JP2001011283A - 耐衝撃性に優れたゴム強化スチレン系樹脂組成物 - Google Patents

耐衝撃性に優れたゴム強化スチレン系樹脂組成物

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JP2001011283A
JP2001011283A JP18445599A JP18445599A JP2001011283A JP 2001011283 A JP2001011283 A JP 2001011283A JP 18445599 A JP18445599 A JP 18445599A JP 18445599 A JP18445599 A JP 18445599A JP 2001011283 A JP2001011283 A JP 2001011283A
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rubber
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impact resistance
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Kiyoshi Igawa
清 井川
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 耐衝撃性に優れるゴム強化スチレン系樹脂組
成物を提供すること。 【解決手段】 ジエン系ゴム質重合体(a)成分に、芳
香族ビニル(b)成分とシアン化ビニル(c)成分また
は共重合可能な他のビニル系単量体(d)成分がグラフ
トしてなるグラフト重合体(A)が、(b)成分、
(c)成分またはそれらと(d)成分が共重合してなる
共重合体(B)中に分散したゴム強化スチレン系樹脂組
成物において、 i)(a)成分の数平均粒子径が0.08〜1.0μm、 ii)組成物中の各成分の組成比率が、(a)成分5〜4
0重量%、(b)成分30〜90重量%、(c)成分5〜50重
量%および(d)成分0〜40重量% iii)(a)成分のパルスNMRで測定した架橋点間
分子量(M)が2000〜4000g/mol、 iv)(a)成分のパルスNMRで測定したダングリン
グ鎖の割合(F)が10〜30 H%、 v)(a)成分のパルスNMRで測定したスピン・スピ
ン緩和時間(T2)が3.0〜7.0ms、 vi)(a)成分のパルスNMRで測定した相関時間
(τ)が0.2〜0.5msである耐衝撃性に優れたゴム強化
スチレン系樹脂組成物。。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、耐衝撃性に優れた
ゴム強化スチレン系樹脂組成物に関する。
【0002】
【従来の技術】ジエン系ゴム質重合体上にシアン化ビニ
ルと芳香族ビニルがグラフトした“グラフト重合体”
が、シアン化ビニルと芳香族ビニルとの“共重合体”中
に分散した海島構造となっているABS樹脂は、耐衝撃
性をはじめとする機械的性質および加工性が良好なこと
から広範囲に使用されている。しかし、利用範囲の拡大
とともに、さらに加工性、剛性と耐衝撃性のバランスに
優れるABS樹脂の開発が望まれている。従来より、A
BS樹脂中のゴム成分の増加または共重合体の分子量を
高めることにより、耐衝撃性の向上が図られているが、
加工性が低下し、剛性も低下するという二律背反の関係
にある。このため、ゴム成分の利用効率を向上させる、
すなわち少量のゴム成分で十分な耐衝撃性と優れた加工
性を得る方法として、粒子径の相違する2種類のゴムを
併用する方法や、粒子径のみならず、グラフト重合体の
グラフト率の相違する2種類のグラフト重合体を混合す
る方法、またグラフト重合体中のゴム成分の架橋度を溶
融混練時にコントロールする方法(白木、関本、工化
65、432(1962))が提案されているが、十分
なる加工性、剛性と耐衝撃性のバランスを有していると
は言い難い。一方、近年、分析ならびに解析技術の発展
に伴い、パルスNMR装置を用いたハーンエコー法によ
るスピン・スピン緩和時間がゴム強化樹脂の物性に影響
している旨、特開平3−7710などに開示されてい
る。しかしなから、かかる緩和時間の限定のみでは十分
な物性バランスを有する組成物が得られているとはいえ
ず、さらに加工性、剛性と耐衝撃性のバランスに優れる
ABS樹脂の開発が望まれている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、耐衝撃性に
優れたゴム強化スチレン系樹脂組成物を提供することを
目的とするものである。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、ゴム強化
スチレン系樹脂組成物の耐衝撃性に大きな影響をもたら
すゴム成分の構造に着目し、上記課題を解決する手段を
見いだした。すなわち、本発明は、ジエン系ゴム質重合
体(a)成分に、芳香族ビニル系単量体(b)成分とシ
アン化ビニル系単量体(c)成分またはそれらと共重合
可能な他のビニル系単量体(d)成分がグラフトしてな
るグラフト重合体(A)が、上記(b)成分、(c)成
分またはそれらと(d)成分が共重合してなる共重合体
(B)中に分散してなるゴム強化スチレン系樹脂組成物
において、 i)(a)成分の数平均粒子径が0.08〜1.0μ
m、 ii)組成物中の各成分の組成比率が、(a)成分5〜
40重量%、(b)成分30〜90重量%、(c)成分
5〜50重量%および(d)成分0〜40重量% iii)(a)成分のパルスNMRで測定した架橋点間
分子量(M)が2000〜4000g/mol、 iv)(a)成分のパルスNMRで測定したダングリン
グ鎖の割合(F)が10〜30 H%、 v)(a)成分のパルスNMRで測定したスピン・スピ
ン緩和時間(T2)が3.0〜7.0ms、ならび vi)(a)成分のパルスNMRで測定した相関時間
(τ)が0.2〜0.5msである耐衝撃性に優れたゴ
ム強化スチレン系樹脂組成物を提供するものである。
【0005】
【発明の実施の形態】以下に、本発明につき詳細に説明
する。
【0006】本発明に用いられるジエン系ゴム質重合体
(a)としては、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、
ポロイソブチレン等が挙げられ、一種または2種以上用
いることができる。 特に、ポリブタジエンならびにス
チレン含有量が20重量%以下のスチレン−ブタジエン
共重合体が好ましい。
【0007】ジエン系ゴム質重合体(a)の数平均粒子
径は、0.08〜1.0μmである。0.08μm未満
では耐衝撃性に劣り、また1.0μmを超えても耐衝撃
性に劣り好ましくない。特に0.1〜0.5μmが好ま
しい。ジエン系ゴム質重合体(a)の数平均粒子径は、
乳化剤量の増減により調整することができる。一般的に
は、乳化剤量の増加とともに粒子径は小さくなる。この
ようなジエン系ゴム質重合体は公知の乳化重合により製
造することができる。またその際に使用される乳化剤、
重合調整剤、重合開始剤、その他の助剤等についも公知
のものを使用することができる。
【0008】本発明において、上記ジエン系ゴム質重合
体と共にグラフト重合体(A)または共重合体(B)を
構成する芳香族ビニル系単量体(b)としては、スチレ
ン、α−メチルスチレン、ο−メチルスチレン、p−メ
チルスチレン、ο−エチルスチレン、p−エチルスチレ
ンなどが例示される。これらのうち、特にスチレンが好
ましい。またシアン化ビニル系単量体(c)としては、
アクリロニトリル、メタクリロニトリル、クロロアクリ
ロニトリルが例示される。これらのうち、特にアクリロ
ニトリルが好ましい。さらに、これらと共重合可能な他
のビニル系単量体(d)としては、メチル(メタ)クリ
レート、エチル(メタ)クリレート、プロピル(メタ)
クリレート、2−エチルヘキシル(メタ)クリレート等
の不飽和カルボン酸アルキルエステル系単量体、マレイ
ミド、メチルマレイミド、エチルマレイミド、N−フェ
ニルマレイミド、O−クロル−N−フェニルマレイミド
等のマレイミド系単量体等が挙げられ、それぞれ1種ま
たは2種以上用いることが出来る。
【0009】本発明のゴム強化スチレン系樹脂組成物
は、ジエン系ゴム質重合体(a)5〜40重量%、芳香
族ビニル系単量体(b)30〜90重量%、シアン化ビ
ニル系単量体(c)5〜50重量%およびこれらと共重
合可能な他のビニル系単量体(d)0〜40重量%から
なる。かかる組成範囲以外では耐衝撃性と加工性のバラ
ンスに劣るため好ましくない。特に、ジエン系ゴム質重
合体(a)10〜25重量%、芳香族ビニル系単量体
(b)40〜70重量%、シアン化ビニル系単量体
(c)10〜40重量%、これらと共重合可能な他のビ
ニル系単量体(d)0〜10重量%の範囲であることが
が好ましい。
【0010】本発明のゴム強化スチレン系樹脂組成物
は、ジエン系ゴム質重合体(a)上に(b)、(c)お
よび(d)成分からなる単量体がグラフトしたグラフト
重合体(A)が、上記単量体よりなる共重合体(B)に
分散した形態となっている。共重合体(B)は、グラフ
ト重合時に同時生成させてもよく、また別途単量体のみ
で共重合させたものを混合してもよい。なお、上記
(a)、(b)、(c)および(d)成分の組成比率
は、上記グラフト重合体(A)と共重合体(B)の総合
計に対する組成比率である。
【0011】また、グラフト重合体(A)のグラフト率
には特に制限ないが、耐衝撃性および加工性のバランス
面より、20〜80重量%、特に30〜50重量%が好
ましい。なお、グラフト率(%)は、アセトンを溶媒と
して可溶部と不溶部に抽出分離し、次式(1)に従い求
めることができる。 グラフト率=アセトン不溶部重量−重合に供したゴム重
量/重合に供したゴム重量×100(%)
【0012】また、共重合体(B)の固有粘度(30
℃、ジメチルホルムアミド)にも特に制限はないが、耐
衝撃性および加工性の面より、0.4〜0.8であるこ
とが好ましい。
【0013】上記グラフト重合体(A)および共重合体
(B)の製造方法には特に制限はなく、公知の乳化重合
法、懸濁重合法、溶液重合法、塊状重合法及びそれらの
組合せた重合法により得ることができる。
【0014】本発明の目的を達成するには、上記した、
ゴムの粒子径や組成比率のみならず、ゴム構造の規定が
重要である。すなわち、パルスNMRで測定した、ジエ
ン系ゴム質重合体(a)の架橋点間分子量(M)が2
000〜4000g/mol、ダングリング鎖の割合
(F)が10〜30H%、スピン・スピン緩和時間
(T2)が3.0〜7.0ms、相関時間(τ)が0.
2〜0.5msの範囲内であることが必須要件である。
これらM、F、T2およびτは、パルスNMR装置
にて、公知の方法(井川清・阪野元・玉井清二・高橋和
則・小島洋、高分子論文集VOL.54,3,1997)に従い、測
定核:水素核、測定周波数:60MHz、90度パルス
幅:4μsec、温度:60℃の条件下で測定し、ハーン
エコー法(Hahn−Echo Method、90度
―180度パルス法)よりゴム成分の磁化の自由減衰曲
線(M(t))を測定した後、かかる自由減衰曲線のデ
ータをを下式(2)で最小自乗法による数値計算により
実験曲線にカーブフィットすることにより、ゴム構造パ
ラメータであるM、F、T2、τを決定した。
【0015】
【数1】
【0016】
【数2】
【0017】
【数3】
【0018】なお、上記ジエン系ゴム質重合体(a)の
各構造を特定化するには、重合時の重合転化率および残
留モノマー等の回収時の温度、また重合時に使用する重
合調整剤、例えばn−ドデシルメルカプタン、t−ドデ
シルメルカプタン等の添加量並びに添加時期などにより
調整することができる。
【0019】本発明のゴム強化スチレン系樹脂組成物
は、必要に応じて公知の無機充填剤や各種添加剤(酸化
防止剤、紫外線吸収剤、滑剤、難燃剤、帯電防止剤、着
色剤、可塑剤)を混合することができる。さらに他の熱
可塑性樹脂、例えばポリカーボネート、ポリアミド、ポ
リブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレー
ト、ポリフェニレンオキサイド等と適宜混合することも
可能である。
【0020】次に、実施例及び比較例により本発明を具
体的に説明するが、本発明はこれらによってなんら制限
を受けるものでない。なお、部数および%についてはい
ずれも重量基準で示した。
【0021】〔実施例〕 参考例 ジエン系ゴム質重合体(a)の製造方法 窒素置換した反応器にブタジエン100部、ロジン酸カ
リウム(乳化剤)2部、過硫酸カリウム(開始剤)0.
3部、ノルマルドデシルメルカプタン(分子量調整剤)
0.3部および脱イオン水200部を仕込み、60℃で
重合を開始した。モノマーの重合転化率と重合完了後の
残留モノマー回収時の温度を調整することにより、パル
スNMRで測定した時の構造の相違するジエン系ゴム質
重合体13種(a−1〜3、a−i〜viii)を作成
した。ジエン系ゴム質重合体ラテックスの重合条件およ
びを数平均粒子径と構造を表1に示す。
【0022】[実施例1〜3、比較例1〜8]窒素置換
した反応容器に、上記参考例で得られたジエン系ゴム質
重合体ラテックス100部(固形分)、デキストリン
0.5部、ピロリン酸ナトリウム0.3部および硫酸第
一鉄0.005部および脱イオン水100部を仕込み、
65℃に昇温後、キュメンハイドロパーオキサイド0.
1部、n−ドデシルメルカプタン(以下 n-DM)0.3部、
アクリロニトリル150部及びスチレン350部からな
る単量体混合物ならびにオレイン酸ナトリウウム2部と
脱イオン水20部からなる乳化剤溶液を5時間に亘って
連続添加した。その後、さらに反応系内を68℃に昇温
して2時間熟成し、重合を完了した。重合完了後、硫酸
マグネシウムを用いて塩析し、脱水・乾燥を経てグラフ
ト重合体(A)を得た。 得られたグラフト重合体
(A)30部と共重合体(B)として、公知の塊状重合
法により得られたアクリロニトリル−スチレン共重合体
スチレン系樹脂(アクリロニトリル含有量25%、固有
粘度0.6)70部、フェノール系酸化剤0.2部及び
エチレンビスステアリルアミド1.0部を添加し、押出
機にてペレット化した。その後、シリンダー温度を21
0℃に設定した4オンス射出成形にて各種試験片を作成
した。得られた試験片につき、ASTM D−256に
準拠し、ノッチ付アイゾット衝撃強度(1/4インチ、
23℃)を測定した。その結果を表1に示す。
【0023】
【表1】
【0024】
【発明の効果】上記のとおり、本発明のゴム強化スチレ
ン系樹脂組成物は、耐衝撃性に優れることより、各種成
形材料、特に車両用部品として有用である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ジエン系ゴム質重合体(a)成分に、芳
    香族ビニル系単量体(b)成分とシアン化ビニル系単量
    体(c)成分またはそれらと共重合可能な他のビニル系
    単量体(d)成分がグラフトしてなるグラフト重合体
    (A)が、上記(b)成分、(c)成分またはそれらと
    (d)成分が共重合してなる共重合体(B)中に分散し
    てなるゴム強化スチレン系樹脂組成物において、 i)(a)成分の数平均粒子径が0.08〜1.0μ
    m、 ii)組成物中の各成分の組成比率が、(a)成分5〜
    40重量%、(b)成分30〜90重量%、(c)成分
    5〜50重量%および(d)成分0〜40重量% iii)(a)成分のパルスNMRで測定した架橋点間
    分子量(M)が2000〜4000g/mol、 iv)(a)成分のパルスNMRで測定したダングリン
    グ鎖の割合(F)が10〜30 H%、 v)(a)成分のパルスNMRで測定したスピン・スピ
    ン緩和時間(T2)が3.0〜7.0ms、ならび vi)(a)成分のパルスNMRで測定した相関時間
    (τ)が0.2〜0.5msである耐衝撃性に優れたゴ
    ム強化スチレン系樹脂組成物。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015119085A1 (ja) * 2014-02-07 2015-08-13 昭和電工株式会社 塗膜中における微粒子とバインダー樹脂との結着性を推定する方法、及び塗膜中における微粒子とバインダー樹脂との結着性を向上する方法
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