CN111440410A - 热塑性树脂组合物及其成型品 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及热塑性树脂组合物及其成型品。本发明提供一种能够得到即使着色也保持优异的耐冲击性并且具有良好的光泽和耐化学品性的成型品的热塑性树脂组合物。一种热塑性树脂组合物,其含有:具有包含橡胶状聚合物的主链聚合物以及接枝聚合在该主链聚合物上的接枝链的接枝共聚物(A)、特定的热塑性树脂(B)和特定的聚酯弹性体(C),相对于(A)~(C)成分的合计100质量份,(A)成分的含量为10~45质量份,(B)成分的含量为89.5~40质量份,(C)成分的含量为0.5~15质量份,橡胶状聚合物的粒径分布为归因于质量平均粒径为0.20μm以上且小于0.50μm的橡胶状聚合物(a1)的第一峰和归因于质量平均粒径为0.10μm以上且小于0.20μm的橡胶状聚合物(a2)的第二峰的双峰性粒径分布。
Description
技术领域
本发明涉及热塑性树脂组合物及其成型品。
背景技术
苯乙烯类树脂、尤其是丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(以下也记作“ABS树脂”)由于耐冲击性、刚性等机械特性、加工特性优异,因此一直以来被用于汽车、住宅建材、家电产品、化妆品容器等各种用途。近年来,出于进一步提高商品价值的目的,要求除了耐冲击性等性能以外还兼具良好的表面光泽的树脂组合物。
然而,一般而言,在出于提高耐冲击性等特性的目的而使树脂组合物中含有橡胶状聚合物的情况下,存在如下问题:减小该橡胶状聚合物的粒径时,虽然表面光泽良好,但是耐冲击性降低,相反,增大橡胶状聚合物的粒径时,虽然耐冲击性提高,但是光泽降低。
作为解决上述问题的方法,以往提出了通过得到并用了具有特定的平均粒径和粒径分布的两种橡胶状聚合物的苯乙烯类树脂组合物而得到优异的耐冲击性和良好的光泽的方法(例如,参见专利文献1和2)。
另一方面,已知ABS树脂在与化学品溶液等接触的情况下,由于渗透、吸收而发生溶解或溶胀、或者裂纹或断裂等。
尤其是,由进攻试剂引起的裂纹或断裂的发生对于树脂材料而言是大问题,被称为环境应力开裂(ESC:Environmental Stress Cracking)。该环境应力开裂由于残留在成型品内部的成型时的应变而产生,因此即使在未对树脂材料的成型品加载外力的状态下也有可能发生,对ABS树脂的用途产生很大限制。
近年来,出于保护在室外作业或休闲期间暴露于日光下的皮肤免于晒伤、癌症和光老化的目的,使用防晒化妆品。
该防晒化妆品由于对树脂材料的进攻性(攻击性)高,因此,防晒化妆品与使用ABS树脂得到的成型品、例如化妆品容器接触时,有可能发生破裂、损害商品价值。因此,对使用ABS树脂得到的成型品要求高耐化学品性。
作为提高使用ABS树脂得到的成型品的耐化学品性的方法,公开了增加ABS树脂的丙烯腈(AN)成分的量的方法(例如,参见专利文献3)。
另外,作为用于提高使用ABS树脂得到的成型品的耐化学品性的其它方法,已知在ABS树脂中添加耐化学品性优异的聚酯的方法。例如,公开了在包含规定的特性粘度的共聚物成分的树脂组合物中添加0.1质量%~50质量%的饱和聚酯树脂的方法(例如,参见专利文献4),另外,例如公开了添加5质量%~55质量%的聚对苯二甲酸丁二醇酯的方法(例如,参见专利文献5)。
另外,公开了将ABS树脂的二烯类橡胶成分置换为丙烯酸酯类橡胶成分(丙烯酸类橡胶)的方法(例如,参见专利文献6)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开平9-310002号公报
专利文献2:日本特开平9-310003号公报
专利文献3:日本特公昭60-28311号公报
专利文献4:日本特开昭59-219362号公报
专利文献5:日本特开平02-294347号公报
专利文献6:日本特开平07-331024号公报
专利文献7:日本特开平9-157470号公报
发明内容
发明所要解决的问题
然而,专利文献3中记载的技术对于对ABS树脂的影响大的防晒化妆品的耐化学品性不足。
另外,在专利文献4和5中记载的方法中,在聚酯的量多的情况下,有可能成型品外观、涂装后的外观显著变差或者耐热性、刚性等机械特性降低,在聚酯的量少的情况下,在提高耐化学品性的效果方面无法得到满意的结果。
此外,在专利文献6中记载的方法中,由于丙烯酸类橡胶的弹性模量比二烯类橡胶低、弹性回复慢、容易塑性变形,因此将包含丙烯酸类橡胶成分的树脂组合物作为成型材料并通过注射成型法制造成型品时,丙烯酸类橡胶成分的粒子的流动变形和取向显著,有时在成型品的表面呈现珍珠般的光泽或者产生流痕、分色,外观显著变差。
此外,虽然如上所述能够通过在ABS树脂中添加聚酯或丙烯酸酯类橡胶(丙烯酸类橡胶)等耐化学品助剂来提高耐化学品性,但是这些方法有可能损害ABS树脂原来具有的外观或者机械特性降低。
此外,在专利文献7中虽然公开了能够通过在ABS树脂中添加少量聚酯弹性体来提高耐化学品性、耐冲击性,但是没有关于着色时的耐冲击性、光泽性的记载。
对于如上所述的以往的树脂组合物而言,出于赋予外观设计性的目的而添加着色剂时,耐冲击性降低,无法得到即使着色也保持优异的耐冲击性并且具有良好的光泽性和耐化学品性的成型品。
因此,本发明的目的在于,提供即使着色也保持优异的耐冲击性并且具有良好的光泽性和耐化学品性的成型品、以及能够得到该成型品的热塑性树脂组合物。
用于解决问题的手段
本发明人对上述问题进行了深入研究,结果发现通过如下方案能够解决上述现有技术的问题,从而完成了本发明。一种热塑性树脂组合物,其含有规定量的接枝共聚物(A);规定量的含有包含氰化乙烯基单体单元的聚合物的热塑性树脂(B);以及规定量的具有规定的硬链段和软链段的聚酯弹性体(C),其中,所述接枝共聚物(A)具有包含橡胶状聚合物的主链聚合物以及接枝聚合在该主链聚合物上的接枝链,并且将所述橡胶状聚合物的粒径分布设定为归因于质量平均粒径为0.20μm以上且小于0.50μm的橡胶状聚合物(a1)的第一峰和归因于质量平均粒径为0.10μm以上且小于0.20μm的橡胶状聚合物(a2)的第二峰的双峰性粒径分布。
即,本发明如下所述。
[1]
一种热塑性树脂组合物,其含有:
接枝共聚物(A),所述接枝共聚物(A)具有包含橡胶状聚合物的主链聚合物以及接枝聚合在该主链聚合物上的接枝链;
热塑性树脂(B),所述热塑性树脂(B)含有包含氰化乙烯基单体单元的聚合物;以及
聚酯弹性体(C),所述聚酯弹性体(C)的硬链段为芳香族聚酯并且其软链段为脂肪族聚醚和/或脂肪族聚酯,
相对于所述接枝共聚物(A)、所述热塑性树脂(B)和所述聚酯弹性体(C)的合计100质量份,所述接枝共聚物(A)的含量为10质量份~45质量份,所述热塑性树脂(B)的含量为89.5质量份~40质量份,所述聚酯弹性体(C)的含量为0.5质量份~15质量份,
所述橡胶状聚合物的粒径分布为归因于质量平均粒径为0.20μm以上且小于0.50μm的橡胶状聚合物(a1)的第一峰和归因于质量平均粒径为0.10μm以上且小于0.20μm的橡胶状聚合物(a2)的第二峰的双峰性粒径分布。
[2]
如前述[1]所述的热塑性树脂组合物,其中,
所述接枝共聚物(A)的温度-损耗角正切(tanδ)曲线具有两个以上的峰,所述两个以上的峰中的至少一个峰为在-73℃以上且小于-64℃的范围内具有峰顶的峰I,
所述峰I的“半峰宽/峰高”为40以上且小于60。
[3]
如前述[1]或[2]所述的热塑性树脂组合物,其中,
所述接枝共聚物(A)含有氰化乙烯基单体单元,
在所述接枝共聚物(A)中,除所述橡胶状聚合物以外的全部单体单元(100质量%)中的氰化乙烯基单体单元的含有比例(D)为15质量%~50质量%。
[4]
如前述[1]~[3]中任一项所述的热塑性树脂组合物,其中,
所述热塑性树脂(B)中的全部单体单元(100质量%)中的氰化乙烯基单体单元的含有比例(E)为15质量%~55质量%。
[5]
如前述[1]~[4]中任一项所述的热塑性树脂组合物,其中,
所述橡胶状聚合物(a1)的粒径分布中的由下式(1)表示的SD值为0.01μm以上且小于0.07μm,
所述橡胶状聚合物(a2)的粒径分布中的由下式(1)表示的SD值为0.01μm以上且小于0.07μm。
SD=(d84%-d16%)/2 (1)
(式(1)中,d16%表示在粒径分布中累积曲线达到16%时的点的粒径(μm),d84%表示在粒径分布中累积曲线达到84%时的点的粒径(μm)。)
[6]
如前述[1]~[5]中任一项所述的热塑性树脂组合物,其中,
所述橡胶状聚合物(a1)的质量平均粒径与所述橡胶状聚合物(a2)的质量平均粒径之差为0.10μm以上且小于0.25μm。
[7]
如前述[1]~[6]中任一项所述的热塑性树脂组合物,其中,
所述聚酯弹性体(C)的肖氏硬度D为20~80。
[8]
如前述[1]~[7]中任一项所述的热塑性树脂组合物,其中,
构成所述接枝共聚物(A)的橡胶状聚合物为选自由聚丁二烯、苯乙烯-丁二烯共聚物、苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物、丙烯腈-丁二烯共聚物和丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物构成的组中的至少一种。
[9]
一种成型品,其为前述[1]~[8]中任一项所述的热塑性树脂组合物的成型品。
[10]
如前述[9]所述的成型品,其中,所述成型品为化妆品容器。
发明效果
根据本发明,能够提供即使着色也保持优异的耐冲击性并且具有良好的光泽性、耐化学品性优异的成型品以及能够得到该成型品的热塑性树脂组合物。
附图说明
图1为接枝共聚物的温度-损耗角正切(tanδ)曲线的一例。
图2为表示接枝共聚物的温度-损耗角正切(tanδ)曲线的一例中的峰I的峰顶、峰高和半峰宽的图。
具体实施方式
以下,根据需要参照附图对用于实施本发明的方式(以下,简称为“本实施方式”)详细地进行说明,但是本发明不限定于以下的实施方式,能够在其主旨的范围内进行各种变形后实施。另外,本说明书中的“(甲基)丙烯酸”是指“丙烯酸”及与其对应的“甲基丙烯酸”,“(甲基)丙烯酸酯”是指“丙烯酸酯”及与其对应的“甲基丙烯酸酯”。
[热塑性树脂组合物]
本实施方式的热塑性树脂组合物含有:接枝共聚物(A),所述接枝共聚物(A)具有包含橡胶状聚合物的主链聚合物以及接枝聚合在该主链聚合物上的接枝链(以下,有时记载为(A)成分);热塑性树脂(B),所述热塑性树脂(B)含有包含氰化乙烯基单体单元的聚合物(以下,有时记载为热塑性树脂(B)、(B)成分);以及聚酯弹性体(C),所述聚酯弹性体(C)的硬链段为芳香族聚酯并且其软链段为脂肪族聚醚和/或脂肪族聚酯。
在本实施方式的热塑性树脂组合物中,相对于所述接枝共聚物(A)、所述热塑性树脂(B)和所述聚酯弹性体(C)的合计100质量份,所述接枝共聚物(A)的含量为10质量份~45质量份,所述热塑性树脂(B)的含量为89.5质量份~40质量份,所述聚酯弹性体(C)的含量为0.5质量份~15质量份。
另外,所述橡胶状聚合物的粒径分布为归因于质量平均粒径为0.20μm以上且小于0.50μm的橡胶状聚合物(a1)的第一峰和归因于质量平均粒径为0.10μm以上且小于0.20μm的橡胶状聚合物(a2)的第二峰的双峰性粒径分布。
通过本实施方式的热塑性树脂组合物具有上述构成,能够得到即使着色也能够保持优异的耐冲击性、具有良好的光泽并且耐化学品性优异的成型品。
(接枝共聚物(A))
所述接枝共聚物(A)具有包含橡胶状聚合物的主链聚合物以及接枝聚合在该主链聚合物上的接枝链。此外,橡胶状聚合物的粒径分布为归因于质量平均粒径为0.20μm以上且小于0.50μm的橡胶状聚合物(a1)的第一峰和归因于质量平均粒径为0.10μm以上且小于0.20μm的橡胶状聚合物(a2)的第二峰的双峰性粒径分布。
需要说明的是,在本实施方式中,双峰性粒径分布是指在以粒径为横轴、以频数(%)为纵轴的粒径分布中存在两个山状的峰(山峰)的粒径分布。两个山状的峰(山峰)各自具有一个极大粒径。各峰(山峰)的极大粒径是指在各峰(山峰)中频数最大的粒径。
另外,在本实施方式中,质量平均粒径是指对后述的利用透射型电子显微镜(TEM)拍摄的超薄切片的任意范围(15μm×15μm)例如测定100个等的橡胶状聚合物的当量圆粒径(円換算粒子径)并使用下式计算出的值。
质量平均粒径=(ΣniDi 4)/(ΣniDi 3)
(式中的ni表示具有当量圆粒径Di(μm)的橡胶状聚合物的个数)。
另外,相对于橡胶状聚合物(a1)和橡胶状聚合物(a2)的合计量,橡胶状聚合物(a1)的含量优选为20质量%~80质量%,橡胶状聚合物(a2)的含量优选为80质量%~20质量%。
另外,橡胶状聚合物(a1)的粒径分布中的SD值“(d84%-d16%)/2”优选为0.01μm以上且小于0.07μm,更优选为0.03μm以上且0.06μm以下。橡胶状聚合物(a2)的粒径分布中的SD值“(d84%-d16%)/2”优选为0.01μm以上且小于0.07μm,更优选为0.03μm以上且0.06μm以下。
另外,所述橡胶状聚合物(a1)的质量平均粒径与所述橡胶状聚合物(a2)的质量平均粒径之差优选为0.10μm以上且小于0.25μm,更优选为0.12μm以上且0.23μm以下。
通过本实施方式的热塑性树脂组合物具有上述构成的接枝共聚物(A),能够得到即使着色、耐冲击性和光泽也优异、并且对以防晒化妆品为代表的各种化学品的耐化学品性优异、尤其是在化学品附着并在不流动的状态下逐渐干燥从而成为浓度变高的化学品长时间附着的状态那样的更严苛的使用环境下也能够广泛使用的成型品。
作为构成接枝共聚物(A)的橡胶状聚合物,不限于以下物质,例如可以列举二烯类橡胶、丙烯酸类橡胶和乙烯类橡胶。
具体而言,不限于以下物质,例如可以列举:聚丁二烯、苯乙烯-丁二烯共聚物、苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物、丙烯腈-丁二烯共聚物、丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物、丙烯酸丁酯-丁二烯共聚物、聚异戊二烯、丁二烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物、丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸甲酯共聚物、丁二烯-丙烯酸乙酯共聚物、乙烯-丙烯共聚物、乙烯-丙烯-二烯类共聚物、乙烯-异戊二烯共聚物和乙烯-丙烯酸甲酯共聚物。
这些物质可以单独仅使用一种,也可以组合使用两种以上。
其中,从耐冲击性的观点考虑,优选选自由聚丁二烯、苯乙烯-丁二烯共聚物、苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物、丙烯腈-丁二烯共聚物和丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物构成的组中的一种以上的橡胶状聚合物。
在所述橡胶状聚合物为共聚物的情况下,橡胶状聚合物中的各构成单元的组成(分布)可以是均一的,也可以是不同的组成,另外,组成也可以连续地变化。橡胶状聚合物的各构成单元的组成可以利用傅立叶变换红外分光光度计(FT-IR)来确认。橡胶状聚合物构成主链聚合物。接枝共聚物(A)中的橡胶状聚合物是分散在热塑性树脂(B)的连续相(海)中的分散相(岛)的形态,本实施方式的热塑性树脂组合物呈海岛形态。分散的橡胶状聚合物的分散相的形状没有特别限定,例如可以列举不规则形状、棒状、平板状和粒子状。其中,从耐冲击性的观点考虑,优选粒子状。分散相可以一个一个独立地分散在所述热塑性树脂(B)的连续相中,也可以以若干个分散相聚集而成的聚集体的状态分散,但是从耐冲击性的观点考虑,优选一个一个独立地分散。
在本实施方式的热塑性树脂组合物中,从光泽和着色时的耐冲击性保持率的观点考虑,橡胶状聚合物的粒径分布为质量平均粒径的范围不同的、归因于橡胶状聚合物(a1)的第一峰和归因于橡胶状聚合物(a2)的第二峰的双峰性粒径分布(双峰分布)。
关于所述橡胶状聚合物的尺寸,在橡胶状聚合物的形状为粒子状的情况下,从光泽和着色时的耐冲击性保持率的观点考虑,橡胶状聚合物(a1)的质量平均粒径为0.20μm以上且小于0.50μm,优选为0.25μm以上且0.40μm以下,更优选为0.30μm以上且0.40μm以下,进一步优选为0.30μm以上且0.35μm以下。另一方面,从耐冲击性和着色时的耐冲击性保持率的观点考虑,橡胶状聚合物(a2)的质量平均粒径为0.10μm以上且小于0.20μm,优选为0.12μm以上且小于0.20μm,更优选为0.14μm以上且小于0.20μm,进一步优选为0.16μm以上且小于0.20μm。
在此,以下对控制橡胶状聚合物的质量平均粒径的方法的一例进行说明。
例如,在通过乳液聚合制造橡胶状聚合物的情况下,作为控制橡胶状聚合物的质量平均粒径的方法,可以列举:调节乳化剂的浓度、调节聚合开始前投入的单体与去离子水的比率等方法。
在调节单体与去离子水的比率的情况下,在橡胶状聚合物(a1)的聚合中,优选的单体与去离子水的比率为(单体/去离子水)=1.20~1.80,更优选为1.30~1.70,进一步优选为1.40~1.60。
另一方面,在橡胶状聚合物(a2)的聚合中,优选的单体与去离子水的比率为(单体/去离子水)=0.95~1.20,更优选为1.00~1.15,进一步优选为1.05~1.10。
需要说明的是,单体与去离子水的比率为质量比率,具体而言,由“单体(质量份)/去离子水(质量份)”定义。
通过将单体与去离子水的比率调节为前述范围,能够将橡胶状聚合物(a1)和(a2)的质量平均粒径控制在优选的范围内。
从光泽和着色时的耐冲击性保持率的观点考虑,橡胶状聚合物((a1)+(a2)=100质量%)中的橡胶状聚合物(a1)的含有比例优选为20质量%~80质量%,更优选为30质量%~70质量%,进一步优选为40质量%~60质量%,更进一步优选为45质量%~55质量%。另一方面,从耐冲击性和着色时的耐冲击性保持率的观点考虑,橡胶状聚合物((a1)+(a2)=100质量%)中的橡胶状聚合物(a2)的含有比例优选为20质量%以上且80质量%以下,更优选为30质量%~70质量%,进一步优选为40质量%~60质量%,更进一步优选为45质量%~55质量%。
关于橡胶状聚合物(a1)与橡胶状聚合物(a2)的比率,从粒径控制的观点考虑,可以通过预先分别制备各橡胶状聚合物,然后以任意的比率共混,从而控制在上述数值范围内。
作为橡胶状聚合物的粒径分布的指标,优选使用由下式(1)表示的SD值。
SD=(d84%-d16%)/2 (1)
(式中,d16%表示在粒径分布中累积曲线达到16%时的点的粒径(μm),d84%表示在粒径分布中累积曲线达到84%时的点的粒径(μm)。)
该SD值越小,表示粒径分布越窄。
在本实施方式的热塑性树脂组合物中,从光泽和着色时的耐冲击性保持率的观点考虑,橡胶状聚合物(a1)的粒径分布中的SD值“(d84%-d16%)/2”优选为0.01μm以上且小于0.07μm,更优选为0.02μm以上且小于0.07μm,进一步优选为0.03μm以上且小于0.07μm,更进一步优选为0.03μm以上且0.06μm以下。
另一方面,从耐冲击性和着色时的耐冲击性保持率的观点考虑,橡胶状聚合物(a2)的粒径分布中的SD值“(d84%-d16%)/2”优选为0.01μm以上且小于0.07μm,更优选为0.02μm以上且小于0.07μm,进一步优选为0.03μm以上且小于0.07μm,更进一步优选为0.03μm以上且小于0.06μm。橡胶状聚合物(a1)的粒径分布中的SD值“(d84%-d16%)/2”和橡胶状聚合物(a2)的粒径分布中的SD值“(d84%-d16%)/2”可以通过调节橡胶状聚合物的聚合时的乳化剂浓度而控制在上述数值范围内。
从着色时的耐冲击性保持率的观点考虑,所述橡胶状聚合物(a1)的质量平均粒径与所述橡胶状聚合物(a2)的质量平均粒径之差优选为0.10μm以上且小于0.25μm,更优选为0.12μm以上且0.23μm以下,进一步优选为0.14μm以上且0.23μm以下,更进一步优选为0.16μm以上且0.20μm以下。
橡胶状聚合物(a1)和橡胶状聚合物(a2)的质量平均粒径可以利用公知的方法求出。例如,可以以下述方式求出。首先,由本实施方式的热塑性树脂组合物的成型品制作超薄切片,利用四氧化锇、四氧化钌等染色剂对该超薄切片进行染色处理。然后,利用透射型电子显微镜(TEM)拍摄染色处理后的超薄切片,对超薄切片的任意范围(15μm×15μm)进行图像分析,由此求出橡胶状聚合物(a1)和橡胶状聚合物(a2)的质量平均粒径。图像例如可以使用图像分析软件“A像くん”(旭化成工程株式会社制造)进行分析。
橡胶状聚合物((a1)+(a2)=100质量%)中的橡胶状聚合物(a1)和橡胶状聚合物(a2)的含有比例通过以下方式得到:如上所述测定橡胶状聚合物(a1)和橡胶状聚合物(a2)的质量平均粒径,并分别计算出该测定得到的质量平均粒径为0.20μm以上且小于0.50μm的橡胶状聚合物(a1)和质量平均粒径为0.10μm以上且小于0.20μm的橡胶状聚合物(a2)的相对于它们的合计量的含有比例。
需要说明的是,本实施方式的热塑性树脂组合物中所含的橡胶状聚合物(a1)是具有在橡胶状聚合物的粒径分布中存在的两个山状的峰(山峰)中的大粒径侧的峰(山峰)中所含的粒径的各橡胶状聚合物的聚集体。另外,本实施方式的热塑性树脂组合物中所含的橡胶状聚合物(a2)是具有在橡胶状聚合物的粒径分布中存在的两个山状的峰(山峰)中的小粒径侧的峰(山峰)中所含的粒径的各橡胶状聚合物的聚集体。
橡胶状聚合物(a1)和橡胶状聚合物(a2)的粒径分布中的SD值“(d84%-d16%)/2”如上所述通过与橡胶状聚合物(a1)和橡胶状聚合物(a2)的质量平均粒径的测定方法同样的方法得到,通过对利用透射型电子显微镜(TEM)拍摄的图像进行分析,求出d84%:在粒径分布中累积曲线达到84%时的点的粒径(μm)和d16%:在粒径分布中累积曲线达到16%时的点的粒径(μm),并应用到上式(1)中而得到。
从耐冲击性的观点考虑,本实施方式的热塑性树脂组合物中所含的接枝共聚物(A)的来自接枝链的成分的增比比浓粘度(ηsp/c)优选在0.20dL/g~0.80dL/g的范围内。所述增比比浓粘度更优选为0.30dL/g~0.75dL/g,进一步优选为0.40dL/g~0.70dL/g,更进一步优选为0.5dL/g~0.65dL/g。通过将所述来自接枝链的成分的增比比浓粘度调节为0.20dL/g以上,能够进一步抑制耐冲击性、强度的降低,通过将增比比浓粘度调节为0.80dL/g以下,能够得到更充分的流动性。来自接枝链的成分的增比比浓粘度可以通过在30℃下使用Cannon-Fenske型毛细管对将测定试样0.25g溶解于2-丁酮50mL中而得到的溶液进行粘度测定而求出。
接枝共聚物(A)的来自接枝链的成分的增比比浓粘度(ηsp/c)可以通过调节接枝聚合时的引发剂和链转移剂的添加量而控制在前述数值范围内。
接枝共聚物(A)的来自接枝链的成分经过接枝共聚物(A)的氧化分解而得到。作为氧化分解的方法,例如可以使用臭氧分解、锇酸分解等。更具体而言,可以使用高分子论文集(井手文雄等,第32卷,第7期,第439~444页(1975年7月))中记载的方法。在该文献中,分离出的支链聚合物相当于本实施方式中的来自接枝链的成分。
由接枝共聚物(A)得到的温度-损耗角正切(tanδ)曲线优选具有两个以上的峰。
在由接枝共聚物(A)得到的温度-损耗角正切(tanδ)曲线具有两个以上的峰的情况下,优选该两个以上的峰中的至少一个峰为在-73℃以上且小于-64℃的范围内具有峰顶的峰(以下称为“峰I”)。
另外,优选所述两个以上的峰中的其它至少一个峰为在0℃以上且小于150℃的范围内具有峰顶的峰(以下称为“峰II”)。
从耐冲击性和着色时的耐冲击性保持率的观点考虑,峰I的峰顶位置更优选在-73℃以上且小于-64℃的范围内,进一步优选在-73℃以上且小于-68℃的范围内,更进一步优选在-71℃以上且小于-69℃的范围内。
另外,从耐冲击性和色调的观点考虑,峰II的峰顶位置优选在90℃以上且小于150℃的范围内,更优选在100℃以上且小于140℃的范围内,进一步优选在110℃以上且小于130℃的范围内。
在由接枝共聚物(A)得到的温度-损耗角正切(tanδ)曲线中,从耐冲击性和着色时的耐冲击性保持率的观点考虑,峰I的“半峰宽/峰高”优选为40以上,更优选为42以上,进一步优选为44以上。另外,从光泽和着色时的耐冲击性保持率的观点考虑,峰I的“半峰宽/峰高”优选小于60,更优选为58以下,进一步优选为56以下。在由接枝共聚物(A)得到的温度-损耗角正切(tanδ)曲线中,峰I的半峰宽/峰高可以通过后述的方法控制在上述数值范围内。
另外,在由接枝共聚物(A)得到的温度-损耗角正切(tanδ)曲线中,峰I的峰顶位置可以通过后述的方法控制在上述数值范围内。
在由接枝共聚物(A)得到的温度-损耗角正切(tanδ)曲线中,在-73℃以上且小于-64℃的范围内具有两个以上的峰的情况下、即在存在两个以上的峰I的情况下,优选所有峰I满足上述范围。
在此,以下对控制由接枝共聚物(A)得到的温度-损耗角正切(tanδ)曲线中的峰I的“半峰宽/峰高”和峰顶位置的方法的一例进行说明。
作为将由接枝共聚物(A)得到的温度-损耗角正切(tanδ)曲线中的峰I的“半峰宽/峰高”控制在所期望的数值范围内的方法,可以列举:(1)调节接枝共聚物(A)的接枝率的方法、(2)调节橡胶状聚合物的交联度的方法,可以单独使用或组合使用前述(1)或(2)的方法。
在前述(1)的方法的情况下,接枝共聚物(A)的接枝率可以通过调节接枝聚合中的聚合引发剂和链转移剂的添加量来控制。通过将接枝共聚物(A)的接枝率调节为后述的数值范围、即10%以上且200%以下,可以将由接枝共聚物(A)得到的温度-损耗角正切(tanδ)曲线中的峰I的“半峰宽/峰高”控制在优选的范围内。
在前述(2)的方法的情况下,在调节橡胶状聚合物的交联度时,可以使用溶胀指数作为表示橡胶状聚合物的交联度的指标。
橡胶状聚合物的溶胀指数优选为10%~50%,更优选为15%~40%,进一步优选为20%~30%。
通过将橡胶状聚合物的溶胀指数调节到前述范围内,可以将由接枝共聚物(A)得到的温度-损耗角正切(tanδ)曲线中的峰I的“半峰宽/峰高”控制在优选的范围内。
关于橡胶状聚合物的溶胀指数的控制,例如在通过乳液聚合制造橡胶状聚合物的情况下,可以采用增加链转移剂的添加量、提高聚合温度、提高聚合结束时的聚合转化率、减小聚合中的单体/聚合物比率而进行聚合等方法,以这样的方式操作时,橡胶状聚合物的溶胀指数变小,能够提高交联度。此外,通过将可交联单体、例如二乙烯基苯等共聚而使用,也能够减小溶胀指数。
作为将由接枝共聚物(A)得到的温度-损耗角正切(tanδ)曲线中的峰I的峰顶位置控制在所期望的温度范围内的方法,可以列举调节橡胶状聚合物的各构成单元中的二烯类单体的含有率的方法。
例如,在橡胶状聚合物为苯乙烯-丁二烯共聚物的情况下,优选的丁二烯含有率为50质量%~99质量%,更优选为80质量%~97质量%,进一步优选为90质量%~95质量%。通过将丁二烯含有率调节到该范围内,可以将由接枝共聚物(A)得到的温度-损耗角正切(tanδ)曲线中的峰I的峰顶位置控制在优选的范围内。
图1为接枝共聚物的温度-损耗角正切(tanδ)曲线的一例,图2为表示接枝共聚物的温度-损耗角正切(tanδ)曲线的一例中的峰I的峰顶、峰高和半峰宽的图。
在图1和图2中,横轴表示温度,纵轴表示tanδ。
如图2所示,将峰I的基线(图2中的虚线)与峰I的自峰顶起的垂线的交点设为点P。
由峰I的峰顶处的tanδ与点P处的tanδ之差求出峰I的峰高,进而求出峰I的“半峰宽/峰高”。
例如,在峰高:0.5、半峰宽:20℃的情况下,可以计算出“半峰宽/峰高”=20/0.5=40。
由接枝共聚物(A)得到的温度-损耗角正切(tanδ)曲线可以以下述方式测定。
利用设定温度240℃的热压机将包含接枝共聚物(A)的热塑性树脂组合物或包含接枝共聚物(A)的成型品成型为厚度0.1mm~0.3mm的片状,并切成长30mm×宽10mm,从而制作测定样品。
使用动态粘弹性测定装置,利用拉伸夹具固定样品的长边的两端各5mm部分,并在以下条件下进行测定。
测定装置:动态粘弹性测定装置(Eplexor 500N,GABO公司制造)
模式:拉伸
频率:8Hz
升温速度:3℃/分钟
测定温度:-100℃~150℃
在本实施方式中,接枝共聚物(A)优选为在作为主链聚合物的橡胶状聚合物上接枝聚合包含氰化乙烯基单体和能够与该氰化乙烯基单体共聚的一种以上单体的单体混合物而得到的接枝共聚物。
接枝共聚物(A)的接枝率优选为10%以上且200%以下。接枝共聚物(A)的接枝率更优选为20%以上且150%以下,进一步优选为30%以上且100%以下,更进一步优选为40%以上且70%以下。通过将接枝共聚物(A)的接枝率调节到该范围内,能够将由接枝共聚物(A)得到的温度-损耗角正切(tanδ)曲线中的峰I的“半峰宽/峰高”控制在优选的范围内。
接枝率由相对于主链聚合物的质量的接枝链的质量的比例定义。接枝率的测定方法如下所述。
将本实施方式的热塑性树脂组合物溶解于丙酮中,利用离心分离机分离成丙酮可溶成分和丙酮不溶成分。此时,不溶于丙酮的成分为包含橡胶状聚合物的主链聚合物和接枝聚合在该主链聚合物上的接枝链,是包含本实施方式的热塑性树脂组合物中的接枝共聚物(A)的成分。可溶于丙酮的成分为包含热塑性树脂(B)的成分。利用傅立叶变换红外分光光度计(FT-IR)对不溶于丙酮的成分进行分析,由此得到接枝共聚物(A)中的主链聚合物和接枝链的构成比,基于该结果,能够求出接枝共聚物(A)的接枝率。
在本实施方式的热塑性树脂组合物中,将接枝共聚物(A)、含有包含氰化乙烯基单体单元的聚合物的热塑性树脂(B)、和聚酯弹性体(C)的合计量设为100质量份时,接枝共聚物(A)的含有比例为10质量份~45质量份,优选为15质量份~43质量份,更优选为20质量份~40质量份,进一步优选为22质量份~38质量份。从耐冲击性的观点考虑,优选相对于(A)~(C)成分的合计100质量份,将接枝共聚物(A)的含有比例设定为10质量份以上。另一方面,从流动性的观点考虑,优选相对于(A)~(C)成分的合计100质量份,将接枝共聚物(A)的含有比例设定为45质量份以下。
此外,通过控制接枝共聚物(A)中的除橡胶状聚合物以外的构成单元的组成(构成单元的种类和含有比例,以下相同)和含有包含氰化乙烯基单体单元的聚合物的热塑性树脂(B)的组成而提高相容性时,橡胶状聚合物的分散状态变得更加良好,能够进一步提高成型品的耐冲击性与外观性的平衡。为了提高上述相容性,例如可以列举使接枝共聚物(A)中的除橡胶状聚合物以外的构成单元的种类与含有包含氰化乙烯基单体单元的聚合物的热塑性树脂(B)的构成单元的种类相同;或者使各自的构成单元的含有比例接近、优选使其相同的方法。
在接枝共聚物(A)中,作为优选作为接枝聚合在橡胶状聚合物上的单体的氰化乙烯基单体,不限于以下物质,例如可以列举丙烯腈、甲基丙烯腈。氰化乙烯基单体单元的至少一部分可以与能够与氰化乙烯基单体单元共聚的一种以上的单体单元共聚。作为能够与氰化乙烯基单体共聚的单体,不限于以下物质,例如可以列举:苯乙烯、α-甲基苯乙烯、邻甲基苯乙烯、对甲基苯乙烯、乙基苯乙烯、对叔丁基苯乙烯、乙烯基萘等芳香族乙烯基单体;(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯等(甲基)丙烯酸酯;(甲基)丙烯酸等丙烯酸类;N-苯基马来酰亚胺、N-甲基马来酰亚胺等N-取代马来酰亚胺类单体;(甲基)丙烯酸缩水甘油基酯等含缩水甘油基的单体,它们可以单独使用一种或者组合使用两种以上。其中,从强度和耐热性的观点考虑,优选的单体为苯乙烯、α-甲基苯乙烯、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、N-苯基马来酰亚胺、甲基丙烯酸缩水甘油基酯,从强度的观点考虑,特别优选为苯乙烯。
在接枝共聚物(A)中含有氰化乙烯基单体单元的情况下,从耐冲击性和着色时的耐冲击性保持率的观点考虑,除橡胶状聚合物以外的全部单体单元(100质量%)中的氰化乙烯基单体单元的含有比例(D)优选为15质量%以上,从色调的观点考虑,优选为50质量%以下,更优选为20质量%~45质量%,进一步优选为25质量%~40质量%,更进一步优选为30质量%~38质量%,进一步更优选为32质量%~36质量%。
(含有包含氰化乙烯基单体单元的聚合物的热塑性树脂(B))
从与接枝共聚物(A)的相容性的观点考虑,本实施方式的热塑性树脂组合物包含热塑性树脂(B),所述热塑性树脂(B)含有包含氰化乙烯基单体单元的聚合物。作为构成该热塑性树脂(B)中所含有的包含氰化乙烯基单体单元的聚合物的氰化乙烯基单体,不限于以下物质,例如可以列举丙烯腈和甲基丙烯腈。氰化乙烯基单体单元可以与能够与氰化乙烯基单体单元共聚的一种以上的单体单元共聚。作为能够与氰化乙烯基单体共聚的单体,不限于以下物质,例如可以列举:苯乙烯、α-甲基苯乙烯、邻甲基苯乙烯、对甲基苯乙烯、乙基苯乙烯、对叔丁基苯乙烯、乙烯基萘等芳香族乙烯基单体;(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯等(甲基)丙烯酸酯;(甲基)丙烯酸等丙烯酸类;N-苯基马来酰亚胺、N-甲基马来酰亚胺等N-取代马来酰亚胺类单体;(甲基)丙烯酸缩水甘油基酯等含缩水甘油基的单体。它们可以单独使用一种,也可以组合使用两种以上。其中,从强度和耐热性的观点考虑,优选的单体为苯乙烯、α-甲基苯乙烯、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、N-苯基马来酰亚胺、甲基丙烯酸缩水甘油基酯,从强度的观点考虑,特别优选为苯乙烯。
本实施方式的热塑性树脂组合物可以在热塑性树脂(B)中还含有除了包含氰化乙烯基单体单元的聚合物以外的热塑性树脂。
该除了包含氰化乙烯基单体单元的聚合物以外的热塑性树脂(有时记载为“其它热塑性树脂”)可以是能够进行注射成型的树脂,也可以是能够赋予注射成型品实际使用上所需的强度、硬度、耐热性的树脂。
作为该其它热塑性树脂,从与接枝共聚物(A)的混合性的观点考虑,优选非晶的热塑性树脂。
此外,通过其它热塑性树脂具有90℃~300℃的玻璃化转变温度(Tg),能够更有效且可靠地得到还具有实际使用上所需的强度、硬度、耐热性的注射成型品。
作为这样的其它热塑性树脂,不限于以下物质,例如可以列举:聚苯乙烯、丙烯腈-苯乙烯树脂、甲基丙烯酸类树脂、甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯树脂、聚碳酸酯树脂、芳香族聚醚树脂、非晶聚酯。这些物质可以单独使用一种,也可以组合使用两种以上。
本实施方式的热塑性树脂组合物中所含有的热塑性树脂(B)含有包含氰化乙烯基单体单元的聚合物。从耐冲击性和着色时的耐冲击性保持率的观点考虑,热塑性树脂(B)中的全部单体单元(100质量%)中的氰化乙烯基单体单元的含有比例(E)优选为15质量%以上,从色调的观点考虑,优选为55质量%以下。该含有比例(E)更优选为20质量%~50质量%、进一步优选为25质量%~45质量%、更进一步优选为30质量%~42质量%、进一步更优选为35质量%~42质量%。
需要说明的是,接枝共聚物(A)中的橡胶状聚合物的含有比例、除橡胶状聚合物以外的全部单体单元中的氰化乙烯基单体单元的含有比例(D)、热塑性树脂(B)中的全部单体单元中的氰化乙烯基单体单元的含有比例(E)可以利用傅立叶变换红外分光光度计(FT-IR)求出。例如,接枝共聚物(A)中的除橡胶状聚合物以外的全部单体单元中的氰化乙烯基单体单元的含有比例(D)可以通过以下方式求出:预先求出橡胶状聚合物中的全部单体单元中的各单体单元的含有比例(组成比),然后,利用FT-IR求出接枝共聚物(A)中的全部单体单元中的各单体单元的含有比例(组成比),并考虑接枝共聚物(A)中的橡胶状聚合物和接枝聚合在橡胶状聚合物上的接枝链的含有比例,由此求出接枝共聚物(A)中的除橡胶状聚合物以外的全部单体单元中的氰化乙烯基单体单元的含有比例(D)。
接枝共聚物(A)中的橡胶状聚合物的含有比例、除橡胶状聚合物以外的全部单体单元中的氰化乙烯基单体单元的含有比例(D)、热塑性树脂(B)中的全部单体单元中的氰化乙烯基单体单元的含有比例(E)可以通过调节接枝共聚物(A)、热塑性树脂(B)的聚合工序中的氰化乙烯基单体的添加量、聚合时间等聚合条件来控制。
从耐冲击性的观点考虑,本实施方式的热塑性树脂组合物中使用的热塑性树脂(B)的增比比浓粘度(ηsp/c)优选在0.20dL/g~1.50dL/g的范围内。该热塑性树脂(B)的增比比浓粘度更优选为0.30dL/g~0.80dL/g,进一步优选为0.40dL/g~0.75dL/g,更进一步优选为0.50dL/g~0.65dL/g。通过将热塑性树脂(B)的增比比浓粘度调节为0.20dL/g以上,能够进一步抑制耐冲击性、强度的降低,通过将热塑性树脂(B)的增比比浓粘度调节为1.50dL/g以下,能够得到更充分的成型性。
在本实施方式的热塑性树脂组合物中,将接枝共聚物(A)、含有包含氰化乙烯基单体单元的聚合物的热塑性树脂(B)、和聚酯弹性体(C)的合计量设为100质量份时,热塑性树脂(B)的含有比例为89.5质量份~40质量份,优选为84质量份~47质量份,更优选为78.5质量份~54质量份,进一步优选为76质量份~58.3质量份。从耐冲击性的观点考虑,优选将热塑性树脂(B)的含有比例设定为89.5质量份以下。另一方面,从流动性的观点考虑,优选将热塑性树脂(B)的含有比例设定为40质量份以上。
(聚酯弹性体(C))
本实施方式的热塑性树脂组合物中所含有的聚酯弹性体(C)的硬链段为芳香族聚酯并且其软链段为脂肪族聚醚和/或脂肪族聚酯。
作为芳香族聚酯,没有特别限定,例如可以列举:聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯等。其中,优选聚对苯二甲酸丁二醇酯。
作为脂肪族聚醚,没有特别限定,例如可以列举:聚乙二醇、聚丙二醇、聚四亚甲基二醇、聚五亚甲基二醇、聚六亚甲基二醇等,可以使用其中的一种或二种以上的混合物。另外,也可以使用它们的共聚物。
作为脂肪族聚酯,没有特别限定,例如可以列举:聚己内酯、聚庚内酯、聚辛内酯;聚己二酸乙二醇酯、聚己二酸丁二醇酯等己二酸与亚烷基二醇的聚酯;聚琥珀酸乙二醇酯等琥珀酸与亚烷基二醇的聚酯;聚癸二酸丁二醇酯等癸二酸与亚烷基二醇的聚酯;聚琥珀酸环己烷二亚甲基二醇酯等二元羧酸与环己烷二亚甲基二醇的聚酯等,可以使用其中的一种或两种以上的混合物。另外,也可以使用它们的共聚物。
作为聚酯弹性体(C)的软链段,优选脂肪族聚醚。
关于聚酯弹性体(C)中的硬链段与软链段的构成比,硬链段优选为20质量%~70质量%、更优选为30质量%~60质量%,软链段优选为30质量%~80质量%、更优选为40质量%~70质量%的范围。
从耐化学品性的观点考虑,硬链段的构成比率优选为20质量%以上,从耐冲击性的观点考虑,硬链段的构成比率优选为70质量%以下。
聚酯弹性体(C)的硬度以肖氏硬度D计优选为20~80,更优选为30~70,进一步优选为35~55。
聚酯弹性体(C)的肖氏硬度D为20以上时,从耐化学品性的观点考虑是优选的,聚酯弹性体(C)的肖氏硬度D为80以下时,从耐冲击性的观点考虑是优选的。
聚酯弹性体(C)的肖氏硬度D例如可以通过硬链段与软链段的比例而控制在上述范围内,可以使用注射成型机在规定的料筒温度和模具温度的成型条件下将在90℃下热风干燥3小时以上后的颗粒成型为120mm×75mm×2mm厚的矩形板,并根据JIS K 7215进行测定。
作为上述聚酯弹性体(C),不限于以下物质,例如可以列举:通过二元羧酸化合物与二羟基化合物的缩聚、羟基羧酸化合物的缩聚、内酯化合物的开环缩聚、或者这些各成分的混合物的缩聚等而得到的聚酯,可以是均聚聚酯,也可以是共聚聚酯。
作为构成聚酯弹性体(C)的二元羧酸化合物,不限于以下物质,例如可以列举:对苯二甲酸、间苯二甲酸、邻苯二甲酸、萘-2,6-二甲酸、萘-2,7-二甲酸、联苯-4,4’-二甲酸、二苯氧基乙烷二甲酸、间苯二甲酸3-磺酸钠等芳香族二元羧酸;1,4-环己烷二甲酸、1,2-环己烷二甲酸、联环己烷-4,4’-二甲酸等脂肪族二元羧酸;二苯醚二甲酸、二苯基乙烷二甲酸、琥珀酸、草酸、己二酸、癸二酸、十二烷二甲酸等脂肪族二元羧酸;以及这些二元羧酸的混合物,还包括它们的烷基取代物、烷氧基取代物或卤素取代物。另外,这些二元羧酸化合物也可以以能够形成酯的衍生物、例如二甲基酯等低级醇酯的形式使用。在本实施方式中,这些二元羧酸化合物可以单独使用或者组合使用两种以上。其中,优选对苯二甲酸、间苯二甲酸、1,4-环己烷二甲酸、癸二酸、己二酸和十二烷二甲酸。
作为构成聚酯弹性体的二羟基化合物,不限于以下物质,例如可以列举:乙二醇、丙二醇、丁二醇、新戊二醇、丁烯二醇、对苯二酚、间苯二酚、二羟基二苯醚、环己二醇和2,2-双(4-羟基苯基)丙烷等,也可以是它们的聚亚氧烷基二醇以及它们的烷基取代物、烷氧基取代物或卤素取代物。
这些二羟基化合物可以单独使用一种或者组合使用两种以上。
作为构成聚酯弹性体的羟基羧酸化合物,不限于以下物质,例如可以列举羟基苯甲酸、羟基萘甲酸和联苯烯羟基羧酸,也可以是它们的烷基取代物、烷氧基取代物和卤素取代物。
这些羟基羧酸化合物可以单独使用一种或者组合使用两种以上。
为了制造聚酯弹性体,也可以使用ε-己内酯等内酯化合物。
在本实施方式的热塑性树脂组合物中,将接枝共聚物(A)、含有包含氰化乙烯基单体单元的聚合物的热塑性树脂(B)、和聚酯弹性体(C)的合计量设为100质量份时,聚酯弹性体(C)的含有比例为0.5质量份~15质量份,优选为1质量份~15质量份,更优选为1.5质量份~10质量份,进一步优选为1.5质量份~6质量份,最优选为1.8质量份~3.7质量份。从耐化学品性的观点考虑,优选将聚酯弹性体(C)的含有比例设定为0.5质量份以上。另一方面,从耐热性和防止相分离的观点考虑,优选将聚酯弹性体(C)的含有比例设定为15质量份以下。
(其它成分)
本实施方式的热塑性树脂组合物中,除了接枝共聚物(A)、含有包含氰化乙烯基单体单元的聚合物的热塑性树脂(B)、和聚酯弹性体(C)以外,还可以根据需要包含一种以上的润滑剂等其它任选成分。
作为上述润滑剂,不限于以下物质,例如可以列举脂肪酸金属盐、聚烯烃类和聚酰胺弹性体。
在配合这些润滑剂的情况下,在将本实施方式的热塑性树脂组合物设为100质量份时,这些润滑剂的优选的量为0.01质量份以上且10质量份以下。如果为0.01质量份以上,则从流动性、脱模性的观点考虑是优选的,如果为10质量份以下,则从耐冲击性、刚性等机械物性的观点考虑是优选的。
作为上述脂肪酸金属盐,不限于以下物质,例如可以列举包含选自钠、镁、钙、铝和锌中的至少一种的金属与脂肪酸的盐。
作为上述脂肪酸金属盐,不限于以下物质,例如可以列举:硬脂酸钠、硬脂酸镁、硬脂酸钙、硬脂酸铝(单硬脂酸铝、二硬脂酸铝、三硬脂酸铝)、硬脂酸锌、褐煤酸钠、褐煤酸钙、蓖麻油酸钙和月桂酸钙。其中,优选硬脂酸钠、硬脂酸镁、硬脂酸钙、硬脂酸锌等硬脂酸类的金属盐。
在上述硬脂酸类的金属盐中,从抑制成型时的银纹的观点考虑,更优选硬脂酸钙。
作为上述聚烯烃类,不限于以下物质,例如可以列举由乙烯、丙烯、α-烯烃等中的至少一种生成的聚合物,其中还包括以该聚合物为原料而衍生得到的聚合物。
具体而言,不限于以下物质,可以列举:聚丙烯、乙烯-丙烯共聚物、聚乙烯(高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯)、氧化型聚烯烃和接枝聚合聚烯烃。
其中,优选氧化型聚烯烃蜡、接枝有苯乙烯类树脂的聚烯烃,更优选聚丙烯蜡、聚乙烯蜡、氧化型聚丙烯蜡、氧化型聚乙烯蜡、丙烯腈-苯乙烯共聚物接枝聚丙烯、丙烯腈-苯乙烯共聚物接枝聚乙烯、苯乙烯聚合物接枝聚丙烯和苯乙烯聚合物接枝聚乙烯。
作为润滑剂的聚酰胺弹性体不限于以下物质,例如可以列举:碳原子数6以上的氨基羧酸或内酰胺、以及m+n为12以上的尼龙mn盐,作为硬链段(X),不限于以下物质,例如可以列举:ω-氨基己酸、ω-氨基庚酸、ω-氨基辛酸、ω-氨基壬酸、ω-氨基癸酸、11-氨基十一酸、12-氨基十二酸等氨基羧酸;己内酰胺、十二内酰胺等内酰胺类;尼龙6,6、尼龙6,10、尼龙6,12、尼龙11,6、尼龙11,10、尼龙12,6、尼龙11,12、尼龙12,10、尼龙12,12等尼龙盐。
另外,作为多元醇等软链段(Y),可以列举:聚乙二醇、聚(1,2-和1,3-环氧丙烷)二醇、聚(四氢呋喃)二醇、聚(环氧己烷)二醇、环氧乙烷与环氧丙烷的嵌段共聚物或无规共聚物、环氧乙烷与四氢呋喃的嵌段共聚物或无规共聚物。
这些软链段(Y)的数均分子量优选为2.0×102~6.0×103,更优选为2.5×102~4.0×103。上述数均分子量可以通过凝胶渗透色谱法(GPC)根据与标准聚苯乙烯的比较以按聚苯乙烯换算的分子量测定。
需要说明的是,也可以将聚(环氧烷)二醇的两末端氨基化或羧基化后使用。
在本实施方式的热塑性树脂组合物中添加润滑剂的情况下,出于提高其相容性的目的,还可以混合酸改性或环氧改性的改性树脂。
[热塑性树脂组合物的制造方法]
(接枝共聚物(A)的制造方法)
接枝共聚物(A)通过使规定的乙烯基单体与该接枝共聚物(A)中所含的橡胶状聚合物接枝聚合而得到。作为接枝共聚物(A)中所含的橡胶状聚合物的制造方法,没有特别限定,例如可以使用本体聚合法、溶液聚合法、悬浮聚合法、本体悬浮聚合法、乳液聚合等方法。其中,从得到粒子形状的橡胶成分(分散相)并且容易控制其粒径的方面考虑,优选使用乳液聚合法、悬浮聚合法、本体悬浮聚合法。在通过乳液聚合制造橡胶状聚合物的情况下,可以使用利用热产生自由基的热分解型引发剂、氧化还原型的引发剂。
另外,也可以利用使用另行通过乳液聚合而得到的橡胶状聚合物,然后使乙烯基单体接枝聚合的方法等。作为此处得到的接枝链,从耐冲击性的观点考虑,优选与热塑性树脂(B)相容的接枝链。需要说明的是,在制造出粒子状的橡胶状聚合物后,可以在同一反应器中连续地进行上述接枝聚合,也可以先将橡胶粒子以胶乳的形式分离,然后再进行接枝聚合。
具体而言,可以列举通过使选自由芳香族乙烯基单体、氰化乙烯基单体和丙烯酸类单体构成的组中的一种以上单体与通过乳液聚合得到的聚丁二烯胶乳进行自由基聚合而得到接枝共聚物的方法。作为上述一种以上单体,不限于以下物质,例如可以列举:苯乙烯和丙烯腈;苯乙烯和甲基丙烯酸甲酯;苯乙烯;甲基丙烯酸甲酯;和丙烯腈。
(含有包含氰化乙烯基单体单元的聚合物的热塑性树脂(B)的制造方法)
作为热塑性树脂(B)的制备方法,没有特别限定,例如可以列举:本体聚合法、溶液聚合法、悬浮聚合法、本体悬浮聚合法、乳液聚合等方法。例如,使用选自由芳香族乙烯基单体、氰化乙烯基单体和丙烯酸类单体构成的组中的两种以上单体并通过自由基聚合来制造共聚物,由此能够制造含有包含氰化乙烯基单体单元的聚合物和根据需要含有除此以外的热塑性树脂的热塑性树脂(B)。另外,热塑性树脂(B)也可以在制造接枝共聚物(A)时一并制造。例如,可以通过在制造接枝共聚物(A)时用于与橡胶聚合物接枝聚合而添加的单体自身聚合而形成热塑性树脂(B)。
(聚酯弹性体(C)的制造方法)
聚酯弹性体(C)可以通过公知的聚合方法制造。通常,可以通过使芳香族二元羧酸与低分子量的聚亚烷基二醇醚和低分子量的二元醇以两个阶段进行熔融酯交换来制造,其制法优选使用连续法或分批法。
(热塑性树脂组合物的制造方法)
本实施方式的热塑性树脂组合物可以通过将所述接枝共聚物(A)、热塑性树脂(B)、聚酯弹性体(C)以及其它任选材料混合而得到。作为接枝共聚物(A)、热塑性树脂(B)与聚酯弹性体(C)的混合(混炼)方法,没有特别限定,例如可以列举使用开炼机、强力混合机、密炼机、捏合机、双螺杆带转子连续混炼机、挤出机等混合机的熔融混炼方法。作为挤出机,可以使用单螺杆挤出机或双螺杆挤出机中的任一种。关于将接枝共聚物(A)、热塑性树脂(B)和聚酯弹性体(C)供给至熔融混炼机的方法,可以将它们全部一次性在同一进料口供给,也可以将它们分别从不同的进料口供给。例如,可以使用具有两处投料口的挤出机,从设置在螺杆根部侧的主投料口供给接枝共聚物(A),从设置在主投料口与挤出机前端之间的副投料口供给热塑性树脂(B)和聚酯弹性体(C),并进行熔融混炼。
另外,在将接枝共聚物(A)、热塑性树脂(B)和聚酯弹性体(C)从同一进料口供给的情况下,可以预先将两者混合后投入到挤出机料斗中,另外也可以各自分别投入后进行混炼。
优选的熔融混炼温度根据热塑性树脂(B)的种类而不同,没有特别限定,例如在对丙烯腈-苯乙烯树脂进行熔融混炼的情况下,优选以料筒设定温度计为约180℃~约270℃。通过将熔融混炼温度设定在这样的范围内,橡胶状聚合物的分散状态变得良好,能够提高成型品的耐冲击性与外观性的平衡。
另外,在使用挤出机的情况下,料筒温度中,优选将供给区的温度设定为30℃~200℃,在结晶树脂的情况下,优选将进行熔融混炼的混炼区的温度设定为该结晶树脂的熔点+30℃~100℃,在非晶树脂的情况下,优选将进行熔融混炼的混炼区的温度设定为该非晶树脂的Tg+60℃~150℃的范围。通过像这样将温度设定为两个阶段,接枝共聚物(A)、热塑性树脂(B)和聚酯弹性体(C)的混炼更顺利地进行,成型品、尤其是注射成型品的表面平滑性提高,外观性更加优异。另外,通过将料筒温度设定在上述范围内,能够得到更加优异的外观性。
熔融混炼时间没有特别限定,从耐冲击性的观点考虑,优选为约0.5分钟~约5分钟。
另外,在利用挤出机生产本实施方式的热塑性树脂组合物并利用注射成型机制造成型品的情况下,在供给至注射成型机的阶段中,热塑性树脂组合物中的挥发分优选为1500ppm以下。通过将挥发分调节到该范围内,能够得到更加优异的外观性。为了将挥发分调节到这样的范围内,例如优选在减压度-100hPa~-800hPa下从设置在从双螺杆挤出机的料筒的中央部至挤出机前端之间的排气孔抽吸挥发分。
在利用挤出机生产本实施方式的热塑性树脂组合物的情况下,可以将挤出的热塑性树脂组合物直接切断而制成颗粒,或者可以在形成线料后利用造粒机切断而制成颗粒。颗粒的形状没有特别限定,例如可以为圆柱、棱柱、球形等一般的形状,优选为圆柱形状。
[成型品]
本实施方式的成型品为含有上述热塑性树脂组合物的成型品,并且通过将包含热塑性树脂组合物的材料成型而得到。包含热塑性树脂组合物的材料的成型时可以使用例如注射成型、注射压缩成型、挤出成型、吹塑成型、吹胀成型、真空成型、压制成型等方法。
尤其是,作为注射成型的方法,例如可以列举:注射压缩成型、利用氮气或二氧化碳气体等的气体辅助成型、以及使模具温度高温化的快速热循环成型。它们可以单独使用或组合使用。其中,优选气体辅助成型、快速热循环成型、以及气体辅助成型与快速热循环成型的组合。
在此,“气体辅助成型”是指一般公知的使用氮气、二氧化碳气体的注射成型。例如可以列举:如日本特公昭57-14968号公报等中所记载的将热塑性树脂组合物注射到模具腔内、然后向成型品内部注入加压气体的方法;如日本专利第3819972号公报等中所记载的将热塑性树脂组合物注射到模具腔内、然后向与成型品的单面对应的腔内压入加压气体的方法;如日本专利第3349070号公报等中所记载的预先将气体填充在热塑性树脂组合物中并进行成型的方法。其中,优选向与成型品的单面对应的腔内压入加压气体的方法。
在本实施方式中,用于防止缩孔、翘曲的压力保持优选为基于气体辅助的压力保持。与基于树脂(组合物)的压力保持相比,基于气体辅助的压力保持的模具温度较低,因此能够进一步抑制毛边的产生,并且能够缩短为了防止缩孔、翘曲所需的压力保持时间。
可以通过使用注射成型机由以上述方式制造接枝共聚物(A)、热塑性树脂(B)、聚酯弹性体(C)以及其它任选成分的混炼物而得到的颗粒制造出注射成型品。作为成型机的模具,可以使用利用优选#4000号以上、更优选#12000号以上的锉进行精加工后的模具。从外观性的观点考虑,模具的算术平均表面粗糙度Ra优选为0.02μm以下,更优选为0.01μm以下。
作为将模具的算术平均表面粗糙度Ra调节到前述范围内的方法,没有特别限定,例如可以列举使用金刚石锉、磨石、陶瓷磨石、红宝石磨石、GC磨石等并利用超声波研磨机或手工作业进行研磨。另外,所使用的模具的钢材优选为40HRC以上的淬火回火钢,进一步优选为50HRC以上。可以使用镀铬的模具代替对模具进行研磨,也可以使用对如上所述研磨后的模具进行镀铬而得到的模具。
从外观性的观点考虑,优选注射成型时的模具温度设定在包含接枝共聚物(A)、热塑性树脂(B)和聚酯弹性体(C)的混炼物的维卡软化点附近并进行成型。具体而言,优选相对于根据ISO306得到的维卡软化点为-25℃~+20℃,进一步优选相对于根据ISO306得到的维卡软化点为-15℃~+5℃。在模具温度在这样的范围内的情况下,向腔表面上的转印性进一步提高,能够得到外观性更优异的注射成型品。
一般而言,提高模具(腔表面)温度时,直至冷却的时间变长,因此存在成型周期变长的问题。因此,优选使用在短时间内对腔表面进行加热冷却的快速热循环成型法。由此,能够兼顾外观性的提高和生产率。从成型品的外观性的观点考虑,优选以1℃/秒~100℃/秒冷却成型品表面。该成型品表面的冷却速度更优选为30℃/秒~90℃/秒,进一步优选为40℃/秒~80℃/秒。
另外,可以优选使用利用内置有蒸汽管道、电热丝的模具使模具温度升降的成型法、使用超临界CO2的成型法。
注射成型时的热塑性树脂组合物(上述混炼物)温度优选调节为适合于要成型的混炼物的温度并进行成型。例如,在混炼物包含ABS类树脂、橡胶改性聚苯乙烯和/或甲基丙烯酸甲酯类树脂的情况下,优选为220℃~260℃的温度,在混炼物包含聚碳酸酯的情况下,优选为260℃~300℃的温度。
在本实施方式的热塑性树脂组合物的注射成型品的制造工序中,从外观性的观点考虑,注射速度优选为1mm/s~50mm/s,更优选为5mm/s~30mm/s。
本实施方式的成型品可以在能够实现本发明的目的范围内包含一种以上的亚磷酸酯类、受阻酚类、苯并三唑类、二苯甲酮类、苯甲酸酯类和氰基丙烯酸酯类的紫外线吸收剂和抗氧化剂;高级脂肪酸或高级脂肪酸酯类和高级脂肪酸酰胺类、以及高级醇等润滑剂和增塑剂;褐煤酸及其盐、其酯、其半酯、硬脂醇、硬脂酰胺和乙烯蜡等脱模剂;亚磷酸盐、次磷酸盐等防着色剂;成核剂;胺类、磺酸类、聚醚类等防静电剂;1,3-亚苯基双(2,6-二甲基苯基磷酸酯)、四苯基间亚苯基二磷酸酯、苯氧基磷酰、苯氧基磷腈等含磷阻燃剂;含卤素阻燃剂等任选的添加剂。从耐候性的观点考虑,这些添加剂的添加量优选各自为0.01质量%~3质量%,进一步优选各自为0.05质量%~1质量%。
出于赋予外观性的目的,不限于以下物质,成型品还可以包含例如无机颜料、有机颜料、金属颜料、染料。在着色剂中,使成型品的颜色成为白色、黑色或红色的着色剂能够赋予成型品的外观特别显著的高级感,因此优选使用。
作为无机颜料,不限于以下物质,例如可以列举:氧化钛、炭黑、钛黄、氧化铁类颜料、群青、钴蓝、氧化铬、尖晶石绿、铬酸铅类颜料、镉类颜料。
作为有机颜料,不限于以下物质,例如可以列举:偶氮色淀颜料、苯并咪唑啉酮颜料、二芳基化物颜料、缩合偶氮颜料等偶氮类颜料;酞菁蓝、酞菁绿等酞菁类颜料;异吲哚啉酮颜料、喹酞酮颜料、喹吖啶酮颜料、苝颜料、蒽醌颜料、紫环酮颜料、二嗪紫等稠合多环类颜料。
作为金属颜料,不限于以下物质,例如可以列举:鳞片状铝的金属颜料、为了改善焊缝外观而使用的球形的铝颜料、珠光金属颜料用的云母粉、以及通过镀敷或溅射在玻璃等无机物的多面体颗粒上被覆金属而得到的颜料。
作为染料,不限于以下物质,例如可以列举:亚硝基染料、硝基染料、偶氮染料、二苯乙烯偶氮染料、酮亚胺染料、三苯基甲烷染料、呫吨染料、吖啶染料、喹啉染料、次甲基/聚甲炔染料、噻唑染料、吲达胺/靛酚染料、吖嗪染料、嗪染料、噻嗪染料、硫化染料、氨基酮/羟基酮染料、蒽醌染料、靛蓝染料、酞菁染料。
这些着色剂可以单独使用一种或者组合使用两种以上。从色调的观点考虑,相对于接枝共聚物(A)、热塑性树脂(B)和聚酯弹性体(C)的合计质量,这些着色剂的添加量优选为0.05质量%~2质量%,更优选为0.1质量%~1.5质量%。
本实施方式的成型品也可以是组合上述事项中的任一项而得到的成型品。
[化妆品容器]
本实施方式的成型品尤其是通过用作化妆品容器,发挥即使着色也保持优异的耐冲击性并且具有良好的光泽、耐化学品性优异的效果,因此优选。
尤其是,更优选用作对防晒化妆品的耐化学品性优异的化妆品容器。
根据本实施方式,能够提供即使着色也保持优异的耐冲击性并且具有良好的光泽和耐化学品性的成型品以及能够得到该成型品的热塑性树脂组合物。
[实施例]
以下,列举具体的实施例和比较例对本实施方式详细地进行说明,但是本实施方式不限于以下的实施例。应用于实施例和比较例的评价方法和物性的测定方法如下所述。
作为耐冲击性的评价,使用带缺口的夏比冲击强度(kJ/m2)。
((1)带缺口的夏比冲击强度(kJ/m2))
使用东芝机械制造的注射成型机(型号:EC60N)在料筒温度250℃、模具温度60℃下将热塑性树脂组合物成型,并切出纵向8cm×横向1cm、厚度4mm的试验片。然后,根据ISO179对所得到的试验片测定带缺口的夏比冲击强度。如果带缺口的夏比冲击强度为24kJ/m2以上,则判断为能够在一般设备、家电、化妆品容器等用途中在实际使用上没有问题地良好地使用,对试验片的耐冲击性如下所述进行评价。
将带缺口的夏比冲击强度小于24kJ/m2的情况评价为“不合格”
将带缺口的夏比冲击强度为24kJ/m2以上且小于26kJ/m2的情况评价为“合格”
将带缺口的夏比冲击强度为26kJ/m2以上且小于28kJ/m2的情况评价为“良”
将带缺口的夏比冲击强度为28kJ/m2以上的情况评价为“优”
((2)弯曲模量(MPa))
使用前述“(1)带缺口的夏比冲击强度”中制作的试验片,根据ISO178测定弯曲模量,如下所述进行评价。
将弯曲模量小于1800MPa的情况评价为“不合格”
将弯曲模量为1800MPa以上且小于2400MPa的情况评价为“合格”
将弯曲模量为2400MPa以上且小于2500MPa的情况评价为“良”
将弯曲模量为2500MPa以上且小于2600MPa的情况评价为“优”
将弯曲模量为2600MPa以上的情况评价为“最优”
((3)光泽度(%))
使用东芝机械制造的注射成型机(型号:EC60N)在料筒温度250℃、模具温度60℃下由热塑性树脂组合物成型出5cm×9cm、厚度2.5mm的平板。关于模具,使用利用10000号的锉将其表面研磨至表面粗糙度Ra为0.01μm的模具。将该平板在温度23℃、相对湿度50%的大气气氛下放置24小时,然后使用须贺试验机制造的可变角光泽计(型号:UGV-5K)测定入射角60度时的平板的表面光泽度。通过将光泽度调节为89%以上,判断为容易得到高品质的外观性,如下所述进行评价。
将光泽度小于89%的情况评价为“不合格”
将光泽度为89%以上且小于92%的情况评价为“合格”
将光泽度为92%以上且小于94%的情况评价为“良”
将光泽度为94%以上且小于95%的情况评价为“优”
将光泽度为95%以上的情况评价为“最优”
((4)黄度(YI:黄色指数))
将在前述“(4)光泽度”中制作的平板在温度23℃、相对湿度50%的大气气氛下放置24小时,然后使用须贺试验机制造的多光源分光测色仪(型号:MSC-5N-GV5)测定平板的黄度(YI)。测定条件如下所述。
·分光5nm光学反射
·光源:C光2°视野
·除正反射光以外的测定(d/8)条件
·观察视野:直径15mm
通过将黄度调节为小于25%,判断为容易得到高品质的外观性、色调,如下所述进行评价。
将黄度为25%以上的情况评价为“不合格”
将黄度为24%以上且小于25%的情况评价为“合格”
将黄度为23%以上且小于24%的情况评价为“良”
将黄度为22%以上且小于23%的情况评价为“优”
将黄度小于22%的情况评价为“最优”
((5)流动性(MVR))
利用熔体体积流动速率(MVR)(cm3/10分钟)评价热塑性树脂组合物的流动性。使用后述的各实施例和比较例中得到的颗粒,根据ISO1133在220℃、10kg载荷的条件下测定MVR,如下所述进行评价。
将MVR小于2的情况评价为“不合格”
将MVR为2以上且小于5的情况评价为“合格”
将MVR为5以上且小于8的情况评价为“良”
将MVR为8以上的情况评价为“优”
((6)着色时的夏比冲击强度保持率(kJ/m2))
使用东芝机械制造的注射成型机(型号:EC60N)将包含热塑性树脂组合物100质量份和氧化钛1质量份的着色混炼物在料筒温度250℃、模具温度60℃下成型,切出纵向8cm×横向1cm、厚度4mm的试验片。然后,根据ISO179对所得到的试验片测定夏比冲击强度。由该测定结果计算出试验片的着色时的夏比冲击强度保持率,如下所述进行评价。
将着色时的夏比冲击强度保持率小于85%的情况评价为“不合格”
将着色时的夏比冲击强度保持率为85%以上且小于87%的情况评价为“合格”
将着色时的夏比冲击强度保持率为87%以上且小于89%的情况评价为“良”
将着色时的夏比冲击强度保持率为89%以上且小于91%的情况评价为“优”
将着色时的夏比冲击强度保持率为91%以上的情况评价为“最优”
需要说明的是,着色时的夏比冲击保持率由通过(6)中记载的方法评价的夏比冲击强度相对于通过前述(1)中记载的方法评价的夏比冲击强度的比例(%)定义。
((7)对防晒化妆品的耐受性(成型品的裂纹))
从厚度3mm的压缩成型品切出长度10mm的试验片。然后,将所得到的试验片在80℃下退火24小时,然后安装在弯曲杆上,并涂布防晒化妆品。
然后,将试验片在室温23℃、湿度50%的环境下静置24小时,测定所产生的裂纹的停止位置(英寸),根据下式求出临界应变(%)。
根据以下标准由所得到的临界应变(%)评价试验片的对防晒化妆品的耐受性(耐化学品性)。
将临界应变小于0.36%的情况评价为“不合格”
将临界应变为0.36%以上且小于0.40%的情况评价为“合格”
将临界应变为0.40%以上且小于0.44%的情况评价为“良”
将临界应变为0.44%以上的情况评价为“最优”
需要说明的是,作为防晒化妆品,使用了资生堂制造的安耐晒药用美白精华面部UV(SPF50+PA++++)。
(构成热塑性树脂组合物的接枝共聚物、热塑性树脂的特性)
<橡胶状聚合物(a1)、橡胶状聚合物(a2)的质量平均粒径的测定方法>
通过下述方法求出橡胶状聚合物(a1)和橡胶状聚合物(a2)的质量平均粒径。首先,由热塑性树脂组合物的成型品制作超薄切片,利用四氧化锇、四氧化钌等染色剂对该超薄切片进行染色处理。然后,利用透射型电子显微镜(TEM)拍摄染色处理后的超薄切片,对超薄切片的任意范围(15μm×15μm)进行图像分析,由此求出质量平均粒径。使用图像分析软件“A像くん”(旭化成工程株式会社制造)对图像进行分析。
<橡胶状聚合物中的橡胶状聚合物(a1)和橡胶状聚合物(a2)的含有比例>
计算出通过前述<橡胶状聚合物(a1)和橡胶状聚合物(a2)的质量平均粒径的测定方法>测定的质量平均粒径为0.20μm以上且小于0.50μm的橡胶状聚合物(a1)和质量平均粒径为0.10μm以上且小于0.20μm的橡胶状聚合物(a2)的相对于它们的合计量的含有比例。
<橡胶状聚合物(a1)和(a2)的SD值“(d84%-d16%)/2)”>
通过与前述<橡胶状聚合物(a1)和橡胶状聚合物(a2)的质量平均粒径的测定方法>同样的方法进行橡胶状聚合物(a1)和橡胶状聚合物(a2)的粒径的测定,对利用透射型电子显微镜(TEM)拍摄的图像进行分析,求出d84%:在粒径分布中累积曲线达到84%时的点的粒径(μm)和d16%:在粒径分布中累积曲线达到16%时的点的粒径(μm),并计算出各自的SD值“(d84%-d16%)/2”。
<峰I的“半峰宽/峰高”和峰顶位置>
图1为接枝共聚物(A)的温度-损耗角正切(tanδ)曲线的一例。横轴表示温度,纵轴表示tanδ。图2为表示接枝共聚物的温度-损耗角正切(tanδ)曲线的一例中的峰I的峰顶、峰高和半峰宽的图。如图2所示,将峰I的基线(图2中的虚线)与峰I的自峰顶起的垂线的交点设为点P。由峰I的峰顶处的tanδ与点P处的tanδ之差求出峰I的峰高,进而求出峰I的“半峰宽/峰高”。
<接枝率>
将热塑性树脂组合物溶解于丙酮中,利用离心分离机分离成丙酮可溶成分和丙酮不溶成分。此时,不溶于丙酮的成分为包含橡胶状聚合物的主链聚合物以及接枝聚合在该主链聚合物上的接枝链,是包含热塑性树脂组合物中的接枝共聚物(A)的成分。
可溶于丙酮的成分为包含热塑性树脂组合物中的热塑性树脂(B)的成分。
利用傅立叶变换红外分光光度计(FT-IR)分析不溶于丙酮的成分,由此得到主链聚合物与接枝链的构成比,并基于其结果求出接枝率。
<接枝共聚物(A)中的全部单体单元中的各单体单元的含有比例(组成比)>
利用傅立叶变换红外分光光度计(FT-IR)对通过与前述<接枝率>的测定同样的方法得到的不溶于丙酮的成分进行分析,由此计算出接枝共聚物(A)中的全部单体单元中的各单体单元的含有比例(组成比)。
<接枝共聚物的除橡胶状聚合物以外的全部单体单元中的氰化乙烯类单体单元的含有比例(D)>
利用傅立叶变换红外分光光度计(FT-IR)求出接枝共聚物(A)中的除橡胶状聚合物以外的全部单体单元中的氰化乙烯基单体单元的含有比例(D)。
具体而言,预先求出橡胶状聚合物中的全部单体单元中的各单体单元的含有比例(组成比),然后,利用FT-IR求出接枝共聚物(A)中的全部单体单元中的各单体单元的含有比例(组成比),并考虑接枝共聚物(A)中的橡胶状聚合物和接枝聚合在橡胶状聚合物上的接枝链的含有比例,由此求出接枝共聚物(A)中的除橡胶状聚合物以外的全部单体单元中的氰化乙烯类单体单元的含有比例(D)。
<热塑性树脂(B)的全部单体单元中的氰化乙烯基单体单元的含有比例(E)>
利用傅立叶变换红外分光光度计(FT-IR)求出热塑性树脂(B)中的全部单体单元中的氰化乙烯基单体单元的含有比例(E)。
<接枝共聚物(A)的来自接枝链的成分的增比比浓粘度>
接枝共聚物(A)的来自接枝链的成分的增比比浓粘度(ηsp/c)通过在30℃下使用Cannon-Fenske型毛细管对将测定试样0.25g溶解于2-丁酮50mL中而得到的溶液进行粘度测定而求出。需要说明的是,接枝共聚物(A)的来自接枝链的成分经过接枝共聚物(A)的氧化分解而得到。作为氧化分解的方法,使用臭氧分解。具体而言,使用高分子论文集(井手文雄等,第32卷,第7期,第439~444页(1975年7月))中记载的方法。在该文献中,分离出的支链聚合物相当于来自接枝链的成分。
<热塑性树脂(B)的增比比浓粘度>
热塑性树脂(B)的增比比浓粘度(ηsp/c)通过在30℃下使用Cannon-Fenske型毛细管对将测定试样0.25g溶解于2-丁酮50mL中而得到的溶液进行粘度测定而求出。
(制造例1)[橡胶胶乳(L-1)的制造]
将丁二烯93质量份、丙烯腈2质量份、苯乙烯5质量份、去离子水(铁浓度:小于0.02ppm)67质量份、松香酸钾0.54质量份、硬脂酸钠0.06质量份、叔十二烷基硫醇0.25质量份、氢氧化钠0.15质量份、过硫酸钠0.35质量份和碳酸氢钠0.5质量份容纳在真空脱气后的装备有搅拌机的耐压容器中,使温度从室温上升至65℃,开始聚合。
从聚合开始起经过7小时后,添加松香酸钾0.72质量份、硬脂酸钠0.08质量份,再经过4小时后,添加松香酸钾0.63质量份、硬脂酸钠0.07质量份,再经过4小时后,添加松香酸钾0.18质量份、硬脂酸钠0.02质量份,将体系升温至80℃,然后添加松香酸钾0.45质量份、硬脂酸钠0.05质量份、去离子水15质量份。从聚合开始起经过30小时后进行冷却,从而结束聚合。
在所得到的聚合液中,固体成分为54.9质量%,利用日机装株式会社制造的MICROTRAC粒度分析计(商品名:nanotrac150)测定的固体成分的质量平均粒径为340nm,利用后述方法测定的溶胀指数为22%。
另外,使用傅立叶变换红外分光光度计(FT-IR)(日本分光株式会社制造,型号:FT/IR-7000)对作为所述固体成分的橡胶状聚合物中的单体的组成比进行分析,其结果是,丁二烯单元为93.1质量%、丙烯腈单元为1.8质量%、苯乙烯单元为5.1质量%。
(制造例2)[橡胶胶乳(L-2)的制造]
将丁二烯93质量份、丙烯腈2质量份、苯乙烯5质量份、去离子水(铁浓度:小于0.02ppm)75质量份、松香酸钾0.54质量份、硬脂酸钠0.06质量份、叔十二烷基硫醇0.25质量份、氢氧化钠0.15质量份、过硫酸钠0.35质量份和碳酸氢钠0.5质量份容纳在真空脱气后的装备有搅拌机的耐压容器中,使温度从室温上升至65℃,开始聚合。
从聚合开始起经过7小时后,添加松香酸钾0.72质量份、硬脂酸钠0.08质量份,再经过4小时后,添加松香酸钾0.63质量份、硬脂酸钠0.07质量份,再经过4小时后,添加松香酸钾0.18质量份、硬脂酸钠0.02质量份,将体系升温至80℃,然后添加松香酸钾0.45质量份、硬脂酸钠0.05质量份、去离子水15质量份。从聚合开始起经过23小时后进行冷却,从而结束聚合。
在所得到的聚合液中,固体成分为52.6质量%,利用日机装株式会社制造的MICROTRAC粒度分析计(商品名:nanotrac150)测定的固体成分的质量平均粒径为260nm,利用后述方法测定的溶胀指数为23%。
另外,使用傅立叶变换红外分光光度计(FT-IR)(日本分光株式会社制造,型号:FT/IR-7000)对作为所述固体成分的橡胶状聚合物中的单体的组成比进行分析,其结果是,丁二烯单元为93.2质量%、丙烯腈单元为1.8质量%、苯乙烯单元为5.0质量%。
(制造例3)[橡胶胶乳(L-3)的制造]
将丁二烯83质量份、丙烯腈2质量份、苯乙烯15质量份、去离子水(铁浓度:小于0.02ppm)67质量份、松香酸钾0.54质量份、硬脂酸钠0.06质量份、叔十二烷基硫醇0.25质量份、氢氧化钠0.15质量份、过硫酸钠0.35质量份和碳酸氢钠0.5质量份容纳在真空脱气后的装备有搅拌机的耐压容器中,使温度从室温上升至65℃,开始聚合。
从聚合开始起经过7小时后,添加松香酸钾0.72质量份、硬脂酸钠0.08质量份,再经过4小时后,添加松香酸钾0.63质量份、硬脂酸钠0.07质量份,再经过4小时后,添加松香酸钾0.18质量份、硬脂酸钠0.02质量份,将体系升温至80℃,然后添加松香酸钾0.45质量份、硬脂酸钠0.05质量份、去离子水15质量份。从聚合开始起经过30小时后进行冷却,从而结束聚合。
在所得到的聚合液中,固体成分为54.5质量%,利用日机装株式会社制造的MICROTRAC粒度分析计(商品名:nanotrac150)测定的固体成分的质量平均粒径为335nm,利用后述方法测定的溶胀指数为21%。
另外,使用傅立叶变换红外分光光度计(FT-IR)(日本分光株式会社制造,型号:FT/IR-7000)对作为所述固体成分的橡胶状聚合物中的单体的组成比进行分析,其结果是,丁二烯单元为83.3质量%、丙烯腈单元为1.9质量%、苯乙烯单元为14.8质量%。
(制造例4)[橡胶胶乳(L-4)的制造]
将丁二烯93质量份、丙烯腈2质量份、苯乙烯5质量份、去离子水(铁浓度:小于0.02ppm)67质量份、松香酸钾0.54质量份、硬脂酸钠0.06质量份、叔十二烷基硫醇0.35质量份、氢氧化钠0.15质量份、过硫酸钠0.35质量份和碳酸氢钠0.5质量份容纳在真空脱气后的装备有搅拌机的耐压容器中,使温度从室温上升至65℃,开始聚合。
从聚合开始起经过7小时后,添加松香酸钾0.72质量份、硬脂酸钠0.08质量份,再经过4小时后,添加松香酸钾0.63质量份、硬脂酸钠0.07质量份,再经过4小时后,添加松香酸钾0.18质量份、硬脂酸钠0.02质量份,将体系升温至80℃,然后添加松香酸钾0.45质量份、硬脂酸钠0.05质量份、去离子水15质量份。从聚合开始起经过30小时后进行冷却,从而结束聚合。
在所得到的聚合液中,固体成分为54.0质量%,利用日机装株式会社制造的MICROTRAC粒度分析计(商品名:nanotrac150)测定的固体成分的质量平均粒径为335nm,利用后述方法测定的溶胀指数为15%。
另外,使用傅立叶变换红外分光光度计(FT-IR)(日本分光株式会社制造,型号:FT/IR-7000)对作为所述固体成分的橡胶状聚合物中的单体的组成比进行分析,其结果是,丁二烯单元为93.1质量%、丙烯腈单元为1.7质量%、苯乙烯单元为5.2质量%。
(制造例5)[橡胶胶乳(L-5)的制造]
将丁二烯93质量份、丙烯腈2质量份、苯乙烯5质量份、去离子水(铁浓度:小于0.02ppm)67质量份、松香酸钾0.54质量份、硬脂酸钠0.06质量份、叔十二烷基硫醇0.15质量份、氢氧化钠0.15质量份、过硫酸钠0.35质量份和碳酸氢钠0.5质量份容纳在真空脱气后的装备有搅拌机的耐压容器中,使温度从室温上升至65℃,开始聚合。
从聚合开始起经过7小时后,添加松香酸钾0.72质量份、硬脂酸钠0.08质量份,再经过4小时后,添加松香酸钾0.63质量份、硬脂酸钠0.07质量份,再经过4小时后,添加松香酸钾0.18质量份、硬脂酸钠0.02质量份,将体系升温至80℃,然后添加松香酸钾0.45质量份、硬脂酸钠0.05质量份、去离子水15质量份。从聚合开始起经过30小时后进行冷却,从而结束聚合。
在所得到的聚合液中,固体成分为54.8质量%,利用日机装株式会社制造的MICROTRAC粒度分析计(商品名:nanotrac150)测定的固体成分的质量平均粒径为340nm,利用后述方法测定的溶胀指数为35%。
另外,使用傅立叶变换红外分光光度计(FT-IR)(日本分光株式会社制造,型号:FT/IR-7000)对作为所述固体成分的橡胶状聚合物中的单体的组成比进行分析,其结果是,丁二烯单元为93.3质量%、丙烯腈单元为1.7质量%、苯乙烯单元为5.0质量%。
(制造例6)[橡胶胶乳(L-6)的制造]
将丁二烯93质量份、丙烯腈2质量份、苯乙烯5质量份、去离子水(铁浓度:小于0.02ppm)67质量份、松香酸钾0.27质量份、硬脂酸钠0.03质量份、叔十二烷基硫醇0.25质量份、氢氧化钠0.15质量份、过硫酸钠0.35质量份和碳酸氢钠0.5质量份容纳在真空脱气后的装备有搅拌机的耐压容器中,将温度从室温上升至65℃,开始聚合。
从聚合开始起经过7小时后,添加松香酸钾0.72质量份、硬脂酸钠0.08质量份,再经过4小时后,添加松香酸钾0.63质量份、硬脂酸钠0.07质量份,再经过4小时后,添加松香酸钾0.18质量份、硬脂酸钠0.02质量份,将体系升温至80℃,然后添加松香酸钾0.45质量份、硬脂酸钠0.05质量份、去离子水15质量份。从聚合开始起经过30小时后进行冷却,从而结束聚合。
在所得到的聚合液中,固体成分为54.4质量%,利用日机装株式会社制造的MICROTRAC粒度分析计(商品名:nanotrac150)测定的固体成分的质量平均粒径为330nm,利用后述方法测定的溶胀指数为22%。
另外,使用傅立叶变换红外分光光度计(FT-IR)(日本分光株式会社制造,型号:FT/IR-7000)对作为所述固体成分的橡胶状聚合物中的单体的组成比进行分析,其结果是,丁二烯单元为93.1质量%、丙烯腈单元为1.8质量%、苯乙烯单元为5.1质量%。
(制造例7)[橡胶胶乳(L-7)的制造]
将丁二烯93质量份、丙烯腈2质量份、苯乙烯5质量份、去离子水(铁浓度:小于0.02ppm)60质量份、松香酸钾0.54质量份、硬脂酸钠0.06质量份、叔十二烷基硫醇0.25质量份、氢氧化钠0.15质量份、过硫酸钠0.35质量份和碳酸氢钠0.5质量份容纳在真空脱气后的装备有搅拌机的耐压容器中,使温度从室温上升至65℃,开始聚合。
从聚合开始起经过7小时后,添加松香酸钾0.72质量份、硬脂酸钠0.08质量份,再经过4小时后,添加松香酸钾0.63质量份、硬脂酸钠0.07质量份,再经过4小时后,添加松香酸钾0.18质量份、硬脂酸钠0.02质量份,将体系升温至80℃,然后添加松香酸钾0.45质量份、硬脂酸钠0.05质量份、去离子水15质量份。从聚合开始起经过35小时后进行冷却,从而结束聚合。
在所得到的聚合液中,固体成分为57.1质量%,利用日机装株式会社制造的MICROTRAC粒度分析计(商品名:nanotrac150)测定的固体成分的质量平均粒径为450nm,利用后述方法测定的溶胀指数为21%。
另外,使用傅立叶变换红外分光光度计(FT-IR)(日本分光株式会社制造,型号:FT/IR-7000)对作为所述固体成分的橡胶状聚合物中的单体的组成比进行分析,其结果是,丁二烯单元为93.3质量%、丙烯腈单元为1.6质量%、苯乙烯单元为5.1质量%。
(制造例8)[橡胶胶乳(L-8)的制造]
将丁二烯93质量份、丙烯腈2质量份、苯乙烯5质量份、去离子水(铁浓度:小于0.02ppm)50质量份、松香酸钾0.54质量份、硬脂酸钠0.06质量份、叔十二烷基硫醇0.25质量份、氢氧化钠0.15质量份、过硫酸钠0.35质量份和碳酸氢钠0.5质量份容纳在真空脱气后的装备有搅拌机的耐压容器中,使温度从室温上升至65℃,开始聚合。
从聚合开始起经过7小时后,添加松香酸钾0.72质量份、硬脂酸钠0.08质量份,再经过4小时后,添加松香酸钾0.63质量份、硬脂酸钠0.07质量份,再经过4小时后,添加松香酸钾0.18质量份、硬脂酸钠0.02质量份,将体系升温至80℃,然后添加松香酸钾0.45质量份、硬脂酸钠0.05质量份、去离子水15质量份。从聚合开始起经过40小时后进行冷却,从而结束聚合。
在所得到的聚合液中,固体成分为60.6质量%,利用日机装株式会社制造的MICROTRAC粒度分析计(商品名:nanotrac150)测定的固体成分的质量平均粒径为800nm,利用后述方法测定的溶胀指数为21%。
另外,使用傅立叶变换红外分光光度计(FT-IR)(日本分光株式会社制造,型号:FT/IR-7000)对作为所述固体成分的橡胶状聚合物中的单体的组成比进行分析,其结果是,丁二烯单元为93.0质量%、丙烯腈单元为1.9质量%、苯乙烯单元为5.1质量%。
(制造例9)[橡胶胶乳(L-9)的制造]
将丁二烯93质量份、丙烯腈2质量份、苯乙烯5质量份、去离子水(铁浓度:小于0.02ppm)92质量份、松香酸钾0.54质量份、硬脂酸钠0.06质量份、叔十二烷基硫醇0.25质量份、氢氧化钠0.15质量份、过硫酸钠0.35质量份和碳酸氢钠0.5质量份容纳在真空脱气后的装备有搅拌机的耐压容器中,使温度从室温上升至65℃,开始聚合。
从聚合开始起经过7小时后,添加松香酸钾0.72质量份、硬脂酸钠0.08质量份,再经过4小时后,添加松香酸钾0.63质量份、硬脂酸钠0.07质量份,再经过4小时后,添加松香酸钾0.18质量份、硬脂酸钠0.02质量份,将体系升温至80℃,然后添加松香酸钾0.45质量份、硬脂酸钠0.05质量份、去离子水15质量份。从聚合开始起经过15小时后进行冷却,从而结束聚合。
在所得到的聚合液中,固体成分为48.3质量%,利用日机装株式会社制造的MICROTRAC粒度分析计(商品名:nanotrac150)测定的固体成分的质量平均粒径为180nm,利用后述方法测定的溶胀指数为22%。
另外,使用傅立叶变换红外分光光度计(FT-IR)(日本分光株式会社制造,型号:FT/IR-7000)对作为所述固体成分的橡胶状聚合物中的单体的组成比进行分析,其结果是,丁二烯单元为93.2质量%、丙烯腈单元为1.7质量%、苯乙烯单元为5.1质量%。
(制造例10)[橡胶胶乳(L-10)的制造]
将丁二烯93质量份、丙烯腈2质量份、苯乙烯5质量份、去离子水(铁浓度:小于0.02ppm)92质量份、松香酸钾0.27质量份、硬脂酸钠0.03质量份、叔十二烷基硫醇0.25质量份、氢氧化钠0.15质量份、过硫酸钠0.35质量份和碳酸氢钠0.5质量份容纳在真空脱气后的装备有搅拌机的耐压容器中,将温度从室温上升至65℃,开始聚合。
从聚合开始起经过7小时后,添加松香酸钾0.72质量份、硬脂酸钠0.08质量份,再经过4小时后,添加松香酸钾0.63质量份、硬脂酸钠0.07质量份,再经过4小时后,添加松香酸钾0.18质量份、硬脂酸钠0.02质量份,将体系升温至80℃,然后添加松香酸钾0.45质量份、硬脂酸钠0.05质量份、去离子水15质量份。从聚合开始起经过15小时后进行冷却,从而结束聚合。
在所得到的聚合液中,固体成分为48.3质量%,利用日机装株式会社制造的MICROTRAC粒度分析计(商品名:nanotrac150)测定的固体成分的质量平均粒径为180nm,利用后述方法测定的溶胀指数为23%。
另外,使用傅立叶变换红外分光光度计(FT-IR)(日本分光株式会社制造,型号:FT/IR-7000)对作为所述固体成分的橡胶状聚合物中的单体的组成比进行分析,其结果是,丁二烯单元为93.0质量%、丙烯腈单元为1.8质量%、苯乙烯单元为5.2质量%。
(制造例11)[橡胶胶乳(L-11)的制造]
将丁二烯93质量份、丙烯腈2质量份、苯乙烯5质量份、去离子水(铁浓度:小于0.02ppm)100质量份、松香酸钾0.54质量份、硬脂酸钠0.06质量份、叔十二烷基硫醇0.25质量份、氢氧化钠0.15质量份、过硫酸钠0.35质量份和碳酸氢钠0.5质量份容纳在真空脱气后的装备有搅拌机的耐压容器中,使温度从室温上升至65℃,开始聚合。
从聚合开始起经过7小时后,添加松香酸钾0.72质量份、硬脂酸钠0.08质量份,再经过4小时后,添加松香酸钾0.63质量份、硬脂酸钠0.07质量份,再经过4小时后,添加松香酸钾0.18质量份、硬脂酸钠0.02质量份,将体系升温至80℃,然后添加松香酸钾0.45质量份、硬脂酸钠0.05质量份、去离子水15质量份。从聚合开始起经过13小时后进行冷却,从而结束聚合。
在所得到的聚合液中,固体成分为46.5质量%,利用日机装株式会社制造的MICROTRAC粒度分析计(商品名:nanotrac150)测定的固体成分的质量平均粒径为125nm,利用后述方法测定的溶胀指数为22%。
另外,使用傅立叶变换红外分光光度计(FT-IR)(日本分光株式会社制造,型号:FT/IR-7000)对作为所述固体成分的橡胶状聚合物中的单体的组成比进行分析,其结果是,丁二烯单元为93.3质量%、丙烯腈单元为1.9质量%、苯乙烯单元为4.8质量%。
(制造例12)[橡胶胶乳(L-12)的制造]
将丁二烯93质量份、丙烯腈2质量份、苯乙烯5质量份、去离子水(铁浓度:小于0.02ppm)120质量份、松香酸钾0.54质量份、硬脂酸钠0.06质量份、叔十二烷基硫醇0.25质量份、氢氧化钠0.15质量份、过硫酸钠0.35质量份和碳酸氢钠0.5质量份容纳在真空脱气后的装备有搅拌机的耐压容器中,使温度从室温上升至65℃,开始聚合。
从聚合开始起经过7小时后,添加松香酸钾0.72质量份、硬脂酸钠0.08质量份,再经过4小时后,添加松香酸钾0.63质量份、硬脂酸钠0.07质量份,再经过4小时后,添加松香酸钾0.18质量份、硬脂酸钠0.02质量份,将体系升温至80℃,然后添加松香酸钾0.45质量份、硬脂酸钠0.05质量份、去离子水15质量份。从聚合开始起经过10小时后进行冷却,从而结束聚合。
在所得到的聚合液中,固体成分为42.5质量%,利用日机装株式会社制造的MICROTRAC粒度分析计(商品名:nanotrac150)测定的固体成分的质量平均粒径为30nm,利用后述方法测定的溶胀指数为21%。
另外,使用傅立叶变换红外分光光度计(FT-IR)(日本分光株式会社制造,型号:FT/IR-7000)对作为所述固体成分的橡胶状聚合物中的单体的组成比进行分析,其结果是,丁二烯单元为93.0质量%、丙烯腈单元为1.7质量%、苯乙烯单元为5.3质量%。
(制造例13)[橡胶胶乳(L-13)的制造]
将丁二烯100质量份、去离子水(铁浓度:小于0.02ppm)67质量份、松香酸钾0.54质量份、硬脂酸钠0.06质量份、叔十二烷基硫醇0.25质量份、氢氧化钠0.15质量份、过硫酸钠0.35质量份和碳酸氢钠0.5质量份容纳在真空脱气后的装备有搅拌机的耐压容器中,使温度从室温上升至65℃,开始聚合。
从聚合开始起经过7小时后,添加松香酸钾0.72质量份、硬脂酸钠0.08质量份,再经过4小时后,添加松香酸钾0.63质量份、硬脂酸钠0.07质量份,再经过4小时后,添加松香酸钾0.18质量份、硬脂酸钠0.02质量份,将体系升温至80℃,然后添加松香酸钾0.45质量份、硬脂酸钠0.05质量份、去离子水15质量份。从聚合开始起经过30小时后进行冷却,从而结束聚合。
在所得到的聚合液中,固体成分为54.9质量%,利用日机装株式会社制造的MICROTRAC粒度分析计(商品名:nanotrac150)测定的固体成分的质量平均粒径为340nm,利用后述方法测定的溶胀指数为22%。
另外,使用傅立叶变换红外分光光度计(FT-IR)(日本分光株式会社制造,型号:FT/IR-7000)对作为所述固体成分的橡胶状聚合物中的单体的组成比进行分析,其结果是,丁二烯单元为100.0质量%。
(制造例14)[橡胶胶乳(L-14)的制造]
将丁二烯100质量份、去离子水(铁浓度:小于0.02ppm)92质量份、松香酸钾0.54质量份、硬脂酸钠0.06质量份、叔十二烷基硫醇0.25质量份、氢氧化钠0.15质量份、过硫酸钠0.35质量份和碳酸氢钠0.5质量份容纳在真空脱气后的装备有搅拌机的耐压容器中,使温度从室温上升至65℃,开始聚合。
从聚合开始起经过7小时后,添加松香酸钾0.72质量份、硬脂酸钠0.08质量份,再经过4小时后,添加松香酸钾0.63质量份、硬脂酸钠0.07质量份,再经过4小时后,添加松香酸钾0.18质量份、硬脂酸钠0.02质量份,将体系升温至80℃,然后添加松香酸钾0.45质量份、硬脂酸钠0.05质量份、去离子水15质量份。从聚合开始起经过15小时后进行冷却,从而结束聚合。
在所得到的聚合液中,固体成分为48.3质量%,利用日机装株式会社制造的MICROTRAC粒度分析计(商品名:nanotrac150)测定的固体成分的质量平均粒径为180nm,利用后述方法测定的溶胀指数为22%。
另外,使用傅立叶变换红外分光光度计(FT-IR)(日本分光株式会社制造,型号:FT/IR-7000)对作为所述固体成分的橡胶状聚合物中的单体的组成比进行分析,其结果是,丁二烯单元为100.0质量%。
(溶胀指数(Swell Index))的计算方法)
溶胀指数利用下述方法求出。将橡胶胶乳干燥,然后在25℃的甲苯中浸渍48小时,然后将其过滤,并利用少量的甲苯进行洗涤。然后,擦去附着于所得到的橡胶状聚合物的表面的甲苯,并测定橡胶状聚合物的质量(W1)。接着,利用设定为60℃的热风干燥器干燥30分钟,然后,利用调节为60±2℃的真空干燥器干燥14小时。然后,在干燥器内自然冷却30分钟,然后测定橡胶状聚合物的质量(W2)。根据下式由所求出的W1和W2求出溶胀指数(swellindex)。
溶胀指数(%)=[(W1-W2)/W2]×100
溶胀指数大时,交联度小。
(制造例15)[树脂组合物(I-1)的制造]
在前述(制造例1)中得到的橡胶胶乳(L-1)37.5质量份(固体成分)和前述(制造例9)中得到的橡胶胶乳(L-9)12.5质量份(固体成分)中添加去离子水(铁浓度:小于0.02ppm)125质量份,对气相部进行氮气置换。在其中添加在去离子水20质量份中溶解甲醛次硫酸氢钠0.080质量份、硫酸亚铁0.003质量份、乙二胺四乙酸二钠盐0.020质量份而得到的水溶液(以上为表1中的“首次添加”)。然后,将所得到的溶液升温至70℃。接着,用5小时添加包含丙烯腈17.5质量份、苯乙烯32.5质量份、过氧化氢异丙苯0.1质量份和叔十二烷基硫醇0.4质量份的单体混合液、以及在去离子水15质量份中溶解甲醛次硫酸氢钠0.045质量份而得到的水溶液(以上为表1中的“追加”)。在这些添加结束后,再添加过氧化氢异丙苯0.02质量份,然后将反应槽控制在70℃下1小时的同时使聚合反应完成,在其中添加松香酸钾0.6质量份(以上为表1中的“加注(ショット)”)。以这样的方式得到了ABS橡胶胶乳。
在以这样的方式得到的ABS橡胶胶乳100质量份中添加聚硅氧烷树脂制消泡剂0.07质量份和酚类抗氧化剂乳液0.6质量份,然后加入去离子水进行调节以使得固体成分浓度为10质量%,加热至70℃,然后加入硫酸铝水溶液而使其凝固,并利用螺旋压力机进行固液分离。此时的含水率为10质量%。使其干燥而得到树脂组合物(I-1)。该树脂组合物(I-1)包含接枝共聚物(I-A-1)和热塑性树脂(I-B-1),丙酮不溶成分、即接枝共聚物(I-A-1)的含有比例为80.5质量%,丙酮可溶成分、即热塑性树脂(I-B-1)的含有比例为19.5质量%。另外,热塑性树脂(I-B-1)的增比比浓粘度(ηsp/c)为0.37dL/g。需要说明的是,增比比浓粘度通过在30℃下使用Cannon-Fenske型毛细管对将试样0.25g溶解于2-丁酮50mL而得到的溶液进行粘度测定而求出。增比比浓粘度的测定方法在后述的制造例16~31中也相同。
(制造例16~31)[树脂组合物(I-2)~(I-17)的制造]
除了设定为表1和表2中记载的配方以外,与前述(制造例15)同样地制造树脂组合物(I-2)~(I-17)。将(制造例15~31)树脂组合物的材料和投料比、以及丙酮不溶成分的含有比例、丙酮可溶成分的含有比例、丙酮可溶成分的增比比浓粘度示于下述表1和表2。
(制造例32)[树脂组合物(I-18)的制造]
将平均粒径为0.3μm的聚丁二烯橡胶的胶乳40质量份(按固体成分换算)和去离子水100质量份装入带有回流冷凝器的聚合槽中,在对气相部进行氮气置换的同时升温至70℃。接着,用5小时在其中连续追加包含苯乙烯36质量份、丙烯腈24质量份、叔十二烷基硫醇0.7质量份、过氧化氢异丙苯0.12质量份的混合液、以及包含去离子水50质量份、甲醛次硫酸氢钠0.2质量份、硫酸亚铁0.012质量份、乙二胺四乙酸二钠盐0.08质量份的水溶液并使其反应。在此期间,将聚合温度调节为70℃,在追加结束后,再保持该状态1小时而使聚合完成,从而制造了树脂组合物(I-18)。聚合率为95%。
(制造例33)[热塑性树脂(II-B-1)的制造]
在不与空气接触的状态下制备包含丙烯腈43.4质量份、苯乙烯32.5质量份、乙苯24.1质量份、α-甲基苯乙烯二聚物0.3质量份、叔丁基过氧化异丙基碳酸酯0.01质量份的单体混合物,并连续地供给至装备有搅拌机的反应器中。将聚合温度调节为142℃。将搅拌机的搅拌转速设定为95转,充分混合,其P/V值为4.0kw/m3。将平均滞留时间设定为1.65小时。
将以这样的方式得到的聚合率60%、聚合物浓度50质量%的聚合混合液连续地从反应器中抽出并输送至第一分离槽。在第一分离槽中,利用热交换器将聚合混合物加热至160℃,在真空度60托下进行脱挥发成分,从而将聚合混合物中的聚合物浓度调节至65质量%,然后从第一分离槽排出并输送至第二分离槽。在第二分离槽中,利用热交换器将聚合混合物加热至260℃,在真空度32托下进行脱挥发成分,将聚合混合物中的挥发性成分的含有比例调节至0.7质量%并且将聚合物浓度调节至99.4质量%,然后排出,从而得到了颗粒状的热塑性树脂(II-B-1)。
使用傅立叶变换红外分光光度计(FT-IR,日本分光株式会社制造,型号:FT/IR-7000,以下相同)对该热塑性树脂(II-B-1)中的各单体单元的组成比进行组成分析的结果是,丙烯腈单元为40.0质量%、苯乙烯单元为60.0质量%。需要说明的是,热塑性树脂(II-B-1)可溶于丙酮,增比比浓粘度(ηsp/c)为0.58dL/g。
(制造例34)[热塑性树脂(II-B-2)的制造]
在不与空气接触的状态下制备包含丙烯腈33.2质量份、苯乙烯29.9质量份、丙烯酸丁酯8.1质量份、乙苯28.8质量份、α-甲基苯乙烯二聚物0.3质量份、叔丁基过氧化异丙基碳酸酯0.01质量份的单体混合物,并连续地供给至装备有搅拌机的反应器中。将聚合温度调节为142℃。将搅拌机的搅拌转速设定为95转,充分混合,其P/V值为4.0kw/m3。将平均滞留时间设定为1.65小时。
将以这样的方式得到的聚合率60%、聚合物浓度50质量%的聚合混合液连续地从反应器中抽出并输送至第一分离槽。在第一分离槽中,利用热交换器将聚合混合物加热至160℃,在真空度60托下进行脱挥发成分,从而将聚合混合物中的聚合物浓度调节至65质量%,然后从第一分离槽排出并输送至第二分离槽。在第二分离槽中,利用热交换器将聚合混合物加热至260℃,在真空度32托下进行脱挥发成分,从而将聚合混合物中的挥发性成分的含有比例调节至0.7质量%并且将聚合物浓度调节至99.4质量%,然后排出,从而得到了颗粒状的热塑性树脂(II-B-2)。
使用傅立叶变换红外分光光度计对该热塑性树脂(II-B-2)中的各单体单元的组成比进行组成分析的结果是,丙烯腈单元为38.6质量%、苯乙烯单元为51.3质量%、丙烯酸丁酯单元为10.1质量%。需要说明的是,热塑性树脂(II-B-2)可溶于丙酮,增比比浓粘度(ηsp/c)为0.42dL/g。
(聚酯弹性体(C))
作为聚酯弹性体(C),使用硬链段为聚对苯二甲酸丁二醇酯、软链段为脂肪族聚醚且其肖氏硬度D为以下值的嵌段共聚物。
<聚酯弹性体III-C-1>
肖氏硬度D为30的聚酯弹性体
<聚酯弹性体III-C-2>
肖氏硬度D为40的聚酯弹性体
<聚酯弹性体III-C-3>
肖氏硬度D为55的聚酯弹性体
(实施例1)
将充分干燥、除去水分后的树脂组合物(I-1)30质量份和热塑性树脂(II-B-1)68质量份、聚酯弹性体(III-C-2)2质量份、亚乙基双硬脂酰胺1质量份混合。然后,将所得到的混合物投入到料斗中,使用双螺杆挤出机(科倍隆株式会社制造,ZSK25MC)在料筒设定温度250℃、螺杆转速250rpm、混炼物的排出速度12kg/小时的条件下进行混炼,从而得到了作为热塑性树脂组合物的颗粒。将所得到的热塑性树脂组合物中的各树脂的含有比例示于表3。需要说明的是,在表3~表5中,将树脂组合物(I)中的接枝共聚物(I-A)和热塑性树脂(I-B)分别表示为“I-A-n”、“I-B-n”(n为1~17的整数),这与表1和表2所示的树脂组合物(I-n)对应。即,例如,实施例2中使用的表3所示的接枝共聚物(I-A-2)和热塑性树脂组合物(I-B-2)是指表1所示的树脂组合物(I-2)中包含的接枝共聚物和热塑性树脂。
根据上述方法(染色剂:四氧化锇)求出分散在该热塑性树脂组合物中的橡胶状聚合物(a1)和(a2)的质量平均粒径,其结果是,橡胶状聚合物(a1)的质量平均粒径为0.34μm,橡胶状聚合物(a2)的质量平均粒径为0.18μm。另外,根据上述方法求出橡胶状聚合物(100质量%)中的橡胶状聚合物(a1)和(a2)的含有比例,其结果是,橡胶状聚合物(a1)的含有比例为75质量%,橡胶状聚合物(a2)的含有比例为25质量%。另外,根据上述方法求出橡胶状聚合物(a1)和(a2)的粒径分布中的SD值“(d84%-d16%)/2”,其结果是,橡胶状聚合物(a1)的SD值为0.051μm,橡胶状聚合物(a2)的SD值为0.042μm。另外,所述橡胶状聚合物(a1)的质量平均粒径与所述橡胶状聚合物(a2)的质量平均粒径之差为0.16μm。
根据上述方法求出该热塑性树脂组合物中的接枝共聚物(A)的温度-损耗角正切(tanδ)曲线中的峰I的半峰宽/峰高,结果为50。另外,根据上述方法求出峰I的峰顶位置,结果为-70℃。
使用傅立叶变换红外分光光度计(FT-IR)(日本分光株式会社制造,型号:FT/IR-7000)分析该热塑性树脂组合物中的接枝共聚物(A)中的单体的组成比,其结果是,丁二烯单元为57.8质量%、丙烯腈单元为14.5质量%、苯乙烯单元为27.7质量%,除橡胶状聚合物以外的全部单体单元中的氰化乙烯基单体单元的含有比例(D)为35.1质量%,接枝率为52%。另一方面,热塑性树脂(B)中的全部单体单元中的丙烯腈单元的含有比例(E)为39.6质量%,增比比浓粘度(ηsp/c)为0.56dL/g。将这些结果和各评价的结果示于表6。
(实施例2~18、比较例1~11)
除了将接枝共聚物(A)、热塑性树脂(B)和聚酯弹性体(C)的种类和含有比例设定为如表3~表5所示以外,与实施例1同样地操作,从而得到了作为热塑性树脂组合物的颗粒,并进行各评价。将评价结果示于表6~表8。
[表3]
[表4]
[表5]
在实施例1~18中,得到了耐冲击性、耐化学品性和光泽优异、而且着色时的耐冲击性保持率优异的结果。
产业实用性
本发明的热塑性树脂组合物作为一般设备、家电、化妆品容器用途等的成型材料具有产业实用性。
Claims (17)
1.一种热塑性树脂组合物,其含有:
接枝共聚物(A),所述接枝共聚物(A)具有包含橡胶状聚合物的主链聚合物以及接枝聚合在该主链聚合物上的接枝链;
热塑性树脂(B),所述热塑性树脂(B)含有包含氰化乙烯基单体单元的聚合物;以及
聚酯弹性体(C),所述聚酯弹性体(C)的硬链段为芳香族聚酯并且其软链段为脂肪族聚醚和/或脂肪族聚酯,
相对于所述接枝共聚物(A)、所述热塑性树脂(B)和所述聚酯弹性体(C)的合计100质量份,所述接枝共聚物(A)的含量为10质量份~45质量份,所述热塑性树脂(B)的含量为89.5质量份~40质量份,所述聚酯弹性体(C)的含量为0.5质量份~15质量份,
所述橡胶状聚合物的粒径分布为归因于质量平均粒径为0.20μm以上且小于0.50μm的橡胶状聚合物(a1)的第一峰和归因于质量平均粒径为0.10μm以上且小于0.20μm的橡胶状聚合物(a2)的第二峰的双峰性粒径分布。
2.如权利要求1所述的热塑性树脂组合物,其中,
所述接枝共聚物(A)的温度-损耗角正切(tanδ)曲线具有两个以上的峰,所述两个以上的峰中的至少一个峰为在-73℃以上且小于-64℃的范围内具有峰顶的峰I,
所述峰I的“半峰宽/峰高”为40以上且小于60。
3.如权利要求2所述的热塑性树脂组合物,其中,
所述两个以上的峰中的其它至少一个峰为在90℃以上且小于150℃的范围内具有峰顶的峰II。
4.如权利要求1~3中任一项所述的热塑性树脂组合物,其中,
所述接枝共聚物(A)含有氰化乙烯基单体单元,
在所述接枝共聚物(A)中,除所述橡胶状聚合物以外的全部单体单元(100质量%)中的氰化乙烯基单体单元的含有比例(D)为15质量%~50质量%。
5.如权利要求1~4中任一项所述的热塑性树脂组合物,其中,
所述热塑性树脂(B)中的全部单体单元(100质量%)中的氰化乙烯基单体单元的含有比例(E)为15质量%~55质量%。
6.如权利要求1~5中任一项所述的热塑性树脂组合物,其中,
相对于橡胶状聚合物(a1)和橡胶状聚合物(a2)的合计量,橡胶状聚合物(a1)的含量为20质量%~80质量%,橡胶状聚合物(a2)的含量为80质量%~20质量%。
7.如权利要求1~6中任一项所述的热塑性树脂组合物,其中,
所述橡胶状聚合物(a1)的粒径分布中的由下式(1)表示的SD值为0.01μm以上且小于0.07μm,
所述橡胶状聚合物(a2)的粒径分布中的由下式(1)表示的SD值为0.01μm以上且小于0.07μm,
SD=(d84%-d16%)/2 (1)
式(1)中,d16%表示在粒径分布中累积曲线达到16%时的点的粒径(μm),d84%表示在粒径分布中累积曲线达到84%时的点的粒径(μm)。
8.如权利要求1~7中任一项所述的热塑性树脂组合物,其中,
所述橡胶状聚合物(a1)的质量平均粒径与所述橡胶状聚合物(a2)的质量平均粒径之差为0.10μm以上且小于0.25μm。
9.如权利要求1~8中任一项所述的热塑性树脂组合物,其中,
所述聚酯弹性体(C)的肖氏硬度D为20~80。
10.如权利要求1~9中任一项所述的热塑性树脂组合物,其中,
构成所述接枝共聚物(A)的橡胶状聚合物为选自由聚丁二烯、苯乙烯-丁二烯共聚物、苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物、丙烯腈-丁二烯共聚物和丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物构成的组中的至少一种。
11.如权利要求1~10中任一项所述的热塑性树脂组合物,其中,
所述接枝共聚物(A)的来自接枝链的成分的增比比浓粘度(ηsp/c)为0.20dL/g~0.80dL/g。
12.如权利要求1~11中任一项所述的热塑性树脂组合物,其中,
所述热塑性树脂(B)的增比比浓粘度(ηsp/c)为0.20dL/g~1.50dL/g。
13.如权利要求1~12中任一项所述的热塑性树脂组合物,其中,
所述聚酯弹性体(C)中的硬链段的构成比率为20质量%~70质量%。
14.如权利要求1~13中任一项所述的热塑性树脂组合物,其中,
所述橡胶状聚合物的溶胀指数为10%~50%。
15.如权利要求1~14中任一项所述的热塑性树脂组合物,其中,
所述接枝共聚物(A)的接枝率为10%以上且200%以下。
16.一种成型品,其为权利要求1~15中任一项所述的热塑性树脂组合物的成型品。
17.如权利要求16所述的成型品,其中,所述成型品为化妆品容器。
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