JPH0120989B2 - - Google Patents

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JPH0120989B2
JPH0120989B2 JP16080081A JP16080081A JPH0120989B2 JP H0120989 B2 JPH0120989 B2 JP H0120989B2 JP 16080081 A JP16080081 A JP 16080081A JP 16080081 A JP16080081 A JP 16080081A JP H0120989 B2 JPH0120989 B2 JP H0120989B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
parts
polymer
monomer
layer
double bond
Prior art date
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Expired
Application number
JP16080081A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS5862046A (en
Inventor
Kazuo Kishida
Akira Hasegawa
Masahiro Sugimori
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Chemical Corp
Original Assignee
Mitsubishi Rayon Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Rayon Co Ltd filed Critical Mitsubishi Rayon Co Ltd
Priority to JP16080081A priority Critical patent/JPS5862046A/en
Publication of JPS5862046A publication Critical patent/JPS5862046A/en
Publication of JPH0120989B2 publication Critical patent/JPH0120989B2/ja
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Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

本発明は耐候性、耐溶剤性、耐ストレス白化性
に極めて優れ、しかも機械的強度等の諸物性に優
れたフイルムあるいはシートを得るのに適した多
層構造重合体に関する。 従来から耐候性を特徴としたフイルム、シート
成形用素材としてアクリルゴムを含有する多層重
合体がいくつか提案されているが、機械的性質、
耐ストレス白化性、耐溶剤性等に欠ける面があり
未だ充分満足のいく特性を提供するのに到つてい
ないのが現状である。例えば特開昭52―33991号、
特公昭49―46158号等に提案されている重合体は
ただ単純に架橋弾性体に樹脂を多層重合している
だけのものであり上記問題点を解決するに到つて
いない。 本出願人はこれら上記問題点を解決する方法と
してテーパー構造を有する多層重合体を提案し先
に出願した(特開昭51―129449号、特開昭52―
56150号)。かかる多層重合体は独特のテーパー構
造とグラフト効果により極めて優れた耐ストレス
白化性と透明性を有する耐衝撃性重合体である。 ところで上記各種アクリル系重合体をフイルム
成形し、これを他の基材にラミネートすることに
よつて得られる新機能としては耐候性、耐汚染
性、化粧性等があげられる。一例としてアクリル
系フイルム上に種々の印刷を施してラミネートす
ることにより基材自体では得られぬ化粧効果を出
すことも大きな用途の一つである。 しかしながら一般のアクリル系フイルムはトル
エン、メチルエチルケトン等の印刷インキの溶剤
に容易に溶解、膨潤するため美麗な印刷を施すの
に堪えられないという大きな欠点を有している。 さらに一般のアクリル系フイルムはフイルムと
しての機械的強度が十分でないものが多く、その
ため用途的にもかなり制限されているのが現状で
ある。 本発明者らはかかる現状に鑑み、耐候性、耐ス
トレス白化性に優れるだけでなく、耐溶剤性、機
械的特性にも優れた多層構造重合体を得るべくポ
リマー構造についてさらに鋭意検討した結果本発
明に到達した。 すなわち 80〜100部の炭素数1〜8のアルキル基を有す
るアルキルアクリレート、芳香族ビニル、不飽和
ニトリル類の中から選ばれる少なくとも一種の単
量体(A1) 0〜20部の共重合可能な二重結合を有する単量
体(A2) 0〜10部の多官能性単量体(A3) (A1)〜(A3)の合計量100部に対し0.1〜5
部のグラフト交叉剤の組成からなる最内層重合体
(A) 80〜100部の炭素数1〜8のアルキル基を有す
るアルキルアクリレート(B1) 0〜20部の共重合可能な二重結合を有する単量
体(B2) 0〜10部の多官能性単量体(B3) (B1)〜(B3)の合計量100部に対し0.1〜5
部のグラフト交叉剤の組成からなる架橋弾性重合
体(B) 51〜100部の芳香族ビニル、不飽和ニトリル類
の中から選ばれる少なくとも一種の単量体(C1) 0〜49部の共重合可能な二重結合を有する単量
体(C2) の組成からなるガラス転移温度が少なくとも60℃
なる最外層重合体(C) を基本構造単位とし、重合体(B)層と重合体(C)層
の間に中間層(D)として 10〜90部の炭素数1〜8のアルキル基を有する
アルキルアクリレート(D1) 10〜90部の芳香族ビニル、不飽和ニトリル類の
中から選ばれる少なくとも一種の単量量体(D2) 0〜20部の共重合可能な二重結合を有する単量
体(D3) 0〜10部の多官能性単量体(D4) (D1)〜(D4)の合計量100部に対し0.1〜5
部のグラフト交叉剤の組成からなり、中間層(D)の
アルキルアクリレート量が架橋弾性重合体(B)から
最外層重合体(C)に向つて単調減少する様な中間層
を少なくとも一層有し、かつ当該外層構造重合体
のゲル含量が少なくとも50%であることを特徴と
する多層構造重合体が耐候性、耐溶剤性、耐衝撃
性等に優れており、しかもフイルムへの成形性、
フイルムとしての引張強伸度等フイルム、シート
素材として要求される諸特性にも優れることを見
い出し本発明を完成した。 本発明の特徴の一つは架橋弾性重合体(B)が最内
層重合体(A)を内層として含む二層弾性体構造を有
していることであり、この二層弾性体構造によつ
てジエン系ゴムに比べ弾性回復が遅くストレスに
対する変形が大で、かつゴム効率が小さいという
アクリルゴムの欠点を解決した。即ち最内層重合
体(A)の存在によつてストレスを与えた時に架橋弾
性重合体(B)層に集中される応力を多分散的に緩和
させ、この結果ミクロボイドの発生率も大となつ
てみかけ上応力白化を生じなくても優れた耐衝撃
性を示すものと考えられる。 本発明において最内層重合体(A)を構成する炭素
数1〜8のアルキル基を有するアルキルアクリレ
ートとは直鎖状、分岐状のいずれでもよく、メチ
ルアクリレート、エチルアクリレート、プロピル
アクリレート、ブチルアクリレート、2―エチル
ヘキシルアクリレート、n―オクチルアクリレー
ト等が単独で又は混合して用いられるがTgの低
いものがより好ましい。また芳香族ビニルとして
はスチレン、α―メチルスチレン、ハロゲン化ス
チレン等が用いられる。 さらに不飽和ニトリル類としてはアクリロニト
リル、メタクリロニトリル等が用いられる。 これらアルキルアクリレート、芳香族ビニル、
不飽和ニトリル類は単独で又は混合して80〜100
部の範囲で用いられる。 また共重合可能な二重結合を有する単量体とし
てはアルキルメタクリレート、低級アルコキシア
クリレート、シアノエチルアクリレート、アクリ
ルアミド、アクリル酸、メタクリル酸等のアクリ
ル性単量体が好ましく、0〜20部の範囲で用いら
れる。 さらに多官能性単量体(A3)としてはエチレ
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、1,4ブチレング
リコールジメタクリレート及びプロピレングリコ
ールジメタクリレートの如きアルキレングリコー
ルジメタクリレートが好ましく、ジビニルベンゼ
ン、トリビニルベンゼン等のポリビニルベンゼン
及びアルキレングリコールジアクリレート等も使
用可能である。これらの単量体はそれが含まれる
層自体を橋かけするのに有効に働き、他層との層
間の結合には使用しない。多官能性単量体(A3
の使用範囲は0〜10部である。 一方グラフト交叉剤としては共重合性のα,β
不飽和カルボン酸又はジカルボン酸のアリル,メ
タリル又はクロチルエステル、好ましくはアクリ
ル酸、メタクリル酸、マレイン酸及びフマル酸の
アリルエステルが用いられ、特にアリルメタクリ
レートが優れた効果を奏する。その他トリアリル
シアヌレート、トリアリルイソシアヌレート等も
有効である。このようなグラフト交叉剤は主とし
てそのエステルの共役不飽和結合がアリル基、メ
タリル基、クロチル基よりはるかに早く反応し、
化学的に結合する。それに対しアリル基、メタリ
ル基、クロチル基の実質上のかなりの部分は次層
重合体の重合中に有効に働き、隣接二層間にグラ
フト結合を与えるものである。 グラフト交叉剤の使用量は極めて重要で上記成
分(A1)〜(A3)の合計量100部に対し0.1〜5
部、好ましくは0.5〜2部の範囲で用いられる。
0.1部以下の使用量ではグラフト結合の有効量が
少なく、又5部を超える使用量では二段目に重合
形成される架橋弾性重合体(B)との反応量が大とな
り本発明の特徴の1つである二層弾性体構造から
なる二層架橋ゴム弾性体の弾性低下を招く。 最内層重合体(A)はグラフト活性の層でありその
Tgは最終重合体の要求される物性に応じ適宜設
定されるものである。又その架橋密度は一般に架
橋弾性重合体(B)と同じか、むしろ高い方が品質的
に有利である。なお最内層重合体(A)と架橋弾性重
合体(B)とは同一組成の場合もあり得るが、一時仕
込とするのではなくあくまでも二段重合による二
層弾性体構造とすることが重要であり、触媒量、
架橋密度等の設定は該重合体(A)の方が高い方が有
利である。 本発明の多層構造重合体中の最内層重合体(A)の
含有量は5〜35重量%、好ましくは5〜15重量%
であり架橋弾性重合体(B)の含有量より低いことが
好ましい。 架橋弾性重合体(B)は該多層構造重合体にゴム弾
性を与える主要な成分であり、アルキル基の炭素
数が1〜8のアルキルアクリレート(B1)がそ
の主要構成成分として80〜100部の範囲で用いら
れる他、その他の共重合可能な二重結合を有する
単量体(B2)が0〜20部、多官能性単量体(B3
が0〜10部の範囲で適宜用いられる。さらに
(B1)〜(B3)の合計量100部に対し0.1〜5部の
グラフト交叉剤が使用される。 これらのうち(B1),(B3)成分及びグラフト
交叉剤は最内層重合体(A)で例示したものが使用さ
れる。又(B2)成分としては最内層重合体(A)で
例示した単量体の他芳香族ビニル、不飽和ニトリ
ル類を用いる事が出来る。 架橋弾性重合体(B)単独のTgは0℃以下、好ま
しくは−30℃以下が良好な物性を与える。 本発明の多層構造重合体中の架橋弾性重合体(B)
の含有量は10〜45重量%の範囲が好ましく前記最
内層重合体の含有量より高いことが好ましい。 この最内層重合体(A)と架橋弾性重合体(B)とがグ
ラフト結合された二層架橋ゴム弾性体は下記の測
定法で求めたゲル含量が85%以上、膨潤度が3〜
13の範囲に設定されていることが耐溶剤性や耐衝
撃性の点から好ましい。 (架橋ゴム弾性体の膨潤度、ゲル含有量の測定
法) JIS K―6388に準じ二層架橋ゴム弾性体を所定
量採取し、25℃、48時間メチルエチルケトン(以
下MEKと略記する)中に浸漬後引き上げ、付着
したMEKを拭い取つた後その重量を測定し、そ
の後減圧乾燥機中でMEKを乾燥除去して絶乾重
量を測定し、次式により算出する。 膨潤度=MEK膨潤後の重量−絶乾重量/絶乾重量 ゲル含有量(%)=絶乾重量/採取サンプルの重量×100 一般に架橋弾性重合体(B)の重合度が高い方が最
終重合体の衝撃強度は高くなり好ましい。一方芯
となる最内層重合体(A)についてはこの限りでな
く、むしろ粒子形成を含めた初期重合の安定性の
ためにも触媒使用量を多くした方が二層架橋ゴム
弾性体としての性能が良好になりやすい。 さらに本発明の多層構造重合体を構成する最外
層重合体(C)は該多層構造重合体に成形性、機械的
性質等を付与する為のものであり、芳香族ビニル
及び不飽和ニトリル類の中から選ばれる少なくと
も一種の単量体(C1)51〜100部とその他の共重
合可能な二重結合を有する単量体(C2)0〜49
部から構成される。(C2)成分としては(A2)成
分と同等のもの及びアルキルアクリレートが使用
される。 最外層重合体(C)単独のTgは優れた耐溶剤性を
得るためには60℃以上、好ましくは80℃以上であ
ることが必要である。当該重合体(C)単独のTgが
60℃未満では後述の最終重体のゲル含有量がたと
え50%以上であつてもその耐溶剤性はすぐれたも
のとはなりえない。 本発明の多層構造重合体中の最外層重合体(C)の
含有量は10〜80重量%、好ましくは40〜60重量%
である。 本発明の多層構造重合体は上記最内層重合体
(A)、架橋弾性重合体B及び最外層重合体(C)を基本
構造単位とし、さらに架橋弾性重合体(B)層と最外
層重合体(C)層との間に10〜90部の炭素数1〜8の
アルキル基を有するアルキルアクリレート
(D1)、90〜10部の芳香族ビニル、不飽和ニトリ
ル類の中から選ばれる少なくとも一種の単量体
(D2)、0〜20部の共重合可能な二重結合を有す
る単量体(D3)、0〜10部の多官能性単量体
(D4)及び(D1)〜(D4)の合計量100部に対し
0.1〜5部のグラフト交叉剤の組成から構成され
る中間層(D)が中間層(D)のアルキルアクリレート量
が該重合体(B)層から該重合体(C)層に向つて単調減
少するように少なくとも一層配設されているもの
である。ここで(D1)〜(D4)の成分及びグラ
フト交叉剤は最内層重合体(A)で例示したものと同
様のものが使用される。中間層(D)に使用されるグ
ラフト交叉剤は各重合体層を密に結合させ優れた
諸性質を得るのに必須である。本発明の多層構造
重合体中の夫々の中間層(D)の含有量は3〜35重量
%であり、5重量%未満では中間層としての機能
を失ない、また35重量%を超えると最終重合体の
バランスをくずすので好ましくない。 本発明の多層構造重合体は上記各(A),(B),(C)及
び(D)の重合体層から構成されるものであるが、さ
らに該多層構造重合体が目的とする優れた耐溶剤
性、機械的性質等の諸特性を得るためにはゲル含
有量が50%以上、好ましくは60%以上あることが
必要である。この場合のゲル含有量とは二層架橋
ゴム弾性体自体と中間層(D)及び最外層重合体(C)の
該架橋ゴム弾性体へのグラフト成分を含むもので
あり、下記の如き測定法で求めたものである。 (多層構造重合体のゲル含有量の測定法) 多層構造重合体の1重量%MEK溶液を調製し、
25℃にて一昼夜放置後、遠心分離機にて16000r.
p.mで90分間遠心分離を施し、その不溶分を減圧
乾燥して絶乾重量を求め、次式によりゲル含有量
を算出する。 ゲル含有量(%) =MEK不溶物の絶乾重量/採取サンプル重量×100 この場合、ゲル成分としては二層架橋ゴム弾性
体とグラフト鎖との加算重量であり、グラフト率
で置き換えることもできるが、本発明品は特殊な
構造を有するのでゲル含有量をもつてグラフト量
の目安とした。 耐溶剤性の点からいうとゲル含有量は大きい程
有利であるが、易成形性の点からいうとある量以
上のフリーポリマーの存在が必要であるためゲル
含有量の上限は80%程度が好ましい。 本発明の多層構造重合体を製造するに際しては
最終重合体のエマルジヨン粒子径は0.2μ以下であ
ることが必須であり、0.2μ以上になると透明性、
耐ストレス白化性等の諸特性が大幅にそこなわれ
る。特に0.08〜0.15μ範囲の粒子径のものが最も
バランスのとれた構造を示す。 本発明の多層構造重合体の製造法としては乳化
重合法による逐次多段重合法が最も適した重合法
であるが、特にこれに制限されることはなく、例
えば乳化重合後最外層重合体(C)の重合時に懸濁重
合系に転換させる乳化懸濁重合法によつても行な
うことが出来る。その他使用する界面活性剤、触
媒等については特に制限することはない。 また本発明品の多層構造重合体は必要に応じ酸
化防止剤、紫外線吸収剤、滑剤等一範の添加剤を
加える事が可能である。 以下実施例にて本発明を具体的に説明するが本
発明は必ずしもそれらに限定されるものではな
い。 なお、本実施例中で用いる略記号は下記の化合
物を示す。 AN:アクリロニトリル MMA:メチルメタクリレート St:スチレン BuA:ブチルアクリレート AMA:アリルメタクリレート BD:1,3ブチレングリコールジメタクリレ
ート CHP:キユメンハイドロパーオキサイド SFS:ソジウムフオルムアルデヒドスルホキシ
レート MEK:メチルエチルケトン 実施例 1 冷却器付き重合容器内にイオン交換水250部、
スルフオコハク酸のエステルソーダ塩2部、
SFS0.05部を仕込み窒素下で撹拌後St1.6部、
BuA8部、BD0.4部、AMA0.1部及びCHP0.04部
からなる混合物を仕込んだ。70℃に昇温後60分間
反応を継続させ最内層重合体(A)の重合を完結し
た。続いてSt1.5部、BuA22.5部、BD1.0部、
AMA0.25部及びCHP0.0125部からなる混合物を
60分間で添加して重合させ二層架橋ゴム弾性体を
得た。得られた二層架橋ゴム弾性体の膨潤度、ゲ
ル含有量を前述した方法で求めたところ夫々9.0,
9.2%であつた。 続いて中間層(D)としてSt6部、AN2部、BuA7
部、AMA0.15部及びCHP0.0075部からなる混合
物を添加して重合し、最後にSt35部、AN12部、
BuA3部及びCHP0.025部からなる混合物を120分
にわたつて添加し、さらにその温度に60分保持す
ることによつて最外層重合体(C)を形成させ多層構
造重合体(本発明品1)を得た。全く同様にして
表―1に示す組成の本発明品2及び3を重合し
た。又比較例として単一ゴム構造のもの(比較例
1)及び本発明品1と同一組成で粒子径が0.2μ以
上のもの(比較例2)についても同様の方法で重
合した。得られた各多層構造重合体の粒子径は比
較例2を除きいずれも0.11〜0.12μであつた。こ
れら得られた重合体エマルジヨンは重合体100部
に対して5部の塩化カルシウムを用いて塩析し、
洗浄・脱水・乾燥後、安定剤を添加して賦形し
種々の評価を行なつた。これら各多層構造重合体
のゲル含有量は比較例1を除き、いずれも60%以
上であつた。又これら各多層構造重合体は通常の
方法によりいずれも容易に50μのフイルムに成形
することが出来た。 表―1の結果から明らかな様に本発明品はいず
れも優れた耐溶剤性と耐折り曲げ白化性を示し、
又十分なフイルム強度を示すが、粒子径が0.2μ以
上の比較例2は耐折り曲げ白化性が不良となる。
さらにゴム構造が二層構造になつておらず、しか
も(D)層にグラフト交叉剤を用いていない比較例1
はいずれの物性も不良である。又本発明品1〜3
についてはポリカーボネートシート上にラミネー
トしたものをサンシヤインウエザオメーターで
3000時間加速曝露したがいずれも外観変化は認め
られなかつた。
The present invention relates to a multilayer structure polymer suitable for obtaining films or sheets having extremely excellent weather resistance, solvent resistance, stress whitening resistance, and excellent physical properties such as mechanical strength. Several multilayer polymers containing acrylic rubber have been proposed as materials for forming films and sheets characterized by weather resistance.
At present, it lacks stress whitening resistance, solvent resistance, etc., and has not yet been able to provide sufficiently satisfactory properties. For example, JP-A No. 52-33991,
The polymers proposed in Japanese Patent Publication No. 46158/1983 are simply multilayer polymerization of resin on a crosslinked elastic body, and do not solve the above problems. The present applicant proposed a multilayer polymer having a tapered structure as a method to solve the above-mentioned problems, and filed an application earlier (Japanese Patent Application Laid-Open No. 129449/1983;
No. 56150). This multilayer polymer is an impact-resistant polymer that has extremely excellent stress whitening resistance and transparency due to its unique tapered structure and grafting effect. By the way, new functions obtained by film-molding the above-mentioned various acrylic polymers and laminating this onto other base materials include weather resistance, stain resistance, and cosmetic properties. For example, one of the major uses is to create a cosmetic effect that cannot be obtained with the base material itself by applying various types of printing on an acrylic film and laminating them. However, general acrylic films have a major drawback in that they are not suitable for beautiful printing because they easily dissolve and swell in printing ink solvents such as toluene and methyl ethyl ketone. Furthermore, many common acrylic films do not have sufficient mechanical strength, and as a result, their uses are currently quite limited. In view of the current situation, the present inventors conducted further studies on the polymer structure in order to obtain a multilayer structure polymer that not only has excellent weather resistance and stress whitening resistance, but also excellent solvent resistance and mechanical properties. The invention has been achieved. That is, 0 to 20 parts of at least one monomer (A 1 ) selected from 80 to 100 parts of alkyl acrylate having an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, aromatic vinyl, and unsaturated nitriles can be copolymerized. Monomer (A 2 ) having a double bond: 0 to 10 parts of polyfunctional monomer (A 3 ) 0.1 to 5 parts per 100 parts of the total amount of (A 1 ) to (A 3 )
The innermost layer polymer consists of a composition of graft cross-agents of
(A) 80 to 100 parts of an alkyl acrylate having an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms (B 1 ) 0 to 20 parts of a monomer having a copolymerizable double bond (B 2 ) 0 to 10 parts Polyfunctional monomer (B 3 ) 0.1 to 5 parts per 100 parts of the total amount of (B 1 ) to (B 3 )
51 to 100 parts of at least one monomer selected from aromatic vinyl and unsaturated nitriles (C 1 ); 0 to 49 parts of copolymer; Consisting of a monomer (C 2 ) with a polymerizable double bond and a glass transition temperature of at least 60°C
The outermost layer polymer (C) is the basic structural unit, and between the polymer (B) layer and the polymer (C) layer, an intermediate layer (D) containing 10 to 90 parts of an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms is used. Alkyl acrylate (D 1 ) having 10 to 90 parts of at least one monomer selected from aromatic vinyl and unsaturated nitriles (D 2 ) having 0 to 20 parts of a copolymerizable double bond Monomer ( D3 ) 0 to 10 parts polyfunctional monomer ( D4 ) 0.1 to 5 parts per 100 parts of the total amount of ( D1 ) to ( D4 )
The composition has at least one intermediate layer in which the amount of alkyl acrylate in the intermediate layer (D) monotonically decreases from the crosslinked elastic polymer (B) to the outermost layer polymer (C). , and the gel content of the outer layer structure polymer is at least 50%.The multilayer structure polymer is characterized in that it has excellent weather resistance, solvent resistance, impact resistance, etc., and has excellent formability into a film.
The present invention was completed by discovering that the film is excellent in various properties required for film and sheet materials, such as tensile strength and elongation. One of the features of the present invention is that the crosslinked elastic polymer (B) has a two-layer elastic structure including the innermost layer polymer (A) as an inner layer. This solves the drawbacks of acrylic rubber, such as slow elastic recovery, large deformation under stress, and low rubber efficiency compared to diene rubber. That is, due to the presence of the innermost layer polymer (A), when stress is applied, the stress concentrated on the crosslinked elastic polymer (B) layer is polydispersively relaxed, and as a result, the incidence of microvoids is increased. It is thought that it exhibits excellent impact resistance even without apparent stress whitening. In the present invention, the alkyl acrylate having an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms constituting the innermost layer polymer (A) may be linear or branched, and may be methyl acrylate, ethyl acrylate, propyl acrylate, butyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, n-octyl acrylate, etc. may be used alone or in combination, but those with a low Tg are more preferred. Further, as the aromatic vinyl, styrene, α-methylstyrene, halogenated styrene, etc. are used. Further, as unsaturated nitriles, acrylonitrile, methacrylonitrile, etc. are used. These alkyl acrylates, aromatic vinyl,
Unsaturated nitriles are 80 to 100 singly or in combination.
Used within the scope of the section. Furthermore, as the monomer having a copolymerizable double bond, acrylic monomers such as alkyl methacrylate, lower alkoxy acrylate, cyanoethyl acrylate, acrylamide, acrylic acid, and methacrylic acid are preferably used, and used in an amount of 0 to 20 parts. It will be done. Furthermore, as the polyfunctional monomer (A 3 ), alkylene glycol dimethacrylates such as ethylene glycol dimethacrylate, 1,3 butylene glycol dimethacrylate, 1,4 butylene glycol dimethacrylate and propylene glycol dimethacrylate are preferred, and divinylbenzene, Polyvinylbenzenes such as trivinylbenzene and alkylene glycol diacrylates can also be used. These monomers function effectively to bridge the layer in which they are contained, and are not used for bonding between layers with other layers. Polyfunctional monomer (A 3 )
The range of use is 0 to 10 parts. On the other hand, copolymerizable α, β
Allyl, methallyl or crotyl esters of unsaturated carboxylic or dicarboxylic acids are used, preferably allyl esters of acrylic acid, methacrylic acid, maleic acid and fumaric acid, with allyl methacrylate being especially effective. Other effective examples include triallyl cyanurate and triallyl isocyanurate. In such graft cross-agents, the conjugated unsaturated bond of the ester reacts much faster than allyl, methallyl, or crotyl groups, and
chemically bond. On the other hand, a substantial portion of the allyl group, methallyl group, and crotyl group acts effectively during the polymerization of the next layer polymer and provides a graft bond between two adjacent layers. The amount of graft cross-agent used is extremely important, and should be 0.1 to 5 parts per 100 parts of the total amount of the above components (A 1 ) to (A 3 ).
part, preferably in the range of 0.5 to 2 parts.
If the amount used is less than 0.1 part, the effective amount of graft bonding will be small, and if the amount used exceeds 5 parts, the amount of reaction with the crosslinked elastic polymer (B) formed by polymerization in the second stage will be large, which is a feature of the present invention. This results in a decrease in the elasticity of the two-layer crosslinked rubber elastic body having a two-layer elastic body structure. The innermost layer polymer (A) is a graft-active layer and its
Tg is appropriately set depending on the physical properties required of the final polymer. In general, it is advantageous in terms of quality that the crosslinking density is the same as or even higher than that of the crosslinked elastic polymer (B). Note that the innermost layer polymer (A) and crosslinked elastic polymer (B) may have the same composition, but it is important to create a two-layer elastic structure through two-stage polymerization rather than one-time charging. Yes, catalyst amount,
It is advantageous for the polymer (A) to have a higher crosslinking density. The content of the innermost layer polymer (A) in the multilayer structure polymer of the present invention is 5 to 35% by weight, preferably 5 to 15% by weight.
The content of the crosslinked elastic polymer (B) is preferably lower than that of the crosslinked elastic polymer (B). The crosslinked elastic polymer (B) is the main component that gives rubber elasticity to the multilayer structure polymer, and the main component is 80 to 100 parts of alkyl acrylate (B 1 ) in which the alkyl group has 1 to 8 carbon atoms. In addition, 0 to 20 parts of other copolymerizable double bond-containing monomers (B 2 ), polyfunctional monomers (B 3 )
is used as appropriate in the range of 0 to 10 parts. Furthermore, 0.1 to 5 parts of a graft cross-agent is used per 100 parts of the total amount of (B 1 ) to (B 3 ). Among these, the components (B 1 ) and (B 3 ) and the grafting agent used are those exemplified for the innermost layer polymer (A). As the component (B 2 ), in addition to the monomers exemplified for the innermost layer polymer (A), aromatic vinyl and unsaturated nitriles can be used. The Tg of the crosslinked elastic polymer (B) alone is 0°C or lower, preferably -30°C or lower to provide good physical properties. Crosslinked elastic polymer (B) in the multilayer structure polymer of the present invention
The content is preferably in the range of 10 to 45% by weight, and is preferably higher than the content of the innermost layer polymer. This two-layer crosslinked rubber elastic body in which the innermost layer polymer (A) and the crosslinked elastic polymer (B) are graft-bonded has a gel content of 85% or more and a swelling degree of 3 to 3 as determined by the following measurement method.
It is preferable to set it within the range of 13 from the viewpoint of solvent resistance and impact resistance. (Measurement method of swelling degree and gel content of cross-linked rubber elastic body) A specified amount of two-layer cross-linked rubber elastic body was sampled according to JIS K-6388, and immersed in methyl ethyl ketone (hereinafter abbreviated as MEK) at 25°C for 48 hours. After pulling it up, wipe off the adhered MEK, measure its weight, then dry and remove MEK in a vacuum dryer, measure the absolute dry weight, and calculate it using the following formula. Swelling degree = Weight after MEK swelling - Bone dry weight / Bone dry weight Gel content (%) = Bone dry weight / Weight of collected sample x 100 Generally, the higher the degree of polymerization of the crosslinked elastic polymer (B), the higher the final weight. The combined impact strength is high, which is preferable. On the other hand, this does not apply to the core innermost layer polymer (A), and in fact, it is better to use a larger amount of catalyst in order to stabilize the initial polymerization including particle formation, resulting in better performance as a two-layer crosslinked rubber elastic body. tends to be good. Furthermore, the outermost layer polymer (C) constituting the multilayer structure polymer of the present invention is for imparting moldability, mechanical properties, etc. to the multilayer structure polymer, and is composed of aromatic vinyl and unsaturated nitriles. 51 to 100 parts of at least one monomer selected from among (C 1 ) and 0 to 49 other copolymerizable monomers having a double bond (C 2 )
It consists of two parts. As the component (C 2 ), those equivalent to the component (A 2 ) and alkyl acrylates are used. The Tg of the outermost layer polymer (C) alone needs to be 60°C or higher, preferably 80°C or higher in order to obtain excellent solvent resistance. The Tg of the polymer (C) alone is
If the temperature is lower than 60° C., the solvent resistance of the final heavy material described below will not be excellent even if the gel content is 50% or more. The content of the outermost layer polymer (C) in the multilayer structure polymer of the present invention is 10 to 80% by weight, preferably 40 to 60% by weight.
It is. The multilayer structure polymer of the present invention is the innermost layer polymer described above.
(A), crosslinked elastic polymer B and outermost layer polymer (C) are the basic structural units, and 10 to 90 parts of crosslinked elastic polymer (B) layer and outermost layer polymer (C) layer are used as basic structural units. Alkyl acrylate (D 1 ) having an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, 90 to 10 parts of aromatic vinyl, at least one monomer selected from unsaturated nitriles (D 2 ), 0 to 20 parts A monomer having a copolymerizable double bond (D 3 ), 0 to 10 parts of a polyfunctional monomer (D 4 ), and 100 parts of the total amount of (D 1 ) to (D 4 )
The intermediate layer (D) is composed of a composition of 0.1 to 5 parts of graft cross-agent, and the amount of alkyl acrylate in the intermediate layer (D) decreases monotonically from the polymer (B) layer to the polymer (C) layer. At least one layer is arranged so as to Here, the components (D 1 ) to (D 4 ) and the grafting agent used are the same as those exemplified for the innermost layer polymer (A). The grafting agent used in the intermediate layer (D) is essential for closely bonding each polymer layer and obtaining excellent properties. The content of each intermediate layer (D) in the multilayer structure polymer of the present invention is 3 to 35% by weight, and if it is less than 5% by weight, it will not lose its function as an intermediate layer, and if it exceeds 35% by weight, it will not function as a final layer. This is not preferable because it upsets the balance of the polymer. The multilayer structure polymer of the present invention is composed of the above-mentioned polymer layers (A), (B), (C), and (D), and furthermore, the multilayer structure polymer has the desired excellent properties. In order to obtain various properties such as solvent resistance and mechanical properties, the gel content must be at least 50%, preferably at least 60%. In this case, the gel content includes the two-layer crosslinked rubber elastic body itself and the graft components of the intermediate layer (D) and outermost layer polymer (C) to the crosslinked rubber elastic body, and can be measured using the following measurement method. This is what I asked for. (Method for measuring gel content of multilayer structure polymer) Prepare a 1% by weight MEK solution of multilayer structure polymer,
After standing at 25℃ for a day and night, centrifuge at 16000r.
Centrifuge at pm for 90 minutes, dry the insoluble matter under reduced pressure to determine the absolute dry weight, and calculate the gel content using the following formula. Gel content (%) = Bone dry weight of MEK insoluble matter / Weight of collected sample x 100 In this case, the gel component is the added weight of the two-layer crosslinked rubber elastic body and the grafted chains, and it can also be replaced by the grafting rate. However, since the product of the present invention has a special structure, the gel content was used as a guideline for the amount of grafting. From the point of view of solvent resistance, the higher the gel content, the more advantageous it is, but from the point of view of easy moldability, the presence of a certain amount or more of free polymer is necessary, so the upper limit of the gel content is about 80%. preferable. When producing the multilayer structure polymer of the present invention, it is essential that the emulsion particle size of the final polymer is 0.2μ or less, and if it is 0.2μ or more, transparency and
Properties such as stress whitening resistance are significantly impaired. In particular, particles with a particle size in the range of 0.08 to 0.15 μ show the most balanced structure. The most suitable method for producing the multilayer structure polymer of the present invention is a sequential multistage polymerization method using an emulsion polymerization method, but it is not particularly limited thereto. For example, after emulsion polymerization, the outermost layer polymer (C ) can also be carried out by an emulsion suspension polymerization method in which the polymerization is converted to a suspension polymerization system during the polymerization. There are no particular restrictions on the surfactants, catalysts, etc. that may be used. Furthermore, it is possible to add a range of additives such as antioxidants, ultraviolet absorbers, and lubricants to the multilayer structure polymer of the present invention, if necessary. The present invention will be specifically described below with reference to Examples, but the present invention is not necessarily limited thereto. In addition, the abbreviations used in this example indicate the following compounds. AN: Acrylonitrile MMA: Methyl methacrylate St: Styrene BuA: Butyl acrylate AMA: Allyl methacrylate BD: 1,3 butylene glycol dimethacrylate CHP: Yumene hydroperoxide SFS: Sodium formaldehyde sulfoxylate MEK: Methyl ethyl ketone Example 1 250 parts of ion-exchanged water in a polymerization vessel with a cooler,
2 parts of ester soda salt of sulfosuccinic acid,
After adding 0.05 parts of SFS and stirring under nitrogen, 1.6 parts of St.
A mixture consisting of 8 parts BuA, 0.4 parts BD, 0.1 part AMA and 0.04 parts CHP was charged. After raising the temperature to 70°C, the reaction was continued for 60 minutes to complete polymerization of the innermost layer polymer (A). Next, St1.5 part, BuA22.5 part, BD1.0 part,
A mixture consisting of 0.25 parts of AMA and 0.0125 parts of CHP
It was added and polymerized for 60 minutes to obtain a two-layer crosslinked rubber elastic body. The swelling degree and gel content of the obtained two-layer crosslinked rubber elastic body were determined by the method described above and were 9.0 and 9.0, respectively.
It was 9.2%. Next, as the middle class (D), St6 part, AN2 part, BuA7
35 parts of St, 12 parts of AN, and finally 35 parts of St, 12 parts of AN,
A mixture consisting of 3 parts of BuA and 0.025 parts of CHP was added over 120 minutes and maintained at that temperature for 60 minutes to form an outermost layer polymer (C), and a multilayer structure polymer (invention product 1 ) was obtained. Inventive products 2 and 3 having the compositions shown in Table 1 were polymerized in exactly the same manner. Further, as comparative examples, a product having a single rubber structure (Comparative Example 1) and a product having the same composition as Invention Product 1 and having a particle size of 0.2 μ or more (Comparative Example 2) were also polymerized in the same manner. The particle size of each of the obtained multilayer structure polymers was 0.11 to 0.12μ in all cases except for Comparative Example 2. These obtained polymer emulsions were salted out using 5 parts of calcium chloride per 100 parts of the polymer.
After washing, dehydration, and drying, a stabilizer was added and shaped, and various evaluations were performed. The gel content of each of these multilayer polymers was 60% or more, except for Comparative Example 1. Furthermore, each of these multilayer structure polymers could be easily formed into a 50μ film by a conventional method. As is clear from the results in Table 1, all the products of the present invention exhibit excellent solvent resistance and resistance to whitening upon bending.
Comparative Example 2, which has a particle size of 0.2 μm or more, has poor whitening resistance when folded, although it exhibits sufficient film strength.
Comparative Example 1, in which the rubber structure does not have a two-layer structure and no graft cross-agent is used in the (D) layer.
Both physical properties are poor. Also, products 1 to 3 of the present invention
As for
Despite accelerated exposure for 3000 hours, no change in appearance was observed in either case.

【表】【table】

【表】【table】

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 80〜100重量部(以下部と略記する)の炭素
数1〜8のアルキル基を有するアルキルアクリレ
ート、芳香族ビニル、不飽和ニトリル類の中から
選ばれる少なくとも一種の単量体(A1) 0〜20部の共重合可能な二重結合を有する単量
体(A2) 0〜10部の多官能性単量体(A3) (A1)〜(A3)の合計量100部に対し0.1〜5
部のグラフト交叉剤の組成からなる最内層重合体
(A) 80〜100部の炭素数1〜8のアルキル基を有す
るアルキルアクリレート(B1) 0〜20部の共重合可能な二重結合を有する単量
体(B2) 0〜10部の多官能性単量体(B3) (B1)〜(B3)の合計量100部に対し0.1〜5
部のグラフト交叉剤の組成からなる架橋弾性重合
体(B) 51〜100部の芳香族ビニル、不飽和ニトリル類
の中から選ばれる少なくとも一種の単量体(C1) 0〜49部の共重合可能な二重結合を有する単量
体(C2) の組成からなるガラス転移温度が少なくとも60℃
なる最外層重合体(C) を基本構造単位とし、重合体(B)層と重合体(C)層間
に中間層(D)として 10〜90部の炭素数1〜8のアルキル基を有する
アルキルアクリレート(D1) 90〜10部の芳香族ビニル、不飽和ニトリル類の
中から選ばれる少なくとも一種の単量体(D2) 0〜20部の共重合可能な二重結合を有する単量
体(D3) 0〜10部の多官能性単量体(D4) (D1)〜(D4)の合計量100部に対し0.1〜5
部のグラフト交叉剤の組成からなり、中間層(D)の
アルキルアクリレート量が架橋弾性重合体(B)から
最外層重合体(C)に向つて単調減少する様な中間層
を少なくとも一層有し、かつ当該多層構造合体の
ゲル含量が少なくとも50%で、乳化重合時の最終
重合体のエマルジヨン粒子径が0.2μ以下であるこ
とを特徴とする耐候性、耐ストレス白化性、耐溶
剤性、機械的特性に優れた多層構造重合体。
[Scope of Claims] 1 80 to 100 parts by weight (hereinafter abbreviated as parts) of at least one unit selected from alkyl acrylates having an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, aromatic vinyls, and unsaturated nitriles. Monomer (A 1 ) 0 to 20 parts of a monomer having a copolymerizable double bond (A 2 ) 0 to 10 parts of a polyfunctional monomer (A 3 ) (A 1 ) to (A 3 ) 0.1 to 5 per 100 copies
The innermost layer polymer consists of a composition of graft cross-agents of
(A) 80 to 100 parts of an alkyl acrylate having an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms (B 1 ) 0 to 20 parts of a monomer having a copolymerizable double bond (B 2 ) 0 to 10 parts Polyfunctional monomer (B 3 ) 0.1 to 5 parts per 100 parts of the total amount of (B 1 ) to (B 3 )
51 to 100 parts of at least one monomer selected from aromatic vinyl and unsaturated nitriles (C 1 ); 0 to 49 parts of copolymer; Consisting of a monomer (C 2 ) with a polymerizable double bond and a glass transition temperature of at least 60°C
The outermost layer polymer (C) is the basic structural unit, and the intermediate layer (D) is between the polymer (B) layer and the polymer (C) layer. Acrylate (D 1 ) 90 to 10 parts of at least one monomer selected from aromatic vinyl and unsaturated nitriles (D 2 ) 0 to 20 parts of a monomer having a copolymerizable double bond ( D3 ) 0 to 10 parts of polyfunctional monomer ( D4 ) 0.1 to 5 parts per 100 parts of the total amount of ( D1 ) to ( D4 )
The composition has at least one intermediate layer in which the amount of alkyl acrylate in the intermediate layer (D) monotonically decreases from the crosslinked elastic polymer (B) to the outermost layer polymer (C). , and the gel content of the multilayered structure is at least 50%, and the emulsion particle size of the final polymer during emulsion polymerization is 0.2μ or less, weather resistance, stress whitening resistance, solvent resistance, and mechanical properties. A multilayer polymer with excellent physical properties.
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