JPH051188A - 耐油性の優れた耐候性、耐衝撃性重合体組成物 - Google Patents

耐油性の優れた耐候性、耐衝撃性重合体組成物

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JPH051188A
JPH051188A JP17891091A JP17891091A JPH051188A JP H051188 A JPH051188 A JP H051188A JP 17891091 A JP17891091 A JP 17891091A JP 17891091 A JP17891091 A JP 17891091A JP H051188 A JPH051188 A JP H051188A
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JP
Japan
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polymer
weight
unit
polymerization
aromatic vinyl
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JP17891091A
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English (en)
Inventor
Hajime Nishihara
一 西原
Katsuaki Maeda
勝昭 前田
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Asahi Chemical Industry Co Ltd
Original Assignee
Asahi Chemical Industry Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 耐油性の優れた耐候性、耐衝撃性重合体組成
物を提供する。 【構成】 (a)特殊な構造を有するアクリル酸エステ
ル系ゴムグラフト共重合体と、(b) 特定の共重合組成の
AS系重合体(アクリロニトリル−スチレン系重合体)
とを特定量比で組み合わせた、重合体組成物。 【効果】 耐候性、流動性と優れた外観を保持しつつ、
耐油性と耐衝撃性と耐熱性とを飛躍的に向上させことが
可能である。この組成物は、耐熱・耐油・耐衝撃性等が
要求される、自動車部品、電子部品を初めとする広い用
途分野に好適である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、特定のアクリル酸エス
テル系ゴムグラフト共重合体と、特定のAS系重合体と
からなる重合体組成物に関する。更に詳しくは、本発明
は、耐油性、耐候性、耐衝撃性、流動性、耐熱性及び優
れた外観を兼備しているか、または、これらのバランス
特性に優れた重合体組成物に関する。
【0002】
【従来の技術】ABS樹脂は、耐衝撃性に優れ、機械的
特性のバランスが優れ、しかも成形加工が容易なこと、
比較的価格が安い等の利点から自動車、電気部品等の分
野で広く用いられている。しかし、その反面、ABS樹
脂は、構成成分の一つとしてポリブタジエンを使用して
いるために耐候性に欠点があり、屋外使用の分野には不
適とされ、ABS樹脂の耐候性を著しく向上させたプラ
スチックの出現が長年の要望であった。
【0003】そこで、本発明者らは、先に(イ)特定の
アクリル酸エステル系多層構造重合体と、(ロ)特定の
熱可塑性重合体とを組み合わせることにより耐候性、耐
衝撃性を向上させることを見出し、特許を出願した(特
願平1−320435号)。ところが、本発明者らが先
に出願した特願平1−320435号公報に於いて、不
飽和ニトリル単位の導入量を増加した場合には、耐油性
は向上するものの、耐衝撃性が著しく低下することが判
明した。
【0004】また、特開平2−155945号公報に
は、(イ)ゴム質重合体に、シアン化ビニル化合物と芳
香族ビニル化合物がグラフト共重合された共重合体と、
(ロ)シアン化ビニル化合物と芳香族ビニル化合物との
共重合体とからなる樹脂組成物であって、かつ該組成物
中のシアン化ビニル含有率が35〜50%であり、特定
の共重合体組成分布を有する組成物が開示されている。
【0005】該公報の組成物は、耐油性、耐衝撃性は優
れているものの、耐候性は劣り、工業的使用が狭められ
る。即ち、該公報に於いては、アクリル酸エステル系ゴ
ムを必須成分としたグラフト共重合体に関して、耐油
性、耐衝撃性、耐候性に優れた組成物を得る方法につい
て、何ら技術的開示をしていないからである。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
現状に鑑み、上記のような問題点のない、即ち耐油性、
耐候性、耐衝撃性、流動性、耐熱性及び優れた外観を兼
備しているか、またはこれらのバランス特性に優れた重
合体組成物を提供することを目的とするものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、アクリル
酸エステル系ゴムグラフト共重合体を含有する重合体組
成物の耐油性と耐衝撃性の改良を鋭意検討した結果、
(a)(イ)特定の共重合組成、(ロ)特定のゴム粒子
直径、及び(ハ)特定のモルフォロジーを有するアクリ
ル酸エステル系ゴムグラフト共重合体(複構造重合体
A)と、(b)特定の共重合組成のAS系重合体(熱可
塑性重合体B)とを、特定量比で組合せることにより、
驚くべきことに耐候性と流動性と優れた外観を保持しつ
つ、耐油性と耐衝撃性と耐熱性を飛躍的に向上させるこ
とが可能となり、本発明に到達した。
【0008】即ち、本発明は;複構造重合体A 10〜
50重量%と熱可塑性重合体B 90〜50重量%とか
らなる重合体組成物Cであって、該複構造重合体Aは本
質的には球状の架橋ゴム体であって、以下の形態と組成
を有する、(a)アクリル酸エステル架橋重合体と、メ
タクリル酸エステル単位とアクリル酸エステル単位から
なる共重合体との混合体であって、−30℃以下のガラ
ス転移温度を有する、本質的には球状のゴム状重合体
(α部分)と、
【0009】(b)上記α部分の内部に分散する重合体
であって、芳香族ビニル単位と不飽和ニトリル単位から
なる共重合体及び/又は芳香族ビニル単位と不飽和ニト
リル単位とα部分を構成するアクリル酸エステル単位か
らなる共重合体(β部分)と、(c)上記α部分の外部
を層状に囲む重合体であって、芳香族ビニル単位と不飽
和ニトリル単位からなる共重合体及び/又は芳香族ビニ
ル単位と不飽和ニトリル単位とα部分を構成するアクリ
ル酸エステル単位からなる共重合体(γ部分)とからな
り、その共重合組成は、
【0010】(イ)メタクリル酸エステル単位 2〜3
0重量%と、(ロ)アクリル酸エステル単位 50〜
80重量%と、(ハ)不飽和ニトリル単位 5〜3
0重量%と、(ニ)芳香族ビニル単位 10〜
30重量%とからなり、かつ該不飽和ニトリル単位/該
芳香族ビニル単位との重量比が35/65〜50/50
である複構造重合体Aであって、
【0011】本質的には球状のα部分の平均直径は10
0〜3,900Åであり、このα部を囲むγ部の平均層
厚みは10〜450Åであり、かつ該複構造重合体Åの
粒子全体の平均直径が1,000〜4,000Åであ
り、アセトン不溶部分の(イ)アセトンに対する膨潤度
が1.5〜10で、かつ(ロ)引張弾性率が1,000
〜10,000kg/cm2 である複構造重合体であ
り、
【0012】該熱可塑性重合体Bは不飽和ニトリル単位
35〜50重量%と芳香族ビニル単位65〜50重量%
と、それらと共重合可能な1種以上の単量体単位0〜5
0重量%とからなる熱可塑性重合体であることを特徴と
する、耐油性の優れた耐候性耐衝撃性重合体組成物を提
供するものである。
【0013】以下、本発明を詳しく説明する。本発明の
重合体組成物は; (a)特定のアクリル酸エステル系ゴムグラフト共重合
体(複構造重合体A;以後重合体Aと称する)と、 (b)特定の熱可塑性重合体B(以後重合体Bと称
す。)とを組み合わすことにより、驚くべき利点を生じ
る。
【0014】この理由を以下に説明する。本発明の重合
体組成物は、ゴム成分(重合体A)と樹脂成分(主とし
て重合体B)とからなる。耐油性と耐熱性の向上のため
には、組成物のアセトン可溶分である樹脂成分中の不飽
和ニトリル単量体含量が多い方が好ましいが、流動性が
著しく低下するので、バランス上、不飽和ニトリル単量
体は35〜50重量%でなければならない。
【0015】そして、不飽和ニトリル単量体が前記範囲
にあることにより、35重量%未満の低ニトリル重合体
に比較して、分子鎖のからみ合いが増加する結果、耐衝
撃性、特に引張伸度が向上し、剛性を保持しつつ、延性
的挙動を示すことが判明した。更には、特定の不飽和ニ
トリル組成分布を有することにより、一層耐衝撃性が向
上することを本発明者らは見出した。
【0016】一方、ゴム成分である重合体Aは、耐候性
の観点からアクリル酸エステル系ゴムを用いたAS系
(不飽和ニトリル/芳香族ビニル系)グラフト共重合体
である。特に、耐衝撃性発現の主要な機構は、(イ)球
状のゴム状重合体の内部にAS系重合体が分散したモル
フォロジーを有することが重要で、これにより見かけ上
ゴム含有量が増加し、耐衝撃性と剛性が向上する、
【0017】(ロ)特定の不飽和ニトリル単量体含有量
により、樹脂成分との相溶性が向上する、(ハ)特定の
ゴム粒子径により、クレーズの生成と伝搬、及びせん断
バンドを効率よく生成する、という原理に基づく。
【0018】特に、高ニトリル重合体では、本発明者ら
が特願平1−320435号で見出した、最適粒子径よ
り小粒子化して、初めて耐油性と耐衝撃性がバランスす
ることが判明した。
【0019】まず、重合体A(複構造重合体)について
言及する。 (a)複構造重合体(重合体A)の組成;本発明におけ
る複構造重合体は、組成的に、(イ)メタクリル酸アル
キルエステル単位、(ロ)アクリル酸アルキルエステル
単位、(ハ)不飽和ニトリル単位と(ニ)芳香族ビニル
単位から構成され、さらに(ホ)多官能架橋剤をも含む
ことからなる複構造重合体である。
【0020】前記複構造重合体を構成する(イ)メタク
リル酸アルキルエステル単位としては、メタクリル酸メ
チル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸プロピルなど
が挙げられ、特にメタクリル酸メチルが好ましく用いら
れる。 (ロ)アクリル酸アルキルエステル単位としては、アク
リル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸プロピ
ル、アクリル酸ブチルなどが挙げられ、アクリル酸ブチ
ルが好ましく使用される。
【0021】(ハ)不飽和ニトリル単位としては、アク
リロニトリル、メタクリロニトリルなどが挙げられ、ア
クリロニトリルが好ましく用いられる。 (ニ)芳香族ビニル単位としては、スチレン、α−メチ
ルスチレン、ハロゲン化スチレンなどが挙げられ、スチ
レンが好ましく用いられる。
【0022】さらに、(ホ)多官能架橋剤としては、C
=C二重結合を少なくとも2個有する架橋性モノマーで
あり、例えば、トリアリルシアヌレート、トリアリルイ
ソシアヌレートのようなイソシアヌル酸トリアリルと不
飽和アルコールとのエステル;ジビニルベンゼンのよう
なジビニル化合物;ジアリル化合物、エチレングリコー
ルジメタクリレートのようなジメタクリル化合物など、
一般的に知られる架橋剤が使用できるが、トリアリルイ
ソシアヌレートが好ましく用いられる。
【0023】(b)複構造重合体(重合体A)の組成
比;一方、複構造重合体の組成比は、基本的には、
(イ)メタクリル酸アルキルエステル単位2〜30重量
%、好ましくは5〜15重量%、(ロ)アクリル酸アル
キルエステル単位50〜80重量%、好ましくは55〜
70重量%、(ハ)不飽和ニトリル単位5〜30重量
%、好ましくは6〜20重量%、(ニ)芳香族ビニル単
位10〜30重量%、好ましくは8〜25重量%及び
(ホ)多官能架橋剤0.05〜5重量%であることが必
要である。
【0024】この範囲を逸脱した場合には、耐衝撃性の
点で好ましくない。更には、不飽和ニトリル単位/芳香
族ビニル単位との重量比が、35/65〜50/50、
好ましくは40/60〜45/55であることが重要で
ある。それが、この範囲外では重合体Bとの相溶性が低
下し、耐衝撃性の低下が著しい(後述する実施例1〜3
及び比較例8、9参照)。
【0025】(c)複構造重合体の膨潤度;アセトン不
溶部のアセトンに対する膨潤度が1.5〜10であり、
さらに引張・弾性率が1,000〜10,000kg/
cm2 であることが必要である。この範囲を逸脱した場
合には耐衝撃性に劣るものが得られ、好ましくない。
【0026】(d)複構造重合体(重合体A)の粒子直
径;重合体Aの粒子直径(数平均粒子直径)は、1,0
00〜4,000Åの範囲になければならない。それ
が、1,000Å未満では表面光沢は優れているもの
の、耐衝撃性が低く、一方、4,000Åを越えると耐
油性は優れているものの、表面光沢が劣る(後述する実
施例1、4、5及び比較例10、11参照)。
【0027】(e)複構造重合体の微細構造;本発明の
複構造重合体はα部の中にβ部が分散した構造であっ
て、当該α部の平均直径が100〜3,900Å、その
周辺を覆っているγ部の平均厚みが10〜450Åであ
ると言う、極めて特殊な構造を有している。
【0028】この特殊な構造のために、耐衝撃性、耐候
性を維持しつつ、表面光沢が大きく改良されたものと考
えられる。これは、従来提案されてきた以下のような複
構造体からは予期し難いことであった。
【0029】これに対し、特公昭47−109811号
公報に開示された方法において、第1段階の硬質重合体
の重合時にアリルメタクリレート等のグラフト化剤又は
架橋(交叉)剤を用いた場合には、α部にオスミニウム
酸に染色されない第1段階の(交叉された)硬質重合体
が球状に存在する。より詳細には、α部にβ部の小粒子
がミクロに分散した部分と、β部が全く存在しない(独
立した)球状部分の2つの領域を含む複構造重合体とな
る。この場合には、衝撃強度の低下が著しく問題であ
る。
【0030】従って、本発明の複構造重合体において、
α部がγ部で覆われていない場合には、耐衝撃性、耐候
性に劣るものが得られ、また、α部部分の中にβ部が分
散していない場合には、表面光沢と耐衝撃性を同時に満
足するものを得ることができない。
【0031】更に、α部の平均直径は、100〜3,9
00Åを有する必要があり、好ましくは、1,000〜
2,000Åである。100Å未満では耐衝撃性が低下
し、一方、3,900Åを越えると表面光沢が低下す
る。また、α部の周囲を覆っているγ部の平均厚みは1
0〜450Åの必要があり、好ましくは100〜300
Åである。10Å未満では重合体Bとの相溶性が低下
し、耐衝撃性が劣り、一方、450Åを越えると相溶性
が良くなり、2相系が崩れ、単一物質と同様になるため
に耐衝撃性が低下する。
【0032】本発明の複構造重合体において、α部の中
にβ部が複数個全体的に分散させるためには、α部の組
成、分子量、架橋密度、架橋点間距離を適切にすること
が必要である。本発明の複構造重合体において、α部の
中にβ部が分散するとは、α部全体に複数個のβ部の小
粒子が比較的に平均的に分散した状態を指す。従って、
従来の上記複構造体のように、α部にβ部の小粒子が分
散した部分と、β部が全く存在しない(独立した)球状
部分の2つの領域を含むようなものは分散したとは言え
ない。
【0033】上記α部の中にβ部が分散する態様とし
て、α部の全体にβ部が分散させるのが好ましいが、こ
れに制限されない。また、このβ部の小粒子の個数も特
に制限されず、任意の数で良いが、比較的多数個が均一
に分散させているのがより好ましい。さらに、このβ部
の小粒子の大きさも夫々が比較的に揃っているのが好ま
しいが、多少のバラツキがあっても構わない。
【0034】本発明の複構造重合体自体も、α部も、β
部もその形状は、本質的に球状であり、γ部はこの球状
のα部を囲む層として存在する。これらの粒子の形状
は、本発明の目的を達成する限りにおいて、何ら限定さ
れるものではない。
【0035】α部を例にとってその代表的な好ましい形
を挙げれば、本質的に球状のものである。α部が球状で
ある場合、複構造重合体の断面形状を観察すれば、γ部
は、その断面形状が本質的にリング状の層として存在す
ることが判る。α部の形状は、球状の他に、図4にその
断面形状を模式的に示したように、長軸、短軸を有する
楕円形、キドニー形、またはひょうたん形などが挙げら
れる。または、これらに凹凸を有する図5のような形態
のものでも構わない。また、必ずしも対称形でなく、不
定形のものでもよい。
【0036】γ部は、α部全体を囲んでいることが好ま
しいが、α部が部分的にγ部の存在しない部分において
露出していても構わない。α部の厚みのばらつきは、小
さいことがより好ましい。
【0037】(f)複構造重合体の製造法;本発明の複
構造重合体の製造方法は、モノマー、乳化剤、重合開始
剤、連鎖移動剤などの存在下で行われる公知の乳化重合
法を用いることが有利である。さらに、このような複構
造重合体を形成させるためには、各単量体或いは単量体
混合物を逐次添加して反応させることによって、複構造
重合体を形成できるシード重合法を用いることが有利で
ある。
【0038】本発明の複構造重合体の製法の代表的な例
を具体的に示すと、以下のとおりである。 <第1段目の重合>メタクリル酸アルキルエステル2〜
30重量%とアクリル酸アルキルエステル1〜6重量%
のモノマー混合液を乳化剤、重合開始剤と共にモノマー
/水比0.3〜1.0で重合する。なお、この段階で架
橋剤、グラフト交叉剤を用いた場合には、耐衝撃性が低
くなる。
【0039】<第2段目の重合>第1段目で得られたシ
ード・ラテックスの一部を用いて、第1段目と同じモノ
マー混合液で重合し、粒径を制御することができる。こ
の第2段目の重合は省略することも可能である。 <第3段目の重合>アクリル酸アルキルエステル45〜
70重量%、架橋剤0.05〜5重量%のモノマー液を
乳化剤、重合開始剤と共に乳化重合する。
【0040】<第4段目の重合> アクリル酸アルキルエステル 4〜8重量% 不飽和ニトリル 2〜10重量% 芳香族ビニル 4〜8重量% 架橋剤 0.005〜0.5重量
% のモノマー液を乳化剤、重合開始剤と共に乳化重合す
る。
【0041】<第5段目の重合> アクリル酸アルキルエステル 0〜2重量% 不飽和ニトリル 1〜20重量% 芳香族ビニル 3〜38重量% のモノマー液を乳化剤、重合開始剤と共に乳化重合す
る。
【0042】この際、第3段目以降の重合を行う場合
に、可及的に新たな粒子の生成を抑制するような条件を
選ぶ必要があるが、これには、用いる乳化剤の量を臨界
ミセル濃度未満にすることによって実現することが出来
る。また、新たな粒子生成の有無は、電子顕微鏡による
観察によって確認することが出来る。
【0043】また、複構造重合体の各層の粒子径(直
径)を特定範囲に制御するには、最内層の硬質重合体
(第1段目の重合で得られたもの)のシードラテックス
の一部を取出し、イオン交換水、乳化剤、モノマーを加
えてシード重合を続ける際に、シードラテックスの取出
し量を調整し、シードラテックスの粒子数を制御するこ
となどによることができる。
【0044】また、膨潤度を特定範囲に制御するには、
架橋剤の添加量により行うことができる。即ち、膨潤度
を下げる時は架橋剤量を増量し、一方、膨潤度を上げる
時にはそれを減量する。
【0045】各重合段階の重合体及び/又は共重合体を
形成させるための適切な重合温度は、各重合段階ともに
30〜120℃、好ましくは50〜100℃の範囲で選
ばれる。
【0046】重合に用いられる乳化剤については、特に
制限はなく、従来慣用されているものの中から任意のも
のを選ぶことができる。例えば、C2 〜C22のカルボン
酸類、C6 〜C22のアルコール又はアルキルフェノール
類のスルホネートのアニオン性乳化剤、脂肪族アミン又
はアミドにアルキレンオキサイドの付加した非イオン性
乳化剤又は第4級アンモニウム含有化合物などのカチオ
ン性乳化剤が挙げられるが、長鎖アルキルカルボン酸
塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩などの使用が好まし
い。
【0047】また、この際に用いられる重合開始剤につ
いては特に制限はなく、例えば、過硫酸のアルカリ金属
塩、アンモニウム塩などの水溶性過酸化物:過ホウ酸塩
などの無機系開始剤、過酸化水素、アゾビスブチロニト
リルなどのアゾ系化合物を単独で、或いは亜硫酸塩、チ
オ硫酸塩などを併用してレドックス開始剤として用いる
こともできる。さらに、油溶性の有機過酸化物/第1鉄
塩、有機過酸化物/ソジウムスルホキシレートのような
レドックス開始剤も用いることができる。
【0048】さらに、使用される連鎖移動剤としては、
t−ドデシルメルカプタン等のアルキルメルカプタン、
トルエン、キシレン、クロロホルム、ハロゲン化炭化水
素等が挙げられる。
【0049】モノマーの添加方法については、一括して
も良いが、モノマーを数回に分けて投入するか、若しく
は連続添加した方が良い。その場合は、重合反応を制御
することができ、過熱及び凝固を防止することができ
る。
【0050】本発明の複構造重合体を有利に製造する場
合に、各層は以下のように調整された方法を実施すると
良い。ゴム状弾性体の形成は、アクリル酸エステル架橋
体の重合反応を完結させてから、ゴム状弾性体用モノマ
ーを添加して逐次重合させても良いし、或いはアクリル
酸エステル架橋体の重合を完結せずに未反応モノマーを
残存させた状態で、不飽和ニトリル(ハ)、芳香族ビニ
ル(ニ)などを添加してゴム状弾性体を形成させても良
い。
【0051】(g)その他;このような重合方法によっ
て得られる特殊な構造を有する複構造重合体は、ポリマ
ーラテックスの状態から公知の方法によって、塩析、洗
浄、乾燥等の処理を行うことにより、粒子状固形物とし
て得られる。このような複構造重合体は、通常の場合、
アセトンなどの溶剤に不溶の純粋な複構造重合体自体
と、アセトンなどの溶剤に可溶のグラフト化しないポリ
マーとの混合物として得られるので、ここで言う複構造
重合体には、該複構造重合体自体及び、該複構造重合体
と上記グラフト化しないポリマーとの混合物が包含され
る。
【0052】本発明の特殊な構造を有する複構造重合体
は、基本的に前記(f)で説明したような重合方法によ
り得られるが、各重合段階で得られた重合体の特徴は;
第1〜2段目の重合で得られた重合体は、複構造重
合体の弾性率を高める役目をし、またシート重合におい
て、複構造重合体の最終粒子径を決定する意味からも重
要である。
【0053】特に、第1段目の重合時にグラフト化剤又
は架橋剤が存在すると、耐衝撃性の低い複構造重合体し
か得られない(第1段目、第2段目の重合で形成される
層を第1層と称する。)。
【0054】 主に第3段目の重合で得られたアクリ
ル酸エステル架橋体は、衝撃強度付与の役目をする(こ
の重合で形成される層を第2層と称する。)。主に第
4段目の重合で得られたゴム状弾性体は、第1〜2段目
の重合の硬質重合体、第3段目の重合のアクリル酸エス
テル架橋体と最終重合体との間の接着性向上の役目をす
る(この重合で形成される層を第3層と称する。)。
最終段階の重合で得られた最終重合体は、さらにブレ
ンドする熱可塑性樹脂との相溶性向上の役目をする(こ
の重合で形成される層を第4層と称する。)。
【0055】一方、重合体Bとは、不飽和ニトリル単位
と芳香族ビニル単位と、これらと共重合可能な一種以上
のモノマー単位からなる。ここで、必須成分の不飽和ニ
トリルとは、アクリロニトリル、メタクリロニトリル等
であり、特にアクリロニトリルが好ましいが、アクリロ
ニトリルを主体にして、メタクリロニトリルを含有した
共重合体でも良い。
【0056】今一つの必須成分の芳香族ビニルとは、ス
チレン、α−メチルスチレン、パラメチルスチレン、p
−クロロスチレン、p−ブロモスチレン、2,4,5−
トリブロモスチレン等であり、スチレンが最も好ましい
が、スチレンを主体に上記他の芳香族ビニルを混合した
共重合体であっても良い。
【0057】重合体Bの成分として、不飽和ニトリルと
芳香族ビニルに共重合可能なモノマー成分を一種以上に
導入することがある。重合体Aとのブレンド性を更に向
上させるか、ブレンド時の溶融粘度を低下させる必要の
ある場合は、炭素数が1〜8のアルキル基からなるアク
リル酸エステルを用いることができる。また、シートの
耐熱性を高める必要のある場合は、アクリル酸、メタク
リル酸、無水マレイン酸、N−置換マレイミドなどのモ
ノマーから選ばれる。
【0058】重合体Bの組成における不飽和ニトリル単
位は、35〜50重量%、好ましくは40〜45重量
%、芳香族ビニル単位は65〜50重量%、好ましくは
60〜55重量%、これらと共重合可能な一種以上のモ
ノマー単位は0〜50重量%の範囲にあることが必要で
あり、この範囲外では、耐油性と耐熱性と流動性と耐衝
撃性のバランスが取れない。
【0059】即ち、不飽和ニトリル単位が35重量%未
満では耐油性と耐熱性の向上の効果は少なく、それが5
0重量%を越えると流動性が著しく低下する(後述する
実施例1、6、7及び比較例12、13参照)。
【0060】また、重合体Bの組成における不飽和ニト
リル単位の分布として、一般式 (I)に定義した半値幅Dが、0.01〜10重量%が
好ましく、更に好ましくは、0.01〜5重量%であ
る。 一般式(I);D=Σdi (ここでdiとは、図1に示した様に、液体クロマトグ
ラフィ−法のニトリル分析によるピ−クiのピ−ク高さ
の半値幅であり、Dは各ピ−クの半値幅の和である。)
【0061】Dが10重量%を越えると、重合体Aとの
相溶性が低下し、耐衝撃性が著しく低下する。一方、D
が0.01重量%未満では流動性が低下する(後述する
実施例1,8,9参照)。そして、この重合体Bは、通
常の溶液重合、塊状重合、懸濁重合、乳化重合の方法に
より製造される。共重合組成の制御は、単量体の仕込組
成の変更により行うことができる。
【0062】また、不飽和ニトリル単量体としてアクリ
ロニトリルを、芳香族ビニル単量体としてスチレンを用
いると、アクリロニトリルが25重量%に於いて特定の
配合組成(アゼオトロピック組成)が得られるが、一般
に、高ニトリル重合体に於いては、アゼオトロピック組
成から大幅にはずれるために組成分布が広がる。
【0063】そこで、半値幅Dが10重量%以下の狭い
組成分布を作るには、例えば連続溶液重合に於いて、完
全混合リアクタ−で均一温度、均一共重合組成で重合す
ることにより達成される。
【0064】また、本発明の重合体組成物Cに重合体A
とBに相溶化が可能な重合体を添加することが可能であ
る。これによって、成形品に特殊な機能を付与すること
ができる。例えば、メタクリル系樹脂により耐傷性が付
与され、シアン化ビニル−芳香族ビニル−アクリル酸エ
ステル共重合体により流動性が付与され、シアン化ビニ
ル−芳香族ビニル−N置換マレイミド共重合体により耐
熱性が付与され、ポリカーボネート系樹脂により耐熱性
と耐衝撃性が付与され、塩化ビニル系樹脂により難燃性
が付与される。
【0065】本発明の重合体組成物Cを構成する重合体
Aと重合体Bとの量比については、Aが10〜50重量
%、好ましくは30〜40重量%、Bが90〜50重量
%、好ましくは70〜60重量%、の範囲になければな
らない。上記範囲外では、耐衝撃性と剛性と耐油性と耐
熱性のバランスが取れない。即ち、重合体Aが10重量
%未満では耐衝撃性向上の効果はなく、それが50重量
%を越えると剛性、耐油性、耐熱性が低下する(後述す
る実施例1、10、11及び比較例14〜16参照)。
【0066】本発明の重合体組成物Cは、上記各重合体
を市販の単軸押出機あるいは、二軸押出機で溶融混練す
ることにより得られるが、その際に紫外線吸収剤、安定
剤、滑剤、充填剤、補強材、染料、顔料等を必要に応じ
て添加することができる。
【0067】このようにして得られた本発明の組成物
を、例えば射出成形または押出成形することにより、耐
油性、耐候性、耐衝撃性、流動性及び優れた外観を兼備
しているか、もしくは、それらの特性がバランスした成
形品が得られる。
【0068】
【実施例】以下、実施例により本発明をさらに詳細に説
明するが、本発明はこれにより何ら制限を受けるもので
はない。なお、実施例、比較例における測定は、以下の
方法もしくは測定機器を用いて行った。 電子顕微鏡用試料の作製;本発明の多層構造重合体
のα層の平均直径、γ層の平均厚みは次のように測定さ
れる。即ち、多層構造重合体をPMMA(デルペット8
0N;旭化成(株)製)を中谷機械製作所製AS−3
0,30mmφ二軸押出機で混練する。次に、0.5m
m角以下の超薄切片を作製し、面をダイヤモンドナイフ
を用いて切削し、仕上げる。この試料を密閉容器内で、
遮光状態にして1%ルテニウム酸水溶液の蒸気に数時間
暴露し、染色した。
【0069】該組成物を電子顕微鏡で観察した場合、海
島構造を有しており、島部分はルテニウム染色される部
分とされない部分からなり、ルテニウム酸で染色されな
い部分をα層、α層の外側にありα層をリング状に囲み
ルテニウム酸で染色される部分をγ層、α層の中にあり
ルテニウム酸で染色され複数個分散した小粒子をβ層と
する。
【0070】 平均直径(粒子径)、平均厚み;上記
のように、成形品より切り取ったサンプルをルテニウム
酸で染色した超薄切片の透過型電子顕微鏡写真(写真倍
率10万倍)を調製し、無作為に選んだ100個の粒子
の径を測定し、それを算術平均して平均直径(粒子径)
とした。この時、粒子が球状と見なせない場合には、そ
の長径と短径を策定し、算術平均した値を平均直径(粒
子径)とした。
【0071】厚みについても、同様に無作為に選んだ1
00個の粒子につて測定し、それを算術平均して平均厚
みとした。このとき、厚みにむらがある場合には、その
最大厚みと最小厚みを測定し、算術平均した値を厚みと
した。
【0072】 膨潤度;ペレット約0.5gにアセト
ン30mlを加え、25℃で24時間浸漬後、5時間振
とうし、5℃、18,000rpmで1時間遠心分離す
る。上澄み液をデカンテーションして除いた後、新たに
アセトン30mlを加え、25℃で1時間振とうし、5
℃、18,000rpmで1時間遠心分離する。上澄み
液を除き、重量を秤量する(W1 )。その後、100
℃、2時間真空乾燥し、残留物の重量を秤量する
(W2 )。
【0073】次式により膨潤度を算出する。
【数1】
【0074】 組成分析;アセトン可溶部について
は、アセトン分離で得た上澄み液を大量のメタノール中
に注ぎ、沈澱物を真空乾燥して得た。アセトン不溶部に
ついては、アセトン分別で得たサンプルを用いた。各サ
ンプルの熱分解ガスクロマトグラフィーにより、組成分
析を行った。
【0075】 重合体Bの不飽和ニトリル分布(組成
分布);液体クロマトグラフィーを用いて、ニトリル
(CN)結合を持った充填剤で重合体B中のCN基を展
開することにより分析する。具体的には、液体クロマト
グラフィーとして島津製作所製LC−6Aを、カラムと
してデュポン社製ZorbaxCNを用い、テトラヒド
ロフランに溶解した試料を、テトラヒドロフランとn−
ヘプタンの混合溶媒を移動相として45℃で展開し、U
V検出器で波長254nmの吸収値からニトリルの分布
を測定した。
【0076】なお、試料中のニトリル含有量、分布の決
定は、例えば、前もってニトリル含量が既知のAS樹脂
(アクリロニトリル−スチレン共重合体)を用いて検量
線を作製しておき、それを基に算出した。図1にニトリ
ルの分布チャートを示した。ピークの高さの中点から基
線に平行線を引いた時、ピークによって切り取られる線
分を半値幅と定義し、不飽和ニトリルの分布の尺度とし
た。また、ピークが複数個存在する時は、一般式(I)
に従って各ピークの半値幅diの和Dを用いる。 一般式(I);D=Σdi
【0077】 引張り弾性率(アセトン不溶部);ア
セトン分別で得られた不溶部を150℃で圧縮成形して
フィルムを作製し、これから幅15±0.5mm、厚み
0.50±0.05mm、長さ70mmの試験片を作製
した。引張試験機を用いてチャック間距離50mm、引
張速度50mm/分で測定した。
【0078】 表面光沢;ASTM−D523−62
Tに基づき、60度の入射角による鏡面光沢度を求め
た。 耐候性;スガ試験機(株)製デューパネル光コント
ロールウェザーメーター(DPWL−5型)を用いて6
0℃で照射し、40℃で湿潤結露と言うサイクルで耐候
性促進テストを行った。20日照射後の物性値と初期の
それとの比の百分率を物性の保持率と定義し、耐候性の
評価とした。ここで、耐候性の評価物性は、アイゾット
衝撃強さ、引張伸び、光沢である。
【0079】 引張強さ、引張伸度; ASTM−D638に準拠した方法で測定した。 (10) 曲げ強さ、曲げ弾性率; ASTM−D790に準拠した方法で測定した。 (11) アイゾット衝撃強度; ASTM−D256に準拠した方法で測定した(Vノッ
チ、1/4”試験片)。
【0080】(12) メルトフローレイト(MFR);流
動性の指標でASTM−D1238に準拠した方法で測
定した。荷重10kg、溶融温度220℃の条件で10
分間当たりの押出量(g/10分)から求めた。 (13) 耐油性;本発明の重合体組成物からなる成形品を
充分に乾燥した時の重量をW3 とし、その成形品を23
℃のガソリン中に20時間浸漬後、表面のガソリンを充
分にふき取った後の重量をW4 とし、次式により吸油率
を求め、耐油性の尺度とした。
【0081】
【数2】 (14) ビカット軟化温度;ASTM−D1525に準拠
した方法で測定し、耐熱性の尺度とした。
【0082】
【実施例1】 (イ)重合体Aの製造 (1)最内層の硬質重合体の重合(第1層)、反応器内
にイオン交換水248.3重量部、ジヘキシルスルホコ
ハク酸ナトリウム1.00重量部を仕込み、攪拌下窒素
置換を充分に行った後、昇温して内温を75℃にする。
この反応器に過硫酸アンモニウム0.02重量部添加
後、メタクリル酸メチル8重量部、アクリル酸ブチル2
重量部の混合物を50分間で連続的に添加した。添加
後、更に75℃で45分間反応を続けた。重合率は99
%であった。
【0083】(2)アクリル酸エステル架橋体の重合
(第2段目の重合)、(第2層); (1)のラテックスの存在下に過硫酸アンモニウム0.
01重量部、ジヘキシルスルホコハク酸ナトリウム0.
05重量部を添加後、アクリル酸ブチル63重量部、架
橋剤としてトリアリルイソシアヌレート0.6重量部の
混合物を70℃で80分間かけて連続的に添加した。添
加終了後、更に70℃で20分間反応を続けた。第1
層、第2層を通しての重合率は85%であった。
【0084】(3)ゴム状弾性体の重合(第3段目の重
合)、(第3層); (2)の重合で未反応のアクリル酸ブチル11重量部、
トリアリルイソシアヌレート0.18重量部の存在下
で、過硫酸アンモニウム0.045重量部、ジヘキシル
スルホコハク酸ナトリウム0.45重量部を添加後、ア
クリロニトリル6.8重量部、スチレン8.4重量部、
t−ドデシルメルカプタン0.025重量部の混合物を
75℃で90分間かけて連続的に添加した。重合率は9
3%であった。
【0085】また、ラテックス中の残存モノマー量をガ
スクロマトグラフィーにより測定して、第3層の共重合
組成比を算出した結果、アクリロニトリル/スチレン/
アクリル酸ブチル比は、夫々18/25/47であっ
た。
【0086】(4)最終重合体の重合(第4段目の重
合)、(第4層); (3)のラテックスの存在下に、アクリロニトリル5.
3重量部、スチレン6.5重量部、t−ドデシルメルカ
プタン0.02重量部の混合物を75℃で70分間かけ
て連続的に添加した。更に重合を完結させるために、8
5℃で1時間反応を続けた。重合率は97%であった。
【0087】また、ラテックス中の残在モノマー量をガ
スクロマトグラフィーにより測定して、第4層の共重合
組成比を算出した結果、アクリロニトリル/スチレン/
アクリル酸ブチル比は、夫々41/48/11であっ
た。
【0088】このようにして得られたラテックスを、3
重量%硫酸ナトリウム温水溶液中へ投入して、塩析、凝
固させ、次いで、脱水、洗浄を繰り返した後、乾燥し、
重合体A−1を得た。ここで得られた重合体A−1を用
いて、熱分解ガスクロマトグラフィーで、アクリロニト
リルとスチレンの重合比を求めたところ、43/57で
あった。また、その他の分析結果を表2に示した。
【0089】(ロ)複構造重合体(重合体A)のモルフ
ォロジー (i)ルテニウム酸による染色と電子顕微鏡観察:ま
た、先に記述の方法で試験片を作製し、試験片からルテ
ニウム酸で染色した超薄切片を作製し、透過型電子顕微
鏡で観察したところ、図2の模式図に示されるように、
熱可塑性樹脂からなる海相1中に複構造重合体からなる
島相2が点在した状態が観察される。
【0090】そして、ルテニウム酸で染色されていない
α部4の平均粒子径は1,800Åであり、島全体2
(複構造重合体)の平均粒子径は2,100Åであり、
ルテニウム酸で染色されているγ部3の平均厚みは15
0Åである。ルテニウム酸で染色されていないα部分4
には、ルテニウム酸で染色された部分(β部)5が複数
個ほぼ全体的に分散していた。
【0091】なお、この複構造重合体を重合するのに用
いた、各硬質重合体用モノマー、ゴム弾性体用モノマ
ー、アクリル酸エステル架橋体用モノマーの特性などか
ら考えて、(a)α部部分4は、第1の重合による硬質
重合体用のアクリル酸ブチル、メチルメタアクリレート
単位、および第2段目の重合によるアクリル酸エステル
架橋体用のアクリル酸ブチル、架橋剤又はグラフト化剤
単位が主要成分であると考えられ、
【0092】(b)γ部部分3は、第3段目の重合によ
るゴム弾性体用のアクリル酸ブチル、スチレン、アクリ
ロニトリル単位、および第4段目の重合による最終重合
体用のスチレン、アクリロニトリルと残余のアクリル酸
ブチル単位が主要成分であると考えられる。さらに、
(c)α部4中に分散するβ部5は、上記γ部部分3に
仕込まれた主にスチレンなどの硬質成分の一部が、α部
4に流れ込み重合して形成されたものと考えられる。
【0093】(ハ)重合体Bの製造 アクリロニトリル28.4重量部、スチレン42.6重
量部、エチルベンゼン29重量部及び開始剤として、t
−ブチル−パーオキシイソプロピルカーボネート300
ppmの混合液を1.9L/hrの速度で容量2.1L
の完全混合型反応器に連続的に供給し、130℃で重合
を行った。重合液は連続してベント付押出機に導かれ、
260℃、40Torrの条件下で未反応モノマー及び
溶媒を除去し、ポリマーを連続して冷却固化し、粒子状
の重合体B−1を得た。
【0094】これは、アクリロニトリル単位40.0重
量%、スチレン単位60.0重量%からなっていた。こ
の重合体を液体クロマトグラフィーによりアクリロニト
リルの平均組成及びその分布を求めたところ、平均アク
リロニトリル含量は40.0重量%であり、そのピーク
の半値幅は2.5重量%であった。
【0095】(ニ)組成物の調製及び評価 前記重合体A−1、重合体B−1を重量比で35/65
の比率でヘンシェルミキサーにて20分間混合した後、
30mmベント付二軸押出機(中谷機械(株)製、A
型)を用いて260℃にてペレット化を実施して得られ
たペレットを、インラインスクリュー射出成形機(東芝
機械(株)製、IS−75S型)を用いて、成形温度2
60℃、金型温度60℃の条件で所定の試験片を作製
し、物性測定を行った。その結果を表1に示した。表1
によると、本発明の重合体組成物は、耐候性、耐衝撃
性、剛性、耐熱性、耐油性及び優れた外観を兼備してい
ることが分かる。
【0096】
【比較例1】(低ニトリルAAS樹脂) (イ)複構造重合体の製造 (1)最内層の硬質重合体の重合(シード1段目) 反応器内にイオン交換水248.3重量部、ジヘキシル
スルホコハク酸ナトリウム0.05重量部を仕込み、攪
拌下窒素置換を充分に行った後、昇温して内温を75℃
にする。この反応器に過硫酸アンモニウム0.02重量
部添加後、メタクリル酸メチル8重量部、アクリル酸ブ
チル2重量部の混合物を50分間で連続的に添加した。
添加後、更に過硫酸アンモニウム0.01重量部を添加
してから75℃で45分間反応を続けた。重合率99%
であった。
【0097】(2)最内層の硬質重合体の重合(シード
2段目) (1)で得たラテックスの1/4(固形分換算2.5重
量部)を取り出し、更にイオン交換水186.2重量
部、ジヘキシルスルホコハク酸ナトリウムウ0.03重
量部を反応器に仕込み、攪拌下に窒素置換を充分に行っ
た後、昇温して内温を75℃にする。この反応器に過硫
酸アンモニウム0.02重量部添加後、メタクリル酸メ
チル6.0重量部、アクリル酸ブチル1.5重量部の混
合物を50分間で連続的に添加した。添加終了後、更に
反応を完結するため75℃で45分間反応を続けた。重
合率は98%であった。
【0098】(3)アクリル酸エステル架橋体の重合
(第3段目の重合)、(第2層) (2)のラテックスの存在下に、過硫酸アンモニウム
0.01重量部、ジヘキシルスルコハク酸ナトリウム
0.05重量部を添加後、アクリル酸ブチル63重量
部、架橋剤としてトリアリルイソシアヌレート0.6重
量部の混合物を70℃で80分間かけて連続的に添加し
た。添加終了後、更に70℃で20分間反応を続けた。
第1層、第2層を通しての重合率は85%であった。
【0099】(4)ゴム状弾性体の重合(第4段目の重
合)(第3層) (3)の重合で未反応のアクリル酸ブチル11重量部、
トリアリルイソシアヌレート0.18重量部の存在下
で、過酸化アンモニウム0.045重量部、ジヘキシル
スルホコハク酸ナトリウム0.45重量部を添加後、ア
クリロニトリル3.8重量部、スチレン11.4重量
部、t−ドデシルメルカプタン0.025重量部の混合
物を、75℃で90分間かけて連続的に添加した。重合
率は93%であった。
【0100】また、ラテックス中の残在モノマー量をガ
スクロマトグラフィーにより測定して第3層の共重合組
成比を算出した結果、アクリロニトリル/スチレン/ア
クリル酸ブチル比は夫々10/43/47であった。
【0101】(5)最終重合体の重合(第5段目の重
合)、(第4層) (4)のラテックスの存在下に、アクリロニトリル2.
95重量部、スチレン8.86重量部、t−ドデシルメ
ルカプタン0.02重量部の混合物を75℃で70分間
かけて連続的に添加した。更に重合を完結させるために
85℃で1時間反応を続けた。重合率は97%であっ
た。
【0102】また、ラテックス中の残存モノマー量をガ
スクロマトグラフィーにより測定して、第4層の共重合
組成比を算出した結果、アクリロニトリル/スチレン/
アクリル酸ブチル比は、夫々24/65/11であっ
た。このようにして得られたラテックスを、3重量%硫
酸ナトリウム温水溶液中へ投入して、塩析、凝固させ、
次いで、脱水・洗浄を繰り返した後、乾燥し、重合体a
−1を得た。
【0103】ここで得られた重合体a−1を用いて、熱
分解ガスクロマトグラフィーでアクリロニトリルとスチ
レンの重量比を求めたところ、3.26/74であっ
た。また、重合体a−1の平均粒子径は5,000Åで
あった。
【0104】(ロ)重合体b−1 AS樹脂〔(アクリロニトリル−スチレン共重合体)
(アクリロニトリル/スチレン=29/71重量比)旭
化成工業株式会社製商品名「スタイラック」<登録商標
>AS−783)〕を重合体b−1と称し、このアクリ
ロニトリルの分布を求めたところピークの半値幅は2.
3重量%であった。
【0105】(ハ)組成物の調製及び評価 実施例1に於いて、重合体A−1、B−1の代わりに、
それぞれ前記重合体a−1、b−1を用いること以外、
実施例1と同様にしてペレットを得た後、成形品を作製
し、物性を評価した。その結果を表1〜2に示した。表
1〜2によると、アクリロニトリル含有量が35重量%
未満の低ニトリルAAS樹脂は、耐油性、耐熱性が劣る
ことが分かる。
【0106】
【比較例2】(高ニトリルAAS樹脂−大粒子径ゴム) (イ)複構造重合体の製造 比較例1の重合体a−1の製造に於いて、第4段目、第
5段目の重合でアクリロニトリルとスチレンの量比を以
下のように変更すること以外、同一の実験を繰り返し、
重合体a−2を得た。
【0107】(4)ゴム用弾性体の重合(第4段目の重
合)(第3層) 変更 アクリロニトリル 3.8重量部→6.8重量部 スチレン 11.4重量部→8.4重量部 (5)最終重合体の重合(第5段目の重合)(第4層) 変更 アクリロニトリル 2.95重量部→5.3 重量部 スチレン 8.86重量部→6.51重量部
【0108】ここで得られた重合体a−2を用いて、熱
分解ガスクロマトグラフィーでアクリロニトリルとスチ
レンの重量比を求めたところ3.44/56であっ
た。、また重合体a−2の平均粒子径は5,300Åで
あった。
【0109】(ロ)組成物の調製及び評価 実施例1に於いて、重合体A−1の代わりに前記重合体
a−2を用いること以外、実施例1と同様にペレットを
得た後、成形品を作製し、その物性を評価した。その結
果を表1〜2に示した。表1〜2によると、アクリロニ
トリル含有量が35〜50重量%の高ニトリルAAS樹
脂でも、重合体Aの平均粒子径が4,000Åを越える
と耐衝撃性が著しく低下することが分かる。
【0110】
【比較例3】(低ニトリルABS樹脂)実施例1の重合
体組成物の代わりに、ABS樹脂(アクリロニトリル含
量225重量%)〔旭化成工業株式会社製商標名<スタ
イラック−ABS>登録商標<200>〕を用いて、実
施例1と同様に成形品を製作し、物性を評価した。その
結果を表1〜2に示した。また、組成物のアセトン可溶
分のアクリロニトリル平均含量は25.1重量%であ
り、半値幅は3.2重量%であった。表1〜2による
と、低ニトリル含量のABS樹脂は、耐候性、耐油性が
劣ることが分かる。
【0111】
【比較例4】(高ニトリルABS樹脂) (イ)重合体aの製造 ポリブタジエンゴム(重量平均粒子径3,000Å)の
ゴム固形分16重量部、脱イオン水100重量部、ロジ
ン酸カリウム1.0重量部を還流冷却器付き重合槽に入
れ、気相部を窒素置換しながら70℃に昇温した。アク
リロニトリル33.6重量部、スチレン50.4重量
部、クメンハイドロパーオキサイド0.1重量部、t−
ドデシルメルカプタン0.85重量部の混合液、及び脱
イオン交換水50重量部にナトリウムホルムアルデヒド
スルホキシレート0.2重量部、硫黄第1鉄0.004
重量部、エチレンジアミンテトラ酢酸ナトリウム0.0
4重量部を溶解した溶液を、6時間にわたり連続追添加
し、反応させた。この間、重合系の温度を70℃にコン
トロールし、追添加終了後、更に1時間その状態を維持
し、重合を完結した。得られた共重合体ラテックスに、
硫酸マグネシウム1.3重量部を加え凝固させ、洗浄、
脱水した後、90℃で熱風乾燥を行い、樹脂粉末(重合
体a−3)を得た。
【0112】(ロ)組成物の調製及び評価 重合体Aとして、前記重合体a−3を用いること以外、
実施例1と同様にしてペレットを得た後、成形品を作製
し、物性を評価した。その結果を表1に示した。表1に
よると、ABS樹脂は耐候性が劣ることが分かる。
【0113】
【表1】
【0114】
【表2】
【0115】
【比較例5】(イ)複構造重合体の製造 (1)最内層の硬質重合体の重合は、アリルメタクリル
レート0.19重量部を添加した以外は、実施例1と同
一の方法で行った。 (2)アクリル酸エステル架橋体の重合(第2段目の重
合) (1)のラテックスの存在下に過硫酸アンモニウム0.
13重量部、ジヘキシルスルコハク酸ナトリウム0.0
5重量部を添加後、アクリル酸ブチル63重量部、架橋
剤としてトリアリルイソシアヌレート0.6重量部の混
合物を80℃で80分間かけて連続的に添加した。添加
終了後、更に80℃で90分間反応を続けた。前記
(1)〜(2)の重合を通して重合率は99.5%であ
った。
【0116】(3)最終重合体の重合(第3段目の重
合) (2)のラテックスの存在下に過硫酸アンモニウム0.
045重量部、ジヘキシルスルコハク酸ナトリウム0.
045重量部を添加後、アクリロニトリル12.15重
量部、スチレン14.8重量部、t−ドデシルメルカプ
タン0.045重量部の混合物を75℃で160分間か
けて連続的に添加した。更に、重合を完結するために、
85℃で1時間反応を続けた。重合率は98%であっ
た。また、ラテックス中の残存モノマー量をガスクロマ
トグラフィーにより測定して第4層の共重合組成比を算
出した結果、アクリロニトリル/スチレン/アクリル酸
ブチル比は夫々40/60/0であった。このようにし
て得られたラテックスを実施例1と同一の処理を行い重
合体a−4を得た。
【0117】(ロ)複構造重合体(重合体a−4)のモ
ルフォロジー 電子顕微鏡観察の結果、図3の模式図に示されるよう
に、熱可塑性樹脂からなる海相1中に複構造重合体から
なる島相2が点在しており、該島相2は層状に2層から
なり、粒子の内側の内層(α部)部分4の平均直径1,
900Åで、層状に囲む外層(γ部)部分3の平均厚み
は140Åであった。α部4中に実施例1では存在しな
かった、オスミウム酸に染色されていない、直径450
Åの独立した球状層6が認められた。この球状層6の中
に分散したβ部5はなかった。
【0118】(ハ)組成物の調製及び評価 前記複構造重合体a−4を用いた以外は、実施例1と同
様にしてペレットを得た後、成形品を作製し、物性を評
価した。その結果を表3〜4に示した。表3〜4及び電
子顕微鏡観察の結果を総合すると、最内層の硬質重合体
の重合の際にグラフト化剤(架橋剤)を導入すると、独
立した球状層が存在し、この球状層中にβ部が分散して
いないために、機械的強度が低いことが分かる。
【0119】
【比較例6】(イ)複構造重合体の製造 (1)アクリル酸エステル架橋体の重合 反応器内にイオン交換水248.3重量部、ジヘキシル
スルホコハク酸ナトリウム1.05重量部を仕込み、攪
拌下窒素置換を充分に行った後、昇温して内温を70℃
にする。この反応器に過硫酸アンモニウム0.02重量
部添加後、アクリル酸ブチル73重量部と架橋剤として
トリアリルイソシアヌレート0.68重量部の混合物を
80分間で連続的に添加した。添加終了後、更に70℃
で20分間反応を続けた。重合率は85%であった。
【0120】(2)ゴム状弾性体の重合 (1)の重合で未反応のアクリル酸ブチル11重量部、
トリアリルイソシアヌレート0.18重量部の存在下
で、過硫酸アンモニウム0.045重量部、ジヘキシル
スルコハク酸ナトリウム0.45重量部を添加後、アク
リロニトリル6.8重量部、スチレン8.4重量部、t
−ドデシルメルカプタン0.025重量部の混合物を7
5℃で90分間かけて連続的に添加した。重合率は93
%であった。
【0121】また、ラテックス中の残存モノマー量をガ
スクロマトグラフィーにより測定して、第3層の共重合
組成比を算出した結果、アクリロニトリル/スチレン/
アクリル酸ブチル比は夫々19/24/47であった。
【0122】(3)最終重合体の重合 (2)のラテックスの存在下に、アクリロニトリル5.
3重量部、スチレン6.5重量部、t−ドデシルメルカ
プタン0.02重量部の混合物を75℃で70分間かけ
て連続的に添加した。更に重合を完結させるために85
℃で1時間反応を続けた。重合率は97%であった。
【0123】また、ラテックス中の残存モノマー量をガ
スクロマトグラフィーにより測定して、最終重合体の共
重合組成比を算出した結果、アクリロニトリル/スチレ
ン/アクリル酸ブチル比は夫々42/47/11であっ
た。
【0124】このようにして得られたラテックスを、3
重量%硫酸ナトリウム温水溶液中へ投入して、塩析・凝
固させ、次いで、脱水・洗浄を繰り返した後、乾燥し、
複構造重合体a−5を得た。
【0125】(ロ)組成物の調製及び評価 前記複構造重合体a−5を用いた以外は、実施例1と同
様にしてペレットを得た後、成形品を作製し、物性を評
価した。その結果を表3〜4に示した。表3〜4による
と、メタクリル酸アルキルエステルとアクリル酸アルキ
ルエステルからなる最内層の硬質重合体のない複構造重
合体を用いた重合体組成物は、耐衝撃性及び光沢が劣る
ことが分かる。
【0126】
【表3】
【0127】
【表4】
【0128】
【比較例7】実施例1のアクリル酸エステル架橋体の重
合において、架橋剤のトリアリルイソシアヌレートを用
いないこと以外、実施例1と同一の実験を行った。トリ
アリルイソシアヌレートのない共重合体は、アイゾット
衝撃強さが2.9Kgcm/cmであり、実施例1の成
形品に比較して耐衝撃性が著しく劣ることが分かる。電
顕観察をしたところ、γ部、α部は存在しなかった。
【0129】
【実施例1〜3及び比較例8〜9】 (重合体Aのアクリロニトリルとスチレンの組成比の効
果)実施例1の重合体A−1の製造に於いて、アクリロ
ニトリルとスチレンの共重合比の異なった重合体Aを得
るために、(3)ゴム状弾性体の重合(第3段目の重
合)及び(4)最終重合体の重合(第4段目の重合)の
際に、アクリロニトリルとスチレンの仕込組成を変更し
てシード重合を行った。このようにして得られたラテッ
クスを実施例1と同一の処理を行って、重合体A−1の
代わりに、ここで得られた重合体Aを用いて、重合体組
成物を作製し、評価した。その結果を表5〜6に示し
た。
【0130】
【表5】
【0131】
【表6】
【0132】表5〜6によると、重合体Aのアクリロニ
トリル/スチレンの重量比が、35/65〜50/50
の範囲にある時のみ良好な耐衝撃性を示すことが分か
る。
【0133】
【実施例1、4、5および比較例10、11】 (重合体Aの粒子直径の効果)実施例1の重合体A−1
の製造に於いて、A−1と共重合組成が同一で、その粒
子直径の異なる重合体Aを得た。そのためには、最内層
の硬質重合体の重合の際に、ジヘキシルスルホコハク酸
ナトリウムを増量してシード重合を続けることによりA
−1より小粒子化させるか、または最内層の硬質重合体
の重合を2段階に分け、第1段目の重合で得られたラテ
ックスの一部を取り出し、イオン交換水、乳化剤、モノ
マーを加えて第2段目のシード重合を続け、その際に、
シードラテックスの取り出し量を調整し、シードラテッ
クスの粒子数を制限することによりA−1より大粒子化
させた。
【0134】このようにして得られたラテックスを実施
例1と同一の処理を行って、重合体A−1の代わりに、
ここで得られた重合体Aを用いて重合体組成物を作製
し、評価した。その結果を表7に示した。
【0135】
【表7】
【0136】表7によると、粒子直径が1,000Å未
満では光沢は優れているものの、耐衝撃性が劣り、一
方、それが4,000Åを越えると耐油性は優れている
ものの、耐衝撃性、光沢が劣っていることが分かる。
【0137】
【実施例1、6、7及び比較例12、13】 (重合体Bのアクリロニトリルとスチレンの組成比の効
果)実施例1の重合体B−1の製造に於いて、アクリロ
ニトリルとスチレンの異なった共重合組成の重合体Bを
得るために、単量体の仕込み組成を変更して重合を行っ
た。このようにして得られた重合体Bを実施例1の重合
体B−1の代わりに用いて、実施例1と同一の実験を行
い、評価した。その結果を表8〜9に示した。
【0138】
【表8】
【0139】
【表9】
【0140】表8〜9によると、アクリロニトリル/ス
チレンの重量比が、35/65〜50/50の範囲にあ
る時のみ良好な耐衝撃性、耐油性、耐熱性を示すことが
分かる。
【0141】
【実施例1、8、9】 (重合体Bのアクリロニトリル単量体の分布の効果)実
施例1の重合体B−1の製造において、単量体の仕込み
組成を変更して、アクリロニトリルとスチレンの異なっ
た共重合組成の重合体を製造した。次いで、前記重合体
を複数個混合して、アクリロニトリルの平均含有量が4
0重量%で、アクリロニトリルの分布のみ異なる重合体
を得た。
【0142】このようにして得られた重合体を実施例1
の重合体B−1の代わりに用いて、実施例1と同一の実
験を行い評価した。その結果を表10〜11に示した。
【0143】
【表10】
【0144】
【表11】
【0145】表10〜11によると、ピークの半値幅が
10重量%を越えると耐衝撃性が低下することが分か
る。
【0146】
【実施例1、10、11及び比較例14、15、16】 (重合体AとBとの組成比の効果)実施例1の重合体A
−1とB−1とを各種混合して重合体組成物を作製し、
評価した。その結果を表12〜13に示した。
【0147】
【表12】
【0148】
【表13】 表12〜13によると、重合体Aが10〜50重量%、
重合体Bが90〜50重量%の範囲にある時のみ、耐衝
撃性、剛性、耐熱性及び耐油性のバランスが取れている
ことが分かる。
【0150】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の重合体組
成物は、従来のABS樹脂等に比較して耐候性が改良さ
れており、かつ耐油性、耐熱性、耐衝撃性、剛性及び優
れた外観を兼備した今までにない新規な耐候性、耐衝撃
性重合体組成物である。
【0151】この組成物は、耐熱・耐油・耐衝撃性等が
要求される自動車部品、電子部品を初めとする広い用
途、特に従来金属材料あるいはABS樹脂等の塗装品を
用いていた屋外使用の用途に無塗装で使用でき、これら
産業界に果たす役割は大きい。
【図面の簡単な説明】
【図1】不飽和ニトリル/芳香族ビニル系共重合体の不
飽和ニトリルの組成分布を示す液体クロマトグラフィー
のチャートである。
【図2】本発明に従う多層構造重合体と、それを含む熱
可塑性樹脂組成物のルテニウム酸染色の超薄切片の透過
型電子顕微鏡写真の模式図である。
【図3】比較例による、多層構造重合体と、それを含む
熱可塑性樹脂のルテニウム酸染色の超薄切片の透過型電
子顕微鏡写真の模式図である。
【図4】本発明の複構造重合体の粒子形状の例を記す模
式図である。
【図5】本発明の複構造重合体の粒子形状の例を示す模
式図である。
【符号の説明】
1 海相 2 島相 3 γ層 4 α層 5 β層 6 独立層 d 半値幅

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 【請求項1】 複構造重合体A 10〜50重量%と熱
    可塑性重合体B 90〜50重量%とからなる重合体組
    成物Cであって、該複構造重合体Aは本質的には球状の
    架橋ゴム体であって、以下の形態と組成を有する、
    (a)アクリル酸エステル架橋重合体と、メタクリル酸
    エステル単位とアクリル酸エステル単位からなる共重合
    体との混合体であって、−30℃以下のガラス転移温度
    を有する、本質的には球状のゴム状重合体(α部分)
    と、(b)上記α部分の内部に分散する重合体であっ
    て、芳香族ビニル単位と不飽和ニトリル単位からなる共
    重合体及び/又は芳香族ビニル単位と不飽和ニトリル単
    位とα部分を構成するアクリル酸エステル単位からなる
    共重合体(β部分)と、(c)上記α部分の外部を層状
    に囲む重合体であって、芳香族ビニル単位と不飽和ニト
    リル単位からなる共重合体及び/又は芳香族ビニル単位
    と不飽和ニトリル単位とα部分を構成するアクリル酸エ
    ステル単位からなる共重合体(γ部分)とからなり、そ
    の共重合組成は、(イ)メタクリル酸エステル単位 2
    〜30重量%と、(ロ)アクリル酸エステル単位50〜
    80重量%と、(ハ)不飽和ニトリル単位 5〜
    30重量%と、(ニ)芳香族ビニル単位 10
    〜30重量%とからなり、かつ該不飽和ニトリル単位/
    該芳香族ビニル単位との重量比が、35/65〜50/
    50である複構造重合体Aであって、本質的には球状の
    α部分の平均直径は100〜3,900Åであり、この
    α部を囲むγ部の平均層厚みは10〜450Åであり、
    かつ該複構造重合体Aの粒子全体の平均直径が1,00
    0〜4,000Åであり、アセトン不溶部分の、(イ)
    アセトンに対する膨潤度が1.5〜10で、かつ(ロ)
    引張弾性率が1,000〜10,000kg/cm2
    ある複構造重合体であり、該熱可塑性重合体Bは、不飽
    和ニトリル単位35〜50重量%と芳香族ビニル単位6
    5〜50重量%と、それらと共重合可能な1種以上の単
    量体単位0〜50重量%とからなる熱可塑性重合体であ
    ることを特徴とする、耐油性の優れた耐候性耐衝撃性重
    合体組成物。
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