(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下の用語の定義は、本明細書および特許請求の範囲にわたって適用される。
「(メタ)アクリル酸」とは、アクリル酸またはメタクリル酸を意味する。
「成形品」とは、熱可塑性樹脂組成物を成形してなるものを意味する。
「耐傷付き性」とは、爪等の硬く尖ったもので成形品の表面を引っ掻いたときに生じる傷(引っ掻き傷)に対する傷付きにくさ(耐引っ掻き傷性)および軍手、ガーゼ、布等の柔らかいもので成形品の表面を擦ったときに生じる傷(擦り傷)に対する傷付きにくさ(耐擦り傷性)の両方を意味する。
「明度(L
*)」とは、JIS Z 8729:2004において採用されているL
*a
*b
*表色系における色彩値のうちの明度の値(L
*)を意味する。
「SCE方式」とは、JIS Z 8722:2009に準拠した分光測色計を用い、光トラップによって正反射光を除去して色を測る方法を意味する。
【0011】
「熱可塑性樹脂組成物」
本発明の熱可塑性樹脂組成物は、グラフト共重合体(D)とグラフト共重合体(F)とメタクリル酸エステル樹脂(G)とシリカ粒子(H)とを含む。本発明の熱可塑性樹脂組成物は、本発明の効果を損なわない範囲内で、必要に応じて、スチレン系共重合体(I)、他の熱可塑性樹脂、各種添加剤を含んでいてもよい。
【0012】
グラフト共重合体(D)は、下記(α)または(β)である。
(α)エチレン・α−オレフィン共重合体(A)の存在下に、ビニル系単量体成分(m1)を重合して得られたもの。
(β)架橋エチレン・α−オレフィン共重合体(C)の存在下に、ビニル系単量体成分(m1)を重合して得られたもの。
【0013】
前記(α)として具体的には、エチレン・α−オレフィン共重合体(A)の水性分散体であるオレフィン樹脂水性分散体(B)中にてビニル系単量体成分(m1)を重合して得られたもの、エチレン・α−オレフィン共重合体(A)の溶液中にてビニル系単量体成分(m1)を重合して得られたもの等が挙げられる。
【0014】
前記(β)として具体的には、架橋エチレン・α−オレフィン共重合体(C)の水性分散体中にてビニル系単量体成分(m1)を重合して得られたもの、架橋エチレン・α−オレフィン共重合体(C)の溶液中にてビニル系単量体成分(m1)を重合して得られたもの等が挙げられる。
【0015】
グラフト共重合体(F)は、ゴム状重合体(E)の存在下に、ビニル系単量体成分(m2)を重合して得られたものである。
メタクリル酸エステル樹脂(G)は、ビニル系単量体成分(m3)を重合して得られたものである。
スチレン系共重合体(I)は、ビニル系単量体成分(m4)を重合して得られたものである。
以下、各成分((A)〜(I)、(m1)〜(m4)等)について説明する。
【0016】
<エチレン・α−オレフィン共重合体(A)>
エチレン・α−オレフィン共重合体(A)は、エチレンと炭素数が3以上のα−オレフィンとを公知の重合方法によって共重合することによって得られた、エチレン単位とα−オレフィン単位とからなる共重合体である。
【0017】
α−オレフィンとしては、プロピレン、1−ブテン、1−ペンテン、1−ヘキセン、1−ヘプテン、1−オクテン、1−デセン、1−ウンデセン、1−イコセン、1−ドコセン等が挙げられ、成形品の耐衝撃性の点から、炭素数が3〜20のα−オレフィンが好ましく、プロピレンが特に好ましい。
【0018】
エチレン・α−オレフィン共重合体(A)のエチレン単位の含有率は、エチレン・α−オレフィン共重合体(A)を構成する全ての構成単位の合計を100質量%としたときに、45〜65質量%が好ましく、50〜60質量%がより好ましい。エチレン単位の含有率が前記範囲内であれば、成形品の耐擦り傷性、耐衝撃性、耐寒衝撃性、潤滑性のバランスがさらに優れる。特に、エチレン単位の含有率が50〜60質量%であれば、成形品の耐擦り傷性、耐衝撃性、耐寒衝撃性がさらに向上する。
【0019】
エチレン・α−オレフィン共重合体(A)の質量平均分子量(Mw)は、17×10
4〜35×10
4であり、26×10
4〜32×10
4が好ましい。質量平均分子量(Mw)が17×10
4よりも小さい場合には、成形品の耐擦り傷性、耐衝撃性、耐寒衝撃性、潤滑性が劣る。一方、質量平均分子量(Mw)が35×10
4よりも大きい場合には、熱可塑性樹脂組成物の流動性および成形品の発色性が劣る。質量平均分子量(Mw)が26×10
4〜32×10
4であれば、熱可塑性樹脂組成物の流動性および成形品の耐擦り傷性、耐衝撃性、耐寒衝撃性がさらに優れる。
【0020】
エチレン・α−オレフィン共重合体(A)の分子量分布(Mw/Mn)は、1〜3であり、1.9〜2.5が好ましい。分子量分布(Mw/Mn)が3よりも大きい場合には、成形品の耐擦り傷性、耐衝撃性、耐寒衝撃性、潤滑性が劣る。分子量分布(Mw/Mn)が1.9〜2.5であれば、熱可塑性樹脂組成物の流動性および成形品の耐擦り傷性、耐衝撃性がさらに優れる。
【0021】
エチレン・α−オレフィン共重合体(A)の質量平均分子量(Mw)および数平均分子量(Mn)は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)を用いて測定し、標準ポリスチレンで換算した値である。
【0022】
エチレン・α−オレフィン共重合体(A)の結晶化度は、0%〜30%であることが好ましく、1%〜30%であることがさらに好ましい。結晶化度が前記範囲内であれば、成形品の耐擦り傷性、耐衝撃性、耐寒衝撃性、潤滑性のバランスがさらに優れる。特に、結晶化度が1%〜30%であれば、耐擦り傷性、耐衝撃性、耐寒衝撃性、潤滑性がさらに向上する。エチレン・α−オレフィン共重合体(A)の結晶化度は、X線回折を測定し、結晶のピーク面積の割合から求められる。
【0023】
エチレン・α−オレフィン共重合体(A)の製造方法は、限定されない。エチレン・α−オレフィン共重合体(A)は、通常、メタロセン触媒またはチーグラー・ナッタ触媒を用いてエチレンとα−オレフィンとを重合することによって製造される。
【0024】
メタロセン触媒としては、遷移金属(ジルコニウム、チタン、ハフニウム等)にシクロペンタジエニル骨格を有する有機化合物、ハロゲン原子等が配位したメタロセン錯体と、有機アルミニウム化合物、有機ホウ素化合物等とを組み合わせた触媒が挙げられる。
チーグラー・ナッタ触媒としては、遷移金属(チタン、バナジウム、ジルコニウム、ハフニウム等)のハロゲン化物と有機アルミニウム化合物、有機ホウ素化合物等とを組み合わせた触媒が挙げられる。
【0025】
重合方法としては、前記触媒の存在下に、エチレンとα−オレフィンとを溶媒中で共重合させる方法が挙げられる。溶媒としては、炭化水素溶媒(ベンゼン、トルエン、キシレン、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン等)が挙げられる。炭化水素溶媒は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を混合して用いてもよい。また、原料のα−オレフィンを溶媒として用いてもよい。
【0026】
エチレン、α−オレフィンの供給量、水素等の分子量調節剤の種類や量、触媒の種類や量、反応温度、圧力等の反応条件を変更することによって、エチレン・α−オレフィン共重合体(A)のエチレン単位の含有率、質量平均分子量(Mw)および分子量分布(Mw/Mn)を調整することができる。
【0027】
<オレフィン樹脂水性分散体(B)>
オレフィン樹脂水性分散体(B)は、エチレン・α−オレフィン共重合体(A)を水性媒体に分散させたものである。
オレフィン樹脂水性分散体(B)は、その他の成分として、乳化剤、酸変性オレフィン重合体等を含有してもよい。
【0028】
乳化剤としては、公知のものが挙げられ、例えば、長鎖アルキルカルボン酸塩、スルホコハク酸アルキルエステル塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩等が挙げられる。
オレフィン樹脂水性分散体(B)中の乳化剤の含有量は、得られる熱可塑性樹脂組成物の熱着色を抑制でき、オレフィン樹脂水性分散体(B)の粒子径制御が容易である点から、エチレン・α−オレフィン共重合体(A)100質量部に対して1〜8質量部が好ましい。
【0029】
酸変性オレフィン重合体としては、質量平均分子量が1,000〜5,000のオレフィン重合体(ポリエチレン、ポリプロピレン等)を、官能基を有する化合物(不飽和カルボン酸化合物等)で変性したものが挙げられる。不飽和カルボン酸化合物としては、例えば、アクリル酸、マレイン酸、イタコン酸、無水マレイン酸、無水イタコン酸、マレイン酸モノアミド等が挙げられる。
オレフィン樹脂水性分散体(B)中の酸変性オレフィン重合体の含有量は、エチレン・α−オレフィン共重合体(A)100質量部に対して、1〜40質量部が好ましい。酸変性オレフィン重合体の添加量が前記範囲内であれば、成形品の耐傷付き性と耐衝撃性のバランスがさらに優れる。
【0030】
オレフィン樹脂水性分散体(B)の調製方法は、限定されない。調製方法としては、例えば、公知の溶融混練手段(ニーダー、バンバリーミキサー、多軸スクリュー押出機等)でエチレン・α−オレフィン共重合体(A)および必要に応じて酸変性オレフィン重合体を溶融混練し、機械的せん断力を与えて分散させ、乳化剤を含む水性媒体に添加する方法;エチレン・α−オレフィン共重合体(A)および必要に応じて酸変性オレフィン重合体を炭化水素溶媒(ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、ベンゼン、トルエン、キシレン等)に乳化剤とともに溶解し、水性媒体に添加して乳化させた後、十分に撹拌し、炭化水素溶媒を留去する方法等が挙げられる。
【0031】
オレフィン樹脂水性分散体(B)中のエチレン・α−オレフィン共重合体(A)の平均粒子径は、成形品の物性が優れる点から、0.20〜0.60μmであり、0.30〜0.50μmが好ましい。平均粒子径が前記範囲内であれば、成形品の耐衝撃性、耐寒衝撃性、発色性、耐擦り傷性、潤滑性に優れる。
【0032】
オレフィン樹脂水性分散体(B)中のエチレン・α−オレフィン共重合体(A)の平均粒子径を制御する方法としては、乳化剤の種類または使用量、酸変性オレフィン重合体の種類または含有量、混練時に加えるせん断力、温度条件等を調整する方法が挙げられる。
【0033】
<架橋エチレン・α−オレフィン共重合体(C)>
架橋エチレン・α−オレフィン共重合体(C)は、エチレン・α−オレフィン共重合体(A)を架橋処理したものである。
エチレン・α−オレフィン共重合体(A)を架橋処理することにより、成形品の耐擦り傷性、耐衝撃性、耐寒衝撃性、発色性、潤滑性のバランスがさらに優れる。
【0034】
架橋エチレン・α−オレフィン共重合体(C)のゲル含有率は、成形品の耐擦り傷性、耐衝撃性、耐寒衝撃性、発色性、潤滑性とのバランスの点から、35〜75質量%が好ましく、40〜70質量%がより好ましく、45〜65質量%が特に好ましい。
ゲル含有率とは、架橋エチレン・α−オレフィン共重合体(C)をトルエンで膨潤させた場合の、膨潤前の架橋エチレン・α−オレフィン共重合体(C)に対する、乾燥させたトルエン不溶解分の割合である。
【0035】
エチレン・α−オレフィン共重合体(A)の架橋処理は、公知の方法によって行うことができる。架橋処理の方法としては、(a)エチレン・α−オレフィン共重合体(A)またはオレフィン樹脂水性分散体(B)に、有機過酸化物と、必要に応じて多官能性化合物とを添加して架橋処理を行う方法;(b)電離性放射線によって架橋処理を行う方法等が挙げられ、成形品の耐衝撃性、発色性の点から、(a)の方法が好ましい。
【0036】
(a)の方法としては、具体的には、エチレン・α−オレフィン共重合体(A)またはオレフィン樹脂水性分散体(B)に、有機過酸化物と、必要に応じて多官能性化合物とを添加し、加熱する方法等が挙げられる。
有機過酸化物および多官能性化合物の添加量、加熱温度、加熱時間等を調整することによって、架橋エチレン・α−オレフィン共重合体(C)のゲル含有率を調整できる。
加熱温度は、有機過酸化物の種類によって異なる。加熱温度は、有機過酸化物の10時間半減期温度の−5℃〜+30℃が好ましい。
加熱時間は、3〜15時間が好ましい。
【0037】
有機過酸化物は、エチレン・α−オレフィン共重合体(A)に架橋構造を形成させるためのものである。有機過酸化物としては、例えば、ペルオキシエステル化合物、ペルオキシケタール化合物、ジアルキルペルオキシド化合物等が挙げられる。有機過酸化物は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
【0038】
ペルオキシエステル化合物の具体例としては、α,α’−ビス(ネオデカノイルペルオキシ)ジイソプロピルベンゼン、クミルペルオキシネオデカノエート、1,1,3,3−テトラメチルブチルペルオキシネオデカノエート、1−シクロヘキシル−1−メチルエチルペルオキシネオデカノエート、t−ヘキシルペルオキシネオデカノエート、t−ブチルペルオキシネオデカノエート、t−ヘキシルペルオキシピバレイト、t−ブチルペルオキシピバレート、1,1,3,3−テトラメチルブチルペルオキシ−2−エチルヘキサノエート、2,5−ジメチル−2,5−ビス(2−エチルヘキサノイルペルオキシ)ヘキサン、1−シクロヘキシル−1−メチルエチルペルオキシ−2−エチルヘキサノエート、t−ヘキシルペルオキシ2−ヘキシルヘキサノエート、t−ブチルペルオキシ2−ヘキシルヘキサノエート、t−ブチルペルオキシイソブチレート、t−ヘキシルペルオキシイソプロピルモノカーボネート、t−ブチルペルオキシマレイックアシッド、t−ブチルペルオキシ3,5,5−トリメチルヘキサノエート、t−ブチルペルオキシラウレート、2,5−ジメチル−2,5−ビス(m−トルオイルペルオキシ)ヘキサン、t−ブチルペルオキシイソプロピルモノカーボネート、t−ブチルペルオキシ2−エチルヘキシルモノカーボネート、t−ヘキシルペルオキシベンゾエート、2,5−ジメチル−2,5−ビス(ベンゾイルペルオキシ)ヘキサン、t−ブチルペルオキシアセテート、t−ブチルペルオキシ−m−トルオイルベンゾエート、t−ブチルペルオキシベンゾエート、ビス(t−ブチルペルオキシ)イソフタレート等が挙げられる。
【0039】
ペルオキシケタール化合物の具体例としては、1,1−ビス(t−ヘキシルペルオキシ)3,3,5−トリメチルシクロヘキサン、1,1−ビス(t−ヘキシルペルオキシ)シクロヘキサン、1,1−ビス(t−ブチルペルオキシ)3,3,5−トリメチルシクロヘキサン、1,1−ビス(t−ブチルペルオキシ)シクロヘキサン、1,1−ビス(t−ブチルペルオキシ)シクロドデカン、2,2−ビス(t−ブチルペルオキシ)ブタン、n−ブチル4,4−ビス(t−ブチルペルオキシ)バレレート、2,2−ビス(4,4−ジ−t−ブチルペルオキシシクロヘキシル)プロパン等が挙げられる。
【0040】
ジアルキルペルオキシド化合物の具体例としては、α,α’−ビス(t−ブチルペルオキシド)ジイソプロピルベンゼン、ジクミルペルオキシド、2,5−ジメチル−2,5−ビス(t−ブチルペルオキシ)ヘキサン、t−ブチルクミルペルオキシド、ジ−t−ブチルペルオキシド、2,5−ジメチル−2,5−ビス(t−ブチルペルオキシ)ヘキシン−3等が挙げられる。
【0041】
有機過酸化物としては、架橋エチレン・α−オレフィン共重合体(C)のゲル含有率を調整しやすい点から、ジクミルペルオキシド、t−ブチルクミルペルオキシド、ジ−t−ブチルペルオキシド等のジアルキルペルオキシド化合物が特に好ましい。
【0042】
有機過酸化物の添加量は、架橋エチレン・α−オレフィン共重合体(C)のゲル含有率を35〜75質量%の範囲に調整しやすい点から、エチレン・α−オレフィン共重合体(A)100質量部に対して0.1〜5質量部が好ましい。
【0043】
多官能性化合物は、架橋エチレン・α−オレフィン共重合体(C)のゲル含有率を調整するために、必要に応じて有機過酸化物と併用されるものである。
多官能性化合物としては、ジビニルベンゼン、メタクリル酸アリル、エチレングリコールジメタクリレート、1,3−ブチレンジメタクリレート、テトラエチレングリコールジアクリレート、トリアリルシアヌレート、トリアリルイソシアヌレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート等が挙げられ、ゲル含有率を調整しやすい点から、ジビニルベンゼンが好ましい。多官能性化合物は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
【0044】
多官能性化合物の添加量は、架橋エチレン・α−オレフィン共重合体(C)のゲル含有率を35〜75質量%に調整しやすい点から、エチレン・α−オレフィン共重合体(A)100質量部に対して10質量部以下が好ましい。
【0045】
オレフィン樹脂水性分散体(B)に、有機過酸化物と、必要に応じて多官能性化合物とを添加して架橋処理すると、架橋エチレン・α−オレフィン共重合体(C)の水性分散体が得られる。該水性分散体は、その他の成分として、乳化剤、酸変性オレフィン重合体等を含有してもよい。乳化剤、酸変性オレフィン重合体はそれぞれ前記と同様のものが挙げられる。酸変性オレフィン重合体は、架橋処理されていてもよい。
【0046】
エチレン・α−オレフィン共重合体(A)に、有機過酸化物と、必要に応じて多官能性化合物とを添加し、溶融混練し、粉砕すると、架橋エチレン・α−オレフィン共重合体(C)の粉体が得られる。該粉体は、その他の成分として、酸変性オレフィン重合体等を含有してもよい。酸変性オレフィン重合体は前記と同様のものが挙げられる。酸変性オレフィン重合体は、架橋処理されていてもよい。
【0047】
酸変性オレフィン重合体の添加方法は、限定されない。エチレン・α−オレフィン共重合体(A)と酸変性オレフィン重合体とを混合した後に架橋処理をしてもよいし、エチレン・α−オレフィン共重合体(A)と酸変性オレフィン重合体とをそれぞれ架橋処理した後に混合してもよい。
エチレン・α−オレフィン共重合体(A)と酸変性オレフィン重合体との混合方法は、限定されない。混合方法としては、ニーダー、バンバリーミキサー、多軸スクリュー押出機等を用いた溶融混練法等が挙げられる。
【0048】
架橋エチレン・α−オレフィン共重合体(C)の平均粒子径は、成形品の物性が優れる点から、0.20〜0.60μmであり、0.30〜0.50μmが好ましい。平均粒子径が前記範囲内であれば、成形品の耐衝撃性、耐寒衝撃性、発色性、耐擦り傷性、潤滑性に優れる。
【0049】
オレフィン樹脂水性分散体(B)に有機過酸化物等を添加し架橋処理して得られる水性分散体中の架橋エチレン・α−オレフィン共重合体(C)の平均粒子径は、オレフィン樹脂水性分散体(B)中のエチレン・α−オレフィン共重合体(A)の平均粒子径に対して変化はない。
【0050】
<ビニル系単量体成分(m1)>
ビニル系単量体成分(m1)は、芳香族ビニル化合物、シアン化ビニル化合物、他のビニル系単量体の群から選ばれる1種または2種以上の単量体からなる。
ビニル系単量体成分(m1)は、少なくとも芳香族ビニル化合物およびシアン化ビニル化合物を含むことが好ましい。
【0051】
芳香族ビニル化合物としては、例えば、スチレン、α−メチルスチレン、o−,m−またはp−メチルスチレン、ビニルキシレン、p−t−ブチルスチレン、エチルスチレン等が挙げられ、熱可塑性樹脂組成物の流動性、成形品の発色性、耐衝撃性の点から、スチレン、α−メチルスチレンが好ましい。芳香族ビニル化合物は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
【0052】
芳香族ビニル化合物の含有率は、ビニル系単量体成分(m1)100質量%中65〜82質量%が好ましく、73〜80質量%がより好ましく、75〜80質量%がさらに好ましい。芳香族ビニル化合物の含有率が前記範囲内であれば、成形品の発色性、耐衝撃性がさらに優れる。
【0053】
シアン化ビニル化合物としては、例えば、アクリロニトリル、メタクリロニトリル等が挙げられる。シアン化ビニル化合物は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
【0054】
シアン化ビニル化合物の含有率は、ビニル系単量体成分(m1)100質量%中18〜35質量%が好ましく、20〜27質量%がより好ましく、20〜25質量%がさらに好ましい。シアン化ビニル化合物の含有率が前記範囲内であれば、成形品の発色性、耐衝撃性がさらに優れる。
【0055】
他の単量体としては、アクリル酸エステル(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、アクリル酸ブチル等)、メタクリル酸エステル(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、メタクリル酸ブチル等)、マレイミド系化合物(N−シクロヘキシルマレイミド、N−フェニルマレイミド等)等が挙げられる。他の単量体は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
【0056】
<グラフト共重合体(D)>
グラフト共重合体(D)は、エチレン・α−オレフィン共重合体(A)または架橋エチレン・α−オレフィン共重合体(C)の存在下に、ビニル系単量体成分(m1)を重合することによって得られる。
【0057】
グラフト共重合体(D)は、エチレン・α−オレフィン共重合体(A)または架橋エチレン・α−オレフィン共重合体(C)50〜80質量%の存在下に、ビニル系単量体成分(m1)20〜50質量%(ただし、エチレン・α−オレフィン共重合体(A)または架橋エチレン・α−オレフィン共重合体(C)とビニル系単量体成分(m1)との合計は100質量%である。)を重合して得られたものが好ましい。エチレン・α−オレフィン共重合体(A)が50〜80質量%であれば、熱可塑性樹脂組成物の流動性や、成形品の耐衝撃性、発色性の物性バランスがさらに向上する。
【0058】
グラフト共重合体(D)のグラフト率は、熱可塑性樹脂組成物の流動性および成形品の耐衝撃性、発色性のバランスの点から、20〜100質量%が好ましい。
【0059】
重合方法としては、公知の重合方法(乳化重合法、溶液重合法、懸濁重合法、塊状重合法等)が挙げられる。
【0060】
乳化重合法によるグラフト共重合体(D)の製造方法としては、例えば、ビニル系単量体成分(m1)に有機過酸化物を混合した上で、ビニル系単量体成分(m1)をオレフィン樹脂水性分散体(B)または架橋エチレン・α−オレフィン共重合体(C)の水性分散液に連続的に添加する方法が挙げられる。
有機過酸化物は、有機過酸化物と遷移金属と還元剤とを組み合わせたレドックス系開始剤として用いるのが好ましい。
重合の際に、連鎖移動剤、乳化剤等を状況に応じて用いてもよい。
【0061】
レドックス系開始剤としては、重合反応条件を高温下にする必要がなく、エチレン・α−オレフィン共重合体(A)または架橋エチレン・α−オレフィン共重合体(C)の劣化等を避け、成形品の耐衝撃性の低下を回避できる点から、有機過酸化物と硫酸第一鉄−キレート剤−還元剤を組み合わせたものが好ましい。
有機過酸化物としては、クメンヒドロペルオキシド、ジイソプロピルベンゼンヒドロペルオキシド、t−ブチルヒドロペルオキシド等が挙げられる。
レドックス系開始剤としては、クメンヒドロペルオキシドと、硫酸第一鉄と、ピロリン酸ナトリウムと、デキストロースとからなるものがより好ましい。
【0062】
連鎖移動剤としては、メルカプタン類(オクチルメルカプタン、n−またはt−ドデシルメルカプタン、n−ヘキサデシルメルカプタン、n−またはt−テトラデシルメルカプタン等)、アリル化合物(アリルスルフォン酸、メタアリルスルフォン酸、これらのナトリウム塩等)、α−メチルスチレンダイマー等が挙げられ、分子量を調整することが容易な点から、メルカプタン類が好ましい。連鎖移動剤は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
連鎖移動剤の添加方法は、一括、分割、連続のいずれでもよい。
連鎖移動剤の添加量は、ビニル単量体成分(m1)100質量部に対して2.0質量部以下が好ましい。
【0063】
乳化剤としては、アニオン性界面活性剤、ノニオン性界面活性剤、両性界面活性剤等が挙げられる。
アニオン性界面活性剤としては、高級アルコールの硫酸エステル、アルキルベンゼンスルホン酸塩、脂肪酸スルホン酸塩、リン酸系塩、脂肪酸塩、アミノ酸誘導体塩等が挙げられる。
ノニオン性界面活性剤としては、通常のポリエチレングリコールのアルキルエステル型、アルキルエーテル型、アルキルフェニルエーテル型等が挙げられる。
両性界面活性剤としては、アニオン部にカルボン酸塩、硫酸エステル塩、スルホン酸塩、リン酸エステル塩等を有し、カチオン部にアミン塩、第4級アンモニウム塩等を有するものが挙げられる。
乳化剤の添加量は、ビニル単量体成分(m1)100質量部に対して10質量部以下が好ましい。
【0064】
乳化重合法によって得られるグラフト共重合体(D)は、水中に分散した状態である。
グラフト共重合体(D)を含む水性分散体からグラフト共重合体(D)を回収する方法としては、例えば、水性分散体に析出剤を添加し、加熱、撹拌した後、析出剤を分離し、析出したグラフト共重合体(D)を水洗、脱水、乾燥する析出法が挙げられる。
析出剤としては、例えば、硫酸、酢酸、塩化カルシウム、硫酸マグネシウム等の水溶液が挙げられる。析出剤は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
グラフト共重合体(D)を含む水性分散体に、必要に応じて酸化防止剤を添加してもよい。
【0065】
溶液重合法によるグラフト共重合体(D)の製造方法としては、例えば、エチレン・α−オレフィン共重合体(A)または架橋エチレン・α−オレフィン共重合体(C)を溶媒に溶解した溶液に、重合開始剤およびビニル系単量体成分(m1)を添加する方法が挙げられる。
溶媒としては、通常のラジカル重合で使用される不活性重合溶剤が用いられ、エチルベンゼン、トルエンなどの芳香族炭化水素、メチルエチルケトン、アセトンなどのケトン類、ジクロロメチレン、四塩化炭素などのハロゲン化炭化水素などが用いられる。
溶液重合に用いられる重合開始剤は、一般的な開始剤が用いられ、例えば、ケトンパーオキサイド、ジアルキルパーオキサイド、ジアシルパーオキサイド、パーオキシエステル、ハイドロパーオキサイドなどの有機過酸化物が用いられる。また、重合開始剤の添加方法としては、一括で添加する方法または連続的に添加する方法が挙げられる。
【0066】
<ゴム状重合体(E)>
ゴム状重合体(E)としては、特に制限はなく、ジエン系ゴム状重合体、アクリル系ゴム状重合体、オレフィン系ゴム状重合体、シリコーン系ゴム状重合体等が挙げられ、その他、ジエン系−アクリル系複合ゴム状重合体、シリコーン系−アクリル系複合ゴム状重合体等が挙げられる。
これらの中でも、耐候性に優れることからアクリル系ゴム状重合体、オレフィン系ゴム状重合体、シリコーン系ゴム状重合体、シリコーン系−アクリル系複合ゴム状重合が好ましく、耐衝撃性に優れることからシリコーン系−アクリル系複合ゴム状重合がより好ましい。これらは単独で用いてもよく、2種以上組み合わせて用いてもよい。
【0067】
ジエン系ゴム状重合体は、例えば、ブタジエン、イソプレン等のジエン成分と、必要に応じて、これらと共重合可能な単量体成分とを構成成分として含有するジエン系ゴム状重合体であり、ポリブタジエン、ポリイソプレン、スチレン−ブタジエン共重合体、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体、ブタジエン−イソプレン−スチレン共重合体、ポリクロロプレン等が挙げられる。これらは1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
【0068】
ジエン系ゴム状重合体の製造方法は特に限定されないが、公知の乳化重合法が好ましい。その際、乳化剤や重合開始剤、連鎖移動剤等も公知のものが利用できる。また粒子径の制御において、予め小粒子径のジエン系ゴム状重合体を製造し、さらにこれを公知の肥大化処理により粒子径を大きくしてもよい。
【0069】
アクリル系ゴム状重合体は、(メタ)アクリル酸エステルに由来する単位と、架橋剤に由来する単位およびグラフト交叉剤に由来する単位のいずれか一方または両方を有する共重合体であることが好ましい。
(メタ)アクリル酸エステルとしては、アルキル基の炭素数が1〜12である(メタ)アクリル酸アルキルエステル、芳香族炭化水素基(フェニル基、ベンジル基等)を有するアクリル酸エステル等が挙げられ、成形品の耐衝撃性の点から、アクリル酸n−ブチル、アクリル酸2−エチルヘキシル、アクリル酸エチルが好ましい。(メタ)アクリル酸エステルは、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
架橋剤としては、ジメタクリレート系化合物、具体例には、エチレングリコールジメタクリレート、プロピ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等が挙げられる。
グラフト交叉剤としては、アリル化合物、具体的には、メタクリル酸アリル、シアヌル酸トリアリル、イソシアヌル酸トリアリル等が挙げられる。
【0070】
アクリル系ゴム状重合体の製造方法は、特に制限されない。例えば、(メタ)アクリル酸エステルと、架橋剤およびグラフト交叉剤のいずれか一方または両方とを含む単量体成分を乳化重合してアクリル系ゴム状重合体の水性分散体を得る方法等が挙げられる。
【0071】
オレフィン系ゴム状重合体は、例えば、エチレン・α−オレフィン共重合体、エチレン−プロピレン−非共役ジエン共重合体等が挙げられる。
エチレン・α−オレフィン共重合体のα−オレフィンとしては、炭素数が3以上のプロピレン、1−ブテン、1−ペンテン、1−ヘキセン、1−ヘプテン、1−オクテン、1−デセン、1−ウンデセン、1−イコセン、1−ドコセン等が挙げられる。α−オレフィンは1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
エチレン−プロピレン−非共役ジエン共重合体は、エチレン単位と、プロピレン単位と、第3成分である非共役ジエン単位とからなる共重合体である。
エチレン−プロピレン−非共役ジエン共重合体の非共役ジエンとしては、例えば、ジシクロペンタジエン、エチリデンノルボルネン、1,4−ヘキサジエン、1,5−ヘキサジエン、2−メチル−1,5−ヘキサジエン、1,4−シクロヘプタジエン、1,5−シクロオクタジエン等が挙げられる。非共役ジエンは1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
【0072】
オレフィン系ゴム状重合体の製造方法は、限定されない。例えば、オレフィン系ゴム状重合体は、通常、メタロセン触媒またはチーグラー・ナッタ触媒を用いてエチレンとα−オレフィンとを重合することによって製造される。
重合方法としては、触媒の存在下に、エチレンとα−オレフィンとを溶媒中で共重合させる方法が挙げられる。溶媒としては、炭化水素溶媒(ベンゼン、トルエン、キシレン、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン等)が挙げられる。炭化水素溶媒は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を混合して用いてもよい。また、原料のα−オレフィンを溶媒として用いてもよい。
【0073】
オレフィン系ゴム状重合体は架橋処理されていてもよい。
架橋処理は、公知の方法によって行うことができる。架橋処理の方法としては、架橋エチレン・α−オレフィン共重合体(C)を得るときと同様の方法を用いることができる。
【0074】
オレフィン系ゴム状重合体は水性分散体であってもよい。
オレフィン系ゴム状重合体の水性分散体は、その他の成分として乳化剤、酸変性オレフィン重合体等を含有してもよい。
【0075】
乳化剤としては、公知のものが挙げられ、例えば、長鎖アルキルカルボン酸塩、スルホコハク酸アルキルエステル塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩等が挙げられる。
酸変性オレフィン重合体としては、質量平均分子量が1,000〜5,000のオレフィン重合体(ポリエチレン、ポリプロピレン等)を、官能基を有する化合物(不飽和カルボン酸化合物等)で変性したものが挙げられる。不飽和カルボン酸化合物としては、例えば、アクリル酸、マレイン酸、イタコン酸、無水マレイン酸、無水イタコン酸、マレイン酸モノアミド等が挙げられる。
【0076】
オレフィン系ゴム状重合体の水性分散体の調製方法は、限定されない。調製方法としては、例えば、公知の溶融混練手段(ニーダー、バンバリーミキサー、多軸スクリュー押出機等)でオレフィン系ゴム状重合体および必要に応じて酸変性オレフィン重合体を溶融混練し、機械的せん断力を与えて分散させ、乳化剤を含む水性媒体に添加する方法;オレフィン系ゴム状重合体および必要に応じて酸変性オレフィン重合体を炭化水素溶媒(ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、ベンゼン、トルエン、キシレン等)に乳化剤とともに溶解し、水性媒体に添加して乳化させた後、十分に撹拌し、炭化水素溶媒を留去する方法等が挙げられる。
【0077】
オレフィン系ゴム状重合体が架橋処理される場合、酸変性オレフィン重合体の添加方法は、限定されない。オレフィン系ゴム状重合体と酸変性オレフィン重合体とを混合した後に架橋処理をしてもよいし、オレフィン系ゴム状重合体と酸変性オレフィン重合体とをそれぞれ架橋処理した後に混合してもよい。
【0078】
シリコーン系ゴム状重合体は、ポリオルガノシロキサンであることが好ましい。
ポリオルガノシロキサンとしては、特に制限はないが、ビニル重合性官能基を有するポリオルガノシロキサンが好ましく、ビニル重合性官能基を含有するシロキサン単位0.3〜3モル%と、ジメチルシロキサン単位97〜99.7モル%とからなり、3個以上のシロキサン結合を有するケイ素原子がポリジメチルシロキサ中の全ケイ素原子に対し1モル%以下であるポリオルガノシロキサンがより好ましい。
ポリオルガノシロキサンには、必要に応じて、構成成分としてシロキサン系架橋剤が含まれていてもよい。
【0079】
ジメチルシロキサンとしては、例えば、3員環以上のジメチルシロキサン系環状体が挙げられるが、中でも、3員環〜7員環のものが好ましい。具体的にはヘキサメチルシクロトリシロキサン、オクタメチルシクロテトラシロキサン、デカメチルシクロペンタシロキサン、ドデカメチルシクロヘキサシロキサン等が挙げられ、これらは1種でまたは2種以上を組み合わせて使用できる。
【0080】
ビニル重合性官能基含有シロキサンとしては、ビニル重合性官能基を含有し、かつ、ジメチルシロキサンとシロキサン結合を介して結合しうるものであれば制限されないが、ジメチルシロキサンとの反応性を考慮すると、ビニル重合性官能基を含有する各種アルコキシシラン化合物が好ましい。具体的には、β−メタクリロイルオキシエチルジメトキシメチルシラン、γ−メタクリロイルオキシプロピルジメトキシメチルシラン、γ−メタクリロイルオキシプロピルメトキシジメチルシラン、γ−メタクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メタクリロイルオキシプロピルエトキシジエチルシラン、γ−メタクリロイルオキシプロピルジエトキシメチルシランおよび∂−メタクリロイルオキシブチルジエトキシメチルシラン等のメタクリロイルオキシシロキサン、テトラメチルテトラビニルシクロテトラシロキサン等のビニルシロキサン、p−ビニルフエニルジメトキシメチルシランさらにγ−メルカプトプロピルジメトキシメチルシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン等のメルカプトシロキサンが挙げられる。これらビニル重合性官能基含有シロキサンは、1種でまたは2種以上を組み合わせて使用できる。
【0081】
シロキサン系架橋剤としては、3官能性または4官能性のシラン系架橋剤、例えばトリメトキシメチルシラン、トリエトキシフェニルシラン、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラブトキシシラン等が挙げられる。
【0082】
ポリオルガノシロキサンの製造方法は、限定されない。例えば、以下の方法により製造できる。
まず、ジメチルシロキサンとビニル重合性官能基を有するシロキサンとからなるシロキサン混合物に、必要に応じてシロキサン系架橋剤を添加し、次いで、乳化剤および水によって乳化させてシロキサン混合物水性分散体を得る。次いで、高速回転による剪断力で微粒子化するホモミキサーや、高圧発生機による噴出力で微粒子化するホモジナイザー等を使用して、シロキサン混合物水性分散体を微粒子化させる。ここで、ホモジナイザー等の高圧乳化装置を使用すると、ポリオルガノシロキサンの粒子径の分布が小さくなるので好ましい。次いで、微粒子化したシロキサン混合物水性分散体を、酸触媒を含む酸水溶液中に添加して高温下で重合させる。そして、反応液を冷却し、さらに苛性ソーダ、苛性カリ、炭酸ナトリウム等のアルカリ性物質で中和することで重合を停止させて、水性分散体に分散したポリオルガノシロキサンを得る。
【0083】
上記ポリオルガノシロキサンの製造において、乳化剤としては、アニオン系乳化剤が好ましい。アニオン系乳化剤としては、例えば、アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウム、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル硫酸エステルナトリウムなどが挙げられる。これらの中でも、特にアルキルベンゼンスルホン酸ナトリウム、ラウリルスルホン酸ナトリウムなどのスルホン酸系の乳化剤が好ましい。これらの乳化剤は、シロキサン混合物100質量部(固形分として)に対して、0.05質量部〜 5質量部程度の範囲で使用される。
【0084】
酸触媒としては、脂肪族スルホン酸、脂肪族置換ベンゼンスルホン酸、脂肪族置換ナフタレンスルホン酸などのスルホン酸類および硫酸、塩酸、硝酸などの鉱酸類が挙げられる。これらの酸触媒は、1種でまたは2種以上を組み合わせて使用できる。これらの中でも、ポリオルガノシロキサンの水性分散体の安定化作用に優れているため、脂肪族置換ベンゼンスルホン酸が好ましく、n−ドデシルベンゼンスルホン酸が特に好ましい。また、n−ドデシルベンゼンスルホン酸と硫酸などの鉱酸とを併用すると、ポリオルガノシロキサンの水性分散体に使用した乳化剤が、熱可塑性樹脂組成物の発色性に影響を及ぼすことを極力抑えることができる。
【0085】
ジエン系−アクリル系複合ゴム状重合体、シリコーン系−アクリル系複合ゴム状重合体等の複合ゴムの製造方法は、特に制限されない。例えば、アクリル系ゴム状重合体の水性分散体と他のゴム成分の水性分散体とをヘテロ凝集または共肥大化する方法;アクリル系ゴム状重合体の水性分散体または他のゴム成分水性分散体のいずれか一方の存在下で他方を構成する単量体成分を重合させて複合化させる方法等が挙げられる。例えば、ジエン系ゴム状重合体またはシリコーン系ゴム状重合体の存在下で、(メタ)アクリル酸エステルと、架橋剤およびグラフト交叉剤のいずれか一方または両方とを含む単量体成分を乳化重合することにより、ジエン系−アクリル系複合ゴム状重合体またはシリコーン系−アクリル系複合ゴム状重合体が得られる。
【0086】
<ビニル系単量体成分(m2)>
ビニル系単量体成分(m2)は、少なくとも芳香族ビニル化合物およびシアン化ビニル化合物を含むことが好ましい。ビニル系単量体成分(m2)は、芳香族ビニル化合物およびシアン化ビニル化合物の他に、これらと共重合可能な他の単量体を、本発明の効果を損なわない範囲で含んでもよい。
【0087】
芳香族ビニル化合物としては、例えば、スチレン、α−メチルスチレン、o−,m−またはp−メチルスチレン、ビニルキシレン、p−t−ブチルスチレン、エチルスチレン等が挙げられ、熱可塑性樹脂組成物の流動性、成形品の発色性、耐衝撃性の点から、スチレン、α−メチルスチレンが好ましい。芳香族ビニル化合物は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
【0088】
芳香族ビニル化合物の含有率は、ビニル系単量体成分(m2)100質量%中65〜82質量%が好ましく、73〜80質量%がより好ましく、75〜80質量%がさらに好ましい。芳香族ビニル化合物の含有率が前記範囲内であれば、成形品の発色性、耐衝撃性がさらに優れる。
【0089】
シアン化ビニル化合物としては、例えば、アクリロニトリル、メタクリロニトリル等が挙げられる。シアン化ビニル化合物は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
【0090】
シアン化ビニル化合物の含有率は、ビニル系単量体成分(m2)100質量%中18〜35質量%が好ましく、20〜27質量%がより好ましく、20〜25質量%がさらに好ましい。シアン化ビニル化合物の含有率が前記範囲内であれば、成形品の発色性、耐衝撃性がさらに優れる。
【0091】
他の単量体としては、例えば、メタクリル酸エステル(メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸n−プロピル、メタクリル酸i−プロピル、メタクリル酸n−ブチル、メタクリル酸i−ブチル、メタクリル酸t−ブチル、メタクリル酸アミル、メタクリル酸イソアミル、メタクリル酸オクチル、メタクリル酸−2−エチルヘキシル、メタクリル酸デシル、メタクリル酸ラウリル、メタクリル酸シクロヘキシル、メタクリル酸ペンジル、メタクリル酸フェニル等)、マレイミド系化合物(N−メチルマレイミド、N−エチルマレイミド、N−n−プロピルマレイミド、N−i−プロピルマレイミド、N−n−ブチルマレイミド、N−i−ブチルマレイミド、N−tert−ブチルマレイミド、N−シクロアルキルマレイミド(N−シクロヘキシルマレイミド等)、N−アリールマレイミド(N−フェニルマレイミド、N−アルキル置換フェニルマレイミド、N−クロロフェニルマレイミド等)、N−アラルキルマレイミド等)、アクリル酸エステル(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、アクリル酸ブチル等)等が挙げられる。他の単量体は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
【0092】
<グラフト共重合体(F)>
グラフト共重合体(F)は、ゴム状重合体(E)の存在下にビニル系単量体成分(m2)を重合することによって得られる。
【0093】
グラフト共重合体(F)は、ゴム状重合体(E)20〜80質量%の存在下に、ビニル系単量体成分(m2)20〜80質量%(ただし、ゴム状重合体(E)とビニル系単量体成分(m2)との合計は100質量%である。)を重合して得られたものが好ましく、ゴム状重合体(E)25〜75質量%の存在下に、ビニル系単量体成分(m2)25〜75質量%を重合して得られたものがより好ましく、ゴム状重合体(E)30〜70質量%の存在下に、ビニル系単量体成分(m2)30〜70質量%を重合して得られたものがさらに好ましい。ゴム状重合体(E)の割合が前記範囲内であれば、グラフト共重合体(F)の生産性が良好であるとともに、成形品の発色性、耐衝撃性がさらに優れる。
【0094】
グラフト共重合体(F)の重合方法としては、公知の重合方法(乳化重合法、溶液重合法、懸濁重合法、塊状重合法)が挙げられる。
例えば、乳化重合により製造される際、ゴム状重合体(E)の水性分散体にビニル系単量体成分(m2)を加え、乳化剤の存在下でビニル系単量体成分(m2)をラジカル重合させることによりグラフト共重合体(F)の水性分散体が得られる。この際、グラフト率およびグラフト成分の分子量を制御するため、各種公知の連鎖移動剤を添加してもよい。
【0095】
ラジカル重合開始剤としては、過酸化物、アゾ系開始剤、酸化剤と還元剤とを組み合わせたレドックス系開始剤等が挙げられ、グラフト重合反応の制御を容易にできる点から、レドックス系開始剤が好ましく、硫酸第一鉄−エチレンジアミン四酢酸二ナトリウム塩−ロンガリット−ヒドロペルオキシドを組み合わせたスルホキシレート系開始剤が特に好ましい。
乳化剤としては、ゴム状重合体(E)の製造の際に用いた乳化剤が挙げられる。ゴム状重合体(E)の水性分散体に含まれる乳化剤をそのまま用い、グラフト重合の際に乳化剤を追加しなくてもよいし、必要に応じてグラフト重合の際に乳化剤を追加してもよい。
【0096】
グラフト共重合体(F)の水性分散体から、グラフト共重合体(F)を回収する方法としては、凝固剤を溶解させた熱水中に水性分散体を投入して、スラリー状態に凝析することによって回収する方法(湿式法);加熱雰囲気中にグラフト共重合体(F)の水性分散体を噴霧することによって、半直接的にグラフト共重合体(F)を回収する方法(スプレードライ法)等が挙げられる。
【0097】
凝固剤としては、無機酸(硫酸、塩酸、リン酸、硝酸等)、金属塩(塩化カルシウム、酢酸カルシウム、硫酸アルミニウム等)等が挙げられる。凝固剤は、重合で用いた乳化剤に対応させて選定される。すなわち、乳化剤として脂肪酸のナトリウムまたはカリウム塩、ロジン酸のナトリウムまたはカリウム塩等のカルボン酸のナトリウムまたはカリウム塩のみを用いた場合、どのような凝固剤を用いてもよい。乳化剤としてドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム等の酸性領域でも安定な乳化力を示す乳化剤が含まれている場合、金属塩を用いる必要がある。
【0098】
スラリー状態のグラフト共重合体(F)から乾燥状態のグラフト共重合体(F)を得る方法としては、洗浄によって、スラリーに残存する乳化剤残渣を水中に溶出させた後に、(i)該スラリーを遠心脱水機またはプレス脱水機で脱水し、さらに気流乾燥機等で乾燥する方法、(ii)圧搾脱水機、押出機等で脱水と乾燥とを同時に実施する方法等が挙げられる。
乾燥後には、グラフト共重合体(F)は、粉体または粒子状で得られる。また、圧搾脱水機または押出機から排出されたグラフト共重合体(F)を直接、熱可塑性樹脂組成物を製造する押出機または成形機に送ってもよい。
【0099】
<ビニル系単量体成分(m3)>
ビニル系単量体成分(m3)は、少なくともメタクリル酸エステルを含む。
ビニル系単量体成分(m3)は、メタクリル酸エステルの他に、マレイミド系化合物、芳香族ビニル化合物、アクリル酸エステル、およびメタクリル酸エステルと共重合可能な他のビニル系単量体の群から選ばれる1種または2種以上の単量体を、本発明の効果を損なわない範囲で含んでもよい。
【0100】
メタクリル酸エステルとしては、例えば、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸n−プロピル、メタクリル酸i−プロピル、メタクリル酸n−ブチル、メタクリル酸i−ブチル、メタクリル酸t−ブチル、メタクリル酸アミル、メタクリル酸イソアミル、メタクリル酸オクチル、メタクリル酸−2−エチルヘキシル、メタクリル酸デシル、メタクリル酸ラウリル、メタクリル酸シクロヘキシル、メタクリル酸ペンジル、メタクリル酸フェニル等が挙げられ、成形品の耐熱性および耐衝撃性がさらに優れる点から、メタクリル酸メチルおよびメタクリル酸エチルの少なくとも1種が好ましい。メタクリル酸エステルは、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
【0101】
メタクリル酸エステルの含有率は、成形品の耐引っ掻き傷性、発色性の点から、ビニル系単量体成分(m3)100質量%中50〜100質量%が好ましい。
【0102】
マレイミド系化合物としては、例えば、N−アルキルマレイミド(N−メチルマレイミド、N−エチルマレイミド、N−n−プロピルマレイミド、N−i−プロピルマレイミド、N−n−ブチルマレイミド、N−i−ブチルマレイミド、N−t−ブチルマレイミド等)、N−シクロアルキルマレイミド(N−シクロヘキシルマレイミド等)、N−アリールマレイミド(N−フェニルマレイミド、N−アルキル置換フェニルマレイミド、N−クロロフェニルマレイミド等)等が挙げられ、成形品の耐熱性および耐衝撃性がさらに優れる点から、N−アリールマレイミドが好ましく、N−フェニルマレイミドが特に好ましい。マレイミド系化合物は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
【0103】
芳香族ビニル化合物としては、例えば、スチレン、α−メチルスチレン、o−,m−またはp−メチルスチレン、ビニルキシレン、p−t−ブチルスチレン、エチルスチレン等が挙げられ、成形品の耐熱性および耐衝撃性がさらに優れる点から、スチレン、α−メチルスチレンが好ましい。芳香族ビニル化合物は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
【0104】
アクリル酸エステルとしては、例えば、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、アクリル酸ブチル等が挙げられ、成形品の耐熱性および耐衝撃性がさらに優れる点から、アクリル酸メチルが好ましい。アクリル酸エステルは、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
【0105】
他のビニル系単量体としては、例えば、シアン化ビニル化合物(アクリロニトリル、メタクリロニトリル等)等が挙げられる。他のビニル系単量体は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
【0106】
ビニル系単量体成分(m3)は、メタクリル酸エステルの含有率が50〜94質量%、マレイミド系化合物の含有率が5〜49質量%、芳香族ビニル化合物の含有率が1〜45質量%であることが好ましい。ビニル系単量体成分(m3)100質量%中の各化合物の含有率が前記の範囲内であれば、成形品の耐引っ掻き傷性、発色性、耐衝撃性、耐熱性がさらに優れる。
【0107】
<メタクリル酸エステル樹脂(G)>
メタクリル酸エステル樹脂(G)は、ビニル系単量体成分(m3)を重合することによって得られる。
重合方法は、限定されない。重合方法としては、公知の重合方法(乳化重合法、懸濁重合法、溶液重合法等)が挙げられる。
【0108】
乳化重合法によるメタクリル酸エステル樹脂(G)の製造方法としては、例えば、反応器内にビニル系単量体成分(m3)と乳化剤と重合開始剤と連鎖移動剤とを仕込み、加熱して重合し、メタクリル酸エステル樹脂(G)を含む水性分散体から析出法によってメタクリル酸エステル樹脂(G)を回収する方法が挙げられる。
乳化剤としては、通常の乳化重合用乳化剤(ロジン酸カリウム、アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウム等)が挙げられる。
重合開始剤としては、有機、無機の過酸化物系開始剤が挙げられる。
連鎖移動剤としては、メルカプタン類、α−メチルスチレンダイマー、テルペン類等が挙げられる。
析出法としては、水性分散体からグラフト共重合体(D)を回収するときと同様の方法を採用できる。
【0109】
懸濁重合法によるメタクリル酸エステル樹脂(G)の製造方法としては、例えば、反応器内にビニル系単量体成分(m3)と懸濁剤と懸濁助剤と重合開始剤と連鎖移動剤とを仕込み、加熱して重合し、スラリーを脱水、乾燥してメタクリル酸エステル樹脂(G)を回収する方法が挙げられる。
懸濁剤としては、トリカルシウムフォスファイト、ポリビニルアルコール等が挙げられる。
懸濁助剤としては、アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウム等が挙げられる。
重合開始剤としては、有機ペルオキシド類が挙げられる。
連鎖移動剤としては、メルカプタン類、α−メチルスチレンダイマー、テルペン類等が挙げられる。
【0110】
メタクリル酸エステル樹脂(G)は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
【0111】
<シリカ粒子(H)>
シリカ粒子(H)を構成するシリカとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択でき、例えば、気相法シリカ、結晶性シリカ、溶融シリカなどが挙げられる。
【0112】
シリカ粒子(H)の平均粒子径は1〜100nmが好ましく、1〜80nmがより好ましく、1〜50nmがさらに好ましい。シリカ粒子の平均粒子径が上記範囲内であると、得られる成形品の耐傷付き性、発色性が優れる。
【0113】
シリカ粒子(H)の表面は有機化されていてもよいし、有機化されていなくてもよい。得られる成形品の発色性、耐衝撃性が良好となることから、表面が有機化されていることが好ましい。
【0114】
シリカ粒子(H)は、求める物性に応じて合成してもいいし、市販のものを使用してもよい。
市販の水性シリカ粒子としては、例えば、スノーテックスOXS(酸性水性シリカゾル、日産化学工業(株)製)、スノーテックスOS(酸性水性シリカゾル、日産化学工業(株)製)、スノーテックスO(酸性水性シリカゾル、日産化学工業(株)製)、スノーテックスO−40(酸性水性シリカゾル、日産化学工業(株)製)、スノーテックスOL(酸性水性シリカゾル、日産化学工業(株)製)、スノーテックスOUP(酸性水性シリカゾル、日産化学工業(株)製)等が挙げられる。
市販の表面が有機化されたシリカ粒子としては、例えば、MEK−ST(メチルエチルケトン分散シリカゾル、日産化学工業(株)製)、MEK−ST−MS(メチルエチルケトン分散シリカゾル、日産化学工業(株)製)、MEK−ST−UP(メチルエチルケトン分散シリカゾル、日産化学工業(株)製)、MIBK−ST(メチルイソブチルケトン分散シリカゾル、日産化学工業(株)製)、EAC−ST(酢酸エチル分散シリカゾル、日産化学工業(株)製)、TOL−ST(トルエン分散シリカゾル、日産化学工業(株)製)、PMA−ST(プロピレンングリコールモノメチルエーテルアセテート分散シリカゾル、日産化学工業(株)製)等が挙げられる。
【0115】
シリカ粒子の表面を有機化する方法としては、特に制限はなく、公知の方法を採用することができる。例えば、シリカ粒子の表面のシラノール基を有機シラン化合物と反応させて共有結合を形成させることにより有機化する方法、シリカ粒子の表面をラジカル反応性を有するシラン化合物で反応させたのち乳化重合でポリマーをグラフトする方法等が挙げられる。
【0116】
シリカ粒子の表面のシラノール基と反応して共有結合を形成することができる有機シラン化合物としては、シラザン化合物、シロキサン化合物、アルコキシシラン、アルコキシシランの部分加水分解物、アルコキシシランの部分加水分解物オリゴマーが挙げられる。有機シラン化合物は、1種を単独で又は2種類以上を混合して用いることができる。
【0117】
シラザン化合物としては、例えば、ヘキサメチルジシラザン、ヘキサエチルジシラザンが挙げられる。
シロキサン化合物としては、例えば、ヘキサメチルジシロキサン、1,3−ジブチルテトラメチルジシロキサン、1,3−ジフェニルテトラメチルジシロキサン、1,3−ジビニルテトラメチルジシロキサン、ヘキサエチルジシロキサン及び3−グリシドキシプロピルペンタメチルジシロキサンが挙げられる。
【0118】
アルコキシシランとしては、例えば、トリメチルメトキシシラン、トリメチルエトキシシラン、トリメチルプロポキシシラン、フェニルジメチルメトキシシラン、クロロプロピルジメチルメトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラプロポキシシラン、テトラブトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、プロピルトリエトキシシラン、n−ブチルトリメトキシシラン、n−ヘキシルトリメトキシシラン、n−オクチルトリエトキシシラン、n−オクチルメチルジエトキシシラン、n−オクタデシルトリメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、フェニルメチルジメトキシシラン、フェネチルトリメトキシシラン、ドデシルトリメトキシシラン、n−オクタデシルトリエトキシシラン、フェニルジメチルエトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリス(β−メトキシエトキシ)シラン、γ−メタアクリルオキシプロピルトリメトキシシラン、γ−アクリルオキシプロピルトリメトキシシラン、γ−(メタアクリルオキシプロピル)メチルジメトキシシラン、γ−メタアクリルオキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ−メタアクリルオキシプロピルトリエトキシシラン、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、N−(β−アミノエチル)−(γ−アミノプロピル)メチルジメトキシシラン、N−(β−アミノエチル)−(γ−アミノプロピル)トリメトキシシラン、N−(β−アミノエチル)−(γ−アミノプロピル)トリエトキシシラン、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−フェニル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、3−イソシアネートプロピルトリエトキシシラン、トリフルオロプロピルトリメトキシシラン、ヘプタデカトリフルオロプロピルトリメトキシシラン、n−デシルトリメトキシシラン、ジメトキシジエトキシシラン、ビス(トリエトキシシリル)エタン及びヘキサエトキシジシロキサンが挙げられる。
【0119】
シリカ粒子の表面の有機化に用いる有機シラン化合物の使用量は、シリカ粒子100質量部に対して0.05〜20質量部が好ましく、0.1〜10質量部がより好ましい。有機シラン化合物の使用量が上記範囲内であれば、シリカ粒子の表面を十分に有機化することができて成形品の発色性が良好となる。
【0120】
<ビニル系単量体成分(m4)>
ビニル系単量体成分(m4)は、少なくとも芳香族ビニル化合物およびシアン化ビニル化合物を含む。
【0121】
芳香族ビニル化合物としては、例えば、スチレン、α−メチルスチレン、o−,m−またはp−メチルスチレン、ビニルキシレン、p−t−ブチルスチレン、エチルスチレン等が挙げられ、熱可塑性樹脂組成物の流動性、成形品の発色性、耐衝撃性の点から、スチレン、α−メチルスチレンが好ましい。芳香族ビニル化合物は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
【0122】
芳香族ビニル化合物の含有率は、ビニル系単量体成分(m4)100質量%中15〜95質量%が好ましい。芳香族ビニル化合物の含有率が前記範囲内であれば、成形品の耐衝撃性がさらに向上する。
【0123】
シアン化ビニル化合物としては、例えば、アクリロニトリル、メタクリロニトリル等が挙げられる。シアン化ビニル化合物は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
【0124】
シアン化ビニル化合物の含有率は、ビニル系単量体成分(m4)100質量%中5〜85質量%が好ましい。シアン化ビニル化合物の含有率が前記範囲内であれば、成形品の耐衝撃性がさらに向上する。
【0125】
ビニル系単量体成分(m4)は、必要に応じて、メタクリル酸エステル、マレイミド系化合物を含んでいてもよい。
メタクリル酸エステル、マレイミド系化合物としては、ビニル系単量体成分(m3)において例示したものが挙げられる。
【0126】
<スチレン系共重合体(I)>
スチレン系共重合体(I)は、ビニル系単量体成分(m4)を重合して得られる。
重合方法は、限定されない。重合方法としては、公知の重合方法(乳化重合法、懸濁重合法、塊状重合法、溶液重合法等)が挙げられ、成形品の耐熱性の点から、懸濁重合法、塊状重合法が好ましい。
【0127】
<他の熱可塑性樹脂>
他の熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリカーボネート、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリアセタール、変性ポリフェニレンエーテル(変性PPE)、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリアリレート、液晶ポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアミド(ナイロン)等が挙げられる。
【0128】
<各種添加剤>
各種添加剤としては、酸化防止剤、滑剤、加工助剤、顔料、充填剤、シリコーンオイル、パラフィンオイル等が挙げられる。
【0129】
<各成分の含有量>
エチレン・α−オレフィン共重合体(A)または架橋エチレン・α−オレフィン共重合体(C)の割合は、エチレン・α−オレフィン共重合体(A)または架橋エチレン・α−オレフィン共重合体(C)とゴム状重合体(E)との合計(100質量%)のうち、15〜85質量%であり、30〜70質量%が好ましい。
ゴム状重合体(E)の割合は、エチレン・α−オレフィン共重合体(A)または架橋エチレン・α−オレフィン共重合体(C)とゴム状重合体(E)との合計(100質量%)のうち、85〜15質量%であり、30〜70質量%が好ましい。
エチレン・α−オレフィン共重合体(A)または架橋エチレン・α−オレフィン共重合体(C)の割合およびジエン系ゴム状重合体(E)の割合が前記範囲内であれば、少ないゴム含有量で耐衝撃性、耐寒衝撃性を発現することができ、さらに、耐傷付き性、発色性、潤滑性にも優れる。
【0130】
エチレン・α−オレフィン共重合体(A)または架橋エチレン・α−オレフィン共重合体(C)とゴム状重合体(E)との合計の含有量(ゴム含有量)は、熱可塑性樹脂組成物100質量%中5〜30質量%が好ましく、10〜25質量%がより好ましい。ゴム含有量が前記範囲内であれば、熱可塑性樹脂組成物の流動性、成形品の耐衝撃性、耐寒衝撃性、耐傷付き性、発色性、潤滑性がさらに優れる。
【0131】
グラフト共重合体(D)およびグラフト共重合体(F)の合計の含有量は、グラフト共重合体(D)とグラフト共重合体(F)とメタクリル酸エステル樹脂(G)とスチレン系共重合体(I)との合計100質量%中5〜40質量%が好ましく、10〜30質量%がより好ましい。グラフト共重合体(D)およびグラフト共重合体(F)の合計の含有量が前記範囲内であれば、熱可塑性樹脂組成物の流動性、成形品の耐傷付き性、耐衝撃性、耐寒衝撃性、発色性、潤滑性、耐熱性等の物性バランスが優れる。
【0132】
メタクリル酸エステル樹脂(G)の含有量は、グラフト共重合体(D)とグラフト共重合体(F)とメタクリル酸エステル樹脂(G)とスチレン系共重合体(I)との合計100質量%中95〜60質量%が好ましく、90〜70質量%がより好ましい。メタクリル酸エステル樹脂(G)の含有量が前記範囲内であれば、熱可塑性樹脂組成物の流動性、成形品の耐傷付き性、耐衝撃性、耐寒衝撃性、発色性、潤滑性、耐熱性等の物性バランスが優れる。
【0133】
シリカ粒子(H)の含有量は、グラフト共重合体(D)とグラフト共重合体(F)とメタクリル酸エステル樹脂(G)とスチレン系共重合体(I)との合計100質量部に対し、0.1〜30質量部が好ましく、1〜15質量部がより好ましい。シリカ粒子(H)の含有量が前記範囲の下限値以上であると成形品の耐傷付き性が優れる傾向にあり、前記範囲の上限値以下であると成形品の発色性、耐衝撃性が優れる傾向にある。
【0134】
スチレン系共重合体(I)の含有量は、グラフト共重合体(D)とグラフト共重合体(F)とメタクリル酸エステル樹脂(G)とスチレン系共重合体(I)との合計100質量%中0〜40質量%が好ましく、熱可塑性樹脂組成物の流動性、成形品の耐衝撃性、耐寒衝撃性、耐熱性の点から、1〜40質量%がより好ましい。
【0135】
<平均粒子径>
熱可塑性樹脂組成物中のグラフト共重合体(D)に含まれるエチレン・α−オレフィン共重合体(A)または架橋エチレン・α−オレフィン共重合体(C)の平均粒子径は0.20〜0.60μmであり、0.30〜0.50μmが好ましい。平均粒子径が0.20μmよりも小さい場合には、成形品の耐衝撃性、耐寒衝撃性が劣る。平均粒子径が0.60μmよりも大きい場合には、成形品の耐衝撃性、耐寒衝撃性、発色性、耐擦り傷性、潤滑性が劣る。エチレン・α−オレフィン共重合体(A)または架橋エチレン・α−オレフィン共重合体(C)の平均粒子径が0.30μm〜0.50μmであれば、成形品の耐衝撃性、耐寒衝撃性、発色性、潤滑性、耐擦り傷性がさらに優れる。
【0136】
熱可塑性樹脂組成物中のグラフト共重合体(F)に含まれるゴム状重合体(E)の平均粒子径は、0.05〜0.18μmであり、0.07〜0.15μmが好ましい。平均粒子径が0.05μmよりも小さい場合、成形品の耐衝撃性、耐寒衝撃性が劣る。平均粒子径が0.18μmよりも大きい場合、成形品の耐衝撃性、耐寒衝撃性、発色性が劣る。
【0137】
グラフト共重合体(D)が、オレフィン樹脂水性分散体(B)中にてビニル系単量体成分(m1)を重合して得られたものである場合、オレフィン樹脂水性分散体(B)中のエチレン・α−オレフィン共重合体(A)の平均粒子径が、そのまま熱可塑性樹脂組成物中のグラフト共重合体(D)に含まれるエチレン・α−オレフィン共重合体(A)の平均粒子径を示すことを、電子顕微鏡の画像解析によって確認している。
グラフト共重合体(D)が、架橋エチレン・α−オレフィン共重合体(C)の水性分散体中にてビニル系単量体成分(m1)を重合して得られたものである場合、該水性分散体中の架橋エチレン・α−オレフィン共重合体(C)の平均粒子径が、そのまま熱可塑性樹脂組成物中のグラフト共重合体(D)に含まれる架橋エチレン・α−オレフィン共重合体(C)の平均粒子径を示すことを、電子顕微鏡の画像解析によって確認している。
グラフト共重合体(F)が、ゴム状重合体(E)の水性分散体中にてビニル系単量体成分(m2)を重合して得られたものである場合、該水性分散体中のゴム状重合体(E)の平均粒子径が、そのまま熱可塑性樹脂組成物中のグラフト共重合体(F)に含まれるゴム状重合体(E)の平均粒子径を示すことを、電子顕微鏡の画像解析によって確認している。
【0138】
<熱可塑性樹脂組成物の製造方法>
本発明の熱可塑性樹脂組成物は、グラフト共重合体(D)と、グラフト共重合体(F)と、メタクリル酸エステル樹脂(G)と、シリカ粒子(H)と、必要に応じて他の成分(スチレン系共重合体(I)、他の熱可塑性樹脂、各種添加剤)を混合することにより得られる。
【0139】
熱可塑性樹脂組成物の製造にあたり、各成分を混合する方法としては特に制限はなく、シリカ粒子(H)が熱可塑性樹脂組成物に均一に分散される方法であればよい。例えば、以下の方法(i)〜(iv)等が挙げられる。
(i)グラフト共重合体(D)、グラフト共重合体(F)又はメタクリル酸エステル樹脂(G)の水性分散体を、水媒体のコロイダルシリカとを混合したのちに、無機塩により凝固し、得られた凝固物(シリカ粒子(H)が分散したグラフト共重合体(D)、グラフト共重合体(F)又はメタクリル酸エステル樹脂(G))を回収し、該凝固物と他の成分とを混合する方法。
(ii)有機溶媒に溶解させたメタクリル酸エステル樹脂(G)とシリカ粒子、又は表面が有機化されたシリカ粒子、例えばオルガノシリカゾルとを混合したのちに、有機溶媒を除去して、シリカ粒子(H)が分散したメタクリル酸エステル樹脂(G)を得、該メタクリル酸エステル樹脂(G)と他の成分(グラフト共重合体(D)、グラフト共重合体(F)等)とを混合する方法。
(iii)シリカ粒子、又は表面を有機化されたシリカ粒子、例えば、オルガノシリカゾルの有機溶媒を前述のビニル系単量体成分(m3)に置換したのちに重合して、シリカ粒子(H)が分散したメタクリル酸エステル樹脂(G)を得、該メタクリル酸エステル樹脂(G)と、グラフト共重合体(D)、グラフト共重合体(F)等とを混合する方法。
(iv)ラジカル重合性の有機シラン化合物で処理したシリカ粒子にビニル系単量体成分(m3)をグラフト重合したのち、凝固し、得られた凝固物(シリカ粒子(H)が分散したメタクリル酸エステル樹脂(G))と他の成分(グラフト共重合体(D)、グラフト共重合体(F)等)とを混合する方法。
なかでも、オルガノシリカゾルの有機溶媒をビニル系単量体成分(m3)に置換したのちに懸濁重合することで、シリカ粒子(H)が均一分散したメタクリル酸エステル樹脂(G)を得、このようにシリカ粒子(H)を均一分散状態で含むメタクリル酸エステル樹脂(G)をグラフト共重合体(D)、グラフト共重合体(F)等と混合する方法が、熱可塑性樹脂の生産性、得られる成形品の発色性が良好となることから好ましい。
【0140】
<作用効果>
以上説明した本発明の熱可塑性樹脂組成物にあっては、質量平均分子量(Mw)および分子量分布(Mw/Mn)が特定の範囲内にあるエチレン・α−オレフィン共重合体(A)またはこれを架橋処理した架橋エチレン・α−オレフィン共重合体(C)の存在下にビニル系単量体成分(m1)を重合して得られたグラフト共重合体(D)と、ゴム状重合体(E)の存在下にビニル系単量体成分(m2)を重合して得られたグラフト共重合体(F)と、メタクリル酸エステル樹脂(G)と、シリカ粒子(H)とを含み、熱可塑性樹脂組成物中のエチレン・α−オレフィン共重合体(A)または架橋エチレン・α−オレフィン共重合体(C)とジエン系ゴム状重合体(E)とが特定の平均粒子径であり、熱可塑性樹脂組成物中のエチレン・α−オレフィン共重合体(A)または架橋エチレン・α−オレフィン共重合体(C)とジエン系ゴム状重合体(E)とが特定の割合であるため、流動性が良好であり、また、耐傷付き性、発色性、耐衝撃性、耐寒衝撃性、潤滑性に優れる成形品を得ることができる。また、成形品に耐熱性を付与しても、耐衝撃性を損なうことがない。
【0141】
「成形品」
本発明の成形品は、本発明の熱可塑性樹脂組成物を公知の成形方法によって成形加工して得られる。
成形方法としては、例えば、射出成形法、プレス成形法、押出成形法、真空成形法、ブロー成形法等が挙げられる。
成形品の用途としては、車輌内外装部品、事務機器、家電、建材等が挙げられる。
【0142】
以上説明した本発明の成形品にあっては、本発明の熱可塑性樹脂組成物を用いているため、耐傷付き性、発色性、耐衝撃性、耐寒衝撃性、潤滑性に優れる。また、メタクリル酸エステル樹脂(G)として特定の共重合組成のものを用いたり、スチレン系共重合体(H)を用いたりすれば、耐熱性にも優れる。
【実施例】
【0143】
以下、具体的に実施例を示す。ただし、本発明は、これら実施例に限定されるものではない。
以下に記載の「%」は「質量%」、「部」は「質量部」を意味する。
以下の実施例および比較例における各種測定および評価方法は、以下の通りである。
【0144】
<質量平均分子量(Mw)、分子量分布(Mw/Mn)の測定方法>
GPC(GPC:Waters社製「GPC/V2000」、カラム:昭和電工社製「Shodex AT−G+AT−806MS」)を用い、o−ジクロロベンゼン(145℃)を溶媒として、ポリスチレン換算での質量平均分子量(Mw)、数平均分子量分子量(Mn)を測定し、分子量分布(Mw/Mn)を算出した。
【0145】
<結晶化度>
理学電機(株)製、広角X線回折装置RAD−RX型を用いて測定したX線回折スペクトルより求めた。
【0146】
<平均粒子径の測定方法>
マイクロトラック(日機装社製「ナノトラック150」)を用い、測定溶媒として純水を用いて測定した体積平均粒子径(MV)を平均粒子径とした。
なお、オレフィン樹脂水性分散体(B)に分散しているエチレン・α−オレフィン共重合体(A)や、水性分散体に分散している架橋エチレン・α−オレフィン共重合体(C)や、水性分散体に分散しているゴム状重合体(E)の平均粒子径が、そのまま熱可塑性樹脂組成物中のエチレン・α−オレフィン共重合体(A)や架橋エチレン・α−オレフィン共重合体(C)やゴム状重合体(E)の平均粒子径を示すことを、電子顕微鏡の画像解析によって確認した。
【0147】
<ゲル含有率の測定方法>
架橋エチレン・α−オレフィン共重合体(C)の水性または溶媒分散体を希硫酸にて凝固させ、水洗、乾燥して得られる凝固粉試料[D1]0.5gを、200mL、110℃のトルエン中に5時間浸漬し、次いで、200メッシュ金網にて濾過し、残渣を乾燥し、その乾燥物[D2]の質量を測定し、下記式(1)から、架橋エチレン・α−オレフィン共重合体(C)のゲル含有率を求めた。
ゲル含有率(%)=乾燥物質量[D2](g)/凝固粉試料質量[D1](g)×100 ・・・(1)
【0148】
<溶融混練1>
グラフト共重合体(D)、グラフト共重合体(F)、メタクリル酸エステル樹脂(G)、シリカ粒子(H)、必要に応じて他の成分を混合し、30mmφの真空ベント付き2軸押出機(池貝社製「PCM30」)で、シリンダー温度200〜260℃、93.325kPa真空にて溶融混練を行い、熱可塑性樹脂組成物(1)を得た。さらに、溶融混練後に、ペレタイザー(創研社製「SH型ペレタイザー」)を用いてペレット化を行った。
【0149】
<溶融混練2>
グラフト共重合体(D)、グラフト共重合体(F)、メタクリル酸エステル樹脂(G)、必要に応じて他の成分を混合した合計量100部に対して、シリカ粒子(H)、カーボンブラック0.8部を混合し、30mmφの真空ベント付き2軸押出機(池貝社製「PCM30」)で、シリンダー温度200〜260℃、93.325kPa真空にて溶融混練を行い、熱可塑性樹脂組成物(2)を得た。さらに、溶融混練後に、ペレタイザー(創研社製「SH型ペレタイザー」)を用いてペレット化を行った。
【0150】
<メルトボリュームレート(MVR)の測定>
熱可塑性樹脂組成物(1)について、ISO1133:2011にしたがい、MVRを測定した。なお、MVRは熱可塑性樹脂組成物の流動性の目安となる。
【0151】
<射出成形1>
熱可塑性樹脂組成物(1)のペレットを射出成型機(東芝機械社製、「IS55FP−1.5A」)によりシリンダー温度200〜270℃、金型温度60℃の条件で成形し、縦80mm、横10mm、厚さ4mmの成形品を得た。得られた成形品(成形品(Ma1))をシャルピー衝撃試験用成形品、荷重たわみ温度測定用成形品として用いた。
【0152】
<射出成形2>
熱可塑性樹脂組成物(2)のペレットを射出成型機(東芝機械社製、「IS55FP−1.5A」)によりシリンダー温度200〜270℃、金型温度60℃の条件で成形し、縦100mm、横100mm、厚さ3mmの成形品を得た。得られた成形品(成形品(Ma2))を落球衝撃試験用成形品、発色性評価用成形品、耐引っ掻き傷性評価用成形品、耐擦り傷性評価用成形品、耐候性評価用成形品として用いた。
【0153】
<射出成形3>
熱可塑性樹脂組成物(1)のペレットを射出成形機(住友重機工業製「SG150−SYCAPM IV」)によってシリンダー温度200〜260℃、金型温度60℃の条件で成形し、
図2に示す構造の成形品(試験片21および試験片22)を得た。得られた成形品(成形品(Ma3))を潤滑性評価用成形品として用いた。
【0154】
<耐衝撃性の評価:シャルピー衝撃試験>
成形品(Ma1)について、ISO179−1:2010にしたがい、23℃の条件でシャルピー衝撃試験(ノッチ付)を行い、シャルピー衝撃強度を測定した。
【0155】
<耐寒衝撃性の評価:落球衝撃試験>
−30℃に温調した成形品(Ma2)について、以下の手順で落球衝撃強度を測定した。重さ230gの鋼球を10cmの高さから成形品(Ma2)に落下させ、割れなければ10cm毎に落下高さを高くして割れや亀裂発生の有無を確認した。割れや亀裂が3枚以上発生した落下高さから10cmを除した高さを耐寒落球衝撃高さとし、耐寒落球衝撃高さが50cm以上のとき耐寒落球衝撃性に優れると判定した。
【0156】
<耐熱性の評価>
成形品(Ma1)について、ISO75:2004に準拠し、1.83MPa、4mm、フラットワイズ法で荷重たわみ温度(℃)を測定した。
【0157】
<発色性の評価>
成形品(Ma2)について、分光測色計(コニカミノルタオプティプス社製「CM−3500d」)を用いて明度L
*を、SCE方式にて測定した。こうして測定されたL
*を「L
*(ma)」とする。L
*が低いほど黒色となり、発色性が良好と判定した。
【0158】
<耐引っ掻き傷性の評価>
鉛筆硬度試験機を用い、7.35Nの荷重で、3Hの硬度の鉛筆を成形品(Ma2)の表面に押しつけ、その状態で成形品(Ma2)を5cmほど移動させることによって、成形品(Ma2)の表面を鉛筆で引っ掻き、成形品(Ma2)に傷を付けた。傷を付けた成形品(Mb)の表面の明度L
*を、分光測色計を用いて、SCE方式にて測定した。こうして測定されたL
*を「L
*(mb)」とする。
上記の結果から、成形品(Mb)の傷の目立ちやすさの判定指標ΔL
*を下記式(3)から算出した。ΔL
*(mb−ma)の絶対値が大きいほど傷が目立ちやすい。
ΔL
*(mb−ma)=L
*(mb)−L
*(ma) ・・・(3)
ΔL
*(mb−ma)の絶対値が1以下のとき、傷が目立たず、成形品の意匠性を損なわない。
ΔL
*(mb−ma)の絶対値が1.0超〜1.5以下のとき、傷は目立ちにくく、成形品の意匠性を損なわない。
ΔL
*(mb−ma)の絶対値が1.5超のとき、傷が目立ち、成形品の意匠性を損なう。
【0159】
<耐擦り傷性の評価>
図1に示すように、先端部11が半球形に形成された棒状の治具10を用意し、先端部11に、ガーゼを8枚重ねた積層シート12を被せた。成形品(Ma2)13の表面に対して、棒状の治具10が直角になるように、積層シート12が被せられた先端部11を接触させ、先端部11を成形品(Ma2)13の表面において水平方向(図中矢印方向)に摺動させ、100回往復させた。その際、加える荷重は9.8Nとした。100回往復させた後、傷を付けた成形品(Mc)の表面の明度L
*を、分光測色計を用いて、SCE方式にて測定した。こうして測定されたL
*を「L
*(mc)」とする。
上記の結果から、成形品(Mc)の傷の目立ちやすさの判定指標ΔL
*を下記式(4)から算出した。ΔL
*(mc−ma)の絶対値が大きいほど傷が目立ちやすい。
ΔL
*(mc−ma)=L
*(mc)−L
*(ma)・・・(4)
ΔL
*(mc−ma)の絶対値が3.0未満のとき、傷が目立たず、成形品の意匠性を損なわない。
ΔL
*(mc−ma)の絶対値が3.0以上〜7.0以下のとき、傷は目立ちにくく、成形品の意匠性を損なわない。
ΔL
*(mc−ma)の絶対値が7.0超のとき、傷が目立ち、成形品の意匠性を損なう。
【0160】
(潤滑性の評価:脱脂前)
成形品(Ma3)において、
図2に示すリブ構造21aを有する試験片21および平面部分を有する試験片22を用い、荷重4.9Nまたは9.8Nをかけながら往復運動を行ったときに、きしみ音が発生するか否かを調べた。同様の試験を5回行ったときの、きしみ音の発生と発生した試験回数から、下記基準で評価した。△以上を潤滑性があり、きしみ音の発生抑制効果があるとした。
◎:荷重4.9Nと9.8Nのいずれでもきしみ音が発生しない。
○:荷重9.8Nの場合は小さなきしみ音が発生するが、荷重4.9Nの場合は発生しない。
△:荷重4.9Nと荷重9.8Nのいずれでもきしみ音が発生するが、発生した試験回数がそれぞれの荷重で4回未満である。
×:荷重4.9Nと荷重9.8Nのいずれでもきしみ音が発生し、発生した試験回数がいずれかの荷重で4回以上である。
【0161】
(潤滑性の評価:脱脂後)
成形品(Ma3)において、
図2に示すリブ構造21aを有する試験片21および平面部分を有する試験片22を60℃にて10日間アニールした後、試験片21および試験片22の表面をイソプロピルアルコールで脱脂することによってブリード成分を取り除いた。脱脂後の基指紋の発生を、脱脂前の潤滑性評価方法と同様にして調べ、下記基準で評価した。△以上を潤滑性の永続性があるとした。
◎:荷重4.9Nと9.8Nのいずれでもきしみ音が発生しない。
○:荷重9.8Nの場合は小さなきしみ音が発生するが、荷重4.9Nの場合は発生しない。
△:荷重4.9Nと荷重9.8Nのいずれでも小さなきしみ音が発生するが、発生した試験回数がそれぞれの荷重で4回未満である。
×:荷重4.9Nと荷重9.8Nのいずれでもきしみ音が発生すし、発生した試験回数がいずれかの荷重で4回以上である。
【0162】
<耐候性の評価>
成形品(Ma2)を、サンシャインウェザーメーター(スガ試験機(株)製)を用い、ブラックパネル温度63℃、サイクル条件60分(降雨12分)の条件で1000時間処理した。そして、その処理前後の変色の度合い(ΔE)を色差計で測定して評価した。ΔEが小さいほど耐候性が良好である。
【0163】
<各成分>
以下の例では、下記のエチレン・α−オレフィン共重合体(A)、オレフィン樹脂水性分散体成分(B)、架橋エチレン・α−オレフィン共重合体(C)、グラフト共重合体(D)、グラフト共重合体(F)、メタクリル酸エステル樹脂(G)、フッ素樹脂(H)、スチレン系共重合体(I)を用いた。
【0164】
<エチレン・α−オレフィン共重合体(A)>
(エチレン・プロピレン共重合体(A−1)の調製)
20L撹拌機付きステンレス重合槽を十分に窒素置換した後に、脱水精製したヘキサン10Lを添加し、8.0mmol/Lに調製したエチルアルミニウムセスキクロリド(Al(C
2H
5)
1.5・Cl
1.5)のヘキサン溶液を、5L/hの量で連続的に1時間供給した後、さらに触媒として0.8mmol/Lに調整したVO(OC
2H
5)Cl
2のヘキサン溶液を5L/hの量で、ヘキサンを5L/hの量で連続的に供給した。一方、重合槽上部から、重合槽内の重合液が常に10Lになるように重合液を連続的に抜き出した。バブリング管を用いてエチレンを2000L/hの量で、プロピレンを1000L/hの量で、水素を9L/hの量で供給し、重合反応を35℃で行った。
前記条件で重合反応を行い、エチレン・プロピレン共重合体(A−1)を含む重合溶液を得た。得られた重合溶液を、塩酸で脱灰した後に、メタノールに投入して析出させた後、乾燥させ、エチレン・プロピレン共重合体(A−1)を得た。エチレン・プロピレン共重合体(A−1)のポリマーの性状を表1に示す。
【0165】
(エチレン・プロピレン共重合体(A−2)〜(A−5)の調製)
表1に示すように水素の供給量を変更した以外は、エチレン・プロピレン共重合体(A−1)と同様にして、エチレン・プロピレン共重合体(A−2)〜(A−5)を得た。エチレン・プロピレン共重合体(A−2)〜(A−5)のポリマーの性状を表1に示す。
【0166】
(エチレン・プロピレン共重合体(A−6)の調製)
20L撹拌機付きステンレス重合槽を十分に窒素置換した後に、脱水精製したヘキサン10Lを添加し、プロピレン110L(標準状態)、水素800mLを添加した。40℃まで加熱した後に、全圧が0.6MPa[gage]となるようにエチレンで加圧した。内圧が0.6MPa[gage]になったところで、トリイソブチルアルミニウム(TIBA)の1.0mM/mLヘキサン溶液10mLを窒素で圧入した。あらかじめ調製しておいた、トリフェニルカルベニウム(テトラキスペンタフルオロフェニル)ボレートをホウ素換算で0.16mM、[ジメチル(t−ブチルアミド)(テトラメチル−η5−シクロペンタジエニル)シラン]チタンクロリドを0.0004mMの量で含むトルエン溶液30mLを、窒素で圧入し重合を開始した。その後、5分間、40℃になるように温度調整し、かつ圧力が0.6MPa[gage]となるようにエチレンの供給を行なった。重合開始5分後、メタノール50mLを挿入して重合を停止し、大気圧まで脱圧し、エチレン・プロピレン共重合体(A−6)を含む重合溶液を得た。得られた重合溶液は、塩酸で脱灰した後に、メタノールに投入して析出させた後、乾燥させ、エチレン・プロピレン共重合体(A−6)を得た。エチレン・プロピレン共重合体(A−6)のポリマーの性状を表1に示す。
【0167】
(エチレン・プロピレン共重合体(A−8)の調製)
触媒としてVO(OC
2H
5)Cl
2に代えてVCl
4を用いた以外はエチレン・プロピレン共重合体(A−3)と同様にして、エチレン・プロピレン共重合体(A−8)を得た。エチレン・プロピレン共重合体(A−8)のポリマーの性状を表1に示す。
【0168】
(エチレン・プロピレン共重合体(A−7)の調製)
エチレン・プロピレン共重合体(A−3)30部とエチレン・プロピレン共重合体(A−8)70部とを混合し、30mmφの真空ベント付き2軸押出機(池貝社製、「PCM30」)で200℃、93.325kPa真空にて溶融混練し、エチレン・プロピレン共重合体(A−7)を調製した。エチレン・プロピレン共重合体(A−7)のポリマーの性状を表1に示す。
【0169】
【表1】
【0170】
<オレフィン樹脂水性分散体成分(B)>
(オレフィン樹脂水性分散体(B−1)の調製)
エチレン・プロピレン共重合体(A−1)100部と、酸変性オレフィン重合体として無水マレイン酸変性ポリエチレン(三井化学社製、「三井ハイワックス 2203A」、質量平均分子量:2,700、酸価:30mg/g)20部と、アニオン系乳化剤としてオレイン酸カリウム5部とを混合した。
この混合物を2軸スクリュー押出機(池貝社製、「PCM30」、L/D=40)のホッパーから4kg/hで供給し、該2軸スクリュー押出機のベント部に設けた供給口より、水酸化カリウム0.5部とイオン交換水2.4部を混合した水溶液を連続的に供給しながら、220℃に加熱して溶融混練して押出した。溶融混練物を2軸スクリュー押出機の先端に取り付けた冷却装置に連続的に供給し、90℃まで冷却した。そして、2軸スクリュー押出機先端より吐出させた固体を、80℃の温水中に投入し、連続的に分散させて、固形分濃度40質量%付近まで希釈して、オレフィン樹脂水性分散体(B−1)を得た。オレフィン樹脂水性分散体(B−1)に分散しているエチレン・α−オレフィン共重合体(A)の平均粒子径を表2に示す。
【0171】
(オレフィン樹脂水性分散体(B−2)〜(B−8)の調製)
表2に示すように、エチレン・α−オレフィン共重合体(A)として(A−1)を(A−2)〜(A−8)へ変更した以外は、オレフィン樹脂水性分散体(B−1)と同様にして、オレフィン樹脂水性分散体(B−2)〜(B−8)を得た。
各オレフィン樹脂水性分散体(B−2)〜(B−8)に分散しているエチレン・α−オレフィン共重合体(A)の平均粒子径を表2に示す。
【0172】
(オレフィン樹脂水性分散体(B−9)〜(B−16)の調製)
表3に示すように、乳化する際の水酸化カリウムの添加部数、イオン交換水の添加部数を変更した以外は、オレフィン樹脂水性分散体(B−3)と同様にして、オレフィン樹脂水性分散体(B−9)〜(B−16)を得た。
各オレフィン樹脂水性分散体(B−9)〜(B−16)に分散しているエチレン・α−オレフィン共重合体(A)の平均粒子径を表3に示す。
【0173】
【表2】
【0174】
【表3】
【0175】
<架橋エチレン・α−オレフィン共重合体(C)>
(架橋エチレン・α−オレフィン共重合体(C−1)の調製)
オレフィン樹脂水性分散体(B−1)(固形分として100部)に、固形分濃度が35%になるようにイオン交換水を加え、有機過酸化物としてt−ブチルクミルペルオキシド1部、多官能性化合物としてジビニルベンゼン1部を添加し、130℃で5時間反応させて、架橋エチレン・α−オレフィン共重合体(C−1)を調製した。架橋エチレン・α−オレフィン共重合体(C−1)のゲル含有率、平均粒子径を表4に示す。
【0176】
(架橋エチレン・α−オレフィン共重合体(C−2)〜(C−20)の調製)
表4〜6に示すようにオレフィン樹脂水性分散体(B)の種類とt−ブチルクミルペルオキシドの添加量を変更した以外は、架橋エチレン・α−オレフィン共重合体(C−1)と同様にして、架橋エチレン・α−オレフィン共重合体(C−2)〜(C−20)を得た。架橋エチレン・α−オレフィン共重合体(C−2)〜(C−20)のゲル含有率、平均粒子径を表4〜6に示す。
【0177】
(架橋エチレン・α−オレフィン共重合体(C−21)の調製)
エチレン・α−オレフィン共重合体(A−3)100部に対し、有機過酸化物としてα,α’−ジ(t−ブチルペルオキシ)ジイソプロピルベンゼン0.5部と、ジビニルベンゼン1.0部とを混合し、30mmφの真空ベント付き2軸押出機(池貝社製、「PCM‐30」)で、220℃、93.325kPa真空にて溶融混練を行った後、細かく粉砕することで、架橋エチレン・α−オレフィン共重合体(C−21)を得た。架橋エチレン・α−オレフィン共重合体(C−21)のゲル含有率、平均粒子径を表6に示す。
【0178】
【表4】
【0179】
【表5】
【0180】
【表6】
【0181】
<グラフト共重合体(D)>
(グラフト共重合体(D−1)の調製)
撹拌機付きステンレス重合槽に、架橋エチレン・α−オレフィン共重合体(C−1)(エチレン・プロピレン共重合体(A−1)の固形分として70部)を入れ、架橋エチレン・α−オレフィン共重合体(C−1)に固形分濃度が30%になるようにイオン交換水を加え、硫酸第一鉄0.006部、ピロリン酸ナトリウム0.3部およびフラクトース0.35部を仕込み、温度を80℃とした。スチレン23.4部、アクリロニトリル6.6部およびクメンヒドロペルオキシド0.6部を150分間連続的に添加し、重合温度を80℃に保ち乳化重合を行った。重合後、グラフト共重合体(D−1)を含む水性分散体に酸化防止剤を添加し、硫酸にて固形分の析出を行い、洗浄、脱水、乾燥の工程を経て、粉状のグラフト共重合体(D−1)を得た。
【0182】
(グラフト共重合体(D−2)〜(D−20)の調製)
表7〜9に示すように架橋エチレン・α−オレフィン共重合体(C)の種類を変更した以外は、グラフト共重合体(D−1)と同様にして、グラフト共重合体(D−2)〜(D−20)を得た。
【0183】
(グラフト共重合体(D−21)の調製)
撹拌機付きステンレス重合槽に、架橋エチレン・α−オレフィン共重合体(C−21)70部、トルエン300部を仕込み、内容物を70℃で1時間撹拌して均一に溶解した。十分に窒素置換を行った後、スチレン23.4部、アクリロニトリル6.6部、t−ドデシルメルカプタン0.24部、t−ブチルペルオキシイソプロピルモノカーボネート0.22部を添加し、内温を110℃まで昇温し、4時間反応させた。内温を120℃に昇温し、2時間反応させた。重合後、内温を100℃まで冷却し、オクタデシル−3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェノール)−プロピオネート0.2部を添加した。反応混合物を抜き出し、水蒸気蒸留によって未反応物と溶媒を留去した。30mmφの真空ベント付き2軸押出機(池貝社製、「PCM30」)で220℃、93.325kPa真空にて、揮発分を実質的に脱揮させ、ペレット化し、グラフト共重合体(D−21)を得た。グラフト共重合体(D−21)のグラフト率を測定したところ26%であった。電子顕微鏡により、グラフト共重合体(D−21)中のエチレン・α−オレフィン共重合体(A)の平均粒子径を確認したところ、0.39μmであった。
【0184】
(グラフト共重合体(D−22)の調製)
表9に示すように架橋エチレン・α−オレフィン共重合体(C)をオレフィン樹脂水性分散体(B−3)に変更した以外は、グラフト共重合体(D−1)と同様にして、グラフト共重合体(D−22)を得た。
【0185】
【表7】
【0186】
【表8】
【0187】
【表9】
【0188】
<グラフト共重合体(F)>
(グラフト共重合体(F−1)の調製)
オクタメチルシクロテトラシロキサン9 8 部とγ−メタクリロイルオキシプロピルジメトキシメチルシラン2部とを混合してシロキサン系混合物100部を得た。これに、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム0.67部と脱イオン水300部からなる水溶液を添加し、ホモミキサーで10000回転/ 分で2分間撹拌した後、ホモジナイザーに20MPaの圧力で1回通し、安定な予備混合オルガノシロキサンラテックスを得た。
一方、試薬注入容器、冷却管、ジャケット加熱器および攪拌装置を備えた反応器内に、ドデシルベンゼンスルホン酸10部、脱イオン水90部を投入し、10%のドデシルベンゼンスルホン酸水溶液を調製した。この水溶液を85℃に加熱した状態で、予備混合したオルガノシロキサンラテックスを4時間にわたって滴下し、滴下終了後1時間その温度を保持した後、40℃以下に冷却した。次いで、この反応物を苛性ソーダ水溶液でpH7に中和し重合を完結することで、ポリオルガノシロキサン(Ea)水性分散体(固形分濃度16.8%)を得た。
【0189】
次に、試薬注入容器、冷却管、ジャケット加熱器及び撹拌装置を備えた反応器内に、ポリオルガノシロキサン(Ea)水性分散体119.5部、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル硫酸ナトリウム0.8部を仕込み、イオン交換水203部を添加し、混合した。その後、n−ブチルアクリレート53.2部、アリルメタクリレート0.21部、1,3−ブチレングリコールジメタクリレート0.11部及びターシャリーブチルハイドロパーオキサイド0.13部からなる混合物を添加した。この反応器に窒素気流を通じることによって、雰囲気の窒素置換を行い、60℃まで昇温した。反応器の内部の温度が60℃になった時点で、硫酸第一鉄0.0001部、エチレンジアミン四酢酸二ナトリウム塩0.0003部及びロンガリット0.24部をイオン交換水10部に溶解させた水溶液を添加し、ラジカル重合を開始させた。アクリレート成分の重合により、液温は78℃まで上昇した。1時間この状態を維持し、アクリレート成分の重合を完結させて、ポリオルガノシロキサン(Ea)と(メタ)アクリル酸エステル系単量体単位と架橋剤および/またはグラフト交叉剤とを含有するポリ(メタ)アクリル酸エステルとからなる複合ゴム状重合体(E−1)の水性分散体を得た。水性分散体に分散している複合ゴム状重合体(E−1)の体積均粒子径は0.08μmであった。
反応器内部の液温が60℃に低下した後、ロンガリット0.4部をイオン交換水10部に溶解した水溶液を添加した。次いで、アクリロニトリル11.1部、スチレン33.2部及びターシャリーブチルハイドロパーオキサイド0.2部の混合液を約1時間にわたって滴下し重合した。滴下終了後1時間保持した後、硫酸第一鉄0.0002部、エチレンジアミン四酢酸二ナトリウム塩0.0006部及びロンガリット0.25部をイオン交換水10部に溶解させた水溶液を添加した。次いで、アクリロニトリル7.4部、スチレン22.2部及びターシャリーブチルハイドロパーオキサイド0.1部の混合液を約40分間にわたって滴下し重合した。滴下終了後1時間保持した後、冷却して、複合ゴム状重合体(E−1)にアクリロニトリル−スチレン共重合体をグラフトさせたグラフト共重合体(F−1)の水性分散体を得た。次いで、酢酸カルシウムを5%の割合で溶解した水溶液150部を60℃に加熱し撹拌した。その酢酸カルシウム水溶液中にグラフト共重合体(F−1)の水性分散体100部を徐々に滴下して凝固させた。得られた凝固物を分離し、洗浄した後、乾燥させて、グラフト共重合体(F−1)の乾燥粉末を得た。
【0190】
(グラフト共重合体(F−2)の調製)
試薬注入容器、冷却管、ジャケット加熱器及び撹拌装置を備えた反応器内に、ポリオルガノシロキサン(Ea)水性分散体119.5部、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル硫酸ナトリウム0.94部を仕込み、イオン交換水203部を添加し、混合した。その後、n−ブチルアクリレート53.2部、アリルメタクリレート0.21部、1,3−ブチレングリコールジメタクリレート0.11部及びターシャリーブチルハイドロパーオキサイド0.13部からなる混合物を添加した。この反応器に窒素気流を通じることによって、雰囲気の窒素置換を行い、60℃まで昇温した。反応器の内部の温度が60℃になった時点で、硫酸第一鉄0.0001部、エチレンジアミン四酢酸二ナトリウム塩0.0003部及びロンガリット0.24部をイオン交換水10部に溶解させた水溶液を添加し、ラジカル重合を開始させた。アクリレート成分の重合により、液温は78℃まで上昇した。1時間この状態を維持し、アクリレート成分の重合を完結させて、ポリオルガノシロキサン(Ea)と(メタ)アクリル酸エステル系単量体単位と架橋剤および/またはグラフト交叉剤とを含有するポリ(メタ)アクリル酸エステルとからなる複合ゴム状重合体(E−2)の水性分散体を得た。水性分散体に分散している複合ゴム状重合体(E−2)の体積平均粒子径は0.04μmであった。
反応器内部の液温が60℃に低下した後、ロンガリット0.4部をイオン交換水10部に溶解した水溶液を添加した。次いで、アクリロニトリル11.1部、スチレン33.2部及びターシャリーブチルハイドロパーオキサイド0.2部の混合液を約1時間にわたって滴下し重合した。滴下終了後1時間保持した後、硫酸第一鉄0.0002部、エチレンジアミン四酢酸二ナトリウム塩0.0006部及びロンガリット0.25部をイオン交換水10部に溶解させた水溶液を添加した。次いで、アクリロニトリル7.4部、スチレン22.2部及びターシャリーブチルハイドロパーオキサイド0.1部の混合液を約40分間にわたって滴下し重合した。滴下終了後1時間保持した後、冷却して、複合ゴム状重合体(E−2)にアクリロニトリル−スチレン共重合体をグラフトさせたグラフト共重合体(F−2)の水性分散体を得た。次いで、酢酸カルシウムを5%の割合で溶解した水溶液150部を60℃に加熱し撹拌した。その酢酸カルシウム水溶液中にグラフト共重合体(F−2)の水性分散体100部を徐々に滴下して凝固させた。得られた凝固物を分離し、洗浄した後、乾燥させて、グラフト共重合体(F−2)の乾燥粉末を得た。
【0191】
(グラフト共重合体(F−3)の調製)
試薬注入容器、冷却管、ジャケット加熱器及び撹拌装置を備えた反応器内に、ポリオルガノシロキサン(Ea)水性分散体119.5部、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル硫酸ナトリウム0.9部を仕込み、イオン交換水203部を添加し、混合した。その後、n−ブチルアクリレート53.2部、アリルメタクリレート0.21部、1,3−ブチレングリコールジメタクリレート0.11部及びターシャリーブチルハイドロパーオキサイド0.13部からなる混合物を添加した。この反応器に窒素気流を通じることによって、雰囲気の窒素置換を行い、60℃まで昇温した。反応器の内部の温度が60℃になった時点で、硫酸第一鉄0.0001部、エチレンジアミン四酢酸二ナトリウム塩0.0003部及びロンガリット0.24部をイオン交換水10部に溶解させた水溶液を添加し、ラジカル重合を開始させた。アクリレート成分の重合により、液温は78℃まで上昇した。1時間この状態を維持し、アクリレート成分の重合を完結させて、ポリオルガノシロキサン(Ea) と( メタ) アクリル酸エステル系単量体単位と架橋剤および/ またはグラフト交叉剤とを含有するポリ(メタ)アクリル酸エステル とからなる複合ゴム状重合体(E−3)の水性分散体を得た。水性分散体に分散している複合ゴム状重合体(E−3)の体積平均粒子径は0.05μmであった。
反応器内部の液温が60℃に低下した後、ロンガリット0.4部をイオン交換水10部に溶解した水溶液を添加した。次いで、アクリロニトリル11.1部、スチレン33.2部及びターシャリーブチルハイドロパーオキサイド0.2部の混合液を約1時間にわたって滴下し重合した。滴下終了後1時間保持した後、硫酸第一鉄0.0002部、エチレンジアミン四酢酸二ナトリウム塩0.0006部及びロンガリット0.25部をイオン交換水10部に溶解させた水溶液を添加した。次いで、アクリロニトリル7.4部、スチレン22.2部及びターシャリーブチルハイドロパーオキサイド0.1部の混合液を約40分間にわたって滴下し重合した。滴下終了後1時間保持した後、冷却して、複合ゴム状重合体(E−3)にアクリロニトリル−スチレン共重合体をグラフトさせたグラフト共重合体(F−3)の水性分散体を得た。次いで、酢酸カルシウムを5%の割合で溶解した水溶液150部を60℃に加熱し撹拌した。その酢酸カルシウム水溶液中にグラフト共重合体(F−3)の水性分散体100部を徐々に滴下して凝固させた。得られた凝固物を分離し、洗浄した後、乾燥させて、グラフト共重合体(F−3)の乾燥粉末を得た。
【0192】
(グラフト共重合体(F−4)の調製)
試薬注入容器、冷却管、ジャケット加熱器及び撹拌装置を備えた反応器内に、ポリオルガノシロキサン(Ea)水性分散体119.5部、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル硫酸ナトリウム0.51部を仕込み、イオン交換水203部を添加し、混合した。その後、n−ブチルアクリレート53.2部、アリルメタクリレート0.21部、1,3−ブチレングリコールジメタクリレート0.11部及びターシャリーブチルハイドロパーオキサイド0.13部からなる混合物を添加した。この反応器に窒素気流を通じることによって、雰囲気の窒素置換を行い、60℃まで昇温した。反応器の内部の温度が60℃になった時点で、硫酸第一鉄0.0001部、エチレンジアミン四酢酸二ナトリウム塩0.0003部及びロンガリット0.24部をイオン交換水10部に溶解させた水溶液を添加し、ラジカル重合を開始させた。アクリレート成分の重合により、液温は78℃まで上昇した。1時間この状態を維持し、アクリレート成分の重合を完結させて、ポリオルガノシロキサン(Ea)と(メタ)アクリル酸エステル系単量体単位と架橋剤および/またはグラフト交叉剤とを含有するポリ(メタ)アクリル酸エステルとからなる複合ゴム状重合体(E−4)の水性分散体を得た。水性分散体に分散している複合ゴム状重合体(E−4)の体積平均粒子径は0.18μmであった。
反応器内部の液温が60℃に低下した後、ロンガリット0.4部をイオン交換水10部に溶解した水溶液を添加した。次いで、アクリロニトリル11.1部、スチレン33.2部及びターシャリーブチルハイドロパーオキサイド0.2部の混合液を約1時間にわたって滴下し重合した。滴下終了後1時間保持した後、硫酸第一鉄0.0002部、エチレンジアミン四酢酸二ナトリウム塩0.0006部及びロンガリット0.25部をイオン交換水10部に溶解させた水溶液を添加した。次いで、アクリロニトリル7.4部、スチレン22.2部及びターシャリーブチルハイドロパーオキサイド0.1部の混合液を約40分間にわたって滴下し重合した。滴下終了後1時間保持した後、冷却して、複合ゴム状重合体(E−4)にアクリロニトリル−スチレン共重合体をグラフトさせたグラフト共重合体(F−4)の水性分散体を得た。次いで、酢酸カルシウムを5%の割合で溶解した水溶液150部を60℃に加熱し撹拌した。その酢酸カルシウム水溶液中にグラフト共重合体(F−4)の水性分散体100部を徐々に滴下して凝固させた。得られた凝固物を分離し、洗浄した後、乾燥させて、グラフト共重合体(F−4)の乾燥粉末を得た。
【0193】
(グラフト共重合体(F−5)の調製)
試薬注入容器、冷却管、ジャケット加熱器及び撹拌装置を備えた反応器内に、ポリオルガノシロキサン(Ea)水性分散体119.5部、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル硫酸ナトリウム0.33部を仕込み、イオン交換水203部を添加し、混合した。その後、n−ブチルアクリレート53.2部、アリルメタクリレート0.21部、1,3−ブチレングリコールジメタクリレート0.11部及びターシャリーブチルハイドロパーオキサイド0.13部からなる混合物を添加した。この反応器に窒素気流を通じることによって、雰囲気の窒素置換を行い、60℃まで昇温した。反応器の内部の温度が60℃になった時点で、硫酸第一鉄0.0001部、エチレンジアミン四酢酸二ナトリウム塩0.0003部及びロンガリット0.24部をイオン交換水10部に溶解させた水溶液を添加し、ラジカル重合を開始させた。アクリレート成分の重合により、液温は78℃まで上昇した。1時間この状態を維持し、アクリレート成分の重合を完結させて、ポリオルガノシロキサン(Ea)と(メタ)アクリル酸エステル系単量体単位と架橋剤および/またはグラフト交叉剤とを含有するポリ(メタ)アクリル酸エステルとからなる複合ゴム状重合体(E−5)の水性分散体を得た。水性分散体に分散している複合ゴム状重合体(E−5)の体積平均粒子径は0.24μmであった。
反応器内部の液温が60℃に低下した後、ロンガリット0.4部をイオン交換水10部に溶解した水溶液を添加した。次いで、アクリロニトリル11.1部、スチレン33.2部及びターシャリーブチルハイドロパーオキサイド0.2部の混合液を約1時間にわたって滴下し重合した。滴下終了後1時間保持した後、硫酸第一鉄0.0002部、エチレンジアミン四酢酸二ナトリウム塩0.0006部及びロンガリット0.25部をイオン交換水10部に溶解させた水溶液を添加した。次いで、アクリロニトリル7.4部、スチレン22.2部及びターシャリーブチルハイドロパーオキサイド0.1部の混合液を約40分間にわたって滴下し重合した。滴下終了後1時間保持した後、冷却して、複合ゴム状重合体(E−5)にアクリロニトリル−スチレン共重合体をグラフトさせたグラフト共重合体(F−5)の水性分散体を得た。次いで、酢酸カルシウムを5%の割合で溶解した水溶液150部を60℃に加熱し撹拌した。その酢酸カルシウム水溶液中にグラフト共重合体(F−5)の水性分散体100部を徐々に滴下して凝固させた。得られた凝固物を分離し、洗浄した後、乾燥させて、グラフト重合体共(F−5)の乾燥粉末を得た。
【0194】
(グラフト共重合体(F−6)の調製)
撹拌機を備えた耐圧容器に脱イオン水150部、ブタジエンモノマー100部、硬化脂肪酸カリ石鹸3.0部、有機スルホン酸ソーダ0.3部、ターシャルドデシルメルカプタン0.2部、過硫酸カリウム0.3部、及び水酸化カリウム0.14部を仕込み、窒素雰囲気下で撹拌しながら温度を60℃に上げて重合を開始し、重合率65%のときに過硫酸カリウム0.1部を溶解した脱イオン水5部を上記耐圧容器に加えて重合温度を70℃に上げ、反応時間13時間、重合転化率95%で重合を完結し、平均粒子径0.10μm、固形分52.0%のゴム状重合体(E−6)のラテックスを得た。
試薬注入容器、冷却管、ジャケット加熱機および撹拌装置を備えた反応器内に、イオン交換水200部(ポリブタジエンラテックス中の水も含む)、不均化ロジン酸カリウム0.3部(固形分)、硫酸第一鉄七水塩0.01部、ピロリン酸ナトリウム0.2部、結晶ブドウ糖0.5部を仕込み、完全に溶解した後に、ゴム状重合体(E−6)のラテックス(固形分50部)を添加、混合した。
反応器内の内容物を撹拌しながら60℃まで昇温させ、スチレン39部とアクリロニトリル11部を2時間かけて連続的に滴下、供給してグラフト重合させた。その間、反応器内温を60℃に保つようにジャケット温度を制御した。滴下終了後70℃まで昇温させ、さらに1時間保ってグラフト重合反応を完結させた。冷却後、酸化防止剤(ジラウリルチオジプロピオネート)を添加し、グラフト共重合体(F−6)のラテックスを得た。
得られたグラフト共重合体(F−6)のラテックスを、その1倍量の2.5%硫酸水溶液(80℃)中に撹拌下で投入し、さらに90℃で5分間保持して凝固させてグラフト共重合体(F−6)のスラリーを得た。そして、そのスラリーの水洗と脱水を2度繰り返した後、一晩70℃で静置し、乾燥して乳白色粉末のグラフト共重合体(F−6)を得た。
【0195】
(グラフト共重合体(F−7)の調製)
アルケニルコハク酸ジカリウム0.6部、イオン交換水175部、アクリル酸n−ブチル50部、メタクリル酸アリル0.16部、1,3−ブチレングリコールジメタクリレート0.08部、およびt−ブチルヒドロペルオキシド0.1部の混合物を反応器に投入した。反応器に窒素気流を通じることによって、反応器内を窒素置換し、60℃まで昇温した。内温が50℃となった時点で、硫酸第一鉄0.00015部、エチレンジアミン四酢酸二ナトリウム塩0.00045部、ロンガリット0.24部、およびイオン交換水5部からなる水溶液を添加して重合を開始させ、内温を75℃に上昇させた。さらにこの状態を1時間維持し、平均粒子径0.11μmのゴム状重合体(E−7)を得た。
反応器の内温を75℃に保ったまま、ゴム状重合体(E−7)50部(固形分として)に対して、ロンガリット0.15部、アルケニルコハク酸ジカリウム0.65部、およびイオン交換水10部からなる水溶液を添加し、ついで、アクリロニトリル6.3部、スチレン18.7部、およびt−ブチルヒドロペルオキシド0.11部からなる混合液を1時間にわたって滴下し、グラフト重合させた。滴下終了から5分後に、硫酸第一鉄0.001部、エチレンジアミン四酢酸二ナトリウム塩0.003部、ロンガリット0.15部、およびイオン交換水5部からなる水溶液を添加し、ついで、アクリロニトリル11部、スチレン39部、t−ブチルヒドロペルオキシド0.19部、およびn−オクチルメルカプタン0.014部からなる混合液を1時間にわたって滴下しグラフト重合させた。滴下終了後、内温を75℃に10分間保持した後、冷却し、内温が60℃となった時点で、酸化防止剤(吉富製薬工業社製、アンテージW500)0.2部およびアルケニルコハク酸ジカリウム0.2部をイオン交換水5部に溶解した水溶液を添加した。ついで、反応生成物の水性分散体を硫酸水溶液で凝固、水洗した後、乾燥してグラフト共重合体(F−7)を得た。
【0196】
グラフト共重合体(F−1)〜(F−7)の調製に用いたゴム状重合体(E)およびグラフト共重合体(F)中のゴム状重合体(E)の平均粒子径を表10に示す。
【0197】
【表10】
【0198】
<メタクリル酸エステル樹脂(G)>
(メタクリル酸エステル樹脂(G−1)の調製)
撹拌機付きステンレス重合槽にイオン交換水150部、メタクリル酸メチル99部、アクリル酸メチル1部、2,2’−アゾビス(イソブチロニトリル)0.2部、n−オクチルメルカプタン0.25部、カルシウムヒドロオキシアパタイト0.47部、アルケニルコハク酸カリウム0.003部を仕込んだ。重合槽の内温を75℃にして3時間反応させ、90℃に昇温し1時間反応させた。内容物を抜き出し、遠心脱水機で洗浄し、乾燥させて粉状のメタクリル酸エステル樹脂(G−1)を得た。単量体の使用量を表11に示す。
【0199】
(メタクリル酸エステル樹脂(G−2)の調製)
撹拌機付きステンレス重合槽にイオン交換水150部、メタクリル酸メチル82部、N−フェニルマレイミド12部、スチレン6部、2,2’−アゾビス(イソブチロニトリル)0.2部、n−オクチルメルカプタン0.25部、ポリビニルアルコール0.7部を仕込んだ。重合槽の内温を75℃にして3時間反応させ、90℃まで昇温し1時間反応させた。内容物を抜き出し、遠心脱水機で洗浄し、乾燥させて粉状のメタクリル酸エステル樹脂(G−2)を得た。単量体の使用量を表11に示す。
【0200】
(シリカ粒子(H)が分散したメタクリル酸エステル樹脂(G−3)の調製)
撹拌機付きステンレス重合槽に、MEK−ST(日産化学工業株式会社製オルガノシリカゾル、分散媒:メチルエチルケトン(MEK)、平均粒子径16nm)のMEKを留去することで得られたシリカ粒子(H)20部をメタクリル酸メチル79.2部、アクリル酸メチル0.8部からなる溶液に分散させた分散液、イオン交換水150部、2,2’−アゾビス(イソブチロニトリル)0.2部、n−オクチルメルカプタン0.25部、カルシウムヒドロオキシアパタイト0.47部、アルケニルコハク酸カリウム0.003部を仕込んだ。重合槽の内温を75℃にして3時間反応させ、90℃に昇温し1時間反応させた。内容物を抜き出し、遠心脱水機で洗浄し、乾燥させて粉状のメタクリル酸エステル樹脂(G−3)を得た。単量体およびシリカ粒子の使用量を表11に示す。
【0201】
(シリカ粒子(H)が分散したメタクリル酸エステル樹脂(G−4)の調製)
撹拌機付きステンレス重合槽に、MEK−ST(日産化学工業株式会社製オルガノシリカゾル、分散媒:MEK、平均粒子径16nm)のMEKを留去することで得られたシリカ粒子(H)20部をメタクリル酸メチル65.6部、N−フェニルマレイミド9.6部、スチレン4.8部からなる溶液に分散させた分散液、イオン交換水150部、2,2’−アゾビス(イソブチロニトリル)0.2部、n−オクチルメルカプタン0.25部、カルシウムヒドロオキシアパタイト0.47部、アルケニルコハク酸カリウム0.003部を仕込んだ。重合槽の内温を75℃にして3時間反応させ、90℃に昇温し1時間反応させた。内容物を抜き出し、遠心脱水機で洗浄し、乾燥させて粉状のメタクリル酸エステル樹脂(G−4)を得た。単量体およびシリカ粒子の使用量を表11に示す。
【0202】
【表11】
【0203】
<スチレン系共重合体(I)>
(スチレン系共重合体(I−1)の調製)
窒素置換した撹拌機付きステンレス重合槽に、イオン交換水120部、ポリビニルアルコール0.1部、2,2’−アゾビス(イソブチロニトリル)0.3部、アクリロニトリル25部、スチレン75部、t−ドデシルメルカプタン0.35部を仕込み、開始温度60℃として5時間反応させた。120℃に昇温し、4時間反応させた。内容物を取り出し、スチレン系共重合体(I−1)を得た。単量体の使用量を表12に示す。
【0204】
(スチレン系共重合体(I−2)の調製)
撹拌機付きステンレス重合槽に、イオン交換水150部、メタクリル酸メチル10部、アクリロニトリル22部、スチレン68部、2,2’−アゾビス(イソブチロニトリル)0.2部、n−オクチルメルカプタン0.25部、カルシウムヒドロオキシアパタイト0.47部、アルケニルコハク酸カリウム0.003部を仕込み、内温を75℃まで昇温し、3時間反応させた。90℃まで昇温し、60分間保持することで反応を完結させた。内容物を取り出し、遠心脱水機での洗浄、脱水を繰り返し、乾燥させてスチレン系共重合体(I−2)を得た。単量体の使用量を表12に示す。
【0205】
(スチレン系共重合体(I−3)の調製)
撹拌機付きステンレス重合槽に、イオン交換水150部、N−フェニルマレイミド30部、アクリロニトリル15部、スチレン55部、2,2’−アゾビス(イソブチロニトリル)0.2部、n−オクチルメルカプタン0.25部、カルシウムヒドロオキシアパタイト0.47部、アルケニルコハク酸カリウム0.003部を仕込み、内温を75℃まで昇温し、3時間反応させた。90℃まで昇温し、60分間保持することで反応を完結させた。内容物を取り出し、遠心脱水機での洗浄、脱水を繰り返し、乾燥させてスチレン系共重合体(I−3)を得た。単量体の使用量を表12に示す。
【0206】
【表12】
【0207】
[実施例1]
グラフト共重合体(D−2)10部、グラフト共重合体(F−1)14部、メタクリル酸エステル樹脂(G−2)36部、シリカ粒子(H)が分散したメタクリル酸エステル樹脂(G−4)50部(シリカ粒子(H)10部を含む。)を混合し、30mmφの真空ベント付き2軸押出機(池貝社製、「PCM30」)で240℃、93.325kPa真空にて溶融混練し、熱可塑性樹脂組成物を調製した。熱可塑性樹脂組成物のMVRを表13に示す。
熱可塑性樹脂組成物をペレット化し、各種成形品を成形し、耐衝撃性、耐寒衝撃性、発色性、耐引っ掻き傷性、耐擦り傷性、耐熱性、潤滑性(きしみ音)を評価した。結果を表13に示す。
【0208】
[実施例2〜45]
表13〜18(表13〜18中のシリカ粒子(H)(部)は、配合したメタクリル酸エステル樹脂(G−3)〜(G−4)中に含まれるシリカ粒子(H)の量を示す。)に示す配合処方に変更した以外は、実施例1と同様にして熱可塑性樹脂組成物を調製し、MVRを測定した。
熱可塑性樹脂組成物をペレット化し、各種成形品を成形し、耐衝撃性、耐寒衝撃性、発色性、耐引っ掻き傷性、耐擦り傷性、耐熱性、潤滑性(きしみ音)を評価した。結果を表13〜18に示す。
【0209】
[比較例1〜14]
表19〜20(表19〜20中のシリカ粒子(H)(部)は、配合したメタクリル酸エステル樹脂(G−3)〜(G−4)中に含まれるシリカ粒子(H)の量を示す。)に示す配合処方に変更した以外は、実施例1と同様にして熱可塑性樹脂組成物を調製し、MVRを測定した。
熱可塑性樹脂組成物をペレット化し、各種成形品を成形し、耐衝撃性、耐寒衝撃性、発色性、耐引っ掻き傷性、耐擦り傷性、耐熱性、潤滑性(きしみ音)を評価した。結果を表19〜20に示す。
【0210】
【表13】
【0211】
【表14】
【0212】
【表15】
【0213】
【表16】
【0214】
【表17】
【0215】
【表18】
【0216】
【表19】
【0217】
【表20】
【0218】
実施例1〜45の熱可塑性樹脂組成物は流動性に優れていた。また、実施例1〜45で得られた成形品は、耐引っ掻き傷性、耐擦り傷性、耐衝撃性、耐寒衝撃性、発色性、潤滑性(きしみ音)、耐熱性、耐候性が優れていた。
一方、比較例1〜14で得られた成形品は、耐引っ掻き傷性、耐擦り傷性、耐衝撃性、耐寒衝撃性、発色性、潤滑性(きしみ音)のいずれか1以上の特性が不充分であった。
【0219】
したがって、本発明の熱可塑性樹脂組成物は、流動性が優れており、本発明の熱可塑性樹脂組成物を用いると、耐傷付き性、耐衝撃性、耐寒衝撃性、発色性、潤滑性に優れた成形品が得られ、車輌内外装部品、事務機器、家電、建材等の用途に適用できることがわかる。