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Info
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Abstract
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
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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:
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
−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。
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。
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。
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%。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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:
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。
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。
−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。
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。
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。
(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。
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:
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。
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。
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:
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、
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。
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。
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。
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。
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。
Claims (22)
- 【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。 - 【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。 - 【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。 - 【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。 - 【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。 - 【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。 - 【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。 - 【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。 - 【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。 - 【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。 - 【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。 - 【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。 - 【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。 - 【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。 - 【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。 - 【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。 - 【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。 - 【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。 - 【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。 - 【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。 - 【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。 - 【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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