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技術 (メタ)アクリル系ブロック共重合体を含む球状粒子の製造方法

出願人 株式会社カネカ
発明者 寺沢宣
出願日 2009年12月16日 (10年3ヶ月経過) 出願番号 2009-284762
公開日 2011年6月30日 (8年8ヶ月経過) 公開番号 2011-126951
状態 未査定
技術分野 高分子物質の処理方法 高分子組成物
主要キーワード 対象線 金型成形用 粉体乾燥 トリメリト酸トリオクチル ストリップ部分 重合体混合溶液 攪拌装置内 スチーム流
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (2)

課題

粉体流動性に優れ、風合い、外観などに優れる高品質成形体表皮材塗膜などを形成することのできる(メタアクリル系ブロック共重合体粒子を効率良く提供する。

解決手段

有機酸有機溶剤、(メタ)アクリル系ブロック共重合体(A)、エポキシ基を有する化合物(B)、および分散剤を含む水を含む混合溶液攪拌しながらスチームストリッピングによって有機溶剤を除去する製造方法であって、あらかじめ(メタ)アクリル系ブロック共重合体(A)と、エポキシ基を有する化合物(B)を混合することを特徴とする(メタ)アクリル系ブロック共重合体球状粒子の製造方法。

概要

背景

重合体粉体は、粉末スラッシュ成形等の金型成形により成形体を製造するための材料として工業的に用いられている。金型成形では、所望の成形用金型内に熱可塑性樹脂粉末充填した後、樹脂溶融させ、冷却硬化させる工程を経て所望の成形体を得ることができる。

近年、前記のような金型成形にて製造される成形体として、微細でかつ複雑な構造を有するものも増加している。そのような微細かつ複雑な構造を有する成形体を製造するためには、複雑な形状の金型の隅々まで粉体材料が行き届き、粉体が均一に金型に充填される必要がある。そのため、用いる粉体材料には優れた流動性が求められる。このように優れた流動性を得るためには、粉体における粒子の大きさ(粒径)が、粒子間引力や静電気力の影響を受けにくい範囲であること、粒子の形状が歪でなく球状であることなどが、品質面で重要である。

前記のような成形用の粉体材料として、近年、安全性に優れ、且つ耐候性、柔軟性、ゴム弾性低温特性極性樹脂との接着性などに優れる(メタアクリル系熱可塑性樹脂からなる粉体が開示されている(例えば、特許文献1参照。)。しかしながら、前記粉体は、最終的に−100℃の極低温において物理的な粉砕を行なうことにより得られるものであり、球状からはほど遠い歪な形状の粉末しか得ることができなかった。そのため粉体は、粒子同士の間で静電気が発生しやすく、粒子形状が歪なことから、粉体の流動性が悪い等の欠点があった。

前記のような粉体材料の粒子形状の歪さを解決する方法として、溶剤に溶解した重合体溶液、水及び分散剤を含む水分散液攪拌しながら加熱することにより、重合体球状粉体を製造する方法が開示されている(例えば、特許文献2参照。)。この方法によれば、粒径の小さな球状粒子からなる粉体が得られ、粒子の歪さの問題は解決できている。しかしながら特許文献1、2に関連する技術として、有機溶剤に溶解したアクリル系ブロック共重合体溶液から有機酸を除去した後に、分散剤水溶液とともに攪拌しながら加熱することで金型成型に適した真球に近い粒子を効率よく得ることができることが報告されている。なお、前記の方法において酸を除去しないままアクリル系ブロック共重合体溶液を分散剤水溶液とともに攪拌しながら加熱すると、粒子同士の互着が発生しやすく金型成型に適した粒子を効率よく得ることが出来ず、また、互着しなかった粒子をもちいて成型体を作製しても粉体特性が劣るためその外観、強度などが不十分となる傾向があるため、有機溶剤に溶解したアクリルブロック共重合体から有機酸を除去することは必須であった。

しかしながら重合体溶液から有機酸を除去するためには、アクリル系ブロック共重合体溶液をイオン交換樹脂充填塔通液して有機酸を吸着したり、アクリル系ブロック共重合体溶液中に中和剤を添加して酸を吸着させたのちに吸着剤濾過したりするなど、大掛かりな付帯設備が必要とされ、さらに、アクリル系ブロック共重合体溶液は粘度が高いため有機酸の吸着や有機酸の中和には操作にも多くの時間を要するなどの課題、つまり、アクリル系ブロック共重合体溶液から有機酸を除去する操作のために経済性が大きく損なわれるという問題があった。

重合体溶液から有機酸を除去しないでアクリル系ブロック共重合体溶液から重合体粒子を得る方法(特許文献3、4参照。)も開示されているが、粉末スラッシュ成形等の金型成形により成形体を製造するために用いるには粉体特性がやや不足しており、複雑な形状の金型成型では良好な成型体が効率的に得られにくいという問題があった。

このように、粉体流動性に優れ、風合い、外観などに優れる高品質の成形体、表皮材塗膜などを形成することのできる、粒径の小さな球状粒子からなる(メタ)アクリル系ブロック共重合体粉体を、効率良く得られる製造方法が求められていた。

概要

粉体流動性に優れ、風合い、外観などに優れる高品質の成形体、表皮材、塗膜などを形成することのできる(メタ)アクリル系ブロック共重合体粒子を効率良く提供する。有機酸、有機溶剤、(メタ)アクリル系ブロック共重合体(A)、エポキシ基を有する化合物(B)、および分散剤を含む水を含む混合溶液を攪拌しながらスチームストリッピングによって有機溶剤を除去する製造方法であって、あらかじめ(メタ)アクリル系ブロック共重合体(A)と、エポキシ基を有する化合物(B)を混合することを特徴とする(メタ)アクリル系ブロック共重合体球状粒子の製造方法。なし

目的

本発明は、上記のような粉体材料の現状に鑑み、流動性に優れ、風合い、外観などに優れる高品質の成形体、表皮材、塗膜などを形成することのできる、粒径の小さな球状粒子からなる(メタ)アクリル系ブロック共重合体粉体を効率良く提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

有機酸有機溶剤、(メタアクリル系ブロック共重合体(A)、エポキシ基を有する化合物(B)、および分散剤を含む水、を含む混合溶液攪拌しながらスチームストリッピングによって有機溶剤を除去する製造方法であって、あらかじめ(メタ)アクリル系ブロック共重合体(A)と、エポキシ基を有する化合物(B)を混合することを特徴とする(メタ)アクリル系ブロック共重合体球状粒子の製造方法。

請求項2

前記(メタ)アクリル系ブロック共重合体(A)がカルボキシル基を有することを特徴とする請求項1に記載の(メタ)アクリル系ブロック共重合体球状粒子の製造方法。

請求項3

(メタ)アクリル系ブロック共重合体(A)100重量に対して、化合物(B)を1〜50重量部用いることを特徴とする請求項1〜2のいずれかに記載の(メタ)アクリル系ブロック共重合体球状粒子の製造方法。

請求項4

前記化合物(B)がアクリル系重合体であることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の(メタ)アクリル系ブロック共重合体球状粒子の製造方法。

請求項5

前記(メタ)アクリル系ブロック共重合体粒子平均粒子径が10μm以上、1000μm未満である請求項1〜4のいずれかに記載の(メタ)アクリル系ブロック共重合体球状粒子の製造方法。

請求項6

前記分散剤として(メタ)アクリル系ブロック共重合体(A)100重量部に対して0.01〜5重量部のポリビニルアルコールを使用することを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の(メタ)アクリル系ブロック共重合体球状粒子の製造方法。

請求項7

前記(メタ)アクリル系ブロック共重合体(A)が、数平均分子量3,000〜500,000であることを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の(メタ)アクリル系ブロック共重合体球状粒子の製造方法。

請求項8

前記(メタ)アクリル系ブロック共重合体(A)が、メタクリル系重合体ブロック(a)とアクリル系重合体ブロック(b)からなることを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載の(メタ)アクリル系ブロック共重合体球状粒子の製造方法。

請求項9

前記(メタ)アクリル系ブロック共重合体(A)が、原子移動ラジカル重合により製造されたブロック共重合体であることを特徴とする請求項8のいずれかに記載の(メタ)アクリル系ブロック共重合体球状粒子の製造方法。

技術分野

0001

本発明は、(メタアクリル系ブロック共重合体を含む粉体の製造方法に関する。更に詳しくは、例えば、粉末スラッシュ成形等の金型成形による成形品の製造に使用される(メタ)アクリル系ブロック共重合体粉末などの重合体粉体を製造する方法に関する。

背景技術

0002

重合体粉体は、粉末スラッシュ成形等の金型成形により成形体を製造するための材料として工業的に用いられている。金型成形では、所望の成形用金型内に熱可塑性樹脂粉末充填した後、樹脂溶融させ、冷却硬化させる工程を経て所望の成形体を得ることができる。

0003

近年、前記のような金型成形にて製造される成形体として、微細でかつ複雑な構造を有するものも増加している。そのような微細かつ複雑な構造を有する成形体を製造するためには、複雑な形状の金型の隅々まで粉体材料が行き届き、粉体が均一に金型に充填される必要がある。そのため、用いる粉体材料には優れた流動性が求められる。このように優れた流動性を得るためには、粉体における粒子の大きさ(粒径)が、粒子間引力や静電気力の影響を受けにくい範囲であること、粒子の形状が歪でなく球状であることなどが、品質面で重要である。

0004

前記のような成形用の粉体材料として、近年、安全性に優れ、且つ耐候性、柔軟性、ゴム弾性低温特性極性樹脂との接着性などに優れる(メタ)アクリル系熱可塑性樹脂からなる粉体が開示されている(例えば、特許文献1参照。)。しかしながら、前記粉体は、最終的に−100℃の極低温において物理的な粉砕を行なうことにより得られるものであり、球状からはほど遠い歪な形状の粉末しか得ることができなかった。そのため粉体は、粒子同士の間で静電気が発生しやすく、粒子形状が歪なことから、粉体の流動性が悪い等の欠点があった。

0005

前記のような粉体材料の粒子形状の歪さを解決する方法として、溶剤に溶解した重合体溶液、水及び分散剤を含む水分散液攪拌しながら加熱することにより、重合体球状粉体を製造する方法が開示されている(例えば、特許文献2参照。)。この方法によれば、粒径の小さな球状粒子からなる粉体が得られ、粒子の歪さの問題は解決できている。しかしながら特許文献1、2に関連する技術として、有機溶剤に溶解したアクリル系ブロック共重合体溶液から有機酸を除去した後に、分散剤水溶液とともに攪拌しながら加熱することで金型成型に適した真球に近い粒子を効率よく得ることができることが報告されている。なお、前記の方法において酸を除去しないままアクリル系ブロック共重合体溶液を分散剤水溶液とともに攪拌しながら加熱すると、粒子同士の互着が発生しやすく金型成型に適した粒子を効率よく得ることが出来ず、また、互着しなかった粒子をもちいて成型体を作製しても粉体特性が劣るためその外観、強度などが不十分となる傾向があるため、有機溶剤に溶解したアクリルブロック共重合体から有機酸を除去することは必須であった。

0006

しかしながら重合体溶液から有機酸を除去するためには、アクリル系ブロック共重合体溶液をイオン交換樹脂充填塔通液して有機酸を吸着したり、アクリル系ブロック共重合体溶液中に中和剤を添加して酸を吸着させたのちに吸着剤濾過したりするなど、大掛かりな付帯設備が必要とされ、さらに、アクリル系ブロック共重合体溶液は粘度が高いため有機酸の吸着や有機酸の中和には操作にも多くの時間を要するなどの課題、つまり、アクリル系ブロック共重合体溶液から有機酸を除去する操作のために経済性が大きく損なわれるという問題があった。

0007

重合体溶液から有機酸を除去しないでアクリル系ブロック共重合体溶液から重合体粒子を得る方法(特許文献3、4参照。)も開示されているが、粉末スラッシュ成形等の金型成形により成形体を製造するために用いるには粉体特性がやや不足しており、複雑な形状の金型成型では良好な成型体が効率的に得られにくいという問題があった。

0008

このように、粉体流動性に優れ、風合い、外観などに優れる高品質の成形体、表皮材塗膜などを形成することのできる、粒径の小さな球状粒子からなる(メタ)アクリル系ブロック共重合体粉体を、効率良く得られる製造方法が求められていた。

先行技術

0009

国際公開第2004/041886号パンフレット
国際公開第2006/085596号パンフレット
特開2008−291129
特開2009−221260

発明が解決しようとする課題

0010

本発明は、上記のような粉体材料の現状に鑑み、流動性に優れ、風合い、外観などに優れる高品質の成形体、表皮材、塗膜などを形成することのできる、粒径の小さな球状粒子からなる(メタ)アクリル系ブロック共重合体粉体を効率良く提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

0011

本発明者は、前記課題に基づき鋭意検討を行った結果、本発明を完成するに至った。

0012

即ち本発明は、有機酸、有機溶剤、(メタ)アクリル系ブロック共重合体(A)、エポキシ基を有する化合物(B)、および分散剤を含む水、を含む混合溶液を攪拌しながらスチームストリッピングによって有機溶剤を除去する製造方法であって、あらかじめ(メタ)アクリル系ブロック共重合体(A)と、エポキシ基を有する化合物(B)を混合することを特徴とする(メタ)アクリル系ブロック共重合体球状粒子の製造方法に関する。

0013

好ましい実施態様としては、前記(メタ)アクリル系ブロック共重合体(A)がカルボキシル基を有することを特徴とする(メタ)アクリル系ブロック共重合体球状粒子の製造方法に関する。

0014

好ましい実施態様としては、(メタ)アクリル系ブロック共重合体(A)100重量に対して、化合物(B)を1〜50重量部用いることを特徴とする(メタ)アクリル系ブロック共重合体球状粒子の製造方法に関する。

0015

好ましい実施態様としては、前記化合物(B)がアクリル系重合体であることを特徴とする(メタ)アクリル系ブロック共重合体球状粒子の製造方法に関する。

0016

好ましい実施態様としては、前記(メタ)アクリル系ブロック共重合体粒子平均粒子径が10μm以上、1000μm未満である(メタ)アクリル系ブロック共重合体球状粒子の製造方法に関する。

0017

好ましい実施態様としては、前記分散剤として(メタ)アクリル系ブロック共重合体(A)100重量部に対して0.01〜5重量部のポリビニルアルコールを使用することを特徴とする(メタ)アクリル系ブロック共重合体球状粒子の製造方法に関する。

0018

好ましい実施態様としては、前記(メタ)アクリル系ブロック共重合体(A)が、数平均分子量3,000〜500,000であることを特徴とする(メタ)アクリル系ブロック共重合体球状粒子の製造方法に関する。

0019

好ましい実施態様としては、前記(メタ)アクリル系ブロック共重合体(A)が、メタクリル系重合体ブロック(a)とアクリル系重合体ブロック(b)からなることを特徴とする(メタ)アクリル系ブロック共重合体球状粒子の製造方法に関する。

0020

好ましい実施態様としては、前記(メタ)アクリル系ブロック共重合体(A)が、原子移動ラジカル重合により製造されたブロック共重合体であることを特徴とする(メタ)アクリル系ブロック共重合体球状粒子の製造方法に関する。

発明の効果

0021

本発明に係る重合体粉体の製造方法により、粒子の形状が真球状に近く、流動性の高い、成形材料として適した(メタ)アクリル系ブロック共重合体を含む粉体を、効率よく製造することができる。

図面の簡単な説明

0022

本発明に使用する攪拌槽及び攪拌翼の一例を示す略示斜視図。
同上略示横断平面図。

0023

以下に、本発明を詳細に説明する。

0024

本発明の製造方法は、有機酸と有機溶剤と(メタ)アクリル系ブロック共重合体を含む重合体溶液と、エポキシ基を有する化合物との重合体混合溶液を作製し、その重合体混合溶液と分散剤を含む水とを攪拌槽内で攪拌しながらスチームストリッピングによって加熱して有機溶剤を除去して、重合体球状粒子を得るものである。

0025

有機酸と有機溶剤と(メタ)アクリル系ブロック共重合体を含む重合体溶液と、水とは親和性が高いため、有機酸と有機溶剤と(メタ)アクリル系ブロック共重合体を含む重合体溶液を、分散剤を含む水と混合すると、微細な水滴が重合体溶液の液滴中に少量取り込まれてしまう。取り込まれた水滴中には有機酸が溶出しその浸透圧のために大量に水が取り込まれていく。このままスチームストリッピングにより溶剤を除去すると水滴が取り残されたままの粒子となる。この粒子を乾燥させれば重合体粉体が得られるが、水滴が存在していた箇所が空隙となりやがては空隙が収縮して粒子が変形し、真球度が損なわれる。真球度が損なわれると粉体の流動性が悪くなるため、粉末スラッシュ成形等の金型成形で所望の成形体を得られなくなる。そのため一般的には、あらかじめ有機酸を(メタ)アクリル系ブロック共重合体を含む重合体溶液から除去するが、有機酸除去のためには大がかりな設備や複数の操作が必要となる。

0026

本発明の最大の特徴は、前述のスチームストリッピングによって加熱して有機溶剤を除去して重合体球状粒子を得る方法において、あらかじめ有機酸と有機溶剤と(メタ)アクリル系ブロック共重合体を含む重合体溶液と、エポキシ基を有する化合物との重合体混合溶液を作製し、そののちに作製した重合体混合溶液と分散剤を含む水とを攪拌槽内で攪拌することである。このことにより、有機酸と有機溶剤と(メタ)アクリル系ブロック共重合体を含む重合体溶液と、水との親和性が変化して、重合体溶液の液滴中に水が大量に取り込まれるのが抑制され、真球度の高い重合体粉体が得られる。このように、真球度が高く流動性が良好な重合体粉体を得るために、あらかじめ有機酸と有機溶剤と(メタ)アクリル系ブロック共重合体を含む重合体溶液と、エポキシ基を有する化合物との重合体混合溶液を作製することは効果的である。

0027

なお、スチームストリッピングにより溶剤を除去することにより得られた(メタ)アクリル系ブロック共重合体球状粒子の水分散液中には有機酸が存在する。大量に有機酸を含む重合体粉体にて粉末スラッシュ成形等の金型成形をおこなうと金型を腐食させる可能性がある。また、成型時の熱を利用してメタクリル系重合体官能基とアクリル系重合体の官能基とを反応をさせようとしてもその反応を阻害する恐れがある。これらの理由から、乾燥して重合体粉体とする前にあらかじめ中和するのが好ましい。中和の方法としては、例えば水酸化ナトリウム水溶液重曹水溶液などの塩基を添加すれば良く、その種類は特に限定しない。

0028

(攪拌槽)
本発明で使用する攪拌装置の攪拌槽は、例えば、図1に示すように、その内壁部に、その下部から上部に延びる邪魔板6を2枚以上設けて、攪拌槽1内で攪拌される水分散液の混合状態を良好にできる構造であることが好ましい。なお、攪拌槽1には、予備加温や冷却が可能なようにジャケットを設けてもよい。

0029

(攪拌翼)
本発明で使用する公知の攪拌翼としては、H型マックスブレンド翼、フルゾーン翼サンメラー翼、Hi−Fiミキサー翼、スーパーミックス翼、特開平10−24230号公報に記載されている大型のボトムパドルを有する三段格子翼(以下、「カネカ翼」という。)などの大型翼が挙げられる。これら中でも、H型翼、マックスブレンド翼、カネカ翼に代表される、格子部分を有する大型翼は、構造が簡単である点において優れている。前記翼の格子部分とは、攪拌軸から水平に延びるアーム部分と該アーム部分から略直角方向に延びるストリップ部分とからなる、くし状又は格子状の翼部分のことである。前記H型翼とは、攪拌軸から水平に延びるアーム部分に、軸方向に長い2枚の平板をストリップ部分として、攪拌軸の両側に該攪拌軸を対象線として対象に取り付けたものであり、糸巻翼と呼ばれることもある。なお、2枚の平板どうしが離れておらずに攪拌軸を中心として合体している場合は、別に「平板翼」という。また、前記マックスブレンド翼とは、例えば特開昭61−200842号公報に詳細形状が記載されている翼をいう。このマックスブレンド翼は、当該公報に記載されているように、攪拌軸に、攪拌槽の底壁面下端部を摺接させて槽底部に配置されるボトムパドルを装着し、前記攪拌軸のボトムパドルより上位部分に、アームパドルと軸方向に延びるストリップを装着して、格子翼を構成したものである。

0030

また、前記「カネカ翼」とは、特開平10−24230号公報に詳細形状が記載されている翼をいう。このカネカ翼は、例えば図1図2に示すように、攪拌槽1の槽底部に配設される幅広平板からなるパドル翼3を最下段に、くし状の翼を中段4及び上段5に装着するとともに、最下段に位置するパドル翼3に対して、その上に隣接する中段のくし状の翼4を90度未満の交差角で回転方向において先行させて配置し、かつ、最下段のパドル翼3と上に隣接する中段のくし状の翼4は、攪拌軸2の軸方向において重なりを有し、かつ、中段に位置するくし状の翼4に対して、その上に隣接する上段のくし状の翼5を90度未満の交差角で回転方向において先行させて配置し、かつ、中段のくし状の翼4と上に隣接する上段のくし状の翼5は前記軸方向において重なりを有する翼である。

0031

本発明方法では、重合体を溶剤に溶解した重合体溶液と、分散剤を含む水分散液とを、P/Vが2kW/m3より大きくなる攪拌回転数で用い、攪拌しながら、攪拌槽内にスチームを直接吹き込み、前記分散液を加熱することにより、粒径が小さい球状粒子からなる重合体粉体を製造することができる。P/Vの値が小さ過ぎると、分散している重合体溶液の液滴が凝合一しやすくなり、粗粒が増加して粒子径分布が広くなり、成型材料として用いることのできるサイズの粒子の収率が低下する。P/Vの値は2kW/m3以上であるのが好ましい。P/Vの上限は特に限定がないが、経済性の観点より、20kW/m3以下であるのが好ましく、15kW/m3以下であるのがより好ましい。

0032

P/Vの値は次のような原理により求められる。攪拌にともない攪拌翼の軸には液体を押しのける反発力として負荷トルクが生じる。トルク(T)とは軸中心からの距離(M)と接線方向の力(F)の積である。負荷トルク(kgf・cm)が求まると、攪拌動力P(kW)はP=NT/95000で求まる。ここに、Nは軸回転数(rpm)である。本発明では、P/Vの値は、攪拌機に示される攪拌動力(P)と攪拌槽中への前記水分散液の仕込み量(V)を基に、P/V(kW/m3)=[(攪拌機に示される攪拌動力(kW))/(反応槽中への仕込み量(m3))]を算出することにより求める。

0033

(製造方法の説明)
操作手順
次に、本発明方法の具体的操作手順を説明する。まず、有機酸と有機溶剤と(メタ)アクリル系ブロック共重合体を含む重合体溶液と、エポキシ基を有する化合物との重合体混合溶液を作製するのが好ましい。混合の方法は特に制限をされなく、内部に攪拌翼を有する攪拌槽で行っても良いし、スタティックミキサーなどの静的混合機で行ってもよい。

0034

引き続き、攪拌翼及び攪拌槽の内壁部の下部から上部に延びる邪魔板を備えた攪拌槽に、水、重合体粉体の原料となる重合体混合溶液、分散剤及びその他副原料を仕込む。重合体混合溶液以外の原料は、あらかじめ別容器で混合しておいてから攪拌槽に仕込んでも良いし、別々に仕込んだ後に攪拌槽内で混合しても良い。分散剤はあらかじめ水溶液にしてから仕込むのが好ましい。副原料としては特に制限はなく、目的とする粉体の品質に応じて、酸化防止剤紫外線吸収剤難燃剤フィラー顔料粘着性付与剤染料可塑剤滑剤架橋剤、架橋促進剤などを適宜添加することができる。

0035

一般に、スチームストリッピングとは、蒸気揮発成分と直接接触させることにより、揮発成分をガス化させて系外に除外する方法のことをいう。本発明においては、スチームストリッピングにより重合体溶液の水分散液から溶剤を揮発させることで重合体粒子を得る。本発明では、スチームストリッピングの操作は、重合体溶液の水分散液を攪拌する際に行なう加熱とともに同一の槽でスチームを通気し実施する。従って、攪拌槽への原料を仕込み終えたら、攪拌及び槽内へのスチームの吹き込みを開始する。スチームの吹き込み手段としては、スチームを導入する配管が攪拌槽の液相中に挿入されるように接続されていればよい。攪拌とスチーム吹き込みはどちらを先に始めても良いが、スチームラインへの重合体などの逆流を防ぎたい場合はスチームを吹き込み始めた後に攪拌を開始すればよく、各種原料の混合を重視するならば攪拌を開始してから適当な時間経過した後にスチームを吹き込めばよい。通常は、攪拌及びスチームの吹き込みはほぼ同時か、攪拌開始から1時間以内にスチームを吹き込めばよい。

0036

本発明では、スチームストリッピングにより重合体溶液の水分散液から溶剤を除去することにより、粒径が小さな球状粒子からなる重合体粉体が得られる。スチームストリッピングの所要時間は、溶剤がほぼ完全に留去されるのに充分な時間が選ばれる。また、スチーム流量は任意の範囲で選択できるが、流量が少なすぎると加温速度が遅いため生産に時間がかかり、一方、流量が多すぎると泡立ちにより重合体溶液の水分散液が吹きこぼれる、巨大なスチームボイラーが必要となる、などの問題がある。

0037

スチーム加温により揮発する溶剤ガス凝縮液化しないスチームは、攪拌槽内に溜まらないようパージし続ける必要があり、通常は熱交換器を通して液化回収する。

0038

スチームストリッピングにより重合体から溶剤が充分除去されたならば、スチーム吹き込みを停止して、球形粒子が含まれる樹脂スラリーを冷却して払い出す。スラリー脱水・乾燥させれば、球状粒子の粉体が得られる。粉体としての特性向上のために、スラリーや脱水後の樹脂に対してブロッキング防止剤を添加するのが好ましい。ブロッキング防止剤としては、0.05〜10μm程度の粒子を用いることができ、例えば、シリカ炭酸カルシウム金属石鹸脂肪酸アミドアクリル系粒子などが好適に用いられる。また、アクリル酸エステルメタクリル酸エステル単独重合または数種混合し共重合して得られるラテックスも好適に用いられる。ラテックスの一般的な製造方法は、例えば特開平2−269755号公報、特開平8−134316号公報、特開平8−217817号公報に詳細に記載されている。

0039

加温条件
加熱時の最終液温は特に限定されないが、水と溶剤の共沸点以上であることが好ましい。ただし、溶剤の共沸点以下でも攪拌槽内を減圧下にすれば、容易に溶剤を除去することができる。経済性及び樹脂骨格変質を防ぐという観点からは、温度の上限は160℃未満が好ましく、150℃未満がさらに好ましく、125℃未満が最も好ましい。160℃以上であると重合体の球状粒子が軟化するため、凝集等が発生して微粒子として単一の球状で分散されない可能性もある。一方で、最終液温があまりに低いと、粉体中に含まれる溶剤の拡散速度が低下して粉体中の残存溶媒量が増加し、粉体乾燥時の安全性やVOCの問題、溶剤回収率等が低下するなどの点で好ましくない。従って溶剤除去の観点から温度の下限は60℃以上が好ましく80℃以上がより好ましい。

0040

冷却条件
造粒が終了した後に高温のまま攪拌を停止すると粒子が沈殿して、わずかに軟化した粒子が圧密されて凝集する可能性がある。このため、攪拌を停止する前に100℃未満まで冷却するのが好ましく、70℃未満まで冷却するのがさらに好ましい。

0041

原材料
溶剤種
本発明における、球状粒子からなる重合体粉体を製造する際に使用される溶剤については特に限定されず、用いる重合体が溶解する溶剤を適宜選択すればよい。溶剤の(共)沸点については、室温での取扱い性を考慮して、常圧(1気圧)で25℃以上であるのが好ましく、30℃以上であるのがより好ましい。また最終的に溶剤をほぼ完全に蒸発除去させることから、溶剤の(共)沸点は常圧(1気圧)で130℃以下であるのが好ましく、120℃以下であるのがより好ましく、100℃以下であるのが特に好ましい。

0043

溶剤使用量
溶剤の使用量は、重合体溶液の濃度、粘度等を考慮して適宜選択されるが、重合体溶液の固形分濃度が5〜70重量%になるよう量を使用するのが好ましい。重合体溶液の固形分濃度が5重量%未満であれば収量が少なくなり効率的でなく、一方70重量%を超えると溶液全体の粘度が高くなり過ぎ、攪拌による重合体溶液の分散が充分に行われない可能性がある。より好ましくは重合体溶液の固形分濃度が10〜50重量%になるよう溶剤が使用される。

0044

<水量>
用いる水の量は、所望の重合体粉体の粒子径等を考慮して適宜決定することができる。加温前の重合体溶液の体積を100体積%とした場合に、用いる水の量は25〜500体積%であるのが好ましく、40〜400体積%であるのがより好ましく、50〜300体積%であるのが特に好ましい。また、水中に金属塩類が含まれると分散剤の効果が薄まる可能性があることから、イオン交換水蒸留水を用いるのが好ましい。

0045

<分散剤>
(メタ)アクリル系ブロック共重合体は水となじみやすいため、(メタ)アクリル系ブロック共重合体および有機溶剤からなる重合体溶液と水とのみを混合すると微細に乳化し、溶剤を除去しても粒子を得られない。粒子径の小さい粒子を得るために水溶性高分子分散剤を添加することは効果的であり、水溶性高分子分散剤の中でもポリビニルアルコールを添加すると形状が球形の粒子を得られるため特に効果的である。なお、ポリビニルアルコールと共に、ポリエチレングリコールポリビニルピロリドンポリアクリルアミドポリスチレンスルホン酸塩有機物リン酸カルシウム、炭酸カルシウム等の無機固体グリセリン脂肪酸エステルソルビタンエステルプロピレングリコール脂肪酸エステルショ糖脂肪酸エステルクエン酸モノ(ジ又はトリステアリンエステルペンタリストル脂肪酸エステルトリメチロールプロパン脂肪酸エステルポリグリセリン脂肪酸エステルポリオキシエチレングリセリン脂肪酸エステルポリエステルポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステルポリエチレングリコール脂肪酸エステルポリプロピレングリコール脂肪酸エステルポリオキシエチレングリコール脂肪アルコー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、N,N−ビス(2−ヒドロキシエチレン脂肪アミンエチレンビスステアリン酸アミド脂肪酸とジエタノールとの縮合生成物ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンとのブロックポリマー、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール等の非イオン性界面活性剤等を併用してもよい。

0046

<分散剤使用量>
分散剤の使用量は、重合体に対する分散性能や溶剤の性質を考慮して適宜設定されるが、重合体100重量部に対して分散剤を0.01〜5重量部加えるのが好ましく、0.05〜3重量部加えるのがさらに好ましく、0.1〜3重量部加えるのが特に好ましい。0.01重量部より少ない場合には、重合体が充分に水中に分散されず、粒子が形成されにくい場合があり、5重量部より多く添加しても分散特性は特に変化がないため経済的に好ましくなく、また重合体の透明性や成形性等の物性に悪影響を及ぼす可能性がある。

0047

<粒子サイズ>
本発明方法により製造される重合体粉体の球状粒子の平均粒子径は、10μm以上1000μm未満であるのが好ましい。球状粒子の粒径が1000μmより大きい場合には、微細な構造の金型を用いた成形では成形異常が生じやすいため好ましくない。また10μmより小さい場合には、粒子間引力や静電気等が生じやすいため流動性が悪くなる。なお、上記粒子径は、目的とする用途に応じて、分散剤の量、重合体溶液と水の比率等を調整することにより調整することができる。

0048

本発明においては、分散剤の量が多いほど粒子径の小さい粉体を得ることができる。例えば、粉末スラッシュ成形等の金型成形用途に用いる粉体を製造する場合には、粉体の流動性及び金型への充填性、取扱時の粉塵抑制などを考慮して、20μm以上700μm未満とするのが好ましく、50μm以上500μm未満とするのがより好ましい。

0049

<粒子サイズの測定方法
本発明における球状粒子の重合体粉体の平均粒子径は、標準ふるいで球状粒子をふるい分けし、それぞれの粒径範囲に属する画分の重量を個別に計量して重量基準による平均値を求めた値である。具体的には、例えば、電磁式ふるい振とう器(株式会社レッチェ製、AS200BASIC(60Hz))を用いて求めることができる。

0050

<(メタ)アクリル系ブロック共重合体(A)>
本発明で使用する(メタ)アクリル系ブロック共重合体(A)は、アクリル酸エステル及び/又はメタクリル酸エステルを主成分とする単量体を重合してなるブロックを有するブロック共重合体である。ここで「アクリル酸エステル及び/又はメタクリル酸エステルを主成分とする」とは、重合体ブロックを構成する全ての単量体成分の中で、アクリル酸エステルとメタクリル酸エステルの占める割合が最も多いことを意味する。

0051

上記(メタ)アクリル系ブロック共重合体(A)の原料となる単量体として使用することのできるアクリル酸エステルは特に限定されないが、例えば、アクリル酸メチルアクリル酸エチルアクリル酸n−プロピルアクリル酸n−ブチルアクリル酸イソブチル、アクリル酸n−ペンチル、アクリル酸n−ヘキシル、アクリル酸n−ヘプチル、アクリル酸n−オクチルアクリル酸2−エチルヘキシル、アクリル酸ノニルアクリル酸デシル、アクリル酸ドデシルアクリル酸ステアリルなどのアクリル酸脂肪族炭化水素(例えば炭素数1〜20、好ましくは1〜10のアルキル)エステル;アクリル酸シクロヘキシルアクリル酸イソボルニルなどのアクリル酸脂環式炭化水素エステル;アクリル酸フェニルアクリル酸トリルなどのアクリル酸芳香族炭化水素エステル;アクリル酸ベンジルなどのアクリル酸アラルキルエステル;アクリル酸2−メトキシエチル、アクリル酸3−メトキシブチルなどのアクリル酸とエーテル性酸素を有する官能基含有アルコールとのエステル;アクリル酸トリフルオロメチルメチル、アクリル酸2−トリフルオロメチルエチル、アクリル酸2−パーフルオロエチルエチル、アクリル酸2−パーフルオロエチル−2−パーフルオロブチルエチル、アクリル酸2−パーフルオロエチル、アクリル酸パーフルオロメチル、アクリル酸ジパーフルオロメチルメチル、アクリル酸2−パーフルオロメチル−2−パーフルオロエチルメチル、アクリル酸2−パーフルオロヘキシルエチル、アクリル酸2−パーフルオロデシルエチル、アクリル酸2−パーフルオロヘキサデシルエチルなどのアクリル酸フッ化アルキルエステル等を挙げることができる。

0052

また(メタ)アクリル系ブロック共重合体(A)の原料となる単量体として使用することのできるメタクリル酸エステルも特に限定されないが、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n−ブチルメタクリル酸イソブチル、メタクリル酸n−ペンチル、メタクリル酸n−ヘキシル、メタクリル酸n−ヘプチル、メタクリル酸n−オクチル、メタクリル酸2−エチルヘキシル、メタクリル酸ノニル、メタクリル酸デシル、メタクリル酸ドデシルメタクリル酸ステアリルなどのメタクリル酸脂肪族炭化水素(例えば炭素数1〜20、好ましくは1〜10のアルキル)エステル;メタクリル酸シクロヘキシルメタクリル酸イソボルニルなどのメタクリル酸脂環式炭化水素エステル;メタクリル酸ベンジルなどのメタクリル酸アラルキルエステル;メタクリル酸フェニル、メタクリル酸トリルなどのメタクリル酸芳香族炭化水素エステル;メタクリル酸2−メトキシエチル、メタクリル酸3−メトキシブチルなどのメタクリル酸とエーテル性酸素を有する官能基含有アルコールとのエステル;メタクリル酸トリフルオロメチル、メタクリル酸2−トリフルオロエチル、メタクリル酸2−パーフルオロエチルエチル、メタクリル酸2−パーフルオロエチル−2−パーフルオロブチルエチル、メタクリル酸2−パーフルオロエチル、メタクリル酸パーフルオロメチル、メタクリル酸ジパーフルオロメチルメチル、メタクリル酸2−パーフルオロメチル−2−パーフルオロエチルメチル、メタクリル酸2−パーフルオロヘキシルエチル、メタクリル酸2−パーフルオロデシルエチル、メタクリル酸2−パーフルオロヘキサデシルエチルなどのメタクリル酸フッ化アルキルエステル等を挙げることができる。

0053

上記アクリル酸エステル又はメタクリル酸エステルの中でも、コスト及び入手しやすさの点で、アクリル酸脂肪族炭化水素エステル又はメタクリル酸脂肪族炭化水素エステルが好ましく、アクリル酸アルキルエステル又はメタクリル酸アルキルエステルがより好ましく、アクリル酸メチル又はメタクリル酸メチルが特に好ましい。

0054

(メタ)アクリル系ブロック共重合体(A)の平均分子量は、特に限定されるものではないが、必要とされる物性を考慮して適宜決めればよい。(メタ)アクリル系ブロック共重合体(A)の平均分子量は、数平均分子量として3,000〜500,000が好ましく、より好ましくは4,000〜400,000、さらに好ましくは5,000〜300,000である。また、(メタ)アクリル系ブロック共重合体(A)の重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)の比(Mw/Mn)は、1.8以下であることが好ましく、1.5以下であることがさらに好ましい。Mw/Mnが1.8をこえると重合体球状粉体の均一性が悪化する場合がある。

0055

(メタ)アクリル系ブロック共重合体(A)の構造は特に限定されないが、線状ブロック共重合体若しくは分岐状(星状)ブロック共重合体、又は、それらの混合物が好ましい。このようなブロック共重合体の構造は、必要とされる(メタ)アクリル系ブロック共重合体(A)の物性に応じて適宜選択されるが、コスト面や重合容易性の点で、線状ブロック共重合体が特に好ましい。

0056

また本発明の球状粉体は、2種以上の(メタ)アクリル系ブロック共重合体(A)の混合物からなるものであってもよい。さらに(メタ)アクリル系ブロック共重合体(A)と反応性を有する他の化合物を含むのが好ましい。反応性により架橋をさせることで例えば耐熱性や耐候性、耐薬品性等を向上できる。そのような組成物として、例えば下記に示す構造のメタクリル系重合体ブロック(a)とアクリル系重合体ブロック(b)からなり、反応性官能基[以下において(メタ)アクリル系ブロック共重合体(A)が有するこの反応性官能基を「反応性官能基(X)」と呼ぶ]をブロック(a)又は(b)に有する(メタ)アクリル系ブロック共重合体(A)と、その反応性官能基(X)と反応する反応性官能基(Y)を有する化合物を含む組成物を用いるのが好ましく、1分子当たり少なくとも平均1.1個以上の反応性官能基(Y)を有するのがより好ましい。

0057

上記(メタ)アクリル系ブロック共重合体(A)は、ハードセグメントであるメタクリル系重合体ブロック(a)と、ソフトセグメントであるアクリル系重合体ブロック(b)からなる構造のものである事が好ましい。メタクリル系重合体ブロック(a)により成形時の形状保持性が、アクリル系重合体ブロック(b)により、弾性が高い成形体が得られ、また成形時の溶融時の流動性も高くなる。

0058

上記(メタ)アクリル系ブロック共重合体(A)は、メタクリル系重合体ブロック(a)を15〜50重量%、アクリル系重合体ブロック(b)を85〜50重量%含むものが好ましい。メタクリル系重合体ブロック(a)の割合が15重量%より小さく、アクリル系重合体ブロック(b)の割合が85重量%より大きいと、成形時の形状保持性に劣る場合があり、メタクリル系重合体ブロック(a)の割合が50重量%より大きく、アクリル系重合体ブロック(b)の割合が50重量%より小さいと、成形体の弾性が低くなる場合があり、また溶融時の流動性が低下する可能性がある。

0059

なお、成形体の硬度の観点からは、メタクリル系重合体ブロック(a)の割合が少ないと硬度が低くなり、また、アクリル系重合体ブロック(b)の割合が少ないと硬度が高くなる傾向がある。このため、メタクリル系重合体ブロック(a)とアクリル系重合体ブロック(b)の組成比は、必要とされる成形体の硬度を考慮して、適宜設定する必要がある。また成形加工性の観点からは、メタクリル系重合体ブロック(a)の割合が少ないと、溶融時の粘度が低く、また、アクリル系重合体ブロック(b)の割合が少ないと、溶融時の粘度が高くなる傾向がある。このため、メタクリル系重合体ブロック(a)とアクリル系重合体ブロック(b)の組成比は、必要とする粘度も考慮して、適宜設定する必要がある。

0060

線状ブロック共重合体は、いずれの構造のものであってもよいが、線状ブロック共重合体の物性又は粉体の物性の点から、メタクリル系重合体ブロック(a)をa、アクリル系重合体ブロック(b)をbと表現したとき、(a−b)n型、b−(a−b)n型及び(a−b)n−a型(nは1以上の整数、例えば1〜3の整数)からなる群より選択される少なくとも1種のアクリル系ブロック共重合体からなることが好ましい。これらの中でも、加工時の取り扱い容易性や球状粉体の物性の点から、a−b型のジブロック共重合体、a−b−a型のトリブロック共重合体、又はこれらの混合物が好ましい。

0061

(メタ)アクリル系ブロック共重合体(A)を構成するメタクリル系重合体ブロック(a)とアクリル系重合体ブロック(b)のガラス転移温度の関係は、メタクリル系重合体ブロック(a)のガラス転移温度をTga、アクリル系重合体ブロック(b)のガラス転移温度をTgbとすると、機械強度やゴム弾性発現等の点で下式の関係を満たすことが好ましい。

0062

Tga>Tgb
(メタ)アクリル系ブロック共重合体(A)(メタクリル系重合体ブロック(a)及びアクリル系重合体ブロック(b))のガラス転移温度(Tg)の設定は、下記のFox式に従い、各重合体部分の単量体の重量比率を設定することにより行なうことができる。

0063

1/Tg=(W1/Tg1)+(W2/Tg2)+…+(Wm/Tgm)
W1+W2+…+Wm=1
(但し、式中、Tgは重合体部分のガラス転移温度を表わし、Tg1,Tg2,…,Tgmは各重合単量体のガラス転移温度を表わす。また、W1,W2,…,Wmは各重合単量体の重量比率を表わす。)、
Fox式における各重合単量体のガラス転移温度は、たとえば、Polymer Handbook Third Edition(Wiley−Interscience 1989)記載の値を用いればよい。

0064

なお、上記ガラス転移温度は、DSC示差走査熱量測定)又は動的粘弾性のtanδピークにより測定することができるが、メタクリル系重合体ブロック(a)とアクリル系重合体ブロック(b)の極性が近すぎたり、ブロックの単量体の連鎖数が少なすぎたりすると、それら測定値と、Fox式による計算式とがずれる場合がある。

0065

<メタクリル系重合体ブロック(a)>
メタクリル系重合体ブロック(a)は、メタクリル酸エステルを主成分とする単量体を重合してなるブロックであり、メタクリル酸エステル50〜100重量%及びこれと共重合可能ビニル系単量体0〜50重量%からなることが好ましい。メタクリル酸エステルの割合が50重量%未満であると、メタクリル酸エステルの特徴である耐候性などが損なわれる場合がある。

0066

メタクリル系重合体ブロック(a)を構成するメタクリル酸エステルとしては、例えば、上述のメタクリル酸エステルが挙げられる。中でも、加工性、コスト及び入手しやすさの点で、メタクリル酸メチルが好ましい。

0067

メタクリル系重合体ブロック(a)を構成する、メタクリル酸エステルと共重合可能なビニル系単量体としては、例えば、アクリル酸エステル、芳香族アルケニル化合物シアン化ビニル化合物共役ジエン系化合物ハロゲン含有不飽和化合物ビニルエステル化合物マレイミド系化合物などを挙げることができる。
アクリル酸エステルとしては、例えばメタクリル系重合体ブロック(a)を構成するメタクリル酸エステルと共重合可能なビニル系単量体の例として上述したものを挙げることができる。

0068

芳香族アルケニル化合物としては、例えば、スチレンα−メチルスチレン、p−メチルスチレン、p−メトキシスチレンなどを挙げることができる。
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などを挙げることができる。

0069

共役ジエン系化合物としては、例えば、ブタジエンイソプレンなどを挙げることができる。

0070

ハロゲン含有不飽和化合物としては、例えば、塩化ビニル塩化ビニリデンパーフルオロエチレン、パーフルオロプロピレン、フッ化ビニリデンなどを挙げることができる。

0071

ビニルエステル化合物としては、例えば、酢酸ビニルプロピオン酸ビニルピバリン酸ビニル安息香酸ビニル桂皮酸ビニルなどを挙げることができる。
マレイミド系化合物としては、例えば、マレイミド、メチルマレイミド、エチルマレイミド、プロピルマレイミド、ブチルマレイミド、ヘキシルマレイミド、オクチルマレイミド、ドデシルマレイミド、ステアリルマレイミド、フェニルマレイミドシクロヘキシルマレイミドなどを挙げることができる。

0072

ビニル系単量体として挙げられたこれらの化合物は、それぞれ単独で又は二以上組み合わせて用いることができる。これらのビニル系単量体は、後述するメタクリル系重合体ブロック(a)のガラス転移温度や、アクリル系重合体ブロック(b)との相溶性などを考慮して適宜選択される。

0073

メタクリル系重合体ブロック(a)のガラス転移温度は、50〜130℃となるように調整するのが好ましい。成形時には金型の端部にまで重合体が行き渡るよう、粉体及び粉体が溶融した流体が充分に流動する必要がある。しかしながら、メタクリル系重合体ブロック(a)の凝集力やガラス転移温度Tgaが高過ぎると、溶融粘度が高くなり流動性が悪くなる傾向にある。一方で、ガラス転移温度Tgaが低すぎる場合には、樹脂組成物が25℃程度の常温でも流動性を有し、粉体形状が変化する場合ある。

0074

<アクリル系重合体ブロック(b)>
アクリル系重合体ブロック(b)を構成する単量体は、所望する物性の球状粉体を得やすい点、コスト及び入手しやすさの点から、アクリル酸エステル100〜50重量%、これと共重合可能なビニル系単量体0〜50重量%からなるのが好ましく、アクリル酸エステル100〜75重量%、及び、これと共重合可能なビニル系単量体0〜25重量%とからなるのがより好ましい。アクリル酸エステルの割合が50重量%未満の場合、それらアクリル酸エステルを用いる場合の特徴である球状粉体の物性、特に耐衝撃性が損なわれる場合がある。

0075

アクリル系重合体ブロック(b)に必要とされる分子量は、アクリル系重合体ブロック(b)に必要とされる弾性率とゴム弾性、その重合に必要な時間などから決めればよい。

0076

弾性率は、分子鎖動き易さとその分子量に密接な関連があり、ある一定以上の分子量でないと本来の弾性率を示さない。ゴム弾性についても同様であるが、ゴム弾性の観点からは、分子量が大きい方が望ましい。すなわち、アクリル系重合体ブロック(b)に必要とされる数平均分子量をMbとしてその範囲を例示すると、好ましくはMb>3,000、より好ましくはMb>5,000、さらに好ましくはMb>10,000、特に好ましくはMb>20,000、最も好ましくはMb>40,000である。ただし、数平均分子量が大きいと重合時間が長くなる傾向があるため、必要とする生産性に応じて設定すればよいが、好ましくは500,000以下であり、さらに好ましくは300,000以下である。

0077

アクリル系重合体ブロック(b)を構成するアクリル酸エステルとしては、(メタ)アクリル系ブロック共重合体(A)の原料となる単量体の例として上述したものを挙げることができる。これらは単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。

0078

これらの中でも、アクリル酸脂肪族炭化水素エステルが好ましく、アクリル酸アルキルエステルがより好ましく、アクリル酸n−ブチル、アクリル酸エチル及びアクリル酸2−エチルヘキシルが更に好ましい。球状粉体の耐衝撃性、コスト、及び入手しやすさの点で、アクリル酸n−ブチルが特に好ましい。また、球状粉体に耐油性が必要な場合は、アクリル酸エチルが好ましい。また、低温特性が必要な場合はアクリル酸2−エチルヘキシルが好ましい。さらに、耐油性と低温特性を両立させたいときには、アクリル酸エチル、アクリル酸n−ブチル、アクリル酸2−メトキシエチルの混合物が好ましい。

0079

アクリル系重合体ブロック(b)を構成するアクリル酸エチル、アクリル酸n−ブチル及びアクリル酸−2−メトキシエチルとは異種のアクリル酸エステルとしては、例えば、メタクリル系重合体ブロック(a)を構成する単量体として例示したアクリル酸エステルと同様の単量体を挙げることができる。これらは単独で又はこれらの2種以上を組み合わせて用いることができる。

0080

アクリル系重合体ブロック(b)を構成するアクリル酸エステルと共重合可能なビニル系単量体としては、例えば、メタクリル酸エステル、芳香族アルケニル化合物、シアン化ビニル化合物、共役ジエン系化合物、ハロゲン含有不飽和化合物、ケイ素含有不飽和化合物、不飽和カルボン酸化合物不飽和ジカルボン酸化合物、ビニルエステル化合物、マレイミド系化合物などを挙げることができ、これらの具体例としては、メタクリル系重合体ブロック(a)に用いられる上記のものと同様のものを挙げることができる。これらのビニル系単量体は、それぞれ単独で又は二以上組み合わせて用いることができる。これらのビニル系単量体は、アクリル系重合体ブロック(b)に要求されるガラス転移温度及び耐油性、メタクリル系重合体ブロック(a)との相溶性などのバランス案して、適宜好ましいものを選択する。例えば、球状粉体の耐油性の向上を目的とした場合、アクリロニトリルを共重合するとよい。

0081

アクリル系重合体ブロック(b)のガラス転移温度は、成形体の弾性を考慮して、25℃以下であるのが好ましく、0℃以下であるのがより好ましく、−20℃ 以下であるのがさらに好ましい。アクリル系重合体ブロック(b)のガラス転移温度が、成形体が使用される環境の温度より高いと、柔軟性やゴム弾性が発現されにくくなる。

0082

<反応性官能基(X)>
上述の通り、本発明で用いられる(メタ)アクリル系ブロック共重合体(A)は、上記ブロック(a)又は(b)に反応性官能基(X)を有してもよい。反応性官能基(X)は上記反応性官能基(Y)との反応点として作用して、(メタ)アクリル系ブロック共重合体(A)が高分子量化又は架橋されるための反応点又は架橋点として作用することが好ましく、反応によって生成する結合の安定性低温と高温での反応し易さのバランス、(メタ)アクリル系ブロック共重合体(A)への導入の容易さ、コストなどの点から、酸無水物基、カルボキシル基及びエポキシ基から選ばれる少なくとも一種であることが好ましい。なかでも、酸無水物基及び/又はカルボキシル基であることが、(メタ)アクリル系ブロック共重合体(A)への導入の容易さ、コスト、低温と高温の反応バランスの点でより好ましい。なかでも、カルボキシル基が特に好ましい。

0083

反応性官能基(X)は、その反応性官能基(X)を適当な保護基で保護した形、又は、反応性官能基(X)の前駆体となる形でブロック共重合体に導入し、そののちに公知の所定の化学反応で反応性官能基(X)を生成させることもできる。

0084

反応性官能基(X)は、メタクリル系重合体ブロック(a)及びアクリル系重合体ブロック(b)のどちらか一方のブロックのみに含有されていてもよいし、両方のブロックに含有されていてもよく、(メタ)アクリル系ブロック共重合体(A)の反応点や、(メタ)アクリル系ブロック共重合体(A)を構成するブロック(メタアクリル系重合体ブロック(a)及びアクリル系重合体ブロック(b))の凝集力やガラス転移温度、さらには必要とされる(メタ)アクリル系ブロック共重合体(A)の物性など、目的に応じ反応性官能基(X)の導入条件が好適になるよう使いわけることができる。

0085

たとえば、反応性官能基(X)と反応性を有する反応性官能基(Y)を含有する化合物と、メタアクリル系重合体ブロック(a)やアクリル系重合体ブロック(b)を選択的に反応させたい場合には、反応性官能基(X)を反応させたいブロックに導入すればよい。

0086

(メタ)アクリル系ブロック共重合体(A)の耐熱性や耐熱分解性向上の点では、反応性官能基(X)をメタアクリル系重合体ブロック(a)に導入すればよく、(メタ)アクリル系ブロック共重合体(A)に耐油性や、さらなるゴム弾性や圧縮永久歪み特性を付与する観点では反応性官能基(X)をアクリル系重合体ブロック(b)に架橋点として導入すればよい。

0087

反応性官能基(X)の含有数は、反応性官能基(X)の凝集力、反応性、(メタ)アクリル系ブロック共重合体(A)の構造及び組成、(メタ)アクリル系ブロック共重合体(A)を構成するブロックの数、ガラス転移温度等を考慮して、必要に応じて適宜設定する必要があるが、ブロック共重合体1分子当たり平均1.0個以上であるのが好ましく、平均2.0個以上であるのがより好ましい。これは、平均1.0個より少なくなるとブロック共重合体の高分子量化や架橋による耐熱性向上が不充分になる傾向があるためである。

0088

反応性官能基(X)をメタクリル系重合体ブロック(a)に導入する場合、アクリル系ブロック共重合体(A)の成形性が低下しない範囲で導入することが好ましい。粉末スラッシュ成形を行なう場合は無加圧下でも流動する必要があるが、反応性官能基(X)導入によりメタクリル系重合体ブロック(a)の凝集力やガラス転移温度Tgaが上昇すると、溶融粘度が高くなり成形性が悪くなる傾向にある。このため、具体的には反応性官能基(X)を導入後のメタクリル系重合体ブロック(a)のガラス転移温度Tgaが130℃以下、より好ましくは110℃以下、さらに好ましくは100℃以下になるような範囲で導入することが好ましい。

0089

反応性官能基(X)をアクリル系重合体ブロック(b)に導入する場合、(メタ)アクリル系ブロック共重合体(A)の柔軟性、ゴム弾性、低温特性が悪化しない範囲で導入することが好ましい。反応性官能基(X)の導入によりアクリル系重合体ブロック(b)の凝集力やガラス転移温度Tgbが上昇すると、柔軟性、ゴム弾性、低温特性が悪化する傾向にある。具体的には反応性官能基(X)を導入した後のアクリル系重合体ブロック(b)のガラス転移温度Tgbが25℃以下となるようにするのが好ましく、より好ましくは0℃以下、さらに好ましくは−20℃以下になるようにする。

0090

以下に、反応性官能基(X)として好ましい、酸無水物基、カルボキシル基、及び、エポキシ基について説明する。

0091

<酸無水物基>
酸無水物基は水酸基アミノ基と容易に反応する。また、組成物中に活性プロトンを有する化合物を含有する場合はエポキシ基とも容易に反応する。
酸無水物基は、(メタ)アクリル系ブロック共重合体(A)の主鎖中に導入されていても良いし、側鎖に導入されていても良いが、(メタ)アクリル系ブロック共重合体(A)への導入の容易性から主鎖中へ導入されていることが好ましい。酸無水物基は2つのカルボキシル基が脱水して縮合したものであり、具体的には一般式(1):

0092

0093

(式中、R1は水素又はメチル基で、互いに同一でも異なっていてもよい。nは0〜3の整数、mは0又は1の整数)
で表される形で含有されることがより好ましい。一般式(1)中のnは0〜3の整数であって、好ましくは0又は1であり、より好ましくは1である。nが4以上の場合は、重合が煩雑になったり、酸無水物基の環化が困難になったりする傾向にある。

0094

酸無水物基の導入は、酸無水物基を有する単量体が重合条件下触媒被毒することがない場合は、直接重合により導入することが好ましく、反応性官能基を有する単量体が重合時に触媒を失活する場合には、官能基変換により酸無水物基を導入する方法が好ましい。特に限定されないが、酸無水物基の前駆体となる形で(メタ)アクリル系ブロック共重合体(A)に導入し、そののちに環化させることが導入し易さの点で好ましく、一般式(2):

0095

0096

(式中、R2は水素又はメチル基を表す。R3は水素、メチル基、又はフェニル基を表し、式中の3つのR3基のうち少なくとも2つはメチル基及びフェニル基からなる群から選択され、これらは互いに同一でも異なっていてもよい。)
で表わされる単位を少なくとも1つ有する(メタ)アクリル系ブロック共重合体(A)を、溶融混練して環化することにより所望の酸無水物基を導入することがより好ましい。

0097

(メタ)アクリル系ブロック共重合体(A)への一般式(2)で表される単位の導入は、一般式(2)に由来するアクリル酸エステル又はメタアクリル酸エステル単量体を共重合することによって行なうことができる。単量体としては、(メタ)アクリル酸−t−ブチル、(メタ)アクリル酸イソプロピル、(メタ)アクリル酸 α,α−ジメチルベンジル、(メタ)アクリル酸α−メチルベンジルなどがあげられるが、これらに限定するものではない。これらのなかでも、入手性や重合容易性、酸無水物基生成容易性などの点から(メタ)アクリル酸−t−ブチルが好ましい。

0098

前記前駆体から環化により酸無水物基を形成する工程は、酸無水物基の前駆体を有する(メタ)アクリル系ブロック共重合体(A)を高温下で加熱することにより行なうのが好ましく、180〜300℃で加熱することにより行なうのが好ましい。加熱温度が180℃より低いと酸無水物基の生成が不充分となる傾向があり、300℃より高くなると、酸無水物基の前駆体を有する(メタ)アクリル系ブロック共重合体(A)自体が分解する傾向がある。

0099

<カルボキシル基>
カルボキシル基はエポキシ基、アミノ基と容易に反応する。カルボキシル基は、(メタ)アクリル系ブロック共重合体(A)の主鎖中に導入されていても良いし、側鎖に導入されていても良い。カルボキシル基は、(メタ)アクリル系ブロック共重合体(A)への導入の容易性から主鎖中へ導入されていることが好ましい。

0100

カルボキシル基の導入方法については、カルボキシル基を有する単量体が重合条件下で触媒を被毒することがない場合は、直接重合により導入することが好ましく、カルボキシル基を有する単量体が重合時に触媒を失活させる場合には、官能基変換によりカルボキシル基を導入する方法が好ましい。

0101

官能基変換によりカルボキシル基を導入する方法では、カルボキシル基を適当な保護基で保護した形、又は、カルボキシル基の前駆体となる官能基の形で(メタ)アクリル系ブロック共重合体(A)に導入し、そののちに公知の所定の化学反応でカルボキシル基を生成させることができる。

0102

カルボキシル基を有する(メタ)アクリル系ブロック共重合体(A)の合成方法としては、たとえば、メタアクリル酸−t−ブチル、アクリル酸−t−ブチル、メタアクリル酸トリメチルシリル、アクリル酸トリメチルシリルなどのように、カルボキシル基の前駆体となる官能基を有する単量体を含む(メタ)アクリル系ブロック共重合体(A)を合成し、加水分解もしくは酸分解など公知の化学反応によってカルボキシル基を生成させる方法(特開平10−298248号公報、特開2001−234146号公報)や、一般式(2):

0103

0104

(式中、R2は水素又はメチル基を表す。R3は水素、メチル基、又はフェニル基を表し、式中の3つのR3基のうち少なくとも2つはメチル基及びフェニル基からなる群から選択され、これらは互いに同一でも異なっていてもよい。)
で表わされる単位を少なくとも1つ有する(メタ)アクリル系ブロック共重合体(A)を、溶融混練して導入する方法がある。一般式(2)で示される単位は、高温下でエステルユニットが分解してカルボキシル基を生成し、それに引き続き、環化が起こり酸無水物基が生成する経路を一部有する。これを利用して、一般式(2)で示される単位の種類や含有量に応じて、加熱温度や時間を適宜調整することでカルボキシル基を導入することができる。また酸無水物基を加水分解によりカルボキシル基を導入することもできる。加水分解によるカルボキシル基の導入は、(カルボキシル基)前駆体を有するアクリル系ブロック共重合体を酸触媒存在下、加熱することにより加水分解することができる。その時の反応温度は100〜300℃で加熱することが好ましい。100℃より低いとカルボキシル基の生成が不十分となる傾向があり、300℃より高くなると、カルボキシル基の前駆体を有するアクリル系ブロック共重合体自体が分解することがある。

0105

<エポキシ基>
エポキシ基は、カルボキシル基、水酸基、及びアミノ基と容易に反応する。エポキシ基は、エポキシ環を含有する有機基であれば特に限定されないが、例えば、1,2−エポキシエチル基、2,3−エポキシプロピル基(すなわちグリシジル基)、2,3−エポキシ−2−メチルプロピル基などのエポキシ環を有する脂肪族炭化水素(例えばアルキル)基;3,4−エポキシシクロヘキシル基などのエポキシ環を有する脂環式炭化水素基などを挙げることができる。これらは、必要に応じて、反応性、反応速度、入手の容易性、コストなどから選択すれば良い。特に制限されないが、これらの中では入手容易性からグリシジル基が好ましい。

0106

エポキシ基の導入は、エポキシ基を有する単量体を直接重合することにより行なうことが好ましい。エポキシ基を有する単量体としては、例えば、(メタ)アクリル酸グリシジル、2,3−エポキシ−2−メチルプロピル(メタ)アクリレート、(3,4−エポキシシクロヘキシル)メチル(メタ)アクリレートなどの(メタ)アクリル酸とエポキシ環を含有する有機基含有アルコールとのエステル;4−ビニル−1−シクロヘキセン−1,2−エポキシドなどのエポキシ基含有不飽和化合物などを挙げることができる。これらは、必要に応じて、反応性、反応速度、入手の容易性、コストなどから選択すれば良く、これらの中では、入手容易性の点から、(メタ)アクリル酸グリジシルが好ましい。

0107

<(メタ)アクリル系ブロック共重合体(A)の製法
上記(メタ)アクリル系ブロック共重合体(A)を製造する方法は、特に限定するものではないが、開始剤を用いた制御重合を用いることが好ましい。制御重合としては、リビングアニオン重合連鎖移動剤を用いるラジカル重合、近年開発されたリビングラジカル重合が挙げられる。なかでも、アクリル系ブロック共重合体の分子量及び構造の制御の点から、リビングラジカル重合により製造するのが好ましい。

0108

リビングラジカル重合は、重合末端活性が失われることなく維持されるラジカル重合である。リビング重合とは狭義においては、末端が常に活性をもち続ける重合のことを指すが、一般には、末端が不活性化されたものと活性化されたものが平衡状態にある擬リビング重合も含まれる。ここでの定義も後者である。リビングラジカル重合は、近年様々なグループで積極的に研究がなされている。

0109

その例としては、ポリスルフィドなどの連鎖移動剤を用いるもの、コバルトポルフィリン錯体ジャーナルオブ・アメリカン・ケミカル・ソサエティ(J.Am.Chem.Soc.)、1994年、第116巻、7943頁)やニトロキシド化合物などのラジカル捕捉剤を用いるもの(マクロモレキュールズ(Macromolecules)、1994年、第27巻、7228頁)、有機ハロゲン化物などを開始剤とし遷移金属錯体を触媒とする原子移動ラジカル重合(Atom Transfer RadicalPolymerization:ATRP)などを挙げることができる。本発明において、これらのうちいずれの方法を使用するかは特に制約はないが、制御の容易さの点などから原子移動ラジカル重合が好ましい。

0110

原子移動ラジカル重合は、有機ハロゲン化物又はハロゲン化スルホニル化合物を開始剤とし、周期律表第7族、8族、9族、10族又は11族元素中心金属とする金属錯体を触媒として重合される(例えば、マテジャスツェウスキー(Matyjaszewski)ら、ジャーナル・オブ・アメリカン・ケミカル・ソサエティ(J.Am.Chem.Soc.)、1995年、第117巻、5614頁、マクロモレキュールズ(Macromolecules)、1995年、第28巻、7901頁、サイエンス(Science)、1996年、第272巻、866頁、又は、澤本(Sawamoto)ら、マクロモレキュールズ(Macromolecules)、1995年、第28巻、1721頁参照)。

0111

これらの方法によると、一般的に、非常に重合速度が高く、ラジカル同士のカップリングなどの停止反応が起こりやすいラジカル重合でありながら、重合がリビング的に進行し、分子量分布の狭い(Mw/Mn=1.1〜1.5)重合体が得られ、分子量を単量体と開始剤の仕込み比によって自由にコントロールすることができる。

0112

原子移動ラジカル重合法において、開始剤として用いられる有機ハロゲン化物又はハロゲン化スルホニル化合物としては、1官能性、2官能性、又は、多官能性の化合物が使用できる。これらは目的に応じて使い分ければよいが、ジブロック共重合体を製造する場合は、開始剤の入手のしやすさの点から1官能性化合物が好ましく、a−b−a型のトリブロック共重合体、b−a−b型のトリブロック共重合体を製造する場合は、反応工程数、時間の短縮の点から2官能性化合物を使用するのが好ましく、分岐状ブロック共重合体を製造する場合は、反応工程数、時間の短縮の点から多官能性化合物を使用するのが好ましい。

0113

また、開始剤として、高分子開始剤を用いることも可能である。高分子開始剤とは、有機ハロゲン化物又はハロゲン化スルホニル化合物のうち、分子鎖末端ハロゲン原子の結合した重合体からなる化合物である。このような高分子開始剤は、リビングラジカル重合法以外の制御重合法でも製造することが可能であるため、異なる重合法で得られる重合体を結合したブロック共重合体が得られるという特徴がある。

0114

1官能性化合物としては、例えば、
C6H5−CH2X、
C6H5−C(H)(X)−CH3、
C6H5−C(X)(CH3)2、
R4−C(H)(X)−COOR5、
R4−C(CH3)(X)−COOR5、
R4−C(H)(X)−CO−R5、
R4−C(CH3)(X)−CO−R5、
R4−C6H4−SO2X、
で示される化合物などが挙げられる。なお、前記各式中、C6H5はフェニル基、C6H4はフェニレン基オルト置換、メタ置換パラ置換のいずれでもよい)を表す。また、R4は、水素原子、炭素数1〜20のアルキル基、炭素数6〜20のアリール基、又は、炭素数7〜20のアラルキル基を表す。Xは、塩素臭素又はヨウ素を表す。R5は炭素数1〜20の一価の有機基を表す。

0115

1官能性化合物の具体例としては、2−臭化プロピオン酸エチル、2−臭化プロピオン酸ブチルが、アクリル酸エステル単量体の構造と類似しているために重合を制御しやすい点から好ましい。

0116

2官能性化合物としては、例えば、
X−CH2−C6H4−CH2−X、
X−CH(CH3)−C6H4−CH(CH3)−X、
X−C(CH3)2−C6H4−C(CH3)2−X、
X−CH(COOR6)−(CH2)n−CH(COOR6)−X、
X−C(CH3)(COOR6)−(CH2)n−C(CH3)(COOR6)−X
X−CH(COR6)−(CH2)n−CH(COR6)−X、
X−C(CH3)(COR6)−(CH2)n−C(CH3)(COR6)−X、
X−CH2−CO−CH2−X、
X−CH(CH3)−CO−CH(CH3)−X、
X−C(CH3)2−CO−C(CH3)2−X、
X−CH(C6H5)−CO−CH(C6H5)−X、
X−CH2−COO−(CH2)n−OCO−CH2−X、
X−CH(CH3)−COO−(CH2)n−OCO−CH(CH3)−X、
X−C(CH3)2−COO−(CH2)n−OCO−C(CH3)2−X、
X−CH2−CO−CO−CH2−X、
X−CH(CH3)−CO−CO−CH(CH3)−X、
X−C(CH3)2−CO−CO−C(CH3)2−X、
X−CH2−COO−C6H4−OCO−CH2−X、
X−CH(CH3)−COO−C6H4−OCO−CH(CH3)−X、
X−C(CH3)2−COO−C6H4−OCO−C(CH3)2−X、
X−SO2−C6H4−SO2−X、
で示される化合物などが挙げられる。なお、前記各式中、R6は、炭素数1〜20のアルキル基、炭素数の6〜20アリール基、又は、炭素数7〜20のアラルキル基を表わす。nは0〜20の整数を表す。また、C6H5、C6H4、Xは、上記と同様である。

0117

2官能性化合物の具体例としては、ビス(ブロモメチル)ベンゼン、2,5−ジブロモアジピン酸ジエチル、2,6−ジブロモピメリン酸ジエチルが、原料の入手性の点から好ましい。

0118

多官能性化合物としては、例えば、
C6H3−(CH2−X)3、
C6H3−(CH(CH3)−X)3、
C6H3−(C(CH3)2−X)3、
C6H3−(OCO−CH2−X)3、
C6H3−(OCO−CH(CH3)−X)3、
C6H3−(OCO−C(CH3)2−X)3、
C6H3−(SO2−X)3、
で示される化合物などが挙げられる。なお、前記各式中、C6H3は三置換ベンゼン環(3つの結合手の位置は1位〜6位のいずれであってもよく、その組み合わせは適宜選択可能である)、Xは上記と同じである。

0119

多官能性化合物の具体例としては、例えば、トリス(ブロモメチル)ベンゼン、トリス(1−ブロモエチル)ベンゼン、トリス(1−ブロモイソプロピル)ベンゼンなどが挙げられる。これらのうちでは、トリス(ブロモメチル)ベンゼンが、原料の入手性の点から好ましい。

0120

なお、重合を開始する基以外に、官能基をもつ有機ハロゲン化物又はハロゲン化スルホニル化合物を用いると、容易に末端又は分子内に重合を開始する基以外の官能基が導入された重合体が得られる。このような重合を開始する基以外の官能基としては、アルケニル基ヒドロキシル基、エポキシ基、アミノ基、アミド基シリル基などが挙げられる。

0121

原子移動ラジカル重合の触媒として用いられる遷移金属錯体としては、特に限定はないが、好ましいものとして、1価及び0価の銅、2価のルテニウム、2価の鉄、ならびに、2価のニッケルの錯体が挙げられる。

0122

これらの中でも、コストや反応制御の点から銅の錯体が好ましい。1価の銅化合物としては、例えば、塩化第一銅、臭化第一銅、ヨウ化第一銅、シアン化第一銅、酸化第一銅過塩素酸第一銅などが挙げられる。その中でも塩化第一銅、臭化第一銅が、重合の制御の観点から好ましい。1価の銅化合物を用いる場合、触媒活性を高めるために、2,2′−ビピリジル、その誘導体(例えば4,4′−ジノリル−2,2′−ビピリジル、4,4′−ジ(5−ノリル)−2,2′−ビピリジルなど)などの2,2′−ビピリジル系化合物;1,10−フェナントロリン、その誘導体(例えば4,7−ジノリル−1,10−フェナントロリン、5,6−ジノリル−1,10−フェナントロリンなど)などの1,10−フェナントロリン系化合物テトラメチルエチレンジアミン(TMEDA)、ペンタメチルジエチレントリアミンヘキサメチル(2−アミノエチルアミンなどのポリアミンなどを配位子として添加してもよい。

0123

使用する触媒、配位子及び活性化剤の種類は、使用する開始剤、単量体及び溶剤や、必要とする反応速度の関係から適宜決定すればよい。
同様に、使用する触媒、配位子の量は、使用する開始剤、単量体及び溶剤の量や、必要とする反応速度の関係から決定すればよい。例えば、分子量の高い重合体を得ようとする場合には、分子量の低い重合体を得る場合よりも、開始剤/単量体の比を小さくしなければならないが、そのような場合には、触媒、配位子を多くすることにより、反応速度を増大させることができる。また、ガラス転移点が室温より高い重合体が生成する場合、系の粘度を下げ攪拌効率を上げるために適当な有機溶剤を添加した場合には、反応速度が低下する傾向があるが、そのような場合には、触媒、配位子を多くすることにより、反応速度を増大させることができる。

0124

原子移動ラジカル重合は、無溶媒中で(塊状重合)、又は、各種の溶媒中で行なうことができる。また、塊状重合、各種の溶媒中で行なう重合において、重合を途中で停止させることもできる。

0126

重合は、20℃〜200℃の範囲で行なうことができ、50〜150℃の範囲で行なうのが好ましい。

0127

上記(メタ)アクリル系ブロック共重合体(A)を重合させる方法としては、単量体を逐次添加する方法、あらかじめ合成した重合体を高分子開始剤として次のブロックを重合する方法、別々に重合した重合体を反応により結合する方法などが挙げられる。これらの方法はいずれを用いてもよく、目的に応じて適宜選択する。なお、製造工程の簡便性の点からは単量体の逐次添加による方法が好ましい。

0128

重合によって得られた反応液は、重合体と金属錯体の混合物を含有しており、これらを除去することで、上記(メタ)アクリル系ブロック共重合体(A)を含有する重合体溶液を得ることができる。

0129

このようにして得られた重合体溶液は、引き続き、蒸発操作をおこない、これにより、重合溶媒及び未反応モノマーを除去する。これにより、(メタ)アクリル系ブロック共重合体(A)を単離することができる。

0130

<化合物(B)>
本発明において、(メタ)アクリル系ブロック共重合体(A)と、エポキシ基を有する化合物(B)を混合して用いる。化合物(B)は特に限定されないが、一分子当たり少なくとも平均1.1個以上のエポキシ基を含有する化合物であることが好ましい。また、エポキシ基を有する化合物(B)は上記反応性官能基(Y)を含有する化合物として使用する事も出来る。この場合、Yはエポキシ基となり、反応性官能基(X)はカルボキシ基である事が好ましい。

0131

また、化合物(B)は、沸点が200℃以上のものが好ましく、230℃以上のものがより好ましく、250℃以上であるものがさらに好ましい。得られる組成物は高温で成形されることから、沸点が200℃未満であると成形時に化合物(B)が揮発しやすくなったりして成形方法や条件が限定されるためである。

0132

さらに化合物(B)は、重量平均分子量50,000以下の重合体であることが好ましく、重量平均分子量30,000以下の重合体であることがさらに好ましい。重量平均分子量が50,000を超えると可塑剤として流動性を向上させる効果が低くなる傾向にある。

0133

化合物(B)の配合量は、(メタ)アクリル系ブロック共重合体(A)100重量部に対して、1〜50重量部が好ましい。化合物(B)の配合量が1重量部より少ないと十分に(メタ)アクリル系ブロック共重合体(A)との架橋反応が進まず、成形体の耐熱性向上効果が不十分になる場合があり、50重量部より多いと架橋反応が過剰に進み、成形体の伸びや柔軟性が損なわれる場合がある。

0134

化合物(B)中のエポキシ基の含有数は、反応性官能基の含有される部位及び様式によって変化する。そのため、必要に応じて設定すればよく、好ましくは化合物(B)1分子当たり平均1.1個以上であり、さらに好ましくは平均1.5個以上、特に好ましくは平均2.0個以上である。1.1個より少なくなるとアクリル系ブロック共重合体の高分子量化反応剤、あるいは架橋剤としての効果が低くなり、アクリル系ブロック共重合体(A)の耐熱性向上効果が不充分になる傾向がある。

0135

エポキシ基を有する化合物(B)は特に限定されず、ビスフェノールA型エポキシ樹脂ビスフェノールF型エポキシ樹脂、ビスフェノールD型エポキシ樹脂、ビスフェノールS型エポキシ樹脂やこれらを水添したエポキシ樹脂、グリシジルエステル型エポキシ樹脂、グリシジルアミン型エポキシ樹脂脂環式エポキシ樹脂ノボラック型エポキシ樹脂ウレタン結合を有するウレタン変性エポキシ樹脂フッ素化エポキシ樹脂ポリブタジエンあるいはNBRを含有するゴム変性エポキシ樹脂テトラブロモビスフェノールAのグリシジルエーテル等の難燃型エポキシ樹脂等のエポキシ樹脂、多価アルコールグリシジルエーテル類多塩基酸のグリシジルエステル類であるエポキシ化大豆油エポキシ化アマニ油エポキシ化脂肪酸アルキルエステルなどのエポキシ系可塑剤や、ボンドファースト商品名、住友化学工業(株)製)やARUFON(商品名、東亞合成(株)製)などのエポキシ基含有重合体オレフィン系重合体スチレン系重合体やアクリル系重合体などの石油樹脂などのごとき不飽和重合体のエポキシ基含有重合体などが例示されるが、これらに限定されるものではなく、一般に使用されているエポキシ基含有化合物が使用されうる。具体的には東亞合成(株)のARUFON(登録商標)XG4000、ARUFON UG4000、ARUFONXG4010、ARUFON UG4010、ARUFON UG4012、ARUFON XD945、ARUFON XD950、ARUFON UG4030、ARUFONUG4070などが好適に使用できる。これらは、全てアクリル、アクリレート/スチレン等のアクリル系重合体であって、エポキシ基を1分子中に1.1個以上含むものである。これらのエポキシ基含有化合物は単独で使用してもよく、2種以上併用してもよい。

0136

上記エポキシ基を有する化合物(B)のうちでは、(メタ)アクリル系ブロック共重合体(A)との相溶性、入手容易性、コスト、成形時の低揮発性、成形性の改善効果及び得られる成形体の機械特性などの点で、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、多価アルコールのグリシジルエーテル類や多塩基酸のグリシジルエステル類であるエポキシ化大豆油、エポキシ化アマニ油、エポキシ化脂肪酸アルキルエステルなどのエポキシ系可塑剤や、東亞合成(株)のARUFON(登録商標)等のエポキシ基含有重合体が好ましい例としてあげられる。

0137

他にも、エポキシ基を有する化合物(B)としては、組成物の成形時に可塑剤として流動性を向上させる点からアクリル系重合体が好ましい。

0138

アクリル系重合体は、1種若しくは2種以上のアクリル系単量体を重合させるか、又は1種若しくは2種以上のアクリル系単量体とアクリル系単量体以外の単量体とを重合させることにより得られたものであることが好ましい。

0139

アクリル系単量体としては、例えばメタクリル系重合体ブロック(a)を構成する単量体の例として上述したアクリル酸エステルやメタクリル酸エステルが挙げられる。このうち、アクリル酸−n−ブチル、アクリル酸エチル及びアクリル酸−2−メトキシエチルのいずれか又はこれらの二以上を組み合わせて用いるのが好ましい。

0140

上記アクリル系単量体以外の単量体としては、アクリル系単量体と共重合可能な単量体である限りにおいては特に制限はなく、例えば酢酸ビニル、スチレン等を用いることができる。

0141

なお、上記エポキシ基を有する化合物(B)中の全単量体成分に対するアクリロイル基含有単量体成分の割合は、70重量%以上であることが好ましい。その割合が70重量%未満の場合、耐候性が低下し、(メタ)アクリル系ブロック共重合体(A)との相溶性も低下する傾向にある。また、その成形物に変色が生じやすくなる。

0142

上記アクリル系重合体の分子量は、特に制限はないが、平均重量分子量で30,000以下の低分子量のものが好ましく、500〜30,000のものがさらに好ましく、500〜10,000のものが特に好ましい。重量平均分子量が500未満の場合、成形体にべとつきが生じる傾向があり、一方、重量平均分子量が30,000を越えた場合、成形物の可塑化が不十分になりやすい。

0143

上記アクリル系重合体の粘度は、25℃においてコーンプレート型回転粘度計(E型粘度計)で測定した時、35,000mPa・s以下であるのが好ましく、10,000mPa・s以下であるのがより好ましく、5,000mPa・s以下であるのが特に好ましい。粘度が35,000mPa・sより高いと、球状粉体の可塑化効果が低下する傾向にある。好ましい粘度の下限は特にないが、アクリル系重合体の通常の粘度は10mPa・s以上である。

0144

上記アクリル系重合体のガラス転移温度Tgは、示差走査熱量測定法(DSC)で測定した場合に100℃以下であるのが好ましく、25℃以下であるのがより好ましく、0℃以下であるのが更に好ましく、−30℃以下であるのが特に好ましい。ガラス転移温度Tgが100℃を超えると、可塑剤として成形性を向上させる効果が不十分になる傾向があり、また、得られる成形体の柔軟性が低下する傾向にある。

0145

上記アクリル系重合体は、公知の所定の方法で重合させることにより得られる。重合方法は必要に応じて適宜選択すればよく、例えば、懸濁重合乳化重合、塊状重合、リビングアニオン重合や連鎖移動剤を用いる重合及びリビングラジカル重合等の制御重合等の方法により行なうことができるが、耐候性や耐熱性が良好で比較的低分子量かつ分子量分布の小さい重合体が得られる制御重合が好ましく、以下に記載の高温連続重合を用いる方法がコスト面などの点でより好ましい。

0146

上記アクリル系重合体は、180〜350℃の温度での重合反応により得ることが好ましい。この重合温度では、重合開始剤や連鎖移動剤を使用することなく、比較的低分子量のアクリル系重合体が得られる。このため、そのアクリル系重合体は優れた可塑剤となり、耐候性も良好である。具体的には、特表昭57−502171号公報、特開昭59−6207号公報、特開昭60−215007号公報及びWO01/083619号公報に記載された高温連続重合による方法、すなわち、所定の温度及び圧力に設定された反応器内に上記の単量体の混合物を一定の供給速度で連続して供給し、その供給量に見合う量の反応液を抜き出す方法が例示される。

0147

(副原料)
本発明の重合体溶液には、必要に応じて下記に記載の副原料を添加してもよい。

0148

<フィラー>
フィラーとしては、特に限定されるわけではないが、ガラス繊維マイカグラファイトケイソウ土白土、シリカ(ヒュームドシリカ沈降性シリカ結晶性シリカ溶融シリカドロマイト無水ケイ酸含水ケイ酸等)、カーボンブラック等の補強性充填材;炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、ケイソウ土、焼成クレークレータルク酸化チタンベントナイト酸化第二鉄べんがらアルミニウム微粉末フリント粉末、酸化亜鉛活性亜鉛華亜鉛末炭酸亜鉛及びシラスバルーン、ガラス繊維及びガラスフィラメント、並びに活性炭等を挙げることができる。添加量は、必要とされる物性に応じて適宜調整されるが、重合体100重量部に対して1.0〜50重量部添加するのが好ましく、5〜40重量部添加するのがより好ましく、10〜30重量部添加するのが特に好ましい。1.0重量部未満では、効果が十分ではない場合が多く、また50重量部より多いと、得られる成形体の機械特性に悪影響を与える場合もある。

0149

<その他添加剤
その他の添加剤としては、可塑剤、光安定剤老化防止剤、等を添加しても良い。

0150

可塑剤としては、特には限定されないが、例えば、フタル酸ジメチルフタル酸ジエチルフタル酸ジ−n−ブチル、フタル酸ジ−(2−エチルヘキシル)、フタル酸ジヘプチル、フタル酸ジイソデシル、フタル酸ジ−n−オクチル、フタル酸ジイソノニルフタル酸ジトリデシルフタル酸オクチルデシル、フタル酸ブチルベンジルフタル酸ジシクロヘキシル等のフタル酸誘導体ジメチルイソフタレートのようなイソフタル酸誘導体;ジ−(2−エチルヘキシル)テトラヒドロフタル酸のようなテトラヒドロフタル酸誘導体;アジピン酸ジメチルアジピン酸ジブチルアジピン酸ジ−n−ヘキシル、アジピン酸ジ−(2−エチルヘキシル)、アジピン酸イソノニル、アジピン酸ジイソデシル、アジピン酸ジブチルジグリコール等のアジピン酸誘導体;アゼライン酸ジ−2−エチルヘキシル等のアゼライン酸誘導体;セバシン酸ジブチルセバシン酸ジオクチル等のセバシン酸誘導体;ドデカン−2−酸誘導体マレイン酸ジブチルマレイン酸ジ−2−エチルヘキシル等のマレイン酸誘導体フマル酸ジブチル等のフマル酸誘導体トリメリト酸トリス−2−エチルヘキシル、トリメリト酸トリオクチル等のトリメリト酸誘導体;ピロメリト酸テトラオクチル等のピロメリト酸誘導体;アセチルクエン酸トリブチル等のクエン酸誘導体ヒドロキシ安息香酸2−エチルヘキシル等の安息香酸誘導体イタコン酸誘導体オレイン酸誘導体リシノール酸誘導体ステアリン酸誘導体;その他脂肪酸誘導体;N−アルキルベンゼンスルホンアミド等のスルホン酸誘導体トリメチルフォスフェート、トリス(2−エチルヘキシル)フォスフェート、2−エチルヘキシルジフェニルフォスフェート等のリン酸誘導体グルタル酸誘導体;アジピン酸、アゼライン酸、フタル酸などの二塩基酸グリコール及び一価アルコールなどとのポリマーであるポリエステル系可塑剤グルコル誘導体グリセリン誘導体塩素化パラフィン等のパラフィン誘導体、エポキシ誘導体ポリエステル系重合型可塑剤ポリエーテル系重合型可塑剤、エチレンカーボネートプロピレンカーボネート等のカーボネート誘導体等が挙げられる。これら以外の高分子量の可塑剤としては、アクリル系重合体、ポリプロピレングリコール系重合体ポリテトラヒドロフラン系重合体、ポリイソブチレン系重合体などがあげられる。また、動物油植物油等の油分、灯油軽油重油ナフサ等の石油留分などが挙げられる。軟化剤としては、プロセスオイルが挙げられ、より具体的には、ナフテン系プロセスオイル芳香族系プロセスオイル等の石油系プロセスオイル等が挙げられる。植物油としては、例えば、ひまし油綿実油あまに油なたね油大豆油パーム油やし油落花生油パインオイルトール油等が例示できる。

0151

酸化防止剤(安定剤)は、重合体100重量部に対して、0.1〜20重量部の範囲で使用するのが好ましく、0.2〜10重量部の範囲で使用するのがより好ましい。配合量が0.1重量部未満の場合には、得られる組成物の耐熱性や耐光性効果が充分でない場合があり、20重量部を越えると得られる成形体の機械特性などが悪化する場合がある。

0152

光安定剤としては、チヌビン(登録商標)P、チヌビン234、チヌビン320、チヌビン326、チヌビン327、チヌビン329、チヌビン213(以上いずれもチバ・スペシャルティ・ケミカルズ(株)製)等のようなベンゾトリアゾール系化合物や、チヌビン1577等のようなトリアジン系、CHIMSSORB(登録商標)81等のようなベンゾフェノン系、チヌビン120(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ(株)製)等のようなベンゾエート系化合物等の紫外線吸収剤が例示できる。また、ヒンダードアミン系化合物も好ましく、そのような化合物を以下に記載する。コハク酸ジメチル−1−(2−ヒドロキシエチル)−4−ヒドロキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン重縮合物ポリ[{6−(1,1,3,3−テトラメチルブチル)アミノ−1,3,5−トリアジン−2,4−ジイル}{(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジルイミノ}]、N,N’−ビス(3アミノプロピルエチレンジアミン−2,4−ビス[N−ブチル−N−(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジル)アミノ]−6−クロロ−1,3,5−トリアジン縮合物、ビス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)セバケートコハク酸−ビス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリディニル)エステル等が挙げられる。このような商品としては、チヌビン622LD、チヌビン144、CHIMASSORB944LD、CHIMASSORB119FL、Irgafos168、(以上いずれもチバ・スペシャルティ・ケミカルズ(株)製)、MARK(登録商標)LA−52、MARK LA−57、MARKLA−62、MARK LA−67、MARK LA−63、MARK LA−68、MARK LA−82、MARKLA−87(以上いずれもアデカアーガス化学(株)製)、サノール(登録商標)LS−770、サノールLS−765、サノールLS−292、サノールLS−2626、サノールLS−1114、サノールLS−744、サノールLS−440(以上いずれも三共ライフテック(株)製)などが例示できるがこれらに限定されるものではない。

0153

また、紫外線吸収剤とヒンダードアミン系化合物を組み合わせて使用することにより、より高い安定化効果を発揮することがあり、これらは併用することが可能である。

0154

老化防止剤としては、特に限定はされないがMARK PEP−36、MARKAO−23等のチオエーテル系の老化防止剤(以上いずれもアデカ・ア−ガス化学製)、Irgafos38、Irgafos168、IrgafosP−EPQ(以上いずれもチバ・スペシャルティ・ケミカルズ(株)製)等のようなリン系酸化防止剤ヒンダードフェノール系化合物等が挙げられる。このなかでも、以下に示すようなヒンダードフェノール系化合物が好ましい。

0155

ヒンダードフェノール系化合物としては、具体的には以下のものが例示できる。2,6−ジ−tert−ブチル−4−メチルフェノール、2,6−ジ−tert−ブチル−4−エチルフェノール、モノ(又はジ又はトリ)(αメチルベンジル)フェノール、2,2’−メチレンビス(4エチル−6−tert−ブチルフェノール)、2,2’−メチレンビス(4メチル−6−tert−ブチルフェノール)、4,4’−ブチリデンビス(3−メチル−6−tert−ブチルフェノール)、4,4’−チオビス(3−メチル−6−tert−ブチルフェノール)、2,5−ジ−tert−ブチルハイドロキノン、2,5−ジ−tert−アミルハイドロキノントリエチレングリコール−ビス−[3−(3−t−ブチル−5−メチル−4ヒドロキシフェニルプロピオネート]、1,6−ヘキサンジオール−ビス[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]、2,4−ビス−(n−オクチルチオ)−6−(4−ヒドロキシ−3,5−ジ−t−ブチルアニリノ)−1,3,5−トリアジン、ペンタエリスリチルテトラキス[3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、2,2−チオ−エチレンビス[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]、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、N,N’−ヘキサメチレンビス(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシ−ヒドロシンナマミド)、3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシ−ベンジルフォスフォネートジエチルエステル、1,3,5−トリメチル−2,4,6−トリス(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)ベンゼン、ビス(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジルホスホン酸エチルカルシウム、トリス−(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、2,4−2,4−ビス[(オクチルチオ)メチル]o−クレゾール、N,N’−ビス[3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオニルヒドラジン、トリス(2,4−ジ−t−ブチルフェニルフォスファイト、2−(5−メチル−2−ヒドロキシフェニル)ベンゾトリアゾール、2−[2−ヒドロキシ−3,5−ビス(α,α−ジメチルベンジル)フェニル]−2H−ベンゾトリアゾール、2−(3,5−ジ−t−ブチル−2−ヒドロキシフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(3−t−ブチル−5−メチル−2−ヒドロキシフェニル)−5−クロロベンゾトリアゾール、2−(3,5−ジ−t−ブチル−2−ヒドロキシフェニル)−5−クロロベンゾトリアゾール、2−(3,5−ジ−t−アミル−2−ヒドロキシフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(2’−ヒドロキシ−5’−t−オクチルフェニル)−ベンゾトリアゾール、メチル−3−[3−t−ブチル−5−(2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)−4−ヒドロキシフェニル]プロピオネート−ポリエチレングリコール(分子量約300)との縮合物、ヒドロキシフェニルベンゾトリアゾール誘導体、2−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)−2−n−ブチルマロン酸ビス(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジル)、2,4−ジ−t−ブチルフェニル−3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンゾエート等が挙げられる。

0156

老化防止剤の商品としては、ノクラック(登録商標)200、ノクラックM−17、ノクラックSP、ノクラックSP−N、ノクラックNS−5、ノクラックNS−6、ノクラックNS−30、ノクラック300、ノクラックNS−7、ノクラックDAH、ノクラックCD(以上いずれも大内新興化学工業(株)製)、MARK AO−30、MARK AO−40、MARK AO−50、MARK AO−60、MARK AO−616、MARKAO−635、MARK AO−658、MARK AO−80、MARK AO−15、MARK AO−18、MARK 328、MARKAO−37(以上いずれもアデカ・アーガス化学(株)製)、IRGANOX−245、IRGANOX−259、IRGANOX−565、IRGANOX−1010、IRGANOX−1024、IRGANOX−1035、IRGANOX−1076、IRGANOX−1081、IRGANOX−1098、IRGANOX−1222、IRGANOX−1330、IRGANOX−1425WL(以上いずれもチバ・スペシャルティ・ケミカルズ(株)製)、Sumilizer(登録商標)GM、SumilizerGA−80(以上いずれも住友化学(株)製)等が例示できるがこれらに限定されるものではない。

0157

次に、本発明を実施例に基づいてさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。なお、以下の実施例、比較例の記載において、「部」は「重量部」を意味する。

0158

<分子量>
本実施例に示すブロック共重合体の分子量及び分子量分布は、Waters社製GPCシステムカラム:昭和電工(株)製Shodex K−804(ポリスチレンゲル)、移動相:クロロホルム)を用いて測定した。数平均分子量はポリスチレン換算表記した。

0159

<粒子サイズ>
球状粒子からなる粉体の各区分の粒子径及び平均粒子径は、電磁式ふるい振とう器(株式会社レッチェ製、AS200BASIC(60Hz))を用いて測定した。重量基準の中位径を平均粒子径とした。

0160

(製造例)
略号
以下の製造例の記載中で使用した略号は、以下のとおりである。
MMA:メタクリル酸メチル、
EA:アクリル酸エチル、
BA:アクリル酸−n−ブチル、
TBA:アクリル酸−t−ブチル、
TBMA:メタクリル酸−t−ブチル、
b:アクリル系重合体ブロック。

0161

<(メタ)アクリル系ブロック共重合体(A)の合成>
(MMA/EA)−(b)−(BA/TBA)−(b)−(MMA/EA)型
〔但し、BA/TBA=22.4/1(mol比)、MMA/EA=7.8/1(mol比)、(BA+TBA)/(MMA+EA)=6/4(重量比)〕
窒素置換したのち真空脱気した500L反応器に、反応器内を減圧にした状態で、BA77816.8g、TBA3474.0gを仕込んだ。次に、臭化第一銅692.1gを仕込み、30℃で15分間攪拌した。その後、2,5−ジブロモアジピン酸ジエチル965.1gをアセトニトリル7137.1gに溶解させた溶液を仕込み、75℃に昇温しつつ更に60分間攪拌を行った。ペンタメチルジエチレントリアミン83.6gを加えて、第一ブロックとなるBA/TBAの重合を開始した。BA転化率が98.9%に達したところで、トルエン106860.6g、塩化第一銅477.7g、MMA49593.7g、EA8050.9gを仕込み、ペンタメチルジエチレントリアミン83.6gを加えて、第二ブロックとなるMMA/EAの重合を開始した。

0162

45分ごとにペンタメチルジエチレントリアミン83.6gを加えてゆき、MMA転化率が95.4%に到達したところで、トルエン240000gを加えて反応溶液希釈するとともに反応器を冷却した。得られたブロック共重合体のGPC分析を行ったところ、数平均分子量Mnが79800、分子量分布Mw/Mnが1.48であった。

0163

得られたブロック共重合体溶液に対しトルエンを加えて重合体濃度を25重量%になるように調整した。得られた重合体溶液1kgに対し、p−トルエンスルホン酸5.5g、TBMA1.0gを加え、反応器内を窒素置換し、ジャケットを昇温した。内温148℃到達から7時間後にサンプリングを行い、内部標準物質として添加したTBMAのカルボキシル基への変換反応転化率が100%であることを確認した。すなわち、重合体中のカルボキシル基の前駆体となるTBAが酸分解によってカルボキシル基に100%変性された。また、そのサンプリングにおいて、銅錯体が凝集し不溶化していることを確認した。更にその30分後に冷却を開始した。冷却完了後、濾過助剤としてラヂオライト#3000(昭和化学工業(株)製)を5.0g添加し、30℃で30分攪拌した。加圧濾過機を用いて固体分を分離することで、添加したp−トルエンスルホン酸のうち一部を含有する(メタ)アクリル系ブロック共重合体(A)を含有する重合体溶液を得た。

0164

<実施例1>
製造例で得られたp−トルエンスルホン酸を有する(メタ)アクリル系ブロック共重合体(A)のトルエン溶液3500g(400部、固形分濃度25%)、1分子中に1.5個のエポキシ基を有するアクリル系重合体であるARUFON(登録商標)UG4010(東亞合成(株)製)10部をピッチドパドル翼を有する攪拌槽で混合して重合体混合液を得た。50L攪拌装置(槽径D=300mm、邪魔板4枚)に、ポリビニルアルコール(日本合成化学工業(株)製、ゴーセノールKH−17)を重合体合計100重量部に対して0.4重量部含む7Lの水を添加したのち、前記した重合体混合液、ポリエーテルエステル系可塑剤であるRS700(旭電化工業(株)製)10部、エステル系滑剤材である牛脂極度硬化油融点60℃:日本油脂(株)製)0.1部を添加した。攪拌翼には翼径(d)が120mm(d/D=0.4)のH型翼を用いて500rpmで攪拌しながらスチームを槽内に吹き込んだ。仕込み液単位体積当たりの動力P/Vは3.4kW/m3である。揮発する溶剤ガスは、攪拌装置内に溜まらないようパージし続けた。内温が100℃に到達して5分経過した後にスチームを停止して冷却を開始し、内温が60℃まで低下するのを待って攪拌を停止した。攪拌槽内に生成した樹脂スラリーの含水率を測定したところ、18%であった。粒子径は220μmであった。

0165

樹脂スラリーに重曹を加えて中和した後に静置分離して、上澄み液の一部を抜き出してスラリー濃度を20重量%に調整した後に、径が56mmのH翼を備えた直径140mmのジャケット付き攪拌容器に樹脂スラリー(樹脂100部、純水400部)を仕込み200rpmで攪拌しながらジャケットを過熱することにより昇温した。攪拌槽内が50℃に到達した時点で、MMA/BAの重量組成比が90/10である粒子径110nmの重合体ラテックスを3.7部(固形分基準で1.2部)添加して5分間温度を保持し、再度加熱を行い60℃まで昇温後15%硫酸ナトリウム水溶液5.6部を滴下した。滴下終了から5分後、70℃まで過熱し5分間温度を保持した後、十分に冷却して払い出した。樹脂スラリーを、遠心脱水機で脱水後、流動乾燥機を用いて乾燥し、樹脂粉体を得た。粉体の粉流れ性の観察、かさ密度測定を実施した。

0166

<比較例1>
50L攪拌装置(槽径D=300mm、邪魔板4枚)にポリビニルアルコール(日本合成化学工業(株)製、ゴーセノールKH−17)を重合体合計100重量部に対して0.4重量部含む7Lの水を添加したのち、製造例で得られたp−トルエンスルホン酸を有する(メタ)アクリル系ブロック共重合体(A)のトルエン溶液3500g(400部、固形分濃度25%)を添加し、その後すぐに1分子中に1.5個のエポキシ基を有するアクリル系重合体であるARUFON(登録商標)UG4010(東亞合成(株)製)10部を添加し、さらに、ポリエーテルエステル系可塑剤であるRS700(旭電化工業(株)製)10部、エステル系滑剤材である牛脂極度硬化油(融点60℃:日本油脂(株)製)0.1部を添加した。それ以降は実施例1と同じ操作をおこなった。攪拌槽内に生成した樹脂スラリーの含水率を測定したところ、55%であった。粒子径は340μmであった。粉体の粉流れ性の観察、かさ密度測定を実施した。

0167

<比較例2>
製造例で得られたp−トルエンスルホン酸を有する(メタ)アクリル系ブロック共重合体(A)を含有する重合体溶液約4.50kgに対し、酸吸着剤としてキョーワード500SH13.1gを加え反応機内を窒素置換し、30℃で1時間攪拌した。反応液をサンプリングし、溶液が中性になっていることを確認して反応終了とした。その後反応機を窒素により0.1〜0.4MPaGに加圧し、濾材としてポリエステルフェルトを備えた加圧濾過機を用いて固体分を分離し、(メタ)アクリル系ブロック共重合体を含有する重合体溶液を得た。これを用いて比較例1と同じ操作をおこなった。したがい樹脂スラリー静置分離前の重曹添加は行わなかった。攪拌槽内に生成した樹脂スラリーの含水率を測定したところ、20%であった。粒子径は220μmであった。実施例1と同じ操作により樹脂粉体を得た。粉体の粉流れ性の観察、かさ密度測定を実施した。

0168

0169

※かさ密度は、ゆるみかさ密度である
※粉流れ性は、ロートに一定量の粉末を注入し、株から排出させたときの時間で比較

実施例

0170

これら実施例および比較例からわかるように、スチームストリッピングによって有機酸を含む(メタ)アクリル系ブロック重合体溶液より有機溶剤を除去し重合体粒子を製造する方法において、有機酸を含む(メタ)アクリル系ブロック共重合体(A)を含む溶液と、エポキシ基を有する化合物(B)とをあらかじめ混合することで、重合体粒子を経済的に得られ、かつ得られる粒子粉体はその特性が良好となる。

0171

本発明方法により製造される重合体粉体は、粒径の小さな球状粒子からなり、流動性、成形性に優れることから、各種成形用材料として好適に使用することができる。

0172

1攪拌槽
2攪拌軸
下段のパドル翼
4中段のくし状の翼
5上段のくし状の翼
6 邪魔板

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