JP2002020616A - 耐衝撃性が改良された芳香族ビニル樹脂とポリフェニレンエーテルとの混合物 - Google Patents

耐衝撃性が改良された芳香族ビニル樹脂とポリフェニレンエーテルとの混合物

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JP2002020616A
JP2002020616A JP2001187091A JP2001187091A JP2002020616A JP 2002020616 A JP2002020616 A JP 2002020616A JP 2001187091 A JP2001187091 A JP 2001187091A JP 2001187091 A JP2001187091 A JP 2001187091A JP 2002020616 A JP2002020616 A JP 2002020616A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 99〜20重量%のPPOと芳香族ビニル樹
脂との混合物からなる樹脂(A)と、1〜80重量%の
少なくとも1種のS−B−Mコポリマーからなる耐衝撃
性改良剤とで構成される、耐衝撃性が改良されたPPO
と芳香族ビニル樹脂とをベースとする硬質材料。 【解決手段】 耐衝撃性改良剤が下記(1)〜(5)を特
徴とする:(1)各ブロックが共有結合によって他のブ
ロックと結合している、(2)MブロックはMMAモノ
マーからなり、その少なくとも50重量%はからなり、
(3)Bブロックは樹脂(A)と非相溶性で且つMブロ
ックと非相溶性であり、そのガラス遷移温度Tgは硬質
材料の使用温度より低く、(4)SブロックはBブロッ
クおよびMブロックと非相溶性であり、そのTgまたは
融点mpはBブロックのTgよりも高く、(5)Sブロ
ックは樹脂(A)と相溶性である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明が属する技術分野】本発明は耐衝撃性が改良され
た芳香族ビニル樹脂とポリフェニレンエーテルとの混合
物、特に耐衝撃性が改良されたポリスチレン(PS)と
ポリフェニレンエーテル(PPO)との混合物に関する
ものである。PPO/PS混合物はビカー温度が高いが
極めてが脆弱な硬質材料である。ポリスチレンは通常の
ポリスチレンでも、衝撃に対して補強されたグレードの
ポリスチレン(PCchocまたはHIPS「耐衝撃性
ポリスチレン」とよばれる)でもよい。本発明はPPO
/PS混合物にS−B−Mトリブロックコポリマーを添
加して耐衝撃性を改良したものである。このトリブロッ
クは例えばポリスチレンブロック(Sブロック)、ポリ
ブタジエンブロック(Bブロック)およびPMMAブロ
ック(Mブロック)からなる。
【0002】
【従来の技術】PPO/PS混合物(下記実施例の対照
1)はビカー温度は極めて高いが脆弱な硬質材料(曲げ
弾性率2820MPa)である。ポリスチレンを耐衝撃
に優れたポリスチレンに代えることによってPPO/P
S混合物(下記実施例の対照2)の耐衝撃性を大幅に改
良することができることは知られている。この耐衝撃性
の改良によって曲げ弾性率がわずかに低下し、ビカー温
度もわずかに低下する。しかし、PPO/PS混合物に
PSchocを入れて強化しただけでは十分ではない用
途もある。
【0003】この問題を解決するために多くの研究論文
および特許では、耐衝撃性を改良するために直鎖または
星形のS−B−S、S−EB−SおよびS−B−ポリカ
プロラクトンブロックコポリマーを用いることを提案し
ている。S−B−Sブロックコポリマーは例えばポリス
チレンブロック(Sブロック)と、ポリブタジエンブロ
ック(Bブロック)と、他のポリスチレンブロックとか
らなる。S−EB−SブロックコポリマーはBブロック
が水素化されたS−B−Sブロックコポリマーである。
S−B−ポリカプロラクトンコポリマーはポリスチレン
ブロック(Sブロック)、ポリブタジエンブロック(B
ブロック)およびポリカプロラクトンブロックからな
る。
【0004】PPO/PS混合物に20%のS−EB−
Sトリブロックを添加してS−EB−Sブロックコポリ
マーで補強すると室温での耐衝撃性が大幅に改良する。
低温(−30℃)での耐衝撃性も室温での耐衝撃性ほど
ではないが大幅に改良される。しかし、S−EB−Sト
リブロックを添加すると、材料の剛性が大幅に低下して
しまう。実際に曲げ弾性率は700MPaに低下する。
さらに、この弾性率の低下によってビカー温度が約15
〜20℃低下し、混合物が使用できなくなる。
【0005】欧州特許第0,086,448号には、フ
ィリップス ペトロリアム社(Phillips Pe
troleum)から製品番号ソルプレン(Solpr
ene)411の名称で市販の星形S−B−Sで得られ
る補強度はS−B−ポリカプロラクトントリブロックで
得られる補強度と同じであるということが示されてい
る。また、これらの2種のコポリマーから得られる材料
の熱変形温度(HDT)もほぼ同じである。ポリカプロ
ラクトンブロックを含むブロックコポリマーを用いる唯
一の利点は得られる組成物の流動性がより高く、従っ
て、例えば金型への射出が容易な点にある。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本出願人は、PPO/
PSおよびPPO/PSchoc混合物にS−B−Mト
リブロック(例えばPS−PB−PMMA)を添加する
ことはS−EB−Sトリブロックを添加する場合に比べ
て流動性を悪くしないということを見出した。その結果
得られる補強度は室温でわずかに小さくなるが十分に満
足のいくものであり、しかもS−B−Mトリブロックは
低温(−30℃)で大きい補強度を得ることができる。
最も驚くべき結果はこのブロックの熱機械的挙動にあ
る。すなわち、S−EB−Sトリブロックを添加した場
合に比べて、曲げ弾性率がわずかに低下(400MP
a)し、ビカー温度が極めてわずかに低下(約4〜5
℃)するという犠牲のみで、耐衝撃性が改良される。一
般には、S−B−MトリブロックはPPO/芳香族ビニ
ル樹脂材料の耐衝撃性を大幅に改良し、ビカー温度およ
び材料の剛性をわずかに低下させるといえる。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明の対象は、99〜
20重量%のPPOと芳香族ビニル樹脂との混合物から
なる樹脂(A)と、1〜80重量%の少なくとも1種の
S−B−Mコポリマーからなる耐衝撃性改良剤とで構成
される、耐衝撃性が改良されたPPOと芳香族ビニル樹
脂とをベースとする硬質材料において、耐衝撃性改良剤
が下記(1)〜(5)を特徴とする硬質材料にある: (1) 各ブロックが共有結合によって他のブロックと
結合しているか、一つのブロックに一つの共有結合で、
他のブロックに別の共有結合で結合した中間の分子を介
して結合しており、(2) Mブロックは必要に応じて
他のモノマーと共重合していてもよいMMAモノマーか
らなり、その少なくとも50重量%はメチルメタクリレ
ート(MMA)からなり、(3) Bブロックは樹脂
(A)と非相溶性で且つMブロックと非相溶性であり、
そのガラス遷移温度Tgは硬質材料の使用温度より低
く、(4) SブロックはBブロックおよびMブロック
と非相溶性であり、そのTgまたは融点mpはBブロッ
クのTgよりも高く、(5) Sブロックは樹脂(A)
と相溶性である。
【0008】
【実施の形態】樹脂(A)を構成するPPOはポリフェ
ニレンオキシドを意味する(ポリフェニレンエーテルと
もよばれる)。これらのポリマーはウルマン(Ulma
nn)化学工業百科辞典、VCH発行、A21巻、60
5〜614頁、第5版、1992年に記載されている。
本発明で用いるPPOは化学式(1)のPPOであるの
が有利である:
【0009】
【化1】
【0010】(ここで、Q、Q'、Q媒およびQ能quote
は互いに独立して水素、アルキル基、ハロゲンとフェ
ノール環との間に少なくとも2個の炭素原子を含むハロ
ゲン化されたアルキル基、アルコキシ基、ハロゲンとフ
ェノール環との間に少なくとも2個の炭素原子を含むハ
ロゲン化されたアルコキシ基からなる群の中から選択さ
れ、Q'、Q媒およびQ能quote はハロゲンでもよい
が、QおよびQ'は第三級炭素原子を含まないのが好ま
しく、nは少なくとも50の整数である)。PPOはポ
リ(2,6−ジメチル−1,4−フェニレン)エーテル
であるのが有利である。
【0011】樹脂(A)を構成する芳香族ビニル樹脂の
芳香族ビニルモノマーは不飽和エチレンを有する芳香族
モノマー、例えばスチレン、ビニルトルエン、αメチル
スチレン、4−メチルスチレン、3−メチルスチレン、
4−メトキシスチレン、2−ヒドロキシメチルスチレ
ン、4−エチルスチレン、4−エトキシスチレン、3,
4−ジメチルスチレン、2−クロロスチレン、3−クロ
ロスチレン、4−クロロ−3−メチルスチレン、3−te
rt-ブチルスチレン、2,4−ジクロロスチレン、2,
6−ジクロロスチレンおよび1−ビニルナフタレンを意
味する。
【0012】スチレンポリマーの例としてはポリスチレ
ン、エラストマーで改質したポリスチレン、スチレン−
アクリロニトリルコポリマー(SAN)、エラストマー
で改質したSAN、特にABS、例えばスチレンおよび
アクリロニトリルをポリブタジエンまたはブタジエン−
アクリロニトリルコポリマー主鎖にグラフト(グラフト
重合)して得られるABSおよびSANとABSとの混
合物が挙げられる。上記のエラストマーは例えばEPR
(エチレン−プロピレンゴムまたはエチレン−プロピレ
ンエラストマー)、EPDM(エチレン−プロピレン−
ジエンゴムまたはエチレン−プロピレン−ジエンエラス
トマー)、ポリブタジエン、アクリロニトリル−ブタジ
エンコポリマー、ポリイソプレンまたはイソプレン−ア
クリロニトリルコポリマーにすることができる。
【0013】耐衝撃性ポリスチレンは(i)ポリスチレ
ンを、エラストマー、例えばポリブタジエン、アクリロ
ニトリル−ブタジエンコポリマー、ポリイソプレンまた
はイソプレン−アクリロニトリルコポリマーと混合する
か、(ii)スチレンをポリブタジエンまたはブタジエン
−アクリロニトリルコポリマー主鎖にグラフト(グラフ
ト重合)して得ることができる。
【0014】上記のスチレンポリマーでは、スチレンの
一部をスチレンと共重合可能な不飽和モノマー(例とし
てαメチルスチレンおよび(メタ)アクリルエステル)
で置換することができる。スチレンコポリマーの例とし
てはクロロポリスチレン、ポリαメチルスチレン、スチ
レン−クロロスチレンコポリマー、スチレン−プロピレ
ンコポリマー、スチレン−ブタジエンコポリマー、スチ
レン−イソプレンコポリマー、スチレン−塩化ビニルコ
ポリマー、スチレン−酢酸ビニルコポリマー、スチレン
−アルキルアクリレート(メチル、エチル、ブチル、オ
クチルまたはフェニルアクリレート)コポリマー、スチ
レン−アルキルメタクリレート(メチル、エチル、ブチ
ルまたはフェニルメタクリレート)コポリマー、スチレ
ン−メチルクロロアクリレートコポリマーおよびスチレ
ン−アクリロニトリル−アルキルアクリレートコポリマ
ーが挙げられる。これらのコポリマーのコモノマー含有
率は一般に20重量%以下にする。本発明はさらに融点
の高いメタロセンポリスチレンに関するものである。樹
脂(A)を構成する芳香族ビニル樹脂はポリスチレンお
よび耐衝撃性ポリスチレンから選択されるのが有利であ
る。
【0015】樹脂(A)を構成するPPOと芳香族ビニ
ル樹脂(耐衝撃性改良剤を既に含んでいてもよい)とは
互いに相溶性があり、添加する耐衝撃性改良剤はPPO
および芳香族ビニル樹脂の相溶化剤ではないということ
は明らかである。樹脂(A)を構成するPPOと芳香族
ビニル樹脂との相溶性は樹脂(A)のガラス遷移温度T
gが少なくともPPOのガラス遷移温度とマトリックス
の芳香族ビニル樹脂のガラス遷移温度との間のあること
によって規定される。例えば、芳香族ビニル樹脂がPS
chocである場合は、マトリックスのTgはPSch
ocのマトリックスを構成するポリスチレンのTgであ
る。PPOと芳香族ビニル樹脂との相溶性は通常の測定
方法によって当業者が容易に決定することができる。樹
脂(A)中のPPOと芳香族ビニル樹脂の比率は任意に
することができるが、PPOの芳香族ビニル樹脂に対す
る重量比が1/9〜9/1、好ましくは3/7〜7/3
になるようにするのが有利である。
【0016】S−B−MトリブロックのMブロックはメ
チルメタクリレートモノマーを含み、少なくとも50重
量%のメチルメタクリレート、好ましくは少なくとも7
5重量%のメチルメタクリレートを含む。Mブロックを
構成する他のモノマーはアクリルモノマーであってもな
くてもよく、反応性であってもなくてもよい。反応性官
能基の非制限的な例としてはオキシラン官能基、アミン
官能基、カルボキシ官能基が挙げられる。反応性モノマ
ーは(メタ)アクリル酸またはこれらの酸を生じる加水
分解可能な任意の他のモノマーにすることができる。M
ブロックを構成することができる他のモノマーの非制限
的な例としてはグリシジルメタクリレートまたはtert-
ブチルメタクリレートが挙げられる。Mブロックは少な
くとも60%のシンジオタクチックPMMAからなるの
が有利である。
【0017】BブロックのTgは0℃以下、好ましくは
−40℃以下であるのが有利である。エラストマーBブ
ロックの合成に用いるモノマーはブタジエン、イソプレ
ン、2,3−ジメチル−1,3−ブタジエン、1,3−
ペンタジエン、2−フェニルー1,3−ブタジエンから
選択されるジエンにすることができる。Bブロックはポ
リ(ジエン)、特にポリ(ブタジエン)、ポリ(イソプ
レン)およびそのランダムコポリマーまたは部分的また
は完全に水素化されたポリ(ジエン)から選択するのが
有利である。ポリブタジエンの中では、ガラス遷移温度
Tgが最も低いポリブタジエン、例えば1,2−ポリブ
タジエンのTg(約0℃)より低いTg(約−90℃)
の1,4−ポリブタジエンを用いるのが有利である。B
ブロックは水素化されていてもよい。この水素化は通常
の方法で行われる。
【0018】エラストマーBブロックの合成に用いるモ
ノマーは下記のようなアルキル(メタ)アクリレートに
することもできる(アクリレート名の後の( )内にT
g値を示す)。エチルアクリレート(−24℃)、ブチ
ルアクリレート(−54℃)、2−エチルヘキシルアク
リレート(−85℃)、ヒドロキシエチルアクリレート
(−15℃)および2−エチルヘキシルメタクリレート
(−10℃)。エチルアクリレートを用いるのが有利で
ある。BブロックとMブロックが相溶性であるという条
件に合うように、これらのアクリレートはMブロックの
アクリレートとは異なっている。Bブロックの主成分は
1,4−ポリブタジエンであるのが好ましい。
【0019】SブロックのTgまたはmpは23℃以
上、好ましくは50℃以上であるのが有利である。Sブ
ロックの例としては芳香族ビニル化合物、例えばスチレ
ン、αメチルスチレン、ビニルトルエンに由来のブロッ
クが挙げられる。Sブロックは樹脂(A)を構成する芳
香族ビニル樹脂と同じモノマーからなるのが有利であ
る。
【0020】S−B−Mブロックコポリマーの数平均分
子量は10,000〜500,000g/mol、好ま
しくは20,000〜200,000g/molにする
ことができる。S−B−Mトリブロックは下記の組成
(重量%表記、全体100%)を有するのが有利であ
る: Mブロック:10〜80%、好ましくは15〜70% Bブロック:2〜80%、好ましくは5〜70%、 Sブロック:10〜88%、好ましくは15〜85%。
【0021】本発明材料に用いるブロックコポリマーは
例えば欧州特許第524,504号および欧州特許第7
49,987号に記載の方法を用いるアニオン重合で製
造できる。また、制御されたフリーラジカル重合で製造
することもできる。耐衝撃性改良剤の比率は99〜65
重量%の樹脂(A)に対して1〜35重量%であるのが
有利である。耐衝撃性改良剤の比率は96〜75重量%
の樹脂(A)に対して4〜25重量%であるのが好まし
い。本発明の好ましい実施例では、耐衝撃性改良剤が少
なくとも1種のS−B−Mブロックコポリマーと、S−
Bジブロックコポリマーから選択される少なくとも1種
のポリマーとを含む。
【0022】S−BジブロックのSおよびBブロックは
S−B−MトリブロックのSおよびBブロックと同じ特
性を有する。このSとBブロックは非相溶性で、S−B
−MトリブロックのSおよびBブロックと同じモノマー
(場合によってはコモノマー)からなる。すなわち、S
−BジブロックのSブロックはS−B−Mトリブロック
のSブロックで使用可能なモノマーの群と同じ群の中か
ら選択されるモノマーで構成される。同様に、S−Bジ
ブロックのBブロックはS−B−MトリブロックのBブ
ロックで使用可能なモノマーの群と同じ群の中から選択
されるモノマーで構成される。このSおよびBブロック
は、硬質材料中の耐衝撃性改良剤の他のブロックコポリ
マー中に存在する他のSおよびBブロックと同一でも異
なっていてもよい。
【0023】S−Bジブロックの数平均分子量は10,
000〜500,000g/mol、好ましくは20,
000〜200,000g/molにすることができ
る。S−Bジブロックは5〜95重量%、好ましくは1
5〜85重量%のBブロックからなるのが有利である。
【0024】耐衝撃性改良剤は95〜20重量%のS−
B−Mトリブロックに対して5〜80重量%のS−Bジ
ブロックを含むのが有利である。この組成の利点はS−
B−Mトリブロックを合成後に精製する必要がない点に
ある。すなわち、複数のS−B−Mトリブロックは一般
に複数のS−Bジブロックから作られ、この反応によっ
て大抵はS−BジブロックとS−B−Mトリブロックと
の混合物が得られ、この混合物を分離してS−B−Mト
リブロックを得る。本発明の材料は熱可塑性樹脂であ
る。
【0025】本発明の別の実施例では、耐衝撃性改良剤
は必要に応じて水素化された直鎖または星形S−B−S
ブロックコポリマーをさらに含むことができる。すなわ
ち、本発明の耐衝撃性改良剤は下記のいずれかのブロッ
クを含むことができる:少なくとも1種のS−B−Mト
リブロック、少なくとも1種のS−B−Mトリブロック
および少なくとも1種のS−Bジブロック、少なくとも
1種のS−B−Mトリブロック、少なくとも1種のS−
Bジブロックおよび少なくとも1種の直鎖または星形S
−B−Sトリブロック、少なくとも1種のS−B−Mト
リブロックおよび少なくとも1種の直鎖または星形S−
B−Sトリブロック。
【0026】S−B−Sトリブロックは上記のウルマン
百科辞典のA26巻、655〜659頁に記載されてい
る。S−B−Sトリブロックの例としては、各ブロック
が共有結合によって他方のブロックと結合しているか、
一つのブロックに一つの共有結合で、他のブロックに別
の共有結合で結合した中間分子を介して結合している直
鎖S−B−Sトリブロックが挙げられる。
【0027】S−B−SトリブロックのSおよびBブロ
ックはS−B−MトリブロックのSおよびBブロックと
同じ特性を有する。S−B−SトリブロックのSおよび
Bブロックは相溶性であり、S−B−Mトリブロックの
SおよびBブロックと同じモノマー、必要に応じてさら
にコモノマーからなる。すなわち、S−B−Sトリブロ
ックのSブロックはS−B−MトリブロックのSブロッ
クで使用可能なモノマーの群と同じ群の中から選択され
るモノマーで構成される。同様に、S−B−Sトリブロ
ックのBブロックはS−B−MトリブロックのBブロッ
クで使用可能なモノマーの群と同じ群の中から選択され
るモノマーで構成される。このSおよびBブロックは、
硬質材料中の耐衝撃性改良剤の他のブロックコポリマー
中に存在する他のSおよびBブロックと同一でも異なっ
ていてもよい。
【0028】S−B−Sトリブロックの数平均分子量は
10,000〜500,000g/mol、好ましくは
20,000〜200,000g/molにすることが
できる。S−B−Sトリブロックは5〜95重量%、好
ましくは15〜85重量%のBブロックからなるのが有
利である。S−B−Sトリブロックの他の例としては星
形S−B−Sトリブロックが挙げられる。「トリブロッ
ク」という用語はブロックの数と一致していないが、
「星形S−B−Sトリブロック」という用語で当業者に
知られている。星形トリブロックの例としては下記化学
式の星形トリブロックが挙げられる:
【0029】
【化2】
【0030】(ここで、nは1、2または3であり、S
1およびB1はブロックを表す)。S1ブロックは重合し
たスチレンを表し、B1ブロックは重合したブタジエ
ン、重合したイソプレンまたは重合したイソプレンと重
合したブタジエンとの混合物を表す。B1ブロックは水
素化されていてもよい(この場合、B1ブロックは例え
ばS−EB−Sブロックである)。Yは、例えば星形ブ
ロックコポリマーの製造で用いられる多官能性カップリ
ング剤に由来の多官能性単位である。このようなカップ
リング剤およびこれらのブロックコポリマーは米国特許
第3,639,521号に記載されている。好ましい星
形ブロックコポリマーは15〜45重量%、好ましくは
25〜35重量%のスチレン単位を含む。モル比は少な
くとも140,000、好ましくは少なくとも160,
000である。
【0031】特に好ましい星形ブロックコポリマーは欧
州特許第451920号に記載されているものである。
これらのコポリマーはスチレンとイソプレンとをベース
にし、スチレンブロックのモル質量は少なくとも12,
000であり、スチレン含有率はブロックコポリマーの
全重量の35重量%以下である。好ましい直鎖ブロック
コポリマーは分子量が70,000〜145,000で
あり、12〜35重量%のポリスチレンを含む。特に好
ましいブロック直鎖ブロックコポリマーは欧州特許第4
51919号に記載されているものである。これらのコ
ポリマーはモル質量が14,000〜16,000であ
り、ポリスチレン含有率がブロックコポリマーの25〜
35重量%であるポリスチレンブロックを有する。モル
質量は80,000〜145,000、好ましくは10
0,000〜145,000である。
【0032】直鎖S−B−Sトリブロックと星形S−B
−Sトリブロックとの混合物を用いることもできる。こ
れらの直鎖または星形S−B−SトリブロックはFin
aprene(登録商標)、Finaclear(登録
商標)、Kraton(登録商標)およびStyrol
ux(登録商標)の商標名で市販されている。S−B−
Sトリブロックの比率は耐衝撃性改良剤の40重量%以
下にすることができる。
【0033】S−B−Mトリブロックの全部または一部
をM−B−S−B−Mペンタブロックで置換しても本発
明の範囲を逸脱するものではない。M−B−S−B−M
ペンタブロックは上記のジブロックおよびトリブロック
と同様に制御されたフリーラジカルまたはアニオン重合
で作ることができるが、二官能性プライマーを用いる。
このペンタブロックの数平均分子量はS−B−Mトリブ
ロックの数平均分子量と同じ範囲にある。2つのMブロ
ックを合わせた比率、2つのBブロックと合わせた比率
はS−B−Mトリブロック中のS、BおよびMの比率と
同じ範囲にある。
【0034】本発明の材料はPPOおよび芳香族ビニル
樹脂の通常の添加物をさらに含むことができる。添加物
の例としては難燃剤、着色剤、顔料、紫外線防止剤、酸
化防止剤、ガラスまたは炭素繊維、可塑剤、静電防止
剤、加工助剤および無機充填剤、例えばシリカまたは炭
酸カルシウムが挙げられる。これらの添加物の比率は樹
脂(A)と耐衝撃性改良剤と添加物との混合物の全重量
の50%以下である。本発明の材料は通常の熱可塑性の
成形技術(単軸、二軸スクリュー押出機、バス等)で各
成分を溶融混合して製造できる。本発明組成物は顆粒化
する(使用時に単に再溶融するだけでよい)か、金型に
直接射出するか、押出機または共押出機でチューブまた
は異形断面材にするか、フィルム製造機でフィルムにす
ることができる。以下、本発明の実施例を説明する。
【0035】
【実施例】実施例で用いた化合物は下記の通り: (1)PPO:製品番号VESTORAN1900nf
(HUELS社)で市販のポリ(2,6−ジメチル−
1,4−フェニレン)エーテルをベースとする化合物。
21.6kgの荷重下、温度300℃でのMVRが25
cm3/10分である。 (2)PS:製品番号LACQRENE1540(エル
フ・アトケム社)で市販のポリスチレン。5kgの荷重
下、温度200℃でのMVRが12cm3/10分であ
る。 (3)PSchoc:製品番号LACQRENE663
1(エルフ・アトケム社)で市販の衝撃に対して補強さ
れたポリスチレン、耐衝撃性PS。5kgの荷重下、温
度200℃でのMVRが13cm3/10分である。
【0036】(4)S−EB−S:製品番号Krato
n G 1650(Shell社)で市販のポリスチレン
−b−ポリエチレンブテン−b−ポリスチレントリブロ
ックコポリマー。 (5)S−B−M:ポリスチレン−b−ポリブタジエン
−b−ポリメチルメタクリレートトリブロックコポリマ
ーとポリスチレン−b−ポリブタジエンジブロックコポ
リマーとの混合物。S−BジブロックはS−B−Mトリ
ブロックの製造で用いられる材料である。S−B−M/
S−B混合物は65重量%のS−B−Mと35重量%の
S−Bジブロックとを含む。これらのブロックコポリマ
ーは下記の特徴を有する:
【0037】SBM1:27重量%のポリスチレンと、
27%のポリブタジエンと、46重量%のポリメチルメ
タクリレートとを含むS−B−Mトリブロックコポリマ
ー(Sがポリスチレン、Bがポリブタジエン、MがPM
MA)。数平均分子量が27,000g/molのブロ
ックポリスチレンと、数平均分子量が27,000g/
molのブロックポリブタジエンと、数平均分子量が4
6,000g/molのブロックポリメチルメタクリレ
ートとを順次アニオン重合して得られる。欧州特許第5
24,054号または欧州特許第749,987号に記
載の方法で製造できる。3つのガラス遷移温度、−90
℃、97℃、130℃を有する。
【0038】SB1:50重量%のポリスチレンと50
重量%のポリブタジエンとを含むS−Bジブロックコポ
リマー(Sがポリスチレン、Bがポリブタジエン)。数
平均分子量が27,000g/molのブロックポリス
チレンと、数平均分子量が27,000g/molのブ
ロックポリブタジエンとを順次アニオン重合して得られ
る。欧州特許第524,054号または欧州特許第74
9,987号に記載の方法で製造できる。2つのガラス
遷移温度、−90℃、95℃を有する。
【0039】材料の製造 PPO、PSまたはPSchocと、S−B−Mとの混
合物をスクリュー径が30mmのWerner(商標)二
軸スクリュー押出機で製造した。用いる温度分布は27
0℃/280℃である。この温度より低い温度ではPP
Oは溶融しない。この温度分布で得られるロッドは滑ら
かで均質である。材料の組成(比率は重量で表す)およ
び特性は〔表1〕および〔表2〕に示してある。材料の
特性は下記の規格に従って測定する:
【0040】MVR:280℃、2.16kgの荷重下
で測定した化合物の流動性、弾性率 :ISO 178:93規格に従って測定した2
3℃での曲げ弾性率、ビカー温度 :ISO 306:94規格に従って測定し
たビカー50N、NCI :ISO 179:93−1eA規格に従って2
3℃と−30℃で測定したノッチ付きシャルピー衝撃強
度、
【0041】
【表1】
【0042】
【表2】
【0043】説明:PPO/PS混合物(対照1)はビ
カー温度は高いが極めて脆弱な硬質材料(2820Mp
a)である。ポリスチレンの代わりに衝撃に対して補強
されたグレードのポリスチレンを用いることによってP
PO/PS混合物(対照2)の耐衝撃性を大幅に改良す
ることができることは知られている。この耐衝撃性の改
良によって曲げ弾性率がわずかに低下し、ビカー温度も
わずかに低下する。
【0044】対照試験3、4はS−EB−Sコポリマー
をPPO/PS混合物に添加することによって得られる
補強を示すために行った。20%のS−EB−Sトリブ
ロックを添加することによって、室温での耐衝撃性を大
幅に改良することができる。低温(−30℃)での耐衝
撃性は室温での耐衝撃性ほどではないが、大幅に改良さ
れる。一方、S−EB−Sトリブロックの添加によって
材料の剛性が大幅に低下する。実際には、対照1と対照
3(PPO/PS)との間および対照2と対照4(PP
O/PSchoc)との間に700MPaの曲げ弾性率
の低下がみられる。さらに、この弾性率の低下によって
ビカー温度が低下し、対照1と対照3(PPO/PS)
との間では約14℃、対照2と対照4との間では約20
℃の低下がみられ、使用できないことがある。従って、
この解決策は十分なものではなく、対照4の優れた耐衝
撃性は弾性率の低下と高過ぎるビカー温度という犠牲を
払っている。
【0045】実施例1、2は上記の全ての対照と同じ条
件下で行った。成形法はS−B−Mトリブロック、PS
−PB−PMMAをベースとする化合物に破壊的な影響
を与えないことがわかった。成形後、混合物のクロロホ
ルム中の溶解度を試験した。化合物に架橋は生じていな
い。
【0046】20%のS−B−Mトリブロック、PS−
PB−PMMAをベースとする化合物をPPO/PS混
合物とPPO/PSchoc混合物に添加することによ
って、S−EB−Sトリブロックの場合に比べて、流動
性に変化が生じることはない。従って、実施例1および
2はそれぞれ対照3、4と同じ粘度で比較することがで
きる。得られた補強度は室温でほぼ同じであるが、低温
(−30℃)ではより大きい補強度を得ることができ
る。最も驚くべき結果はやはりこのブロックの熱機械的
挙動にある。すなわち、対照1、2の添加に比べて、曲
げ弾性率のわずかな低下(400MPa)およびビカー
温度の極めてわずかな低下(それぞれ4℃、5℃)とい
う犠牲だけで耐衝撃性の改良が得られる。
【0047】S−B−Mトリブロックはビカー温度と材
料の剛性とをわずかに低下させるが、PPO/PS材料
の耐衝撃性を大幅に改良する。この妥協策はここで示さ
れるようにS−EB−Sトリブロックで得られる妥協策
とは極めて異なる独特な妥協策であり、本発明の利点を
構成するものである。実施例2と対照4のサンプルは図
1と図2の電子顕微鏡写真にそれぞれ示してある。観察
前に各切片を無水オスミン酸煙霧に30分間曝した。こ
の処理の効果はこの場合はネガ上に最も暗い色で現れる
BまたはEBを構成する領域を選択的に標示することに
ある。図1にはMブロックを構成するコアとBブロック
を構成するクラストとを有する節の微細で規則的な分散
物がはっきり見え、SブロックはPPO/PSマトリク
スと相溶性である。図2には粗い混合物が見え、大きな
節の白色部分は分離した複数のS−EB−Sトリブロッ
クのSブロックからなる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 実施例2のサンプルの電子顕微鏡写真。
【図2】 対照4のサンプルの電子顕微鏡写真。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C08L 53/02 C08L 53/02 (72)発明者 アントニー ボネ フランス国 27470 セルキニ リュ デ テリエ 26 (72)発明者 ドゥニ ベルタン フランス国 13380 プラン ドゥ キュ ク アヴニュ ドゥ ラ リベラシオン 126 レジダンス ラ バスティド マド レーヌ アパルトマン 26 Fターム(参考) 4J002 BC03X BC06X BC08X BC09X BC11X BD03X BN15X BP01Y BP03Y CH07W 4J026 HA11 HD06 HD11 HD14 HD15 HD16 HD22 HE01 HE02 HE05

Claims (22)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 99〜20重量%のPPOと芳香族ビニ
    ル樹脂との混合物からなる樹脂(A)と、1〜80重量
    %の少なくとも1種のS−B−Mコポリマーからなる耐
    衝撃性改良剤とで構成される、耐衝撃性が改良されたP
    POと芳香族ビニル樹脂とをベースとする硬質材料にお
    いて、 耐衝撃性改良剤が下記(1)〜(5)を特徴とする硬質材
    料: (1) 各ブロックが共有結合によって他のブロックと
    結合しているか、一つのブロックに一つの共有結合で、
    他のブロックに別の共有結合で結合した中間の分子を介
    して結合しており、(2) Mブロックは必要に応じて
    他のモノマーと共重合していてもよいMMAモノマーか
    らなり、その少なくとも50重量%はメチルメタクリレ
    ート(MMA)からなり、(3) Bブロックは樹脂
    (A)と非相溶性で且つMブロックと非相溶性であり、
    そのガラス遷移温度Tgは硬質材料の使用温度より低
    く、(4) SブロックはBブロックおよびMブロック
    と非相溶性であり、そのTgまたは融点mpはBブロッ
    クのTgよりも高く、(5) Sブロックは樹脂(A)
    と相溶性である。
  2. 【請求項2】 Mブロックが少なくとも60重量のシン
    ジオタクチックPMMAからなる請求項1に記載の材
    料。
  3. 【請求項3】 Mブロックが反応性モノマー、特にグリ
    シジルメタクリレートまたはtert-ブチルメタクリレー
    トを含む請求項1または2に記載の材料。
  4. 【請求項4】 BブロックのTgが0℃以下である請求
    項1〜3のいずれか一項に記載の材料。
  5. 【請求項5】 BブロックのTgが−40℃以下である
    請求項4に記載の材料。
  6. 【請求項6】 Bブロックの主成分が1,4−ポリブタ
    ジエンである請求項5に記載の材料。
  7. 【請求項7】 Bブロックのジエンが水素化されている
    請求項4〜6のいずれか一項に記載の材料。
  8. 【請求項8】 Bブロックがポリ(ブチルアクリレー
    ト)からなる請求項4に記載の材料。
  9. 【請求項9】 SブロックのTgまたはmpが23℃以
    上である請求項1〜8のいずれか一項に記載の材料。
  10. 【請求項10】 SブロックのTgまたはmpが50℃
    以上である請求項9に記載の材料。
  11. 【請求項11】 Sブロックがポリスチレンである請求
    項10に記載の材料。
  12. 【請求項12】 S−B−Mブロックコポリマーの数平
    均分子量が10,000〜500,000g/molで
    ある請求項1〜11のいずれか一項に記載の材料。
  13. 【請求項13】 S−B−Mブロックコポリマーの数平
    均分子量が20,000〜200,000g/molで
    ある請求項12に記載の材料。
  14. 【請求項14】 耐衝撃性改良剤の比率が99〜65重
    量%の樹脂(A)に対して1〜35重量%である請求項
    1〜13のいずれか一項に記載の材料。
  15. 【請求項15】 耐衝撃性改良剤の比率が96〜75重
    量%の樹脂(A)に対して4〜25重量%である請求項
    14に記載の材料。
  16. 【請求項16】 耐衝撃性改良剤が少なくとも1種のS
    −B−Mブロックコポリマーと、S−Bジブロックコポ
    リマーから選択される少なくとも1種のポリマーとを含
    む請求項1〜15のいずれか一項に記載の材料。
  17. 【請求項17】 S−BジブロックのSおよびBブロッ
    クが請求項1および4〜11に記載のSおよびBブロッ
    クである請求項16に記載の材料。
  18. 【請求項18】 S−Bジブロックの数平均分子量が1
    0,000〜500,000g/molである請求項1
    7に記載の材料。
  19. 【請求項19】 耐衝撃性改良剤が直鎖S−B−Sトリ
    ブロックまたは星形S−B−Sトリブロックから選択さ
    れる少なくとも1種のS−B−Sトリブロックをさらに
    含む請求項1〜18のいずれか一項に記載の材料。
  20. 【請求項20】 S−B−Mトリブロックの全部または
    一部をM−B−S−B−Mペンタブロックで置換した請
    求項1〜19のいずれか一項に記載の材料。
  21. 【請求項21】 樹脂(A)を構成する芳香族ビニル樹
    脂がポリスチレンおよび耐衝撃性ポリスチレンから選択
    する請求項1〜20のいずれか一項に記載の材料。
  22. 【請求項22】 芳香族ビニル樹脂に対するPPOの重
    量比が1/9〜9/1、好ましくは3/7〜7/3であ
    る請求項1〜21のいずれか一項に記載の材料。
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