重合体(P−2)ラテックスの製造
メチルメタクリレート92.5質量部、ブチルアクリレート7.5質量部およびn−オクチルメルカプタン0.001質量部を仕込んだこと以外は製造例1と同様にして、硬質共重合体(P−2)のラテックスを得た。硬質共重合体(P−2)の重量平均分子量は240万、ガラス転移温度は85℃であった。得られた結果を纏めて表1に示した。
【0073】
(製造例3)硬質共重合体(P−3)ラテックスの製造
メチルメタクリレート68質量部、ブチルメタクリレート6質量部、ブチルアクリレート26質量部を仕込んだこと以外は製造例1と同様にして、硬質共重合体(P−3)のラテックスを得た。硬質共重合体(P−3)の重量平均分子量は240万、ガラス転移温度は40℃であった。得られた結果を纏めて表1に示した。
【0074】
(製造例4)硬質共重合体(P−4)ラテックスの製造
メチルメタクリレート86質量部、ブチルアクリレート14質量部を仕込んだこと以外は製造例1と同様にして、硬質共重合体(P−4)のラテックスを得た。硬質共重合体(P−4)の重量平均分子量は500万、ガラス転移温度は70℃であった。得られた結果を纏めて表1に示した。
【0075】
(製造例5)硬質共重合体(P−5)ラテックスの製造
メチルメタクリレート68質量部、ブチルメタクリレート30質量部、ブチルアクリレート2質量部およびn−オクチルメルカプタン0.07質量部を仕込んだこと以外は製造例1と同様にして、硬質共重合体(P−5)のラテックスを得た。硬質共重合体(P−5)の重量平均分子量は20万、ガラス転移温度は70℃であった。得られた結果を纏めて表1に示した。
【0076】
(製造例6)硬質共重合体(P−6)ラテックスの製造
メチルメタクリレート98質量部、ブチルアクリレート2質量部およびn−オクチルメルカプタン0.001質量部を仕込んだこと以外は製造例1と同様にして、硬質共重合体(P−6)のラテックスを得た。硬質共重合体(P−6)の重量平均分子量は240万、ガラス転移温度は100℃であった。得られた結果を纏めて表1に示した。
【0077】
(製造例7)硬質共重合体(P−7)ラテックスの製造
メチルメタクリレート60質量部、ブチルアクリレート40質量部およびn−オクチルメルカプタン0.001質量部を仕込んだこと以外は製造例1と同様にして、硬質共重合体(P−7)のラテックスを得た。硬質共重合体(P−7)の重量平均分子量は240万、ガラス転移温度は20℃であった。得られた結果を纏めて表1に示した。
【0078】

【0079】
[実施例1]ゴム質重合体含有材料(B−1)の製造
(ジエン系ゴム重合体の調製)
第一単量体として以下の物質を70Lオートクレーブに仕込み、昇温して43℃になったときレドックス系開始剤を反応機内に添加し、反応を開始し、さらに65℃まで昇温した。
第一単量体
1,3−ブタジエン 23.4質量部
スチレン 6.6質量部
p−メンタンヒドロペルオキシド 0.1質量部
ピロリン酸ナトリウム 0.5質量部
ラウリル硫酸ナトリウム 0.1質量部
(花王(株)製、エマール2F;商品名)
脱イオン水 70 質量部
レドックス系開始剤
硫酸第一鉄 0.0003質量部
エチレンジアミン四酢酸二ナトリウム 0.0009質量部
ロンガリット 0.3質量部
脱イオン水 5 質量部
重合開始から2時間後に下記の開始剤を反応機内に添加し、その直後より下記の第二単量体、乳化剤、脱イオン水を2時間に渡り連続滴下した。
開始剤
p−メンタンヒドロペルオキシド 0.2質量部
第二単量体
1,3−ブタジエン 54.6質量部
スチレン 15.4質量部
乳化剤、脱イオン水
ラウリル硫酸ナトリウム 1.9質量部
(花王(株)製、エマール2F;商品名)
脱イオン水 75 質量部
重合開始から15時間反応させて、ブタジエン系ゴム重合体のラテックスを得た。得られたブタジエン系ゴム重合体のラテックスの重量平均粒子径は200nmであった。
【0080】
(ジエン系ゴムを主成分とするゴム質重合体ラテックスの調製)
上記重合で得られたブタジエン系ゴム重合体ラテックスを固形分として70質量部、ラウリル硫酸ナトリウム(花王(株)製、エマール2F;商品名)0.6質量部、ロンガリット0.6質量部を窒素置換したフラスコ内に仕込み、内温を70℃に保持して、メチルメタクリレート7.5質量部、エチルアクリレート1.5質量部及びクメンヒドロペルオキシドを上記単量体混合物を100質量部とした場合に0.3質量部含有する混合物を1時間かけて滴下した後1時間保持した。その後、前段階で得られた重合体の存在下で、第2段目としてスチレン15質量部及びクメンヒドロペルオキシドをスチレンを100質量部とした場合に0.3質量部含有する混合物を1時間かけて滴下した後3時間保持した。
しかる後に、第1段目および第2段目で得られた重合体の存在下で、第3段目としてメチルメタクリレート6質量部およびクメンヒドロペルオキシドをメチルメタクリレートを100質量部とした場合に0.3質量部含有する混合物を0.5時間かけて滴下した後1時間保持してから重合を終了してジエン系ゴムを主成分とするゴム質重合体のラテックスを得た。得られたジエン系ゴムを主成分とするゴム質重合体(G−1)ラテックスにブチル化ハイドロキシトルエン0.5質量部を添加した。
【0081】
(ジエン系ゴム質重合体を含むゴム質重合体含有材料の調製)
上記ゴム質重合体(G−1)ラテックスの固形分100質量部に対し、製造例1の硬質共重合体(P−1)ラテックスの固形分が2質量部の割合となるように、製造例1の硬質共重合体(P−1)ラテックスを圧力ノズルから、上記ゴム質重合体ラテックスを硬質共重合体(P−1)ラテックスとは別の加圧2流体ノズルから同時に、各々、スプレードライヤー内に噴霧してゴム質重合体含有材料(B−1)を得た。得られたゴム質重合体含有材料について粉体特性を評価した。結果を纏めて表2−1に示した。
【0082】
[実施例2]ゴム質重合体含有材料(B−2)の製造
ジエン系ゴム質重合体を含むゴム質重合体含有材料の調製において、製造例1の硬質共重合体(P−1)ラテックスに代えて製造例2の硬質共重合体(P−2)ラテックスとした以外は実施例1と同様にして、ゴム質重合体含有材料(B−2)を得た。得られたゴム質重合体含有材料について粉体特性を評価した。結果を纏めて表2−1に示した。
【0083】
[実施例3]ゴム質重合体含有材料(B−3)の製造
ジエン系ゴム質重合体を含むゴム質重合体含有材料の調製において、製造例1の硬質共重合体(P−1)ラテックスに代えて製造例3の硬質共重合体(P−3)ラテックスとした以外は実施例1と同様にして、ゴム質重合体含有材料(B−3)を得た。得られたゴム質重合体含有材料について粉体特性を評価した。結果を纏めて表2−1に示した。
【0084】
[実施例4]ゴム質重合体含有材料(B−4)の製造
ジエン系ゴム質重合体を含むゴム質重合体含有材料の調製において、製造例1の硬質共重合体(P−1)ラテックスに代えて製造例4の硬質共重合体(P−4)ラテックスとした以外は、実施例1と同様にして、ゴム質重合体含有材料(B−4)を得た。得られたゴム質重合体含有材料について粉体特性を評価した。結果を纏めて表2−1に示した。
【0085】
[実施例5]ゴム質重合体含有材料(B−5)の製造
ジエン系ゴム質重合体を含むゴム質重合体含有材料の調製において、製造例1の硬質共重合体(P−1)ラテックスに代えて製造例5の硬質共重合体(P−5)ラテックスとした以外は、実施例1と同様にして、ゴム質重合体含有材料(B−5)を得た。得られたゴム質重合体含有材料について粉体特性を評価した。結果を纏めて表2−1に示した。
【0086】
[実施例6]ゴム質重合体含有材料(B−6)の製造
硬質共重合体(P−1)ラテックスの固形分が0.5質量部の割合となるように、硬質共重合体(P−1)ラテックスを噴霧した以外は、実施例1と同様にしてゴム質重合体含有材料(B−6)を得た。得られたゴム質重合体含有材料について粉体特性を評価した。結果を纏めて表2−1に示した。
【0087】
[実施例7]ゴム質重合体含有材料(B−7)の製造
硬質共重合体(P−1)ラテックスの固形分が5質量部の割合となるように、硬質共重合体(P−1)ラテックスを噴霧した以外は、実施例1と同様にしてゴム質重合体含有材料(B−7)を得た。得られたゴム質重合体含有材料について粉体特性を評価した。結果を纏めて表2−1に示した。
【0088】
[実施例8]ゴム質重合体含有材料(B−8)の製造
硬質共重合体(P−1)ラテックスの固形分が10質量部の割合となるように、硬質共重合体(P−1)ラテックスを噴霧した以外は、実施例1と同様にしてゴム質重合体含有材料(B−8)を得た。得られたゴム質重合体含有材料について粉体特性を評価した。結果を纏めて表2−1に示した。
【0089】
[実施例9]ゴム質重合体含有材料(B−9)の製造
ゴム質重合体(G−1)ラテックスに代えて、ジエン系ゴム質重合体の調製において、第一単量体における1,3−ブタジエンの使用量23.4質量部に代えて30.0質量部とし、スチレンの使用量6.6質量部に代えて0質量部とし、第二単量体における1,3−ブタジエンの使用量54.6質量部に代えて70.0質量部とし、スチレンの使用量15.4質量部に代えて0質量部とした以外は実施例1と同様にして、ゴム質重合体含有材料(B−9)を得た。得られたゴム質重合体含有材料について粉体特性を評価した。結果を纏めて表2−1に示した。
なお、ブタジエンゴム重合体ラテックスの重量平均粒子径は190nmであった。
【0090】
[実施例10]ゴム質重合体含有材料(B−10)の製造
ゴム質重合体(G−1)ラテックスの固形分100質量部に対し、アエロジルR972(アエロジルと表すことがある)(日本アエロジル(株)製;商品名)を0.3質量部の割合となるように、アエロジルを自動計量しエジェクターに吸引させ、気流が流れている配管に導入し、その気流にのせてスプレードライヤーに導入し、上記ゴム質重合体ラテックスは加圧2流体ノズルから同時に、各々、スプレードライヤーに導入・噴霧した以外は実施例1と同様にしてゴム質重合体含有材料(B−10)を得た。得られたゴム質重合体含有材料について粉体特性を評価した。結果を纏めて表2−1に示した。
【0091】
[実施例11]ゴム質重合体含有材料(B−11)の製造
第二単量体を連続滴下する際に用いるラウリル硫酸ナトリウム量1.9質量部に代えてこの量を1.33質量部とし、ジエン系ゴムを主成分とするゴム質重合体を調製する際に使用するラウリル硫酸ナトリウムの量0.6質量部に代えてこの量を0質量部とした以外は実施例10と同様にして、ゴム質重合体含有材料(B−11)を得た。得られたゴム質重合体含有材料について粉体特性を評価した。結果を纏めて表2−1に示した。
【0092】
[実施例12]ゴム質重合体含有材料(B−12)の製造
ジエン系ゴムを主成分とするゴム質重合体を調製する際に使用するラウリル硫酸ナトリウムの量0.6質量部に代えてこの量を3.6質量部とした以外は実施例10と同様にしてゴム質重合体含有材料(B−12)を得た。得られたゴム質重合体含有材料について粉体特性を評価した。結果を纏めて表2−1に示した。
【0093】
[実施例13]ゴム質重合体含有材料(B−13)の製造
ジエン系ゴムを主成分とするゴム質重合体を調製する際に使用するラウリル硫酸ナトリウムの量0.6質量部に代えてこの量を8.6質量部とした以外は実施例10と同様にしてゴム質重合体含有材料(B−13)を得た。得られたゴム質重合体含有材料について粉体特性を評価した。結果を纏めて表2−1に示した。
【0094】
[実施例14]ゴム質重合体含有材料(B−14)の製造
ラウリル硫酸ナトリウムに代えて、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム(花王(株)製、ネオペレックスF25;商品名)を使用した以外は実施例10と同様にしてゴム質重合体含有材料(B−14)を得た。得られたゴム質重合体含有材料について粉体特性を評価した。結果を纏めて表2−1に示した。
【0095】
[実施例15]ゴム質重合体含有材料(B−15)の製造
ゴム質重合体(G−1)ラテックスに代えて、ジエン系ゴム質重合体の調製において、第一単量体における1,3−ブタジエンの使用量23.4質量部に代えて30.0質量部とし、スチレンの使用量6.6質量部に代えて0質量部とし、第二単量体における1,3−ブタジエンの使用量54.6質量部に代えて70.0質量部とし、スチレンの使用量15.4質量部に代えて0質量部とした以外は実施例10と同様にしてゴム質重合体含有材料(B−15)を得た。得られたゴム質重合体含有材料について粉体特性を評価した。結果を纏めて表2−1に示した。
なお、ブタジエンゴム重合体ラテックスの重量平均粒子径は190nmであった。
【0096】
[実施例16]ゴム質重合体含有材料(B−16)の製造
ゴム質重合体(G−1)ラテックスの固形分100質量部に対し、アエロジルR972(日本アエロジル(株)製;商品名)0.3質量部の導入に代えて0.05質量部の導入とした以外は実施例10と同様にしてゴム質重合体含有材料(B−16)を得た。得られたゴム質重合体含有材料について粉体特性を評価した。結果を纏めて表2−1に示した。
【0097】
[実施例17]ゴム質重合体含有材料(B−17)の製造
ゴム質重合体ラテックスの固形分100質量部に対し、アエロジルR972(日本アエロジル(株)製;商品名)0.3質量部の導入に代えて0.8質量部の導入とした以外、他は実施例10と同様にしてゴム質重合体含有材料(B−17)を得た。得られたゴム質重合体含有材料について粉体特性を評価した。結果を纏めて表2−1に示した。
【0098】
[実施例18]ゴム質重合体含有材料(B−18)の製造
ゴム質重合体(G−1)ラテックスの固形分100質量部に対し、アエロジルR972(日本アエロジル(株)製;商品名)0.3質量部の導入に代えて、炭酸カルシウム(炭カルと略記することがある)0.5質量部の導入とした以外は実施例10と同様にしてゴム質重合体含有材料(B−18)を得た。得られたゴム質重合体含有材料について粉体特性を評価した。結果を纏めて表2−1に示した。
【0099】
[実施例19]ゴム質重合体含有材料(B−19)の製造
ジエン系ゴム質重合体を含むゴム質重合体含有材料の調製において、さらに、ゴム質重合体(G−1)ラテックスの固形分100質量部に対し、アエロジルR972(日本アエロジル(株)製;商品名)を0.3質量部の割合で実施例10と同様にしてスプレードライヤーに導入した以外は実施例1と同様にして、ゴム質重合体含有材料(B−19)を得た。得られたゴム質重合体含有材料について粉体特性を評価した。結果を纏めて表2−1に示した。
【0100】
[実施例20]ゴム質重合体含有材料(B−20)の製造
ゴム質重合体(G−1)ラテックスの固形分100質量部に対し、アエロジル(日本アエロジル(株)製;商品名)0.3質量部に代えて0.8質量部の割合となるように導入し、製造例1の硬質共重合体(P−1)ラテックスの固形分2質量部に代えて0.5質量部の割合となるように噴霧した以外は実施例19と同様にしてゴム質重合体含有材料(B−20)を得た。得られたゴム質重合体含有材料について粉体特性を評価した。結果を纏めて表2−1に示した。
【0101】
[実施例21]ゴム質重合体含有材料(B−21)の製造
ゴム質重合体(G−1)ラテックスの固形分100質量部に対し、アエロジル(日本アエロジル(株)製;商品名)0.3質量部に代えて0.05質量部の割合となるように導入し、製造例1の硬質共重合体(P−1)ラテックスの固形分2質量部に代えて10質量部の割合となるように噴霧した以外は、実施例19と同様にしてゴム質重合体含有材料(B−21)を得た。得られたゴム質重合体含有材料について粉体特性を評価した。結果を纏めて表2−1に示した。
【0102】
[実施例22]ゴム質重合体含有材料(B−22)の製造
ジエン系ゴム質重合体を含むゴム質重合体含有材料の調製において、アエロジルR972(日本アエロジル(株)製;商品名)を0.3質量部の割合で導入したのに代えて、炭酸カルシウムを0.5質量部の割合で導入した以外は、実施例19と同様にしてゴム質重合体含有材料(B−22)を得た。得られたゴム質重合体含有材料について粉体特性を評価した。結果を纏めて表2−1に示した。
【0103】
[実施例23]ゴム質重合体含有材料(B−23)の製造
ゴム質重合体(G−1)ラテックスに代えて、ジエン系ゴム質重合体の調製において、第一単量体における1,3−ブタジエンの使用量23.4質量部に代えて30.0質量部とし、スチレンの使用量6.6質量部に代えて0質量部とし、第二単量体における1,3−ブタジエンの使用量54.6質量部に代えて70.0質量部とし、スチレンの使用量15.4質量部に代えて0質量部とした以外は、実施例19と同様にして、ゴム質重合体含有材料(B−23)を得た。得られたゴム質重合体含有材料について粉体特性を評価した。結果を纏めて表2−1に示した。
【0104】
(比較例1)ゴム質重合体含有材料(C−1)の製造
製造例1の硬質共重合体(P−1)ラテックスを使用しないこと以外は、実施例1と同様にして、ゴム質重合体含有材料(C−1)を得た。得られたゴム質重合体含有材料について粉体特性を評価した。結果を纏めて表2−2に示した。
【0105】
(比較例2)ゴム質重合体含有材料(C−2)の製造
アエロジルR972(日本アエロジル(株)製;商品名)に代えて、ニッケル金属粉(金属Niと表すことがある)とした以外は、実施例10と同様にして、ゴム質重合体含有材料(C−2)を得た。得られたゴム質重合体含有材料について粉体特性を評価した。結果を纏めて表2−2に示した。
【0106】
(比較例3)ゴム質重合体含有材料(C−3)の製造
硬質共重合体(P−1)ラテックスに代えて硬質共重合体(P−6)ラテックスとした以外は、実施例1と同様にして、ゴム質重合体含有材料(C−3)を得た。得られたゴム質重合体含有材料について粉体特性を評価した。結果を纏めて表2−2に示した。
【0107】
(比較例4)ゴム質重合体含有材料(C−4)の製造
硬質共重合体(P−1)ラテックスに代えて硬質共重合体(P−7)ラテックスとした以外は、実施例1と同様にして、ゴム質重合体含有材料(C−4)を得た。得られたゴム質重合体含有材料について粉体特性を評価した。結果を纏めて表2−2に示した。
【0108】
(比較例5)ゴム質重合体含有材料(C−5)の製造
アエロジルR972(日本アエロジル(株)製;商品名)に代えて、ニッケル金属粉とした以外は、実施例19と同様にして、ゴム質重合体含有材料(C−5)を得た。得られたゴム質重合体含有材料について粉体特性を評価した。結果を纏めて表2−2に示した。
【0109】
(比較例6)ゴム質重合体含有材料(C−6)の製造
製造例1の硬質共重合体(P−1)ラテックスに代えて、製造例6の硬質共重合体(P−6)ラテックスとした以外は、実施例19と同様にして、ゴム質重合体含有材料(C−6)を得た。得られたゴム質重合体含有材料について粉体特性を評価した。結果を纏めて表2−2に示した。
【0110】
(比較例7)ゴム質重合体含有材料(C−7)の製造
製造例1の硬質共重合体(P−1)に代えて、製造例7の硬質共重合体(P−7)ラテックスとした以外は、実施例19と同様にして、ゴム質重合体含有材料(C−7)を得た。得られたゴム質重合体含有材料について粉体特性を評価した。結果を纏めて表2−2に示した。
【0111】
(比較例8)ゴム質重合体含有材料(C−8)の製造
ジエン系ゴム重合体の調製およびジエン系ゴムを主成分とするゴム質重合体ラテックスの調製において、ラウリル硫酸ナトリウム(花王(株)製、エマール2F;商品名)に代えてオレイン酸カリウム(OAKと表すことがある)(花王(株)製、OSソープ;商品名)とした以外は、実施例10と同様にして、ゴム質重合体含有材料(C−8)を得た。得られたゴム質重合体含有材料について粉体特性を評価した。結果を纏めて表2−2に示した。
【0112】
(比較例9)ゴム質重合体含有材料(C−9)の製造
ジエン系ゴム重合体の調製およびジエン系ゴムを主成分とするゴム質重合体ラテックスの調製において、ラウリル硫酸ナトリウム(花王(株)製、エマール2F;商品名)に代えてオレイン酸カリウム(花王(株)製、OSソープ;商品名)とした以外は、実施例1と同様にして、ゴム質重合体含有材料(C−9)を得た。得られたゴム質重合体含有材料について粉体特性を評価した。結果を纏めて表2−2に示した。
【0113】
(比較例10)ゴム質重合体含有材料(C−10)の製造
ジエン系ゴム重合体の調製およびジエン系ゴムを主成分とするゴム質重合体ラテックスの調製において、ラウリル硫酸ナトリウム(花王(株)製、エマール2F;商品名)に代えてオレイン酸カリウム(花王(株)製、OSソープ;商品名)とした以外は、実施例19と同様にして、ゴム質重合体含有材料(C−10)を得た。得られたゴム質重合体含有材料について粉体特性を評価した。結果を纏めて表2−2に示した。
【0114】
[実施例24〜58、比較例11〜24]
前記熱可塑性樹脂および上記実施例および比較例で得たゴム質重合体含有材料を用い、上記アイゾット衝撃強さ、スティッキング時間、押出しトルク、成型品熱安定性および成型品表面外観の評価に関する項において説明した方法に基づき、熱可塑性樹脂組成物を調製し試験片を作製し評価した。得られた結果を表3−1および表3−2に示した。
【0115】


【0116】


【0117】

【0118】

【0119】
表2−1および表2−2に示したように、実施例のゴム質重合体含有材料は、粉体流動性および耐ブロッキング性とも、比較例のゴム質重合体含有材料に比較して優れている。また、無機微粉末として炭酸カルシウムおよびアエロジルを用いた実施例のゴム質重合体含有材料は、ニッケル金属粉を用いた比較例のものに比べ、粉体特性が優れている。
また、表3−1および表3−2に示したように、実施例の熱可塑性樹脂組成物からなる試験片は、いずれも、比較例の熱可塑性樹脂組成物からなる試験片よりもアイゾット衝撃強さが大きく耐衝撃性に優れている。また、実施例の熱可塑性樹脂組成物は、比較例の熱可塑性樹脂組成物に比較してスティッキング時間が長く、トルクも小さく、滑性に優れており、かつ、成型時の熱安定性にも優れ、得られた成型品の表面外観も優れている。
【産業上の利用可能性】
【0120】
本発明のゴム質重合体含有材料は、粉体特性が優れており、また熱可塑性樹脂の特性を改善するために配合され、これにより得られた本発明の熱可塑性樹脂組成物は、成型時の滑性、熱安定性等が優れており、優れた表面外観および耐衝撃性を有し、各種成型品の製造に用いられる。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
ジエン系ゴムを主成分とするゴム質重合体と、スルホン酸系もしくは硫酸系アルカリ金属塩と、Si系化合物およびTi系化合物ならびにMg、Al、Ca、BaおよびZnの塩化物、炭酸塩および硫酸塩よりなる群から選ばれた化合物からなる1種または2種以上の無機微粉末、および/またはガラス転移温度が40℃〜85℃の硬質共重合体とを含むことを特徴とするゴム質重合体含有材料。
【請求項2】
前記スルホン酸系もしくは硫酸系アルカリ金属塩の含有量が、ゴム質重合体100質量部に対し1〜10質量部であることを特徴とする請求項1記載のゴム質重合体含有材料。
【請求項3】
前記無機微粉末の含有量が、ゴム質重合体100質量部に対し0.05〜8質量部であることを特徴とする請求項1または2記載のゴム質重合体含有材料。
【請求項4】
前記硬質共重合体の含有量が、ゴム質重合体100質量部に対し0.5〜10質量部であることを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載のゴム質重合体含有材料。
【請求項5】
前記硬質共重合体が、20万〜500万の重量平均分子量を有する硬質共重合体であることを特徴とする請求項1ないし4のいずれかに記載のゴム質重合体含有材料。
【請求項6】
請求項1ないし5のいずれかに記載のゴム質重合体含有材料を熱可塑性樹脂に配合してなる熱可塑性樹脂組成物。
【請求項7】
ゴム質重合体ラテックスを乾燥機中で噴霧乾燥することによって得られるゴム質重合体含有材料の製造方法であって、
スルホン酸系または硫酸系アルカリ金属塩を含むジエン系ゴムを主成分とするゴム質重合体ラテックスを連続して噴霧装置で噴霧している乾燥機内に、該噴霧装置とは独立した噴霧装置で40℃〜85℃のガラス転移温度を有する硬質共重合体のラテックスを連続的に噴霧すること、および/または、Si系化合物およびTi系化合物ならびにMg、Al、Ca、BaおよびZnの塩化物、炭酸塩および硫酸塩よりなる群から選ばれた化合物からなる1種または2種以上の無機微粉末を、前記ラテックスとは独立に、連続的に投入すること、を特徴とするゴム質重合体含有材料の製造方法。

【国際公開番号】WO2005/017026
【国際公開日】平成17年2月24日(2005.2.24)
【発行日】平成18年10月12日(2006.10.12)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2005−513188(P2005−513188)
【国際出願番号】PCT/JP2004/011701
【国際出願日】平成16年8月13日(2004.8.13)
【出願人】(000006035)三菱レイヨン株式会社 (2,875)
【Fターム(参考)】