(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023094527
(43)【公開日】2023-07-05
(54)【発明の名称】樹脂組成物及びその成形品
(51)【国際特許分類】
C08L 101/00 20060101AFI20230628BHJP
C08L 33/06 20060101ALI20230628BHJP
【FI】
C08L101/00
C08L33/06
【審査請求】未請求
【請求項の数】11
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2022160442
(22)【出願日】2022-10-04
(31)【優先権主張番号】P 2021209503
(32)【優先日】2021-12-23
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(71)【出願人】
【識別番号】000002440
【氏名又は名称】積水化成品工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100107641
【弁理士】
【氏名又は名称】鎌田 耕一
(74)【代理人】
【識別番号】110002239
【氏名又は名称】弁理士法人G-chemical
(74)【代理人】
【識別番号】100122471
【弁理士】
【氏名又は名称】籾井 孝文
(74)【代理人】
【識別番号】100121636
【弁理士】
【氏名又は名称】吉田 昌靖
(74)【代理人】
【識別番号】100150212
【弁理士】
【氏名又は名称】上野山 温子
(72)【発明者】
【氏名】山口 陽平
(72)【発明者】
【氏名】岡本 光一朗
【テーマコード(参考)】
4J002
【Fターム(参考)】
4J002AA011
4J002AC031
4J002AC061
4J002AC081
4J002AC111
4J002BB151
4J002BC021
4J002BC031
4J002BC041
4J002BC061
4J002BG041
4J002BG051
4J002BG061
4J002BG062
4J002BN141
4J002BN151
4J002CF031
4J002CF041
4J002CF061
4J002CF071
4J002CF081
4J002CF101
4J002CG001
4J002CG011
4J002CG021
4J002CG031
4J002FA092
4J002FD027
4J002FD068
4J002FD079
4J002FD099
4J002FD109
4J002FD136
4J002FD169
4J002FD207
4J002GN00
4J002GQ00
(57)【要約】
【課題】流動性の低下を抑制しつつ、樹脂内部において高い応力緩和性と優れた光拡散性とを有する樹脂組成物、及びその成形品を提供すること。
【解決手段】本発明の実施形態による樹脂組成物は、ポリカーボネート系樹脂、芳香族ビニルモノマー由来の構成単位とシアン化ビニルモノマー由来の構成単位とを含むビニル系共重合体、ポリエステル系樹脂、スチレン系樹脂、及び(メタ)アクリル系樹脂からなる群より選択される少なくとも1種の熱可塑性樹脂からなる基材樹脂(A)15重量部~99重量部と、多孔質性樹脂粒子(B)0.01重量部~20重量部と、を含有する。
【選択図】なし
【特許請求の範囲】
【請求項1】
ポリカーボネート系樹脂、芳香族ビニルモノマー由来の構成単位とシアン化ビニルモノマー由来の構成単位とを含むビニル系共重合体、ポリエステル系樹脂、スチレン系樹脂、及び(メタ)アクリル系樹脂からなる群より選択される少なくとも1種の熱可塑性樹脂からなる基材樹脂(A)15重量部~99重量部と、
多孔質性樹脂粒子(B)0.01重量部~20重量部と、
を含有する樹脂組成物。
【請求項2】
引張応力緩和試験において、前記樹脂組成物の応力緩和率R1と前記基材樹脂(A)の応力緩和率R0とが下記式(1)を満たし、
0.3%≦R1-R0≦5.0%・・・・(1)
前記引張応力緩和試験が、試験片(幅:6mm、厚み:1mm、試験片形状:JIS K7127記載のダンベル状5号形)に引張力を与えて、1.5%の引張ひずみを印加し、前記1.5%の引張ひずみを印加した時から5分後まで前記引張ひずみを保持する試験であり、
前記応力緩和率Rは、下記式(2):
R(%)=(σ0-σ5)/σ0×100 (2)
から算出され、ここで、σ0は、前記試験片に前記1.5%の引張ひずみが印加された時における前記試験片の引張応力を表し、σ5は、前記試験片に前記1.5%の引張ひずみが印加された時から5分後における前記試験片の引張応力を表す、請求項1に記載の樹脂組成物。
【請求項3】
前記多孔質性樹脂粒子(B)の体積平均粒子径が1μm~50μmである、請求項1に記載の樹脂組成物。
【請求項4】
前記多孔質性樹脂粒子(B)が、多孔質性の表面及び内部を有する表面多孔質性樹脂粒子(B1)及び非孔質性の表面と多孔質性の内部とを有する中空多孔質性樹脂粒子(B2)から選択される少なくとも1種を含む、請求項1に記載の樹脂組成物。
【請求項5】
前記表面多孔質性樹脂粒子(B1)の比表面積が70m2/g~300m2/gである、請求項4に記載の樹脂組成物。
【請求項6】
前記表面多孔質性樹脂粒子(B1)が、メタクリル酸メチル由来の構成単位と(メタ)アクリル系架橋性モノマー由来の構成単位とを含む重合体を含み、
前記重合体を構成する構成単位全量における前記メタクリル酸メチル由来の構成単位の含有割合が1重量%~50重量%であり、
前記重合体を構成する構成単位全量における前記(メタ)アクリル系架橋性モノマー由来の構成単位の含有割合が50重量%~99重量%である、請求項4に記載の樹脂組成物。
【請求項7】
前記中空多孔質性樹脂粒子(B2)の比表面積が1m2/g~30m2/gであり、嵩比重が0.01g/cm3~0.6g/cm3である、請求項4に記載の樹脂組成物。
【請求項8】
前記中空多孔質性樹脂粒子(B2)が、ビニル系モノマー由来の構成単位及びエチレン系不飽和基を有するリン酸エステル系モノマー由来の構成単位からなる群から選択される少なくとも1種を含む重合体を含む、請求項4に記載の樹脂組成物。
【請求項9】
難燃剤、流動性向上剤、熱安定剤、酸化防止剤、着色剤、離型剤、軟化剤、帯電防止剤、及び耐衝撃性改良剤を含む群から選択される少なくとも1種をさらに含有する、請求項1に記載の樹脂組成物。
【請求項10】
請求項1から9のいずれか一項に記載の樹脂組成物を含む、成形品。
【請求項11】
車両用機器の筐体、電気機器の筐体、電子機器の筐体、IT機器の筐体、計測機器の筐体、又は自動車内外装部材である、請求項10に記載の成形品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、樹脂組成物及びその成形品に関する。より詳しくは、本発明は、引張弾性率及び流動性の低下を防止しつつ、樹脂内部における光拡散性及び応力緩和性が向上され、車両用機器の筐体、電気機器の筐体、電子機器の筐体、IT機器の筐体、計測機器の筐体、自動車内外装部材等として有用な樹脂組成物及びその成形品に関する。
【背景技術】
【0002】
車両用機器の筐体、電気機器の筐体、電子機器の筐体、IT機器の筐体、計測機器の筐体及び自動車内外装部材として、従来、ポリカーボネート(PC)/アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン(ABS)アロイ、PC/ポリエステル(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)アロイ)、PBT、PC/ポリスチレン(PS)アロイ、アクリル樹脂(PMMA)等を基材樹脂として含有する樹脂組成物の成形品が用いられている。
【0003】
近年、これらの成形品は、軽量化、高機能化等を目的として年々薄肉化されており、薄肉化に伴い内部に発生する残留応力や熱応力を緩和して、成形品の反りを抑制すること等が要求される。
【0004】
また、自動車内装部品を中心に、環境負荷低減やトータルコストダウンを目的として、塗装レス化が進んでおり、その中で、樹脂組成物の低グロス化による高い意匠性付与の要望がある。成形品の低グロス化は、一般に、シボ加工を施すことによって行われるが、シボ加工のみでは十分に光沢感や透明感を低減できない場合がある。特に、三次元曲面形状とした際にその光沢感や透明感が目立つため、樹脂内部において光拡散性を有する樹脂材料が求められている。
【0005】
樹脂内部に光拡散性を付与する方法として、樹脂組成物に光拡散剤を添加することが知られている。例えば、特許文献1~3においてはそれぞれ、シリコーン粒子又はアクリル粒子を添加すること、単中空ガラスビーズを添加すること、無機多孔質充填剤を添加することが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】特開2017-88892号公報
【特許文献2】特開2020-117705号公報
【特許文献3】特開2009-126957号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
特許文献1~3等で開示される従来の樹脂組成物は、十分な光拡散性を得るために必要な光拡散剤の添加量が大きい。そのため、得られる樹脂組成物は、流動性が大きく低下しており、射出成形性が悪化する結果、成形体の薄肉化及び軽量化に限界がある。また、応力緩和効果も不十分である。
【0008】
本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、その主たる目的は、流動性の低下を抑制しつつ、樹脂内部において高い応力緩和性と優れた光拡散性とを有する樹脂組成物及びその成形品を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本発明の1つの局面によれば、ポリカーボネート系樹脂、芳香族ビニルモノマー由来の構成単位とシアン化ビニルモノマー由来の構成単位とを含むビニル系共重合体、ポリエステル系樹脂、スチレン系樹脂、及び(メタ)アクリル系樹脂からなる群より選択される少なくとも1種の熱可塑性樹脂からなる基材樹脂(A)15重量部~99重量部と、多孔質性樹脂粒子(B)0.01重量部~20重量部と、を含有する樹脂組成物が提供される。
1つの実施形態において、引張応力緩和試験において、上記樹脂組成物の応力緩和率R1と上記基材樹脂(A)の応力緩和率R0とが下記式(1)を満たす。
0.3%≦R1-R0≦5.0%・・・・(1)
上記引張応力緩和試験は、試験片(幅:6mm、厚み:1mm、試験片形状:JIS K7127記載のダンベル状5号形)に引張力を与えて、1.5%の引張ひずみを印加し、上記1.5%の引張ひずみを印加した時から5分後まで上記引張ひずみを保持する試験であり、
上記応力緩和率Rは、下記式(2):
R(%)=(σ0-σ5)/σ0×100 (2)
から算出され、ここで、σ0は、上記試験片に上記1.5%の引張ひずみが印加された時における上記試験片の引張応力を表し、σ5は、上記試験片に上記1.5%の引張ひずみが印加された時から5分後における上記試験片の引張応力を表す。
1つの実施形態において、上記多孔質性樹脂粒子(B)の体積平均粒子径が1μm~50μmである。
1つの実施形態において、上記多孔質性樹脂粒子(B)が、多孔質性の表面及び内部を有する表面多孔質性樹脂粒子(B1)及び非孔質性の表面と多孔質性の内部とを有する中空多孔質性樹脂粒子(B2)から選択される少なくとも1種を含む。
1つの実施形態において、上記表面多孔質性樹脂粒子(B1)の比表面積が70m2/g~300m2/gである。
1つの実施形態において、上記表面多孔質性樹脂粒子(B1)が、メタクリル酸メチル由来の構成単位と(メタ)アクリル系架橋性モノマー由来の構成単位とを含む重合体を含み、上記重合体を構成する構成単位全量における上記メタクリル酸メチル由来の構成単位の含有割合が1重量%~50重量%であり、上記重合体を構成する構成単位全量における上記(メタ)アクリル系架橋性モノマー由来の構成単位の含有割合が50重量%~99重量%である。
1つの実施形態において、上記中空多孔質性樹脂粒子(B2)の比表面積が1m2/g~30m2/gであり、嵩比重が0.01g/cm3~0.6g/cm3である。
1つの実施形態において、上記中空多孔質性樹脂粒子(B2)が、ビニル系モノマー由来の構成単位及びエチレン系不飽和基を有するリン酸エステル系モノマー由来の構成単位からなる群から選択される少なくとも1種を含む重合体を含む。
1つの実施形態において、上記樹脂組成物が、難燃剤、流動性向上剤、熱安定剤、酸化防止剤、着色剤、離型剤、軟化剤、帯電防止剤、及び耐衝撃性改良剤を含む群から選択される少なくとも1種をさらに含有する。
本発明の別の局面によれば、上記樹脂組成物を含む、成形品が提供される。
1つの実施形態において、上記成形品は、車両用機器の筐体、電気機器の筐体、電子機器の筐体、IT機器の筐体、計測機器の筐体、又は自動車内外装部材である。
【発明の効果】
【0010】
本発明の実施形態による樹脂組成物は、所定の熱可塑性樹脂からなる基材樹脂(A)と多孔質性樹脂粒子(B)とを含有する。多孔質性樹脂粒子は、光拡散性に優れることから、少ない添加量で高い光拡散性を有する樹脂組成物を得ることができる。また、その構造に起因して、樹脂組成物に高い応力緩和性を付与し得る。よって、本発明の実施形態によれば、流動性の低下を抑制しつつ、樹脂内部において高い応力緩和性と優れた光拡散性とを有する樹脂組成物及びその成形品を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【
図1】製造例1で作製した表面多孔質性樹脂粒子(B1)の表面SEM画像である。
【
図2】製造例1で作製した表面多孔質性樹脂粒子(B1)の断面SEM画像である。
【
図3】製造例2で作製した中空多孔質性樹脂粒子(B2)の表面SEM画像である。
【
図4】製造例2で作製した中空多孔質性樹脂粒子(B2)の断面SEM画像である。
【発明を実施するための形態】
【0012】
以下、本発明の実施形態について説明するが、本発明はこれらの実施形態には限定されない。なお、本明細書中で「(メタ)アクリル」との表現がある場合は、「アクリル及び/又はメタクリル」を意味し、「(メタ)アクリレート」との表現がある場合は、「アクリレート及び/又はメタクリレート」を意味し、「(メタ)アリル」との表現がある場合は、「アリル及び/又はメタリル」を意味し、「(メタ)アクロレイン」との表現がある場合は、「アクロレイン及び/又はメタクロレイン」を意味する。また、本明細書中で「酸(塩)」との表現がある場合は、「酸及び/又はその塩」を意味する。塩としては、例えば、アルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩が挙げられ、具体的には、例えば、ナトリウム塩、カリウム塩等が挙げられる。また、本明細書において、「重量」とある場合は、重さを意味するSI単位系の「質量」と同義である。
【0013】
≪樹脂組成物≫
本発明の実施形態による樹脂組成物は、ポリカーボネート系樹脂、芳香族ビニルモノマー由来の構成単位とシアン化ビニルモノマー由来の構成単位とを含むビニル系共重合体、ポリエステル系樹脂、スチレン系樹脂、及び(メタ)アクリル系樹脂からなる群より選択される少なくとも1種の熱可塑性樹脂からなる基材樹脂(A)15重量部~99重量部と、多孔質性樹脂粒子(B)0.01重量部~20重量部と、を含有する。本実施形態の樹脂組成物は、目的に応じて、任意の適切な他の成分をさらに含有してもよい。
【0014】
上記樹脂組成物の250℃、2.16kgfで測定したメルトボリュームフローレイト(MVR)は、例えば2.5cm3/10min~40cm3/10minであり、好ましくは3cm3/10min~30cm3/10minであり、より好ましくは3cm3/10min~20cm3/10minである。MVRが上記範囲内にあれば、射出成形時において流動性と滞留性とのバランスが良好で、成形加工性が向上する。
【0015】
上記樹脂組成物の成形片(厚み1mm)の応力緩和率R1と上記基材樹脂(A)の成形片(厚み1mm)の応力緩和率R0との差(R1-R0)は、好ましくは0.3%以上であり、より好ましくは0.5%以上である。当該差の上限は特に限定されないが、例えば5.0%以下であり、好ましくは3.0%以下であり得る。このように、本発明の実施形態による樹脂組成物は、多孔質性樹脂粒子(B)を含有することに起因して、基材樹脂(A)よりも向上した応力緩和性を有し得る。応力緩和率は、実施例に記載の引張応力緩和試験で測定することができる。
【0016】
上記樹脂組成物の成形片(厚み1mm)の全光線透過率は、好ましくは80%以下であり、より好ましくは70%以下であり、さらに好ましくは60%以下である。当該全光線透過率の下限は特に限定されないが、好ましくは5%以上であり、より好ましくは10%以上である。全光線透過率が上記範囲内にあれば、成形品の部材としての使用範囲が限定されず好ましい。
【0017】
上記樹脂組成物の成形片(厚み1mm)のヘイズは、好ましくは70%以上であり、より好ましくは80%以上であり、さらに好ましくは85%以上である。当該全光線透過率の上限は特に限定されない。ヘイズが上記範囲内にあれば、成形品の部材としての使用範囲が限定されないので好ましい。
【0018】
A.基材樹脂(A)
樹脂組成物における基材樹脂(A)の含有量は、樹脂組成物100重量部中、代表的には15重量部~99重量部であり、好ましくは30重量部~99重量部であり、より好ましくは50重量部~99重量部、さらに好ましく70重量部~99重量部である。基材樹脂(A)の含有量が上記範囲内にあれば、成形加工性と強度面とが両立できる。
【0019】
基材樹脂(A)は、ポリカーボネート系樹脂、芳香族ビニルモノマー由来の構成単位とシアン化ビニルモノマー由来の構成単位とを含むビニル系共重合体、ポリエステル系樹脂、スチレン系樹脂、及び(メタ)アクリル系樹脂からなる群より選択される1種又は2種以上の熱可塑性樹脂から構成される。2種以上の熱可塑性樹脂から構成される基材樹脂(A)は、2種以上の熱可塑性樹脂を混合(例えば、相溶、分散)及び/又は二次的にブロック重合やグラフト重合することによって得られるポリマーアロイ(高分子多成分系)であってもよい。ポリマーアロイにおける各樹脂の配合割合は、本発明の効果が得られる限りにおいて制限されない。
【0020】
基材樹脂(A)はその軟化温度が、好ましくは75℃以上であり、より好ましくは90℃以上であり、例えば200℃以下である。軟化点が上記範囲内にあれば、基材樹脂(A)の耐熱性が向上し得る。軟化点は、例えばJIS K7206-1999で規定されるビカット軟化点に準拠して測定され得る。
【0021】
基材樹脂(A)はその引張弾性率が、好ましくは1.0GPa以上であり、より好ましくは2.0GPa以上であり、例えば4.0GPa以下である。引張弾性率が上記範囲内にあれば、基材樹脂(A)の強度が向上し得る。引張弾性率は、例えばJIS K7161-2014で規定される引張弾性率に準拠して測定され得る。
【0022】
基材樹脂(A)は、好ましくはポリカーボネート系樹脂を含む。基材樹脂(A)中のポリカーボネート系樹脂の含有量は、基材樹脂(A)100重量部中、好ましくは1重量部~100重量部、より好ましくは10重量部~90重量部、さらに好ましくは20重量部~80重量部であり得る。
【0023】
基材樹脂(A)が2種以上の熱可塑性樹脂から構成される場合、該熱可塑性樹脂は好ましくはポリマーアロイを含み、より好ましくはポリカーボネート系樹脂を含むポリマーアロイを含む。基材樹脂(A)中のポリマーアロイの含有量は、基材樹脂(A)100重量部中、例えば1重量部~100重量部であり、好ましくは1重量部~99重量部、より好ましくは20重量部~70重量部、さらに好ましくは30重量部~60重量部であり得る。好ましいポリマーアロイとしては、PC/ABSアロイ樹脂、PC/PETアロイ樹脂、PC/PBTアロイ樹脂等が例示される。
【0024】
A-1.ポリカーボネート系樹脂
ポリカーボネート系樹脂としては、例えば、2価フェノールとカーボネート前駆体とを反応させて得られる芳香族ポリカーボネートが用いられ得る。具体的には、2価フェノールとホスゲンとを反応させる界面重合法(溶液法)又は2価フェノールとジフェニルカーボネート等とのエステル交換法(溶融法)によって得られる芳香族ポリカーボネートが挙げられる。2価フェノール及びカーボネート前駆体はそれぞれ、1種のみであってもよいし、2種以上であってもよい。
【0025】
2価フェノールとしては、例えば、2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)プロパン〔ビスフェノールA〕、ビス(4-ヒドロキシフェニル)メタン、1,1-ビス(4-ヒドロキシフェニル)エタン、2,2-ビス(4-ヒドロキシ-3,5-ジメチルフェニル)プロパン等のビス(ヒドロキシフェニル)アルカン系化合物;4,4’-ジヒドロキシジフェニル、ビス(4-ヒドロキシフェニル)シクロアルカン、ビス(4-ヒドロキシフェニル)オキシド、ビス(4-ヒドロキシフェニル)スルフィド、ビス(4-ヒドロキシフェニル)スルホン、ビス(4-ヒドロキシフェニル)スルホキシド、ビス(4-ヒドロキシフェニル)エーテル及びビス(4-ヒドロキシフェニル)ケトン、あるいは、これらのハロゲン置換体等が挙げられる。なかでも、ビス(ヒドロキシフェニル)アルカン系化合物、特にビスフェノールAが好ましい。この他、2価フェノールとしては、ハイドロキノン、レゾルシン、カテコール等が挙げられる。
【0026】
カーボネート前駆体としては、カルボニルハライド、カルボニルエステル、ハロホルメート等が挙げられる。より具体的には、ホスゲン、2価フェノールのジハロホーメート、ジフェニルカーボネート、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート等である。
【0027】
ポリカーボネート系樹脂は、分岐構造を有していてもよい。分岐構造を導入するために用いられる分岐剤としては、1,1,1-トリス(4-ヒドロキシフェニル)エタン、α,α’,α”-トリス(4-ヒドロキシフェニル)-1,3,5-トリイソプロピルベンゼン、フロログルシン、トリメリット酸、イサチンビス(o-クレゾール)等が挙げられる。また、分子量の調節のために、フェノール、p-t-ブチルフェノール、p-t-オクチルフェノール、p-クミルフェノール等が末端停止剤として用いられ得る。
【0028】
ポリカーボネート系樹脂の粘度平均分子量は、機械的強度及び成形性の点から、好ましくは10,000~100,000であり、より好ましくは14,000~40,000である。
【0029】
ポリカーボネート系樹脂は、ポリカーボネート部とポリオルガノシロキサン部を有する共重合体、あるいは、この共重合体を含有するポリカーボネート系樹脂であってもよい。また、テレフタル酸等の2官能性カルボン酸、又はそのエステル形成誘導体等のエステル前駆体の存在下でポリカーボネートの重合を行うことによって得られるポリエステル-ポリカーボネート樹脂であってもよい。ポリカーボネート系樹脂としては、1種を単独で用いてもよく、構成単位の種類や組成、物性等の異なる2種以上を用いてもよい。
【0030】
A-2.ビニル系共重合体
ビニル系共重合体は、少なくとも芳香族ビニルモノマー由来の構成単位とシアン化ビニルモノマー由来の構成単位とを含む。ビニル系共重合体は、芳香族ビニルモノマー由来の構成単位及びシアン化ビニルモノマー由来の構成単位以外にこれらと共重合可能な他のビニルモノマー由来の構成単位を含むこともできる。
【0031】
芳香族ビニルモノマーとしては、例えば、スチレン、α-メチルスチレン、o-メチルスチレン、p-メチルスチレン、エチルスチレン、ビニルトルエン、ビニルキシレン、メチル-α-メチルスチレン、t-ブチルスチレン、ジビニルベンゼン、1,1-ジフェニルスチレン、N,N-ジエチル-p-アミノメチルスチレン、N,N-ジエチル-p-アミノエチルスチレン、ビニルナフタレン、ビニルピリジン、モノクロルスチレン、ジクロロスチレン等の塩素化スチレン;モノブロモスチレン、ジブロモスチレン等の臭素化スチレン;モノフルオロスチレン等が挙げられる。なかでもスチレン、α-メチルスチレンが好ましい。これらの芳香族ビニルモノマーは、1種のみであってもよいし、2種以上であってもよい。
【0032】
シアン化ビニルモノマーとしては、例えば、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、エタクリロニトリル、フマロニトリル等が挙げられる。なかでもアクリロニトリルが好ましい。これらのシアン化ビニルモノマーは、1種のみであってもよいし、2種以上であってもよい。
【0033】
他のビニルモノマーとしては、例えば、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。その他のビニルモノマーは、1種のみであってもよいし、2種以上であってもよい。
【0034】
ビニル系共重合体100重量部中の芳香族ビニルモノマー由来の構成単位の含有量は、好ましくは50重量部~90重量部であり、より好ましくは55重量部~80重量部であり、さらに好ましくは60重量部~70重量部である。芳香族ビニルモノマー由来の構成単位の含有量が上記範囲内にあれば、得られる成形品の反り特性が良好となる。
【0035】
ビニル系共重合体100重量部中のシアン化ビニルモノマー由来の構成単位の含有量は、好ましくは10重量部~50重量部であり、より好ましくは20重量部~45重量部であり、さらに好ましくは30重量部~40重量部である。シアン化ビニルモノマー由来の構成単位の含有量が上記範囲内にあれば、得られる成形品の反り特性が良好となる。
【0036】
ビニル系共重合体100重量部中の他のビニルモノマー由来の構成単位の含有量は、好ましくは0重量部~30重量部である。
【0037】
ビニル系共重合体の重量平均分子量(Mw)は、好ましくは50,000~300,000であり、より好ましくは60,000~250,000である。ビニル系共重合体の重量平均分子量(Mw)が上記範囲内にあれば、得られる樹脂組成物の流動性及び耐衝撃性が良好となる傾向にある。
【0038】
ビニル系共重合体としては、1種を単独で用いてもよく、構成単位の種類や組成、物性等の異なる2種以上を用いてもよい。
【0039】
A-3.ポリエステル系樹脂
ポリエステル系樹脂としては、例えば、ジカルボン酸(あるいは、そのエステル形成誘導体)とジオール(あるいは、そのエステル形成誘導体)とを主成分とする重縮合反応によって得られる重合体又は共重合体等が用いられ得る。ジカルボン酸及びジオールはそれぞれ、1種のみであってもよいし、2種以上であってもよい。
【0040】
ジカルボン酸としては、テレフタル酸、イソフタル酸、オルトフタル酸、1,5-ナフタレンジカルボン酸、2,5-ナフタレンジカルボン酸、2,6-ナフタレンジカルボン酸、2,2’-ビフェニルジカルボン酸、3,3’-ビフェニルジカルボン酸、4,4’-ビフェニルジカルボン酸、4,4’-ジフェニルエーテルジカルボン酸、4,4’-ジフェニルメタンジカルボン酸、4,4’-ジフェニルスルフォンジカルボン酸、4,4’-ジフェニルイソプロピリデンジカルボン酸、1,2-ビス(フェノキシ)エタン-4,4’-ジカルボン酸、2,5-アントラセンジカルボン酸、2,6-アントラセンジカルボン酸、4,4’-p-ターフェニレンジカルボン酸、2,5-ピリジンジカルボン酸等の芳香族ジカルボン酸が挙げられる。これらのなかでもテレフタル酸が好ましい。
【0041】
少量であれば、上記芳香族ジカルボン酸とともに、アジピン酸、アゼライン酸、ドデカンジオン酸、セバシン酸等の脂肪族ジカルボン酸、シクロヘキサンジカルボン酸等の脂環族ジカルボン酸の1種以上を用いることができる。
【0042】
ジオールとしては、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコール、ヘキシレングリコール、ネオペンチルグリコール、2-メチル-1,3-プロパンジオール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール等の脂肪族ジオール、1,4-シクロヘキサンジメタノール等の脂環族ジオール及びそれらの混合物等が挙げられる。これらのうち、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコールが好ましい。
【0043】
少量であれば、上記ジオールとともに、分子量400~6,000の長鎖ジオール、すなわち、ポリエチレングリコール、ポリ-1,3-プロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコール等の1種以上を用いることができる。
【0044】
ポリエステル系樹脂の具体例としては、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリプロピレンテレフタレート(PPT)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリブチレンナフタレート(PBN)、ポリエチレン-1,2-ビス(フェノキシ)エタン-4,4’-ジカルボキシレート等の芳香族ポリエステル樹脂やポリブチレンテレフタレート/イソフタレート、ポリブチレンテレフタレート/デカンジカルボキシレート等の共重合芳香族ポリエステル樹脂が挙げられる。これらのうち、加工性の容易さや機械物性の観点からPET、PBTが好ましい。
【0045】
ポリエステル系樹脂としては、1種を単独で用いてもよく、構成単位の種類や組成、物性等の異なる2種以上を用いてもよい。ポリエステル系樹脂は、例えば、PETとPBTとの混合物であってよい。
【0046】
A-4.スチレン系樹脂
スチレン系樹脂としては、スチレン系モノマーにゴム成分を溶解させ、塊状重合法や懸濁重合法等の公知の重合法により重合させて得られるゴム変性スチレン重合体、スチレン系モノマーとゴム成分とを公知の方法にて物理混合し、スチレン系モノマーとゴム成分との混合物を形成したもの等が挙げられる。
【0047】
スチレン系モノマーとしては、例えば、スチレン、α-メチルスチレン、α-メチル-p-メチルスチレン、o-メチルスチレン、m-メチルスチレン、p-メチルスチレン、2,4-ジメチルスチレン、エチルスチレン、p-t-ブチルスチレン、1,1-ジフェニルエチレン、ブロモスチレン、ジブロモスチレン、クロロスチレン、ジクロロスチレン等が挙げられる。スチレン系モノマーは、1種のみであってもよいし、2種以上であってもよい。2種類以上のスチレン系モノマーを用いる場合は、スチレン系モノマー100重量部に対してスチレンを50重量部以上含有することが好ましい。
【0048】
ゴム成分としては、例えば、ポリブタジエン、スチレン-ブタジエン共重合体、アクリロニトリル-ブタジエン共重合体、ポリイソプレン、スチレン-イソプレン共重合体、ブタジエン-メタアクリル酸エステル共重合体、アクリル系ゴム、エチレン-プロピレンゴム、エチレン-プロピレン-ジエンゴム、水素添加ジエン系ゴム等が挙げられる。ゴム成分は1種のみであってもよいし、2種以上であってもよい。2種類以上のゴム成分を用いる場合、その混合比は特に限定されるものではない。
【0049】
ゴム変性スチレン重合体としては、いわゆるハイインパクトポリスチレン(HIPS)、アクリロニトリル-ブタジエン-スチレン共重合体(ABS)等が挙げられる。
【0050】
A-5.メタ(アクリル)系樹脂
メタ(アクリル)系樹脂としては、メチルメタクリレート系の樹脂が好ましい。具体的には、メタ(アクリル)系樹脂は、構成単位全量に対してメタクリル酸メチル由来の構成単位を好ましくは80モル%以上、より好ましくは90モル%以上含み得る。メタクリル酸メチルとアクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル等のアクリル酸アルキルエステルとの共重合体であるメタ(アクリル)系樹脂も好ましく用いられ得る。
【0051】
メタ(アクリル)系樹脂の重量平均分子量は、好ましくは20000~200000であり、より好ましくは50000~150000である。当該重量平均分子量は、標準試料として標準ポリスチレンを用い、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーを用いて測定した値である。
【0052】
メタ(アクリル)系樹脂の製造方法としては、例えば、乳化重合法、懸濁重合法又は連続重合法が挙げられる。好ましくは連続重合法であり、連続塊状重合法又は連続溶液重合法のいずれであってもよい。
【0053】
メタ(アクリル)系樹脂は、1種のみであってもよいし、2種以上であってもよい。
【0054】
B.多孔質性樹脂粒子(B)
多孔質性樹脂粒子(B)は、少なくとも一部に多孔質構造を有する樹脂粒子であり、好ましくは粒子内部に多孔質構造を有する樹脂粒子である。多孔質性樹脂粒子(B)は、その構造及び形成材料に起因して樹脂組成物に高い応力緩和性を付与し得る。また、光拡散性に優れることから、少量の添加で樹脂組成物に十分な光拡散性を付与することができ、結果として、樹脂組成物の流動性又は機械的強度の大幅な低下を回避し得る。
【0055】
多孔質性樹脂粒子(B)は、本発明の効果が得られる限りにおいて、任意の適切な構造を有し得る。多孔質性樹脂粒子(B)の具体例としては、多孔質性の表面及び内部を有する表面多孔質性樹脂粒子(B1)及び非孔質性の表面と多孔質性の内部とを有する中空多孔質性樹脂粒子(B2)が挙げられる。多孔質構造の空孔は、代表的には、樹脂以外の物質、例えば、気体や液体等で満たされており、本発明の効果をより好適に発現させ得る点で、好ましくは、気体で満たされている。多孔質性樹脂粒子(B)の比表面積は、例えば1m2/g~300m2/gであり得る。
【0056】
多孔質性樹脂粒子(B)の体積平均粒子径は、好ましくは1μm~50μmであり、より好ましくは2μm~40μm、さらに好ましくは3μm~30μmである。体積平均粒子径が上記範囲内にあれば、応力緩和効果による成形品の反りを抑制しながら、高い内部光拡散性を付与できる。
【0057】
多孔質性樹脂粒子(B)の熱分解開始温度は、好ましくは250℃以上であり、より好ましくは280℃以上である。熱分解開始温度の上限は、例えば420℃であり得る。熱分解開始温度が上記範囲内にあれば、基材樹脂に混錬する際の加熱による熱分解が抑制され、多孔質形状を維持することができる。
【0058】
樹脂組成物における多孔質性樹脂粒子(B)の含有量は、樹脂組成物100重量部中、代表的には0.01重量部~20重量部であり、好ましくは0.1重量部~15重量部であり、より好ましくは0.5重量部~10重量部、さらに好ましくは1重量部~5重量部である。また、樹脂組成物における多孔質性樹脂粒子(B)の含有量は、基材樹脂(A)100重量部に対して、0.1重量部~15重量部であり、より好ましくは0.5重量部~10重量部、さらに好ましくは1重量部~5重量部である。多孔質性樹脂粒子(B)の含有量が上記範囲内にあれば、耐衝撃強度を維持しながら、高い内部光拡散性を付与することができる。
【0059】
B-1.表面多孔質性樹脂粒子(B1)
表面多孔質性樹脂粒子は、粒子表面だけでなく、その内部にも多孔質構造を有する。すなわち、表面多孔質性樹脂粒子は、その全体が多孔質構造を有する。
【0060】
表面多孔質性樹脂粒子の比表面積は、例えば70m2/g~300m2/gであり、好ましくは75m2/g~280m2/gであり、より好ましくは、80m2/g~250m2/gである。比表面積が上記範囲内にあれば、混錬時のせん断力で破壊されない程度の粒子強度を維持しながら、高い内部光拡散性を付与することができる。
【0061】
表面多孔質性樹脂粒子の細孔容積は、好ましくは0.1ml/g~1.0ml/gであり、平均細孔径は、好ましくは2nm~50nmである。細孔容積が0.1ml/g未満で、平均細孔径が2nm未満であると、十分な応力緩和効果が得られない場合がある。また、細孔容積が1.0ml/gを超え、平均細孔径が50nmを超える場合には、混錬時のせん断力で破壊されない程度の粒子強度を得られない場合がある。なお、細孔容積とは、単位重量あたりの細孔容積のことをいい、本明細書においては、窒素脱着等温線からBJH法を用いて得られる細孔容積を意味する。また、平均細孔径とは、窒素脱着等温線からBJH法に基づいて得られる平均細孔径を意味する。
【0062】
表面多孔質性樹脂粒子は、代表的には、メタクリル酸メチル由来の構成単位と(メタ)アクリル系架橋性モノマー由来の構成単位とを含む重合体(P1)を含む。重合体(P1)は、少なくとも、メタクリル酸メチルと(メタ)アクリル系架橋性モノマーとを含むモノマー成分の重合体である。重合体(P1)は、必要に応じて、メタクリル酸メチル及び(メタ)アクリル系架橋性モノマー以外の他のモノマー由来の構成単位を含んでいてもよい。なお、重合体(P)を構成する全モノマー成分(以下、単に「モノマー成分」と称する場合がある)における各モノマーの重量比と、重合体(P1)を構成する構成単位全量における各モノマー由来の構成単位の重量比とは略同一である。
【0063】
表面多孔質性樹脂粒子中の、重合体(P1)の含有割合は、代表的には50重量%~100重量%であり、好ましくは70重量%~100重量%であり、より好ましくは90重量%~100重量%であり、さらに好ましくは95重量%~100重量%であり、特に好ましくは98重量%~100重量%である。
【0064】
メタクリル酸メチル由来の構成単位は、メタクリル酸メチルが、重合体(P1)を製造するために用いられる全モノマー成分の一つとして重合された場合に形成される構成単位である。モノマー成分におけるメタクリル酸メチルの含有割合は、代表的には1重量%~50重量%であり、好ましくは10重量%~50重量%である。含有割合が上記範囲内にあれば、モノマー成分中に(メタ)アクリル系架橋性モノマーを十分に含有させることができることから、表面多孔質性樹脂粒子に十分な多孔性を与えて、比表面積を大きくすることができると共に、十分な耐熱性と強度とを有する表面多孔質性樹脂粒子を得ることができる。
【0065】
(メタ)アクリル系架橋性モノマー由来の構成単位は、(メタ)アクリル系架橋性モノマーが、重合体(P1)を製造するために用いられる全モノマー成分の一つとして重合された場合に形成される構成単位である。このような(メタ)アクリル系架橋性モノマーとしては、本発明の効果を損なわない範囲で、エチレン性不飽和基を2個以上有する任意の適切な(メタ)アクリル系モノマーを採用し得る。(メタ)アクリル系架橋性モノマーは、1種のみであってもよいし、2種以上であってもよい。
【0066】
(メタ)アクリル系架橋性モノマーとしては、例えば、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、1,6-ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、アリル(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート等が挙げられる。これらの中でも、特に、エチレングリコールジ(メタ)アクリレートは、表面多孔質性樹脂粒子の耐熱性を向上させる効果に優れている。
【0067】
モノマー成分における(メタ)アクリル系架橋性モノマーの含有割合は、代表的には50重量%~99重量%であり、好ましくは50重量%~90重量%である。含有割合が、上記範囲内にあれば、表面多孔質性樹脂粒子に十分な多孔性を与えて、比表面積を大きくすることができると共に、十分な耐熱性と強度とを有する表面多孔質性樹脂粒子を得ることができる。
【0068】
表面多孔質性樹脂粒子は、耐熱性をさらに向上させる目的で、酸化防止剤を含んでもよい。酸化防止剤としては、任意の適切なものを用いることができ、その具体例としては、例えば、2,6-ジ-t-ブチル-4-メチルフェノール、n-オクタデシル-3-(3’,5’-ジ-t-ブチル-4’-ヒドロキシフェニル)プロピオネート、テトラキス[3-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオニルオキシメチル]メタン、トリス[N-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシベンジル)]イソシアヌレート、ブチリデン-1,1-ビス(2-メチル-4-ヒドロキシ-5-t-ブチルフェニル)、トリエチレングリコールビス[3-(3-t-ブチル-4-ヒドロキシ-5-メチルフェニル)プロピオネート]、3,9-ビス{2-[3(3-t-ブチル-4-ヒドロキシ-5-メチルフェニル)プロピオニルオキシ]-1,1-ジメチルエチル}-2,4,8,10-テトラオキサスピロ[5.5]ウンデカン等のフェノール系酸化防止剤;ジラウリル-3,3'-チオ-ジプロピオネート、ジミリスチル-3,3’-チオ-ジプロピオネート、ジステアリル-3,3’-チオ-ジプロピオネート、ペンタエリスリトールテトラキス(3-ラウリルチオ-プロピオネート)、ペンタエリスリトールテトラキスチオグリコレート、ペンタエリスリトールチオプロピオネート、ペンタエリスリトールテトラキス(4-ブタネート)、ペンタエリスリトールテトラキス(6-メルカプトヘキサネート)、トリメチロールプロパントリスチオグリコレート、トリメチロールプロパントリスチオプロピオネート、トリメチロールプロパントリスチオブタネート、ブタンジオールビスチオグリコレート、エチレングリコールビスチオグリコレート、ヘキサンジオールビスチオグリコレート、ブタンジオールビスチオプロピオネート、エチレングリコールビスチオプロピオネート、チオグリコール酸オクチル、1-オクタンチオール、1-ドデカンチオール、チオサリチル酸等のイオウ系酸化防止剤;トリス(ノニルフェニル)ホスファイト、トリス(2,4-ジ-t-ブチルフェニル)ホスファイト、ジステアリルペンタエリスリトールジホスファイト、ビス(2,4-ジ-t-ブチルフェニル)ペンタエリスリトールホスファイト、2,2-メチレンビス(4,6-ジ-t-ブチルフェニル)-4,4'-ビフェニレンジ-ホスホナイト等のリン系酸化防止剤等が挙げられる。酸化防止剤は、1種のみであってもよいし、2種以上であってもよい。
【0069】
酸化防止剤の含有量は、モノマー成分100重量部に対して、好ましくは0.01重量部~5重量部であり、より好ましくは0.1重量部~1重量部である。酸化防止剤の含有量が上記範囲未満であると、酸化防止剤を含有させたことによる耐熱性の向上効果が得られないおそれがあり、酸化防止剤の含有量が上記範囲を超えると、酸化防止剤の含有量に見合った耐熱性の向上効果が得られないおそれがあり、コスト的に不経済である。
【0070】
表面多孔質性樹脂粒子中に残存する未反応のメタクリル酸メチルの量は、20ppm以下である。表面多孔質性樹脂粒子中に残存する未反応のメタクリル酸メチルの量が20ppmを超えると、樹脂組成物を押出成形する場合において、基材樹脂(A)が変色(黄変)して、成形不良を生じるおそれがある。
【0071】
表面多孔質性樹脂粒子は、例えば、重合工程、蒸留工程、及び乾燥工程を含む製造方法によって製造され得る。表面多孔質性樹脂粒子の製造方法は、必要に応じて、蒸留工程と乾燥工程との間に分解除去工程をさらに含み得る。
【0072】
[重合工程]
重合工程は、モノマー成分を、水性媒体中、非重合性有機化合物と重合開始剤と無機系分散剤との存在下で懸濁重合させて、表面多孔質性樹脂粒子を含有する懸濁液(スラリー)を得る工程である。懸濁重合は、例えば、水性媒体と無機系分散剤とを含む水溶液(水相)中に、モノマー成分と非重合性有機化合物と重合開始剤とを含む有機混合溶液(油相)の液滴を分散させて、モノマー成分を重合することにより行うことができる。分散剤として無機系分散剤を使用することにより、基材樹脂(A)と混合した際の着色(黄変)を抑制し得る。
【0073】
水溶液中への有機混合溶液の分散は、水溶液中で有機混合溶液を液滴状で存在させることができさえすれば、本発明の効果を損なわない範囲で、任意の適切な分散方法を採用し得る。このような分散方法としては、代表的には、ホモミキサーやホモジナイザーを用いた分散方法である。
【0074】
水性媒体としては、例えば、水、水と水溶性有機媒体(メタノール、エタノール等の低級アルコール(炭素数5以下のアルコール))との混合媒体が挙げられる。水性媒体の使用量は、表面多孔質性樹脂粒子の安定化を図るために、通常、モノマー成分100重量部に対して、100重量部~1000重量部の範囲内である。
【0075】
無機系分散剤としては、例えば、炭酸カルシウム、第三リン酸カルシウム、ピロリン酸カルシウム、水酸化マグネシウム、ピロリン酸マグネシウム、コロイダルシリカ等の難水溶性無機塩を使用することができる。これらの中でも、酸により分解して水に溶解するもの(例えば、炭酸カルシウム、第三リン酸カルシウム、水酸化マグネシウム、ピロリン酸マグネシウム、ピロリン酸カルシウム)を使用すると、重合工程後に、容易に無機系分散剤を除去することが可能となる。無機系分散剤は、1種のみであってもよいし、2種以上であってもよい。
【0076】
無機系分散剤の添加量は、モノマー成分100重量部に対して、好ましくは0.1重量部~20重量部であり、より好ましくは0.5重量部~10重量部である。無機系分散剤の添加量が20重量部を越えると、懸濁液(反応液)の粘度が上がり過ぎて懸濁液が流動しなくなる場合がある。無機系分散剤の添加量が0.1重量部未満になると、表面多孔質性樹脂粒子を良好に分散させることができなくなり、粒子同士が合着を起こす場合がある。
【0077】
モノマー成分については、上述の通りである。
【0078】
非重合性有機化合物は、多孔化剤として機能するものであれば特に限定されないが、モノマー成分との混和性が高く、水溶性の低いものが好ましく用いられる。非重合性有機化合物の具体例としては、トルエン、ベンゼン等の芳香族化合物;酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル系化合物;n-ヘプタン、n-ヘキサン、n-オクタン等の飽和脂肪族炭化水素等を挙げることができる。これらの中でも、沸点が69℃~90℃であるもの、例えば、ベンゼン(沸点80℃)、n-ヘキサン(69℃)、酢酸エチル(77℃)等の沸点が69℃~90℃の有機溶剤を使用すると、重合工程での懸濁を安定して行うことができ、また、蒸留工程での非重合性有機化合物の蒸留除去を簡単に行うことが可能となる。非重合性有機化合物は、1種のみであってもよいし、2種以上であってもよい。
【0079】
非重合性有機化合物の添加量は、モノマー成分100重量部に対して、好ましくは10重量部~250重量部であり、より好ましくは50重量部~220重量部である。添加量が上記範囲外である場合には、所望の比表面積及び細孔容積を有する表面多孔質性樹脂粒子が得られないおそれがある。
【0080】
重合開始剤としては、本発明の効果を損なわない範囲で、任意の適切な重合開始剤を採用し得る。
【0081】
重合開始剤は、10時間半減期温度が90℃以下であることが好ましい。このような重合開始剤を用いれば、表面多孔質性樹脂粒子内に残存する重合開始剤を完全に分解することができる。
【0082】
重合開始剤は、下記式により算出される重合開始剤の分解率が98%以上となる反応温度及び反応時間の組み合わせで重合することが好ましい。このような重合条件にすることで、表面多孔質性樹脂粒子内に残存する重合開始剤を完全に分解することができる。
【0083】
分解率(%)=(1-exp(-kdt))×100
kd=Aexp(-ΔE/RT)
【0084】
上記式中、kdは熱分解速度定数を表し、tは反応時間(hr)を表し、Aは頻度因子(hr-1)を表し、ΔEは活性化エネルギー(J/mol)を表し、Rは気体定数(8.314J/mol・K)を表し、Tは反応温度(K)を表す。
【0085】
重合開始剤としては、例えば、過酸化ラウロイル、過酸化ベンゾイル、オルソクロロ過酸化ベンゾイル、オルソメトキシ過酸化ベンゾイル、3,5,5-トリメチルヘキサノイルパーオキサイド、t-ブチルパーオキシ-2-エチルヘキサノエート、ジ-t-ブチルパーオキサイド等の有機過酸化物;2,2’-アゾビスイソブチロニトリル、1,1’-アゾビスシクロヘキサンカルボニトリル、2,2’-アゾビス(2,4-ジメチルバレロニトリル)、2,2’-アゾビス(2-メチルブチロニトリル)等のアゾ系化合物;等が挙げられる。重合開始剤は、1種のみであってもよいし、2種以上であってもよい。
【0086】
重合開始剤の添加量は、モノマー成分100重量部に対して、好ましくは0.01重量部~10重量部であり、より好ましくは0.01重量部~5重量部である。重合開始剤の添加量が0.01重量部未満であると、重合開始剤が重合開始の機能を果たさない場合がある。また、重合開始剤の添加量が10重量部を超えると、コスト的に不経済である。
【0087】
酸化防止剤を含む多孔質性樹脂粒子を製造する場合、懸濁重合は、酸化防止剤の存在下で行われる。例えば、モノマー成分と非重合性有機化合物と重合開始剤とを含む有機混合溶液(油相)中に、さらに、酸化防止剤を添加して、懸濁重合を行う。
【0088】
また、懸濁重合は、懸濁液(反応液)をより安定化させるために、界面活性剤の存在下で行ってもよい。界面活性剤は、有機混合溶液(油相)中、又は、水溶液(水相)中に添加され得る。
【0089】
界面活性剤としては、例えば、アニオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤、両性イオン性界面活性剤、ノニオン性界面活性剤等が挙げられる。
【0090】
アニオン性界面活性剤としては、例えば、アルキル硫酸エステル塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキルナフタレンスルホン酸塩、アルカンスルホン酸塩、アルキルジフェニルエーテルスルホン酸塩、ジアルキルスルホコハク酸塩、モノアルキルスルホコハク酸塩、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテルリン酸塩等の非反応性のアニオン性界面活性剤、ポリオキシエチレン-1-(アリルオキシメチル)アルキルエーテル硫酸エステルアンモニウム塩、ポリオキシエチレンアルキルプロペニルフェニルエーテル硫酸エステルアンモニウム塩、ポリオキシアルキレンアルケニルエーテル硫酸アンモニウム等の反応性のアニオン性界面活性剤等が挙げられる。
【0091】
カチオン性界面活性剤としては、例えば、アルキルトリメチルアンモニウム塩、アルキルトリエチルアンモニウム塩、ジアルキルジメチルアンモニウム塩、ジアルキルジエチルアンモニウム塩、N-ポリオキシアルキレン-N,N,N-トリアルキルアンモニウム塩等のカチオン性界面活性剤等が挙げられる。
【0092】
両性イオン性界面活性剤としては、例えば、ラウリルジメチルアミンオキサイド、リン酸エステル塩、亜リン酸エステル系界面活性剤等が挙げられる。
【0093】
ノニオン性界面活性剤としては、例えば、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルアミン、グリセリン脂肪酸エステル、オキシエチレン-オキシプロピレンブロックポリマー等が挙げられる。
【0094】
界面活性剤の添加量は、有機混合溶液100重量部に対して、0.01重量部~1重量部が好ましい。界面活性剤は、1種のみであってもよいし、2種以上であってもよい。
【0095】
重合温度は、好ましくは40℃~(非重合性有機化合物の沸点T℃-5℃)である。重合時間は、好ましくは0.1時間~20時間である。
【0096】
重合完了後、非重合性有機化合物を粒子内に含んだ表面多孔質性樹脂粒子を含む懸濁液(スラリー)が得られる。なお、この懸濁液中に含まれる非重合性有機化合物は、後述する蒸留工程で除去される。
【0097】
[蒸留工程]
蒸留工程は、重合工程で得られた表面多孔質性樹脂粒子を含む懸濁液を蒸留することにより、当該懸濁液から非重合性有機化合物を除去する工程である。
【0098】
蒸留は、例えば、表面多孔質性樹脂粒子を含む懸濁液を蒸留器に投入し、少なくとも非重合性有機化合物を蒸留し得る温度と圧力において、撹拌下に行う。この際、蒸留器への投入と同時に蒸留を行うことが好ましい。このため、非重合性有機化合物が減圧留去され得る温度及び/又は圧力に予め調整された蒸留器に、懸濁液を、送液ポンプ等を用いて又は蒸留器内の負圧等により供給してもよい。この際、供給される懸濁液に含まれる非重合性有機化合物の量と蒸留による留液の量とが平衡を保つように懸濁液の供給量を調節しながら、連続的に懸濁液を蒸留器に供給してもよい。あるいは、供給及び供給の停止を連続的に行って、断続的に懸濁液を蒸留器に供給してもよい。
【0099】
蒸留の条件は、非重合性有機化合物の種類によって異なるが、通常、非重合性有機化合物の沸点以上の温度で、0.030MPa以下の減圧下にて蒸留を行うことが好ましい。
【0100】
このような蒸留工程により、懸濁液から非重合性有機化合物が除去される。同時に、懸濁液に含まれる重合開始剤及びこの重合開始剤の残渣、並びに、懸濁液に残存する未反応のモノマー(具体的には、メタクリル酸メチル及び(メタ)アクリル系架橋性モノマー)が除去され得る。
【0101】
[分解除去工程]
分解除去工程は、懸濁液に含まれる無機系分散剤を分解除去する工程である。例えば、酸により分解して水に溶解する無機系分散剤を用いた場合、分解除去工程は、蒸留工程で非重合性有機化合物が除去された懸濁液に酸を加えて無機系分散剤を分解し、懸濁液中に溶解させること、懸濁液を濾過して表面多孔質性樹脂粒子を濾別すること、及び濾別した表面多孔質性樹脂粒子を水洗すること、により行うことができる。
【0102】
このような分解除去工程により、得られる表面多孔質性樹脂粒子中に含まれる無機系分散剤に由来する残存金属量を低減させる、具体的には、無機系分散剤に由来する残存金属量を100ppm以下に抑えることができる。残存金属量の残存が少ない表面多孔質性樹脂粒子を基材樹脂(A)と混合して押出成形する場合、基材樹脂(A)の変色(黄変)等の成形不良が生じ難い。
【0103】
[乾燥工程]
乾燥工程は、蒸留工程後に懸濁液から濾別した表面多孔質性樹脂粒子を乾燥させる工程である。
【0104】
乾燥は、好ましくは0.015MPa以下の減圧下、より好ましくは0.010MPa以下の減圧下で行われ得る。乾燥温度は、好ましくは80℃以上であり、より好ましくは90℃以上である。乾燥時間は、好ましくは12時間以上であり、より好ましくは15時間以上である。
【0105】
このような乾燥工程により、表面多孔質性樹脂粒子中に含まれる重合開始剤及びこの重合開始剤の残渣、並びに、表面多孔質性樹脂粒子中に残存するモノマー(具体的には、メタクリル酸メチル及び(メタ)アクリル系架橋性モノマー)がさらに低減される。具体的には、表面多孔質性樹脂粒子中に残存する重合開始剤及びこの重合開始剤の残渣の量が、50ppm以下に低減され得る。また、表面多孔質性樹脂粒子に残存する未反応のメタクリル酸メチルの量が20ppm以下に低減され得る。
【0106】
B-2.中空多孔質性樹脂粒子(B2)
中空多孔質性樹脂粒子は、代表的には、緻密な表面(非多孔質層)を有し、その内部に多孔質構造を有する内部(中空部)を有する。
【0107】
中空多孔質性樹脂粒子の比表面積は、好ましくは1m2/g~30m2/gであり、より好ましくは1m2/g~25m2/gであり、さらに好ましくは1m2/g~20m2/gであり、特に好ましくは1m2/g~15m2/gである。比表面積が上記範囲内にあれば、混錬時のせん断力で破壊されない程度の粒子強度を得ることができる。
【0108】
中空多孔質性樹脂粒子の嵩比重は、好ましくは0.01g/cm3~0.6g/cm3であり、より好ましくは0.02g/cm3~0.55g/cm3であり、さらに好ましくは0.03g/cm3~0.5g/cm3であり、特に好ましくは0.05g/cm3~0.45g/cm3である。嵩比重が上記範囲内にあれば、粒子内部に多孔質構造を有しており、樹脂組成物に高い内部光拡散性を付与することができる。
【0109】
中空多孔質性樹脂粒子は、好ましくは、ビニル系モノマー由来の構成単位(I)及びリン酸エステル系モノマー由来の構成単位(II)からなる群から選択される少なくとも1種を含む重合体(P2)を含む。
【0110】
代表的には、中空多孔質性樹脂粒子は、その主成分が、ビニル系モノマー由来の構成単位(I)及びリン酸エステル系モノマー由来の構成単位(II)からなる群から選択される少なくとも1種を含む重合体(P2)である。ここで、「主成分」とは、全体中の含有割合が、好ましくは50重量%以上、より好ましくは70重量%以上、さらに好ましくは90重量%以上、特に好ましくは95重量%以上、最も好ましくは98重量%以上であることを意味する。
【0111】
中空多孔質性樹脂粒子中の、重合体(P2)の含有割合は、好ましくは50重量%~100重量%であり、より好ましくは70重量%~100重量%であり、さらに好ましくは90重量%~100重量%であり、特に好ましくは95重量%~100重量%であり、最も好ましくは98重量%~100重量%である。
【0112】
重合体(P2)は、好ましくは、ビニル系モノマー由来の構成単位(I)及びリン酸エステル系モノマー由来の構成単位(II)の両方を含む重合体である。
【0113】
ビニル系モノマー由来の構成単位(I)は、ビニル系モノマーが、重合体(P2)を製造するために用いられる全モノマー成分の一つとして重合された場合に形成される構成単位である。このようなビニル系モノマーとしては、本発明の効果を損なわない範囲で、任意の適切なビニル系モノマーを採用し得る。ビニル系モノマーは、1種のみであってもよいし、2種以上であってもよい。
【0114】
ビニル系モノマーとしては、例えば、エチレン性不飽和基を1つ有する単官能ビニル系モノマー、エチレン性不飽和基を2つ以上有する多官能ビニル系モノマーが挙げられる。
【0115】
エチレン性不飽和基を1つ有する単官能ビニル系モノマーとしては、例えば、スチレン系モノマー、カルボキシル基含有モノマー、(メタ)アクリル酸アルキルエステル、水酸基含有モノマー、、窒素原子含有モノマー、エポキシ基含有モノマー、スルホン酸基含有モノマー、リン酸基含有モノマー、(メタ)アクリル酸アルコキシアルキルエステル、芳香族炭化水素基を有する(メタ)アクリル酸エステル、ビニルエステル類、芳香族ビニル化合物、オレフィン類、ビニルエーテル類、塩化ビニルが挙げられる。
【0116】
スチレン系モノマーとしては、例えば、スチレン、エチルビニルベンゼン、α-メチルスチレン、ビニルトルエン、o-クロロスチレン、m-クロロスチレン、p-クロロスチレン、ビニルビフェニル、ビニルナフタレンが挙げられる。
【0117】
カルボキシル基含有モノマーとしては、例えば、(メタ)アクリル酸、イタコン酸、マレイン酸、フマル酸、クロトン酸、イソクロトン酸、これらの酸無水物(例えば、無水マレイン酸や無水イタコン酸)が挙げられる。
【0118】
(メタ)アクリル酸アルキルエステルとしては、例えば、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸プロピル、(メタ)アクリル酸イソプロピル、(メタ)アクリル酸n-ブチル、(メタ)アクリル酸イソブチル、(メタ)アクリル酸s-ブチル、(メタ)アクリル酸t-ブチル、(メタ)アクリル酸ペンチル、(メタ)アクリル酸イソペンチル、(メタ)アクリル酸ヘキシル、(メタ)アクリル酸ヘプチル、(メタ)アクリル酸オクチル、(メタ)アクリル酸2-エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸イソオクチル、(メタ)アクリル酸ノニル、(メタ)アクリル酸イソノニル、(メタ)アクリル酸デシル、(メタ)アクリル酸イソデシル、(メタ)アクリル酸ウンデシル、(メタ)アクリル酸ドデシル、(メタ)アクリル酸トリデシル、(メタ)アクリル酸テトラデシル、(メタ)アクリル酸ペンタデシル、(メタ)アクリル酸ヘキサデシル、(メタ)アクリル酸ヘプタデシル、(メタ)アクリル酸オクタデシル、(メタ)アクリル酸ノナデシル、(メタ)アクリル酸エイコシル、(メタ)アクリル酸シクロペンチル、(メタ)アクリル酸シクロヘキシル、(メタ)アクリル酸イソボルニル等、炭素数が1~20のアルキル基を有する(メタ)アクリル酸アルキルエステルが挙げられる。なお、ここでいうアルキル基には、脂環式炭化水素基、脂環式炭化水素基を有するアルキル基を含む。懸濁重合時の分散液の安定性が優れており、結果として高い機械的強度の中空多孔質性樹脂粒子が得られやすい点で、アルキル基は、炭素数1~8のアルキル基であることが好ましく、炭素数1~4のアルキル基であることがより好ましい。
【0119】
水酸基含有モノマーとしては、例えば、水酸基含有(メタ)アクリル酸エステル、ビニルアルコール、アリルアルコールが挙げられる。水酸基含有(メタ)アクリル酸エステルとしては、例えば、(メタ)アクリル酸2-ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸3-ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸4-ヒドロキシブチル、(メタ)アクリル酸6-ヒドロキシヘキシル、(メタ)アクリル酸ヒドロキシオクチル、(メタ)アクリル酸ヒドロキシデシル、(メタ)アクリル酸ヒドロキシラウリル、(メタ)アクリル酸(4-ヒドロキシメチルシクロヘキシル)が挙げられる。
【0120】
窒素原子含有モノマーは、分子内に窒素原子を少なくとも一つ有するモノマーである。本明細書では、分子内に水酸基と窒素原子とを併有するモノマーは、水酸基含有モノマーには含まれないものとし、窒素原子含有モノマーに含まれるものとする。窒素原子含有モノマーとしては、例えば、N-ビニル環状アミド、(メタ)アクリルアミド類、アミノ基含有モノマー、シアノ基含有モノマー、複素環含有モノマー、イミド基含有モノマー、イソシアネート基含有モノマーが挙げられる。
【0121】
N-ビニル環状アミドとしては、例えば、N-ビニル-2-ピロリドン(NVP)、N-ビニル-2-ピペリドン、N-ビニル-3-モルホリノン、N-ビニル-2-カプロラクタム、N-ビニル-1,3-オキサジン-2-オン、及びN-ビニル-3,5-モルホリンジオンが挙げられる。
【0122】
(メタ)アクリルアミド類としては、例えば、(メタ)アクリルアミド、N-アルキル(メタ)アクリルアミド、N,N-ジアルキル(メタ)アクリルアミド、N-ヒドロキシアルキル(メタ)アクリルアミド、N-アルコキシアルキル(メタ)アクリルアミドが挙げられる。
【0123】
N-アルキル(メタ)アクリルアミドとしては、例えば、N-エチル(メタ)アクリルアミド、N-イソプロピル(メタ)アクリルアミド、N-n-ブチル(メタ)アクリルアミド、N-オクチル(メタ)アクリルアミドが挙げられる。N-アルキル(メタ)アクリルアミドとしては、例えば、ジメチルアミノエチル(メタ)アクリルアミド、ジエチルアミノエチル(メタ)アクリルアミド、ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリルアミドのような、アミノ基を有する(メタ)アクリルアミドも含まれる。
【0124】
N,N-ジアルキル(メタ)アクリルアミドとしては、例えば、N,N-ジメチル(メタ)アクリルアミド、N,N-ジエチル(メタ)アクリルアミド、N,N-ジプロピル(メタ)アクリルアミド、N,N-ジイソプロピル(メタ)アクリルアミド、N,N-ジ(n-ブチル)(メタ)アクリルアミド、N,N-ジ(t-ブチル)(メタ)アクリルアミドが挙げられる。
【0125】
N-ヒドロキシアルキル(メタ)アクリルアミドとしては、例えば、N-メチロール(メタ)アクリルアミド、N-(2-ヒドロキシエチル)(メタ)アクリルアミド、N-(2-ヒドロキシプロピル)(メタ)アクリルアミド、N-(1-ヒドロキシプロピル)(メタ)アクリルアミド、N-(3-ヒドロキシプロピル)(メタ)アクリルアミド、N-(2-ヒドロキシブチル)(メタ)アクリルアミド、N-(3-ヒドロキシブチル)(メタ)アクリルアミド、N-(4-ヒドロキシブチル)(メタ)アクリルアミド、N-メチル-N-2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリルアミドが挙げられる。
【0126】
N-アルコキシアルキル(メタ)アクリルアミドとしては、例えば、N-メトキシメチル(メタ)アクリルアミド、N-ブトキシメチル(メタ)アクリルアミドが挙げられる。
【0127】
アミノ基含有モノマーとしては、例えば、(メタ)アクリル酸アミノエチル、(メタ)アクリル酸ジメチルアミノエチル、(メタ)アクリル酸ジメチルアミノプロピル、(メタ)アクリル酸t-ブチルアミノエチルが挙げられる。
【0128】
シアノ基含有モノマーとしては、例えば、アクリロニトリル、メタクリロニトリルが挙げられる。
【0129】
複素環含有モノマーとしては、例えば、(メタ)アクリロイルモルホリン、N-ビニルピペラジン、N-ビニルピロール、N-ビニルイミダゾール、N-ビニルピラジン、N-ビニルモルホリン、N-ビニルピラゾール、ビニルピリジン、ビニルピリミジン、ビニルオキサゾール、ビニルイソオキサゾール、ビニルチアゾール、ビニルイソチアゾール、ビニルピリダジン、(メタ)アクリロイルピロリドン、(メタ)アクリロイルピロリジン、(メタ)アクリロイルピペリジン、N-メチルビニルピロリドンが挙げられる。
【0130】
イミド基含有モノマーとしては、例えば、N-シクロヘキシルマレイミド、N-イソプロピルマレイミド、N-ラウリルマレイミド、N-フェニルマレイミド等のマレイミド系モノマー;N-メチルイタコンイミド、N-エチルイタコンイミド、N-ブチルイタコンイミド、N-オクチルイタコンイミド、N-2-エチルヘキシルイタコンイミド、N-ラウリルイタコンイミド、N-シクロヘキシルイタコンイミド等のイタコンイミド系モノマー;N-(メタ)アクリロイルオキシメチレンスクシンイミド、N-(メタ)アクリロイル-6-オキシヘキサメチレンスクシンイミド、N-(メタ)アクリロイル-8-オキシオクタメチレンスクシンイミド等のスクシンイミド系モノマー;が挙げられる。
【0131】
イソシアネート基含有モノマーとしては、例えば、2-(メタ)アクリロイルオキシエチルイソシアネートが挙げられる。
【0132】
エポキシ基含有モノマーとしては、例えば、(メタ)アクリル酸グリシジル、(メタ)アクリル酸メチルグリシジルが挙げられる。
【0133】
スルホン酸基含有モノマーとしては、例えば、ビニルスルホン酸ナトリウムが挙げられる。
【0134】
(メタ)アクリル酸アルコキシアルキルエステルとしては、例えば、(メタ)アクリル酸2-メトキシエチル、(メタ)アクリル酸2-エトキシエチル、(メタ)アクリル酸メトキシトリエチレングリコール、(メタ)アクリル酸3-メトキシプロピル、(メタ)アクリル酸3-エトキシプロピル、(メタ)アクリル酸4-メトキシブチル、(メタ)アクリル酸4-エトキシブチルが挙げられる。
【0135】
芳香族炭化水素基を有する(メタ)アクリル酸エステルとしては、例えば、フェニル(メタ)アクリレート、フェノキシエチル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレートが挙げられる。
【0136】
ビニルエステル類としては、例えば、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニルが挙げられる。
【0137】
芳香族ビニル化合物としては、例えば、スチレン、ビニルトルエンが挙げられる。
【0138】
オレフィン類としては、例えば、エチレン、ブタジエン、イソプレン、イソブチレンが挙げられる。
【0139】
ビニルエーテル類としては、例えば、ビニルアルキルエーテルが挙げられる。
【0140】
エチレン性不飽和基を2つ以上有する多官能ビニル系モノマーとしては、例えば、多官能(メタ)アクリル酸エステル系モノマー、芳香族ジビニル系モノマーが挙げられる。
【0141】
多官能(メタ)アクリル酸エステル系モノマーとしては、例えば、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、テトラエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ノナエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、テトラデカエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、デカエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ペンタデカエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、1,3-ブチレングリコールジ(メタ)アクリレート、1,4-ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、1,6-ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、グリセリンジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリストールテトラ(メタ)アクリレート、フタル酸ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、カプロラクトン変性ジペンタエリスルトールヘキサ(メタ)アクリレート、カプロラクトン変性ヒドロキシピバリン酸エステルネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、ポリエステル(メタ)アクリレート、ウレタン(メタ)アクリレートが挙げられる。
【0142】
芳香族ジビニル系モノマーとしては、例えば、ジビニルベンゼン、ジビニルナフタレン、これらの誘導体が挙げられる。
【0143】
本発明の効果をより発現させ得る点で、ビニル系モノマーは、多官能ビニル系モノマーを含むことが好ましい。ビニル系モノマー全量中の多官能ビニル系モノマーの含有割合は、本発明の効果をより発現させ得る点で、好ましくは3重量%~70重量%であり、より好ましくは5重量%~50重量%であり、さらに好ましくは7重量%~45重量%であり、特に好ましくは10重量%~40重量%である。ビニル系モノマー全量中の多官能ビニル系モノマーの含有割合が上記範囲を外れて小さすぎると、粒子内部に多孔質構造を形成し難くなるおそれがある。ビニル系モノマー全量中の多官能ビニル系モノマーの含有割合が上記範囲を外れて大きすぎると、得られる中空多孔質性樹脂粒子の表面の収縮が大きくなり、機械的強度が弱くなるおそれがある。
【0144】
リン酸エステル系モノマー由来の構成単位(II)は、リン酸エステル系モノマーが、重合体(P2)を製造するために用いられる全モノマー成分の一つとして重合された場合に形成される構成単位である。このようなリン酸エステル系モノマーとしては、本発明の効果を損なわない範囲で、任意の適切なリン酸エステル系モノマーを採用し得る。リン酸エステル系モノマーは、1種のみであってもよいし、2種以上であってもよい。
【0145】
リン酸エステル系モノマーとしては、懸濁重合時に、液滴表面近傍でビニル系モノマーと共重合することで粒子硬度を高められるという点で、エチレン性不飽和基を有することが好ましい。
【0146】
リン酸エステル系モノマーとしては、懸濁重合時に、液滴表面に配向しやすく、無機系分散剤と作用し、粒子表面近傍の硬度を高めることができるという点で、酸性リン酸エステル系モノマーが好ましい。
【0147】
エチレン性不飽和基を有する酸性リン酸エステル系モノマーとしては、本発明の効果をより発現させ得る点で、一般式(1)で表されるリン酸エステル系モノマーが好ましい。
【化1】
【0148】
一般式(1)中、R1は(メタ)アクリル基又はアリル基、R2は直鎖状又は分岐状のアルキレン基、mは1~30の整数、nは0又は1、vは1~10の整数、xは1又は2である。
【0149】
本発明の効果をより発現させ得る点で、一般式(1)で表されるリン酸エステル系モノマーとしては、式(2)で表されるカプロラクトンEO変性リン酸ジメタクリレート、式(3)で表されるポリオキシプロピレンアリルエーテルリン酸エステル、2-メタクリロイロキシエチルアシッドフォスフェートが好ましい。
【0150】
【0151】
式(2)中、a及びbは、a=1、b=2、又は、a=2、b=1である。
【0152】
【0153】
式(3)中、pは1~30の整数である。qは1又は2である。
【0154】
式(2)で表されるカプロラクトンEO変性リン酸ジメタクリレートとしては、例えば、日本化薬株式会社の製品名「KAYAMER PM-21」として入手可能である。
【0155】
式(3)で表されるポリオキシプロピレンアリルエーテルリン酸エステルとしては、例えば、株式会社ADEKA社の製品名「アデカリアソープ PP-70」として入手可能である。
【0156】
中空多孔質性樹脂粒子においては、その主成分である重合体(P2)がビニル系モノマー由来の構成単位(I)及びリン酸エステル系モノマー由来の構成単位(II)の両方を含む重合体である場合、該重合体を製造するために用いられる全モノマー成分中におけるリン酸エステル系モノマーの含有量は、ビニル系モノマー100重量部に対して、好ましくは0.001重量部~5重量部であり、より好ましくは0.01重量部~3重量部であり、さらに好ましくは0.03重量部~1重量部であり、特に好ましくは0.05重量部~0.8重量部である。リン酸エステル系モノマーの含有量がビニル系モノマー100重量部に対して上記範囲内にあれば、本発明の効果をより発現し得る。
【0157】
中空多孔質性樹脂粒子は、ビニル系モノマー由来の構成単位(I)及びリン酸エステル系モノマー由来の構成単位(II)からなる群から選択される少なくとも1種を含む重合体(P2)以外に、本発明の効果を損なわない範囲で、任意の適切な他の成分を含んでいてもよい。このような他の成分は、1種のみであってもよいし、2種以上であってもよい。このような他の成分としては、例えば、顔料、酸化防止剤、香料、紫外線防御剤、界面活性剤、防腐剤、薬効成分が挙げられる。
【0158】
中空多孔質性樹脂粒子は、例えば、分散工程、重合工程、洗浄工程、乾燥工程を含む製造方法によって製造され得る。
【0159】
[分散工程]
分散工程は、分散剤を含む水溶液に、ビニル系モノマー及びリン酸エステル系モノマーからなる群から選択される少なくとも1種を含むモノマー成分と重合開始剤と非重合性有機化合物を含む有機混合溶液を分散させる工程である。分散方法については、表面多孔質性樹脂粒子の製造に関して記載した通りである。
【0160】
水溶液は、水性媒体と分散剤を含む。
【0161】
水性媒体については、表面多孔質性樹脂粒子の製造に関して記載した通りである。
【0162】
分散剤としては、本発明の効果を損なわない範囲で、任意の適切な分散剤を採用し得る。このような分散剤としては、例えば、無機系分散剤、界面活性剤が挙げられる。本発明の効果をより発現させ得る点で、好ましくは、分散剤として無機系分散剤を採用する。分散剤は、1種のみであってもよいし、2種以上であってもよい。
【0163】
無機系分散剤としては、例えば、アルカリ土類金属のピロリン酸塩(ピロリン酸マグネシウム等)、アルカリ土類金属のリン酸塩(第三リン酸カルシウム等)、炭酸カルシウム、炭酸バリウム等の水に難溶性の塩類;シリカ、酸化ジルコニウム等の無機分散剤;タルク、ベントナイト、珪酸、珪藻土、粘度等の無機高分子物質;が挙げられる。ここでいうアルカリ土類金属としては、好ましくは、マグネシウム、カルシウムである。これらの中でも、アルカリ土類金属のピロリン酸塩及びアルカリ土類金属のリン酸塩は、金属イオンがリン酸エステル系モノマーにおけるリン酸エステル部と相互作用して表層に緻密な被膜が形成され、その結果、機械的強度の高い中空多孔質性樹脂粒子を得ることができる点で好ましい。
【0164】
無機系分散剤の添加量としては、油滴の安定性を確保し、粒子径の揃った中空多孔質性樹脂粒子が得られ得る点で、モノマー成分100重量部に対して、好ましくは0.1重量部~30重量部であり、より好ましくは0.5重量部~20重量部である。
【0165】
界面活性剤としては、例えば、アニオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤、両性イオン性界面活性剤、ノニオン性界面活性剤等が挙げられる。界面活性剤の具体例については、表面多孔質性樹脂粒子の製造に関して記載した通りである。
【0166】
界面活性剤の添加量は、有機混合溶液100重量部に対して、0.01重量部~1重量部が好ましい。界面活性剤は、1種のみであってもよいし、2種以上であってもよい。
【0167】
水溶液には、本発明の効果を損なわない範囲で、任意の適切な他の成分を含んでいてもよい。
【0168】
有機混合溶液は、ビニル系モノマー及びリン酸エステル系モノマーからなる群から選択される少なくとも1種を含むモノマー成分と重合開始剤と非重合性有機化合物を含む。
【0169】
有機混合溶液に含まれるモノマー成分は、上述の通りである。
【0170】
重合開始剤としては、本発明の効果を損なわない範囲で、任意の適切な重合開始剤を採用し得る。重合開始剤の具体例としては、表面多孔質性樹脂粒子の製造に関して記載した通りである。
【0171】
重合開始剤の添加量は、モノマー成分100重量部に対して、好ましくは0.01重量部~10重量部であり、より好ましくは0.01重量部~5重量部であり、さらに好ましくは0.1重量部~5重量部である。重合開始剤は、1種のみであってもよいし、2種以上であってもよい。
【0172】
非重合性有機化合物は、いわゆる溶剤としての働きを有すると共に、樹脂粒子の内部に、多孔質構造が形成されることにも寄与する。
【0173】
このような非重合性有機化合物としては、重合工程が実施される温度領域において液体として存在しているという理由から、沸点が30℃以上200℃以下の有機溶剤を使用することが好ましい。より具体的には、非重合性有機化合物としては、n-ペンタン、イソペンタン、n-ヘキサン、シクロヘキサン、n-ヘプタン等の飽和の脂肪族炭化水素類;トルエン、ベンゼン等の芳香族化合物;酢酸エチル、酢酸ブチル等の酢酸エステル系化合物;ハイドロフルオロエーテル、ハイドロフルオロカーボン等のフッ素系化合物;からなる群より選択される1種以上を使用することができる。
【0174】
非重合性有機化合物の使用量としては、本発明の効果をより発現させ得る点で、モノマー成分100重量部に対して、好ましくは10重量部~250重量部である。モノマー成分100重量部に対する非重合性有機化合物の使用量が上記範囲を外れて小さすぎると、樹脂粒子の内部に、多孔質構造が確実に形成できないおそれがある。モノマー成分100重量部に対する非重合性有機化合物の使用量が上記範囲を外れて大きすぎると、得られる中空多孔質性樹脂粒子に十分な強度を付与できないおそれがある。
【0175】
有機混合溶液には、本発明の効果を損なわない範囲で、任意の適切な他の成分を含んでいてもよい。
【0176】
[重合工程]
重合工程は、分散工程で得られる分散液を加熱して懸濁重合する工程である。
【0177】
重合温度は、懸濁重合に適した温度であれば、本発明の効果を損なわない範囲で、任意の適切な重合温度を採用し得る。このような重合温度としては、好ましくは30℃~105℃である。
【0178】
重合時間は、懸濁重合に適した時間であれば、本発明の効果を損なわない範囲で、任意の適切な重合時間を採用し得る。このような重合時間としては、好ましくは0.1時間~20時間である。
【0179】
重合後に好ましく行う後加熱は、完成度の高い中空多孔質性樹脂粒子を得るために好適な処理である。
【0180】
重合後に好ましく行う後加熱の温度は、本発明の効果を損なわない範囲で、任意の適切な温度を採用し得る。このような後加熱の温度としては、好ましくは50℃~120℃である。
【0181】
重合後に好ましく行う後加熱の時間は、本発明の効果を損なわない範囲で、任意の適切な時間を採用し得る。このような後加熱の時間としては、好ましくは1時間~10時間である。
【0182】
[洗浄工程]
洗浄工程は、重合工程で得られたスラリーを洗浄する工程である。
【0183】
洗浄方法としては、本発明の効果を損なわない範囲で、任意の適切な洗浄方法を採用し得る。このような洗浄方法としては、例えば、(1)中空多孔質性樹脂粒子を形成させた後、高速遠心機等を用いて、非常に高い遠心加速度を与えて該中空多孔質性樹脂粒子を沈降させて上澄みを除去し、新たにイオン交換水又は蒸留水を加え、沈降した中空多孔質性樹脂粒子をイオン交換水に分散させ、この操作を数回繰り返すことにより不純物を除去する方法、(2)セラミックスフィルター等を用いたクロスフロー式のろ過方法により洗浄を行うことで不純物を除去する方法、(3)中空多孔質性樹脂粒子に対して、粒子の凝集剤となる溶媒を添加することにより、溶媒中において粒子を凝集沈降させ、フィルター等を用いて該中空多孔質性樹脂粒子を分離し、洗浄溶媒により洗浄する方法、等が挙げられる。
【0184】
上記(1)の洗浄方法においては、イオン交換水又は蒸留水はスラリー重量の5倍以上の量を用いて、洗浄することが好ましい。
【0185】
比重が小さい中空多孔質性樹脂粒子に対しては、(2)のセラミックスフィルター等を用いクロスフロー式のろ過方法により洗浄を行うことが好ましい。
【0186】
[乾燥工程]
乾燥工程は、洗浄工程で得られた洗浄後のスラリーを乾燥する工程である。
【0187】
乾燥方法としては、本発明の効果を損なわない範囲で、任意の適切な乾燥方法を採用し得る。このような乾燥方法としては、例えば、加熱による乾燥が挙げられる。
【0188】
加熱の温度は、本発明の効果を損なわない範囲で、任意の適切な温度を採用し得る。このような加熱の温度としては、好ましくは50℃~120℃である。
【0189】
加熱の時間は、本発明の効果を損なわない範囲で、任意の適切な時間を採用し得る。このような加熱の時間としては、好ましくは1時間~50時間である。
【0190】
C.他の成分
他の成分としては、本発明の効果が得られる限りにおいて、任意の適切な成分が用いられ得る。例えば、難燃剤、流動性向上剤、熱安定剤、酸化防止剤、着色剤、離型剤、軟化剤、帯電防止剤、耐衝撃性改良剤等が用いられ得る。また、基材樹脂(A)以外の樹脂を用いてもよい。
【0191】
難燃剤としては、例えば、有機金属塩系難燃剤(例えば有機スルホン酸アルカリ(土類)金属塩、ホウ酸金属塩系難燃剤、および錫酸金属塩系難燃剤など)、有機リン系難燃剤(例えば、モノホスフェート化合物、ホスフェートオリゴマー化合物ホスホネートオリゴマー化合物、ホスホニトリルオリゴマー化合物、およびホスホン酸アミド化合物など)、シリコーン化合物からなるシリコーン系難燃剤等が挙げられる。
【0192】
流動性向上剤としては、例えば、芳香族ビニル系単量体とフェニルメタクリレートとの共重合体が挙げられる。芳香族ビニル系単量体としては、スチレン、αメチルスチレン、p-tert.ブチルスチレンなどが挙げられ、これらは単独もしくは2種以上で使用することができる。好ましい流動性向上剤としては、スチレン/フェニルメタクリレート共重合体またはスチレン/αメチルスチレン/フェニルメタクリレート共重合体等が挙げられる。
【0193】
熱安定剤としては、例えば、ペンタエリスリトールテトラキス〔3-(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート〕、オクタデシル-3-(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート等のフェノール系熱安定剤、トリス(2,4-ジ-tert-ブチルフェニル)フォスファイト等のリン系熱安定剤、3-ヒドロキシ-5,7-ジ-tert-ブチル-フラン-2-オンとo-キシレンとの反応物等のラクトン系熱安定剤、ジドデシル-3,3’-チオジプロピオネート等の硫黄系熱安定剤が挙げられる。
【0194】
酸化防止剤としては、上記B-1項で記載したものが用いられ得る。
【0195】
着色剤としては、例えば、酸化チタン、カーボンブラック、チタンイエロー、酸化鉄、群青、コバルトブルー、焼成顔料、メタリック顔料、マイカ、パール顔料、亜鉛華、沈降性シリカ、カドミウム赤等が挙げられる。
【0196】
離型剤としては、例えば、脂肪酸エステルが好ましい。脂肪酸エステルの具体例としては、例えば、ベヘニルベヘネート、オクチルドデシルベヘネート、ステアリルステアレート、グリセリンモノパルミテート、グリセリンモノステアレート、グリセリンモノオレート、グリセリンジステアレート、グリセリントリステアレート、ペンタエリスリトールモノパルミテート、ペンタエリスリトールモノステアレート、ペンタエリスリトールジステアレート、ペンタエリスリトールトリステアレート、ペンタエリスリトールテトラステアレート等が挙げられる。
【0197】
軟化剤としては、例えば、プロセスオイル、潤滑油、パラフィン、流動パラフィン、石油アスファルト、ワセリン等の石油系軟化剤、コールタール、コールタールピッチ等のコールタール系軟化剤、ヒマシ油、ナタネ油、大豆油、ヤシ油等の脂肪油系軟化剤、トール油、密ロウ、カルナウバロウ、ラノリン等のロウ類、リシノール酸、パルミチン酸、ステアリン酸、ステアリン酸バリウム、ステアリン酸カルシウム等の脂肪酸又はその金属塩、ナフテン酸又はその金属石鹸、パイン油、ロジン又はその誘導体、テルペン樹脂、石油樹脂、クマロンインデン樹脂、アタクチックポリプロピレン等の合成高分子物質、ジオクチルフタレート、ジオクチルアジペート、ジオクチルセバケート等のエステル系可塑剤、ジイソドデシルカーボネート等の炭酸エステル系可塑剤、その他マイクロクリスタリンワックス、サブ(ファクチス)、液状ポリブタジエン、変性液状ポリブタジエン、液状チオコール、炭化水素系合成潤滑油等が挙げられる。
【0198】
帯電防止剤としては、例えば、ポリオキシエチレンアルキルフェノールエーテル、ステアリン酸モノグリセリド、ポリエチレングリコール、カーボンナノチューブ等が挙げられる。
【0199】
耐衝撃性改良剤としては、例えば、アクリル系ゴム、スチレン/水添ブタジエン/スチレンブロック共重合体、スチレン/水添イソプレン/スチレンブロック共重合体、AES樹脂、AAS樹脂、ポリブタジエン、ブタジエン/スチレン共重合体、ポリイソプレン等が挙げられ、好ましくは、アクリル系ゴム、スチレン/水添ブタジエン/スチレンブロック共重合体、スチレン/水添イソプレン/スチレンブロック共重合体、AES樹脂、AAS樹脂が挙げられ、より好ましくは、アクリル系ゴムが挙げられる。アクリル系ゴムとしては、例えば、アルキル(メタ)アクリレート(アルキルアクリレート及びアルキルメタクリレートの総称、以下同じ)系重合体を含む多層構造重合体が挙げられる。具体的には、飽和又は不飽和のゴム成分からなるコアと、アルキル(メタ)アクリレート系重合体からなるシェルとからなる多層構造重合体が挙げられる。アクリル系ゴム、特に多層構造重合体を用いることにより、衝撃強度と成形品外観に優れた樹脂組成物が得られやすい。コアを形成する飽和又は不飽和のゴム成分としては、例えば、ポリアルキル(メタ)アクリレート、ポリブタジエン、ブタジエン/スチレン共重合体等が挙げられる。シェルを形成するアルキル(メタ)アクリレート系重合体としては、アルキル基の炭素数が1~8程度のアルキル(メタ)アクリレート、例えば、エチル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、エチルヘキシル(メタ)アクリレート等の重合体又は共重合体が挙げられる。アルキル(メタ)アクリレート系重合体には、エチレン性不飽和単量体等の架橋剤が用いられていてもよく、架橋剤としては、例えば、アルキレンジオールジ(メタ)アクリレート、ポリエステルジ(メタ)アクリレート、ジビニルベンゼン、トリビニルベンゼン、シアヌル酸トリアリル、アリル(メタ)アクリレート等が挙げられる。
【0200】
他の成分の含有量(複数の成分を含む場合はその合計含有量)は、基材樹脂(A)100重量部に対して、例えば0.01重量部~20重量部であり、好ましくは0.1重量部~10重量部であり得る。
【0201】
D.樹脂組成物の製造方法
樹脂組成物は、上記基材樹脂(A)15重量部~99重量部と、多孔質性樹脂粒子(B)0.01重量部~20重量部と、任意に他の成分と、を混合することによって得られる。
【0202】
混合方法としては、タンブラー、リボンブレンダー等の公知の混合機を用いて混合する方法や、押出機にて溶融混練する方法が例示できる。これらの混合方法により、樹脂組成物のペレットを容易に得ることができる。
【0203】
≪成形体≫
本発明の実施形態による成形体は、上記樹脂組成物を含む。成形方法は、目的に応じて任意の適切な方法を用いることができる。例えば、上記樹脂組成物のペレットを押出成形すること、当該ペレットを溶融後に射出成形すること等により、任意の形状の成形体が得られ得る。
【0204】
成形体は、例えば、車両用機器の筐体、電気機器の筐体、電子機器の筐体、IT機器の筐体、計測機器の筐体、又は自動車内外装部材であり得る。
【実施例0205】
以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。なお、特に断りのない限り、「部」は「重量部」を、「%」は「重量%」を意味する。
【0206】
<体積平均粒子径の測定>
粒子の体積平均粒子径の測定は、以下のようにしてコールター法により行った。
粒子の体積平均粒子径は、コールターMultisizer(登録商標)3(ベックマン・コールター株式会社の測定装置)により測定した。測定は、ベックマン・コールター株式会社発行のMultisizer(登録商標)3ユーザーズマニュアルに従って校正されたアパチャーを用いて実施した。なお、測定に用いるアパチャーは、測定する粒子の大きさによって、適宜選択した。Current(アパチャー電流)及びGain(ゲイン)は、選択したアパチャーのサイズによって、適宜設定した。例えば、50μmのサイズを有するアパチャーを選択した場合、Current(アパチャー電流)は-800、Gain(ゲイン)は4と設定した。
測定用試料としては、粒子0.1gを0.1重量%ノニオン性界面活性剤水溶液10m1中にタッチミキサー(ヤマト科学株式会社、「TOUCHMIXER MT-31」)及び超音波洗浄器(株式会社ヴェルヴォクリーア、「ULTRASONIC CLEANER VS-150」)を用いて分散させ、分散液としたものを使用した。測定中は、ビーカー内を気泡が入らない程度に緩く攪拌しておき、粒子を10万個測定した時点で測定を終了した。なお、粒子の体積平均粒子径は、10万個の粒子の体積基準の粒度分布における算術平均とした。
【0207】
<嵩比重>
粒子の嵩比重は、JISK5101-12-1(顔料試験方法-第12部:見掛け密度又は見掛け比容-第1節:静置法)に準拠して測定した。
【0208】
<比表面積>
粒子の比表面積は、ISO 9277第1版 JIS Z 8830:2001記載のBET法(窒素吸着法)により測定した。対象となる粒子について、株式会社島津製作所社の自動比表面積/細孔分布測定装置「TristarII」を用いてBET窒素吸着等温線を測定し、窒素吸着量からBET多点法を用いて比表面積を算出した。
加熱ガスパージによる前処理を実施した後、吸着質として窒素を用い、吸着質断面積0.162nm2の条件下で定容量法を用いて測定を行った。なお、前処理は、具体的には、粒子が入った容器を65℃で加熱しながら、窒素パージを20分行い、室温放冷した後、その容器を65℃で加熱しながら、容器内の圧力が0.05mmHg以下になるまで真空脱気を行うことにより、行った。
【0209】
<熱分解開始温度>
粒子の熱分解開始温度は、TG/DTA装置(セイコーインスツル株式会社製「TG/DTA6200」)を用いて、空気雰囲気中、空気流量200ml/minにて、40℃~100℃の範囲では20℃/minの昇温速度、100℃~500℃の範囲では10℃/minの昇温速度の測定条件下で、40℃~500℃の範囲での重量減少挙動を測定した。この測定により得られた重量減少曲線のベースライン(水平線部)の延長線と、質量減少部分(右下がりの斜線部)の接線(最大傾斜点での接線)との交点を樹脂粒子の熱分解開始温度とした。
【0210】
<メルトボリュームフローレイト(MVR)の測定>
実施例及び比較例で得た樹脂組成物(ペレット)のMVRを、株式会社安田精機製作所製の「メルトフローインデックステスター(自動)120-SAS」を用いて、JIS K 7210:1999「プラスチック-熱可塑性プラスチックのメルトマスフローレイト(MFR)及びメルトボリュームフローレイト(MVR)の試験方法」B法b記載のピストンが所定の距離を移動する時間を測定する方法により測定した。ペレットは予め120℃、6時間真空乾燥後、測定直前まで密封し保存したものを使用した。
具体的には以下の条件に従い測定した。
・予熱:300秒
・ロードホールド:30秒
・試験温度:250℃
・試験荷重:2.16kg(21.18N)
・ピストン移動距離(インターバル):25mm
試料の試験回数は3回とし、その平均をMVR(cm3/10min)の値とした。
【0211】
<全光線透過率およびヘイズの測定>
実施例及び比較例で得た樹脂組成物(ペレット)を、210℃、5分間熱プレスすることで、厚み1mmの板状成形体を得た。当該板状成形体を長さ50mm×幅40mmに切り出したものを試験片として用いた。
全光線透過率およびヘイズは、ヘイズメーター(日本電色工業株式会社製、商品名「NDH4000」)を使用して測定した。全光線透過率はJIS K7361-1に従って測定し、ヘイズはJIS K7136に従って測定した。2個の試験片についてそれぞれ測定を実施し、得られた2つの測定値の平均値を最終的な測定値とした。
【0212】
<引張応力緩和試験>
実施例及び比較例で得た樹脂組成物(ペレット)及び基材樹脂を用いて全光線透過率の試験片の作製と同様にして厚み1mmの板状成形体を作製した。当該板状成形体を、ダンベル形状(JIS K7127記載のダンベル状5号形:幅6mm、厚み1mm)に打ち抜いたものを試験片として用いた。
引張応力緩和試験は、株式会社島津製作所製「オートグラフ AG-X plus 100kN」万能試験機、株式会社島津製作所製「TRAPEZIUM-X」万能試験機データ処理を用いて行った。試験片をJIS K 7100:1999の記号「23/50」、2級の標準雰囲気下で16時間かけて状態調節した後、測定に用いた。測定は同じ環境下で行い、具体的には以下の条件に従い実施した。
・チャック間隔:80mm
・試験方法:試験速度10mm/minに設定し、たわみ補正を行った後に試験を開始した。
・試験開始後、試験片の歪みが1.5%となった時点で掴み具の移動を停止させ、そのまま5分間保持させた。試験片の歪みは、クロスヘッド移動量にて計測した。
・試験数:5
応力緩和率Rは、下記式から算出した。
R(%)=(σ0-σ5)/σ0×100
ここで、σ0は、試験片に1.5%の引張ひずみが印加された時における試験片の引張応力を表し、σ5は、試験片に当該1.5%の引張ひずみが印加された時から5分後における試験片の引張応力を表す。
【0213】
<引張強度および引張弾性率>
引張強度及び引張弾性率はJIS K7127:1999に準拠し測定した。引張強度及び引張弾性率は(株)島津製作所製「オートグラフ AG-X plus 100kN」万能試験機、(株)島津製作所製「TRAPEZIUM X」万能試験機データ処理を用いて測定した。試験片は、全光線透過率の試験片の作製と同様にして作製した板状成形体を、ダンベル形状(JIS K7127記載のダンベル状5号形:幅6mm、厚み1mm)に打ち抜いて作製したものを用いた。試験片はJIS K 7100:1999の記号「23/50」、2級の標準雰囲気下で16時間かけて状態調節した後、測定に用いた。測定は同じ環境下で行い、チャック間隔を80mm、試験速度を10mm/minに設定した。得られたグラフより、傾きが最大となる荷重領域を設定し、前記万能試験機データ処理にて見かけ引張弾性率を求めた。この弾性率の直線とストロークの交点を伸びの原点とし、引張強度及び引張弾性率を自動算出した。
【0214】
<曲げ強度および曲げ弾性率>
曲げ強度および曲げ弾性率はJIS K7171:2008に準拠し測定した。曲げ強度および曲げ弾性率は、(株)島津製作所製「オートグラフ AG-X plus 100kN」万能試験機、(株)島津製作所製「TRAPEZIUM X」万能試験機データ処理を用いて測定した。試験片はシリンダー温度260℃、金型温度70℃の射出成形により作製した。試験片サイズは幅10mm×長さ80mm×厚み4mmとし、試験片の数は5個とした。試験片はJIS K7100:1999の記号「23/50」、2級の標準雰囲気下で16時間かけて状態調節した後、測定に用いた。測定は同じ環境下で行い、試験速度は2mm/minとした。加圧くさびおよび支点の先端部の半径は5Rとし、支点間距離は64mmとした。
得られたグラフより、傾きが最大となる荷重領域を設定し、上記の万能試験機データ処理にて曲げ弾性率を求めた。この弾性率の直線とストロークの交点の伸びを原点とし、対応する最大曲げ強度を自動算出した。
【0215】
<荷重たわみ温度(HDT)の測定>
実施例および比較例で得た樹脂組成物(ペレット)を、シリンダー温度260℃、金型温度70℃の条件で、ISO75-2に基づく4mm厚の試験片を成形した。得られた試験片を用いて、ISO75-2に従い、荷重たわみ温度(荷重1.80MPa)の測定を行った。
【0216】
〔製造例1:表面多孔質性樹脂粒子(B1)の製造〕
脱イオン水1000gに、無機系分散剤としての第三リン酸カルシウム50gと、アニオン性界面活性剤としてのラウリル硫酸ナトリウム0.05gとを加えて水相とした。一方、メチルメタクリレート(MMA)160gと、のエチレングリコールジメタクリレート(EGDMA)240gと、酸化防止剤としてのペンタエリスリトールテトラキスチオグリコレート4gと、非重合性有機化合物としての酢酸エチル700gと、重合開始剤としての過酸化ラウロイル1gとの混合液を調製して油相とした。水相と油相とを混合し、TK-ホモミキサー(プライミクス社製)にて回転数6000rpmで、5分間分散させ、体積平均粒子径がおよそ8μmの分散液を得た。この分散液を、攪拌機及び温度計を備えた重合器に入れ、攪拌下に窒素置換しながら70℃まで加温し、懸濁重合を開始した。内温を70℃で8時間保持することにより、樹脂粒子を含む懸濁液を得た(重合工程)。
この樹脂粒子を含む懸濁液を、80℃、0.027MPaの条件下で蒸留して、酢酸エチルを系外に除去した(蒸留工程)。
懸濁液を20℃まで冷却し、塩酸を加えて第三リン酸カルシウムを分解した後、ブフナー漏斗にて得られた樹脂粒子を濾別し、続いて、樹脂粒子をイオン交換水にて洗浄した(分解除去工程)。
洗浄した樹脂粒子を90℃、0.008MPaの減圧下で24時間乾燥することにより、樹脂粒子を得た(乾燥工程)。
【0217】
樹脂粒子の体積平均粒子径は8.0μmであった。
図1に示す通り、樹脂粒子表面をSEM観察したところ、表面は多孔質形状であった。また、
図2に示す通り、樹脂粒子をエポキシ樹脂に包埋後、薄膜切片に切り出して、粒子断面をSEM観察したところ、粒子内部も(すなわち、粒子全体が)多孔質構造であることが確認された。また、樹脂粒子の比表面積は170m
2/gであった。熱分解開始温度は292℃であった。
【0218】
〔製造例2:中空多孔質性樹脂粒子(B2)の製造〕
メチルメタクリレート(MMA)65重量部、エチレングリコールジメタクリレート85重量部、酸性リン酸エステル基を有する重合性モノマー「KAYAMER(登録商標)PM-21」(日本化薬社製)0.3重量部と、重合開始剤としての2,2’-アゾビス(2,4-ジメチルバレロニトリル)(日本ファインケム社製、商品名「ABN-V」、10時間半減期温度=51℃)0.75重量部、非重合性有機化合物として酢酸エチル75重量部とシクロヘキサン75重量部とを混合して油相を調製した。また、水性媒体としての脱イオン水900重量部と、分散剤としての、第三リン酸カルシウム90重量部とを混合して、水相を調製した。次に、上記油相を上記水相中にTK-ホモミキサー(プライミクス社製)を用い、8000rpmにて5分間分散させ、体積平均粒子径がおよそ8μmの分散液を得た(分散工程)。
その後、撹拌機及び温度計を備えた重合器にこの分散液を入れ、重合器の内部温度を55℃に昇温して上記懸濁液の撹拌を5時間続けた後、重合器の内部温度を70℃に昇温(二次昇温)し、上記懸濁液を70℃で7時間撹拌することによって、懸濁重合反応を完了させた(重合工程)。
上記懸濁液を冷却した後、この懸濁液に含まれている分散剤(ピロリン酸マグネシウム)を塩酸によって分解した。その後、遠心濾過機を用いて、懸濁液を濾過により脱水して固形分を分離し、十分なイオン交換水により固形分を洗浄した(洗浄工程)。
その後、70℃で24時間真空乾燥することで非重合性有機化合物を除去し、球状の樹脂粒子を得た(乾燥工程)。
【0219】
樹脂粒子の体積平均粒子径は8.0μmであった。
図3に示す通り、樹脂粒子表面をSEM観察したところ、粒子表面は空孔の無い緻密なシェルであった。また、
図4に示す通り、樹脂粒子をエポキシ樹脂に包埋後、薄膜切片に切り出して、粒子断面をSEM観察したところ、粒子内部は多孔質構造であることが確認された。樹脂粒子の比表面積は7.2m
2/gであり、嵩比重は0.32g/cm
3であった。
【0220】
実施例及び比較例で用いた原料は以下の通りである。
・ポリカーボネート樹脂:住化ポリカーボネート社製「SDポリカ301-22(商品名)」
・PC/ABSアロイ樹脂:住化ポリカーボネート社製「SDポリカIM6120(商品名)」
・PC/PETアロイ樹脂:出光興産社製「タフロンSC-420(商品名)」
・PC/PBTアロイ樹脂:住化ポリカーボネート社製「SDポリカCR3420T(商品名)」
・PBT樹脂:ポリプラスチックス社製「ジュラネックス500FP(商品名)」
・表面多孔質性樹脂粒子(B1):製造例1で得た粒子
・中空多孔質性樹脂粒子(B2):製造例2で得た粒子
・真球状中実樹脂粒子:アクリル系真球状中実樹脂粒子(積水化成品工業社製「MBX-8」、体積平均粒子径8μm)
・リン系酸化防止剤:トリス(2,4-ジ-t-ブチルフェニル)フォスファイト(BASF社製「イルガフォス168」)
【0221】
〔実施例1~19及び比較例1~4〕
表1~3に示す配合割合で各原料を一括してタンブラーに投入し、10分間乾式混合した後、二軸押出機を用いて、溶融温度260℃にて混練し、樹脂組成物のペレットを得た。
【0222】
得られた樹脂組成物又はその成形体の各種評価結果を表1~3に示す。
【0223】
【0224】
【0225】
【0226】
表1~3に示される通り、多孔質性樹脂粒子を含有する実施例の樹脂組成物は、高いMVRを維持しつつ、応力緩和性が向上されており、光拡散性にも優れる。
本発明の実施形態による樹脂組成物によれば、優れた応力緩和性と光拡散性とを有した意匠性の高い成形品を提供することができる。よって、本発明の実施形態による樹脂組成物及び成形品は、車両用機器の筐体、電気機器の筐体、電子機器の筐体、IT機器の筐体、計測機器の筐体、及び自動車内外装部材に適用され得る。