JP2022076974A - スチレン共重合体含有組成物 - Google Patents

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Abstract

【課題】アクリロニトリル－ブタジエン－スチレン共重合体の特性が向上するスチレン共重合体含有組成物を提供する。【解決手段】式Ｉで示され、式中におけるＲ１、Ｒ２、Ｒ３がいずれもＣ４～Ｃ１８アルキル基の一種であるイソシアヌレート系相溶化剤及びスチレン共重合体組成成分を含み、JPEG2022076974000008.jpg38161且つ、前記スチレン共重合体組成成分は、アクリロニトリル-ブタジエン-スチレン共重合体と、アクリロニトリル-スチレン共重合体と、を含むことを特徴とするスチレン共重合体含有組成物。【選択図】なし

Description

本発明は、スチレン共重合体含有組成物に関し、特にイソシアヌレート系相溶化剤を含むスチレン共重合体含有組成物に関する。
例えば特許文献１及び特許文献２に、アクリロニトリル－ブタジエン－スチレン共重合体（以下、ＡＢＳ樹脂とも）が記載されている。また、ブタジエンの含有量が高いＡＢＳ樹脂は、優れた機械性質、耐化学薬品性及び寸法安定性などの特性を有するので、電気製品や車用品など様々な領域に使用されている。これらの領域の製品に対する性能の要求が高まるのに連れて、ブタジエンの含有量が高いＡＢＳ樹脂の特性の向上に関する研究もなされている。
ブタジエンの含有量が高いＡＢＳ樹脂を改質する方法の１つは、アクリロニトリル－スチレン共重合体をブタジエンの含有量が高いアクリロニトリル－ブタジエン－スチレン共重合体に添加することである。
しかし、アクリロニトリル－ブタジエン－スチレン共重合体内のブタジエンの含有量が高いので、アクリロニトリル－ブタジエン－スチレン共重合体とアクリロニトリル－スチレン共重合体との間の相溶性（ｃｏｍｐａｔｉｂｉｌｉｔｙ）が悪く、ＡＢＳ樹脂の特性を有効に向上させることが難しい。
特開２０１３－２５３２０５号公報 特開２０１６－２１６５７３号公報
本発明の目的は、アクリロニトリル－ブタジエン－スチレン共重合体の特性が向上するスチレン共重合体含有組成物を提供することである。
上記目的を達成すべく、本発明は、
式Ｉに示されていて式中におけるＲ１、Ｒ２、Ｒ３がいずれもＣ４～Ｃ１８アルキル基の一種であるイソシアヌレート系相溶化剤（ｃｏｍｐａｔｉｌｉｚｅｒ）及びスチレン共重合体組成成分を含み、
Figure 2022076974000001
式Ｉ
且つ、前記スチレン共重合体組成成分は、アクリロニトリル－ブタジエン－スチレン共重合体と、アクリロニトリル－スチレン共重合体と、を含むことを特徴とするスチレン共重合体含有組成物を提供する。
本発明のスチレン共重合体含有組成物は、式１に示されているイソシアヌレート系相溶化剤を含むことにより、アクリロニトリル－ブタジエン－スチレン共重合体とアクリロニトリル－スチレン共重合体との間の相溶性が高まるので、アクリロニトリル－ブタジエン－スチレン共重合体とアクリロニトリル－スチレン共重合体とをより均一に混合できて、成型品の耐衝撃強度（ｉｍｐａｃｔ ｓｔｒｅｎｇｔｈ）が従来より高くなる。
本発明のスチレン共重合体含有組成物は、式Ｉに示されていて式中におけるＲ１、Ｒ２、Ｒ３がいずれもＣ４～Ｃ１８アルキル基の一種であるイソシアヌレート系相溶化剤及びスチレン共重合体組成成分を含む。
Figure 2022076974000002
前記スチレン共重合体組成成分は、アクリロニトリル－ブタジエン－スチレン共重合体と、アクリロニトリル－スチレン共重合体と、を含む。
該アルキル基は、鎖状アルキル基及びシクロアルキル基を含む。
一部の実施形態において、式１中におけるＲ１、Ｒ２、Ｒ３は、同じアルキル基である。
一部の実施形態において、式１中におけるＲ１、Ｒ２、Ｒ３は、いずれもＣ７～Ｃ１７アルキル基の一種である。
一部の実施形態において、式１中におけるＲ１、Ｒ２、Ｒ３は、いずれもＣ７アルキル基の一種である。
一部の実施形態において、式１中におけるＲ１、Ｒ２、Ｒ３は、いずれもＣ１１アルキル基の一種である。
一部の実施形態において、式１中におけるＲ１、Ｒ２、Ｒ３は、いずれもＣ１７アルキル基の一種である。
Ｃ７～Ｃ１７アルキル基として、例えば、１－エチルペンチル（１－Ｅｔｈｙｌｐｅｎｔｙｌ）、ウンデシル基（ｕｎｄｅｃｙｌ）、ヘプタデシル基（ｈｅｐｔａｄｅｃｙｌ）が挙げられる。
一部の実施形態において、１００重量部の前記スチレン共重合体組成成分に対して、前記イソシアヌレート系相溶化剤の重量部は、０．１重量部～２．５重量部の範囲内にある。
スチレン共重合体含有組成物の成型品がより優れた耐衝撃強度を有するようにするために、１００重量部の前記スチレン共重合体組成成分に対して、前記イソシアヌレート系相溶化剤の重量部は、１重量部～２．５重量部の範囲内にあることが好ましい。
アクリロニトリル-ブタジエン-スチレン共重合体として、例えば、台湾ＧＡＲＮＤ ＰＡＣＩＦＩＣ ＰＥＴＲＯＣＨＥＭＩＣＡＬ ＣＯＲＰＯＲＡＴＩＯＮ社から購入される高ブタジエンゴム含有量のアクリロニトリル-ブタジエン-スチレン共重合体パウダーが挙げられる。
一部の実施形態において、１００重量部の前記スチレン共重合体組成成分において、アクリロニトリル－ブタジエン－スチレン共重合体の重量部は、１５重量部～４０重量部の範囲内にある。
アクリロニトリル－スチレン共重合体として、例えば、台湾ＧＡＲＮＤ ＰＡＣＩＦＩＣ ＰＥＴＲＯＣＨＥＭＩＣＡＬ ＣＯＲＰＯＲＡＴＩＯＮ社から購入されるアクリロニトリル－スチレン共重合体が挙げられる。
一部の実施形態において、１００重量部の前記スチレン共重合体組成成分において、アクリロニトリル－スチレン共重合体の重量部は、６０重量部～８５重量部の範囲内にある。
一部の実施形態において、スチレン共重合体含有組成物は、少なくとも１種の添加剤を有する添加剤組成成分を更に含む。
該添加剤として、例えば潤滑剤、酸化防止剤及びそれらの組み合わせなどが挙げられる。
潤滑剤として、例えばＮ,Ｎ’－エチレンビスオクタデカンアミド（Ｎ,Ｎ－ｅｔｈｙｌｅｎｅ－ｂｉｓ－ｓｔｅａｒａｍｉｄｅ、略称ＥＢＳ）が挙げられる。
酸化防止剤として、例えばペンタエリト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)プロピオナート]（Ｐｅｎｔａｅｒｙｔｈｒｉｔｏｌ ｔｅｔｒａｋｉｓ(３,５－ｄｉ－ｔｅｒｔ－ｂｕｔｙｌ－４－ｈｙｄｒｏｘｙｈｙｄｒｏｃｉｎｎａｍａｔｅ)、ＣＡＳ番号：６６８３－１９－８）、または亜りん酸トリス(２,４－ジ－ｔｅｒｔ－ブチルフェニル)（Ｔｒｉｓ(２,４－ｄｉ－ｔｅｒｔ－ｂｕｔｙｌｐｈｅｎｙｌ)ｐｈｏｓｐｈｉｔｅ、ＣＡＳ番号：３１５７０－０４－４）などが挙げられる。
本発明のスチレン共重合体含有組成物は、耐衝撃強度が必要される成型品の製造に使用され、例えば冷蔵庫のドア、ヘルメットの殻の部分などの製造に使用される。
以下、本発明の実施例について説明する。これらの実施例は、例示的かつ説明的なものであり、且つ、本発明を限定するものと解釈されるべきではないことを理解されたい。
製造例１ イソシアヌレート系相溶化剤
三つ口フラスコに攪拌装置及びディーン・スターク装置（Ｄｅａｎ－Ｓｔａｒｋ Ｔｒａｐ）を設置した。２６．２ｇのイソシアヌル酸トリス（２－ヒドロキシエチル)（１,３,５－Ｔｒｉｓ(２－ｈｙｄｒｏｘｙｅｔｈｙｌ)ｃｙａｎｕｒｉｃ ａｃｉｄ、ＣＡＳ番号：８３９－９０－７）、８８．２ｇのステアリン酸、６６０ｇのトルエン及び１．４ｇのｐ－トルエンスルホン酸（ｐ－ｔｏｌｕｅｎｅｓｕｌｆｏｎｉｃ ａｃｉｄ）を三つ口フラスコに添加し、還流温度１１０℃～１２０℃に加熱し、該還流温度で６時間反応させ、水が生じなくなった時に反応を終えた。
そして、温度を－４℃に漸次に下げ、白色固体が析出し、ろ過して該白色固体を収集した。
そして、冷たいヘプタンで該白色固体を洗い、該白色固体を３５℃に設定された真空オーブン（ｖａｃｕｕｍ ｏｖｅｎ）内に２時間置き、９７．８ｇの白色の式Ｉ－１に示されるイソシアヌレート系相溶化剤を得た。
Figure 2022076974000003
製造例２ イソシアヌレート系相溶化剤
三つ口フラスコに攪拌装置及びディーン・スターク装置を設置した。２６．２ｇのイソシアヌル酸トリス（２－ヒドロキシエチル)、６６．１ｇのラウリン酸、６４０ｇのトルエン及び１．４ｇのｐ－トルエンスルホン酸を三つ口フラスコに添加し、還流温度１１０℃～１２０℃に加熱し、該還流温度で６時間反応させ、水が生じなくなった時に反応を終えた。
そして、温度を－４℃に漸次に下げ、白色固体が析出し、ろ過して該白色固体を収集した。
そして、冷たいヘプタンで該白色固体を洗い、該白色固体を３５℃に設定された真空オーブン内に２時間置き、７４ｇの白色の式Ｉ－２に示されるイソシアヌレート系相溶化剤を得た。
Figure 2022076974000004
製造例３ イソシアヌレート系相溶化剤
三つ口フラスコに攪拌装置及びディーン・スターク装置を設置した。２６．２ｇのイソシアヌル酸トリス（２－ヒドロキシエチル)、４６．１ｇの２－エチルヘキサン酸、５００ｇのトルエン及び１ｇのｐ－トルエンスルホン酸を三つ口フラスコに添加し、還流温度１１０℃～１２０℃に加熱し、該還流温度で６時間反応させ、水が生じなくなった時に反応を終えた。
そして、減圧真空環境でトルエン及び残りの未反応原料を除去し、５５．６ｇの無色ゲル状の式Ｉ－３に示されるイソシアヌレート系相溶化剤を得た。
Figure 2022076974000005
実施例１ スチレン共重合体含有組成物及びその成型品
２５重量部のアクリロニトリル－ブタジエン－スチレン共重合体（台湾ＧＡＲＮＤ ＰＡＣＩＦＩＣ ＰＥＴＲＯＣＨＥＭＩＣＡＬ ＣＯＲＰＯＲＡＴＩＯＮ社から購入、品名：６０Ｐ）、７５重量部のアクリロニトリル－スチレン共重合体（台湾ＧＡＲＮＤ ＰＡＣＩＦＩＣ ＰＥＴＲＯＣＨＥＭＩＣＡＬ ＣＯＲＰＯＲＡＴＩＯＮ社から購入、品名：Ｄ２０）、０．１重量部の製造例１の式Ｉ－１のイソシアヌレート系相溶化剤及び添加剤組成成分を２５℃で均一に混合した。
この添加剤組成成分は、２重量部のＮ,Ｎ’－エチレンビスオクタデカンアミド、０．１重量部のペンタエリト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)プロピオナート] (品名：１０１０、下記の表１において１０１０と略称する)、０．１重量部の亜りん酸トリス(２,４－ジ－ｔｅｒｔ－ブチルフェニル) (品名：１６８、下記の表１において１６８と略称する)を含む。
２軸押出機（ｔｗｉｎ ｓｃｒｅｗ ｅｘｔｒｕｄｅｒ、台湾ＳＩＮＯ－ＡＬＬＯＹ ＭＡＣＨＩＮＥＲＹ ＩＮＣ.社、型番：試験機ＰＳＭ２０Ａ）を用いて、押出処理を行い、押出物を形成した。該押出処理の温度は１９０℃～２３０℃であり、スクリューの回転速度は２００回転／分であり、投入速度は６回転／分である。
そして、該押出物に対して、冷却処理、風乾処理、造粒（ｇｒａｎｕｌａｔｉｏｎ）処理及び乾燥処理を行い、スチレン共重合体含有組成物を得た。
竪型射出成形機（ｖｅｒｔｉｃａｌ ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ ｍｏ(ｕ)ｌｄｉｎｇ ｍａｃｈｉｎｅ）を用いて、２１０℃で該スチレン共重合体含有組成物に対して射出処理を行い、２４時間置き、寸法が６４ｍｍ×１２．７ｍｍ×１０．２ｍｍの成型品を得た。
実施例２～８
実施例２～８のスチレン共重合体含有組成物及びその成型品は、表１に示される各成分の使用量が実施例１と相異する以外、実施例１と類似する方法で製造した。
比較例１
２５重量部のアクリロニトリル－ブタジエン－スチレン共重合体（台湾ＧＡＲＮＤ ＰＡＣＩＦＩＣ ＰＥＴＲＯＣＨＥＭＩＣＡＬ ＣＯＲＰＯＲＡＴＩＯＮ社、品名：６０Ｐ）、７５重量部のアクリロニトリル－スチレン共重合体（台湾ＧＡＲＮＤ ＰＡＣＩＦＩＣ ＰＥＴＲＯＣＨＥＭＩＣＡＬ ＣＯＲＰＯＲＡＴＩＯＮ社、品名：Ｄ２０）及び添加剤組成成分を２５℃で均一に混合した。
添加剤組成成分は、２重量部のＮ,Ｎ’－エチレンビスオクタデカンアミド、０．１重量部のペンタエリト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)プロピオナート] (品名：１０１０)、０．１重量部の亜りん酸トリス(２,４－ジ－ｔｅｒｔ－ブチルフェニル) (品名：１６８)を含む。
２軸押出機（台湾ＳＩＮＯ－ＡＬＬＯＹ ＭＡＣＨＩＮＥＲＹ ＩＮＣ.社、型番：試験機ＰＳＭ２０Ａ）を用いて、押出処理を行い、押出物を形成した。該押出処理の温度は１９０℃～２３０℃であり、スクリューの回転速度は２００回転／分であり、投入速度は６回転／分である。
そして、該押出物に対して、冷却処理、風乾処理、造粒処理及び乾燥処理を行い、スチレン共重合体含有組成物を得た。
竪型射出成形機を用いて、２１０℃で該スチレン共重合体含有組成物に対して射出処理を行い、２４時間置き、寸法が６４ｍｍ×１２．７ｍｍ×１０．２ｍｍの成型品を得た。
比較例２～３
比較例２～３のスチレン共重合体含有組成物及びその成型品は、表１に示される各成分の使用量が比較例１と相異する以外、比較例１と類似する方法で製造した。
評価項目
耐衝撃強度：各実施例及び比較例それぞれ３つずつの測定サンプルを製造した。ＡＳＴＭ Ｄ２５６（２００４年バージョン）アイゾット衝撃試験に基づいて、耐衝撃強度測定装置［振り子衝撃試験機(Ｐｅｎｄｕｌｕｍ Ｉｍｐａｃｔ Ｔｅｓｔｅｒ、台湾ＧＯＴＥＣＨ社、型番：ＧＴ－７０４５－ＨＭＬ)及びＶ－ノッチ・サンプリング機(Ｖ－Ｎｏｔｃｈ Ｓａｍｐｌｉｎｇ Ｍａｃｈｉｎｅ、台湾ＧＯＴＥＣＨ社、型番：ＧＴ－７０１６－Ａ３)を含む］を用いて、２３℃の条件で各実施例及び比較例の３つの測定サンプルに対して、耐衝撃強度測定を行い、耐衝撃強度の平均値を得た。
各測定サンプルは、各実施例及び比較例の成型品にノッチを形成することにより得た。
Figure 2022076974000006
表１のデータにより、アクリロニトリル－ブタジエン－スチレン共重合体の使用量及びアクリロニトリル－スチレン共重合体の使用量が同じである実施例及び比較例を比較すると、実施例１、２、５～８の耐衝撃強度が比較例１の耐衝撃強度より高く、実施例３の耐衝撃強度が比較例２の耐衝撃強度より高く、実施例４の耐衝撃強度が比較例３の耐衝撃強度より高いことがわかる。
即ち、式Ｉに示されているイソシアヌレート系相溶化剤を含むスチレン共重合体含有組成物による成型品の耐衝撃強度は、式Ｉに示されているイソシアヌレート系相溶化剤を含まないスチレン共重合体含有組成物による成型品の耐衝撃強度より高いことがわかる。
従って、式１に示されているイソシアヌレート系相溶化剤を含むことにより、アクリロニトリル－ブタジエン－スチレン共重合体とアクリロニトリル－スチレン共重合体との間の相溶性が確実に増えるので、アクリロニトリル－ブタジエン－スチレン共重合体とアクリロニトリル－スチレン共重合体とをより均一に混合できて、成型品の耐衝撃強度が従来より高くなる。
以上、本発明の実施形態及び変化例を説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、最も広い解釈の精神および範囲内に含まれる様々な構成として、全ての修飾および均等な構成を包含するものとする。
本発明のスチレン共重合体含有組成物は、特に耐衝撃強度が必要される成型品の製造に好適である。

Claims (10)

  1. 式Ｉに示されていて式中におけるＲ１、Ｒ２、Ｒ３がいずれもＣ４～Ｃ１８アルキル基の一種であるイソシアヌレート系相溶化剤及びスチレン共重合体組成成分を含み、
    Figure 2022076974000007
    且つ、前記スチレン共重合体組成成分は、アクリロニトリル－ブタジエン－スチレン共重合体と、アクリロニトリル－スチレン共重合体と、を含むことを特徴とするスチレン共重合体含有組成物。
  2. Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３は、同じアルキル基であることを特徴とする請求項１に記載のスチレン共重合体含有組成物。
  3. Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３は、いずれもＣ７～Ｃ１７アルキル基の一種であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のスチレン共重合体含有組成物。
  4. Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３は、いずれもＣ７アルキル基の一種であることを特徴とする請求項１～請求項３のいずれか一項に記載のスチレン共重合体含有組成物。
  5. Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３は、いずれもＣ１１アルキル基の一種であることを特徴とする請求項１～請求項３のいずれか一項に記載のスチレン共重合体含有組成物。
  6. Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３は、いずれもＣ１７アルキル基の一種であることを特徴とする請求項１～請求項３のいずれか一項に記載のスチレン共重合体含有組成物。
  7. １００重量部の前記スチレン共重合体組成成分に対して、前記イソシアヌレート系相溶化剤の重量部は、０．１重量部～２．５重量部の範囲内にあることを特徴とする請求項１～請求項６のいずれか一項に記載のスチレン共重合体含有組成物。
  8. １００重量部の前記スチレン共重合体組成成分において、アクリロニトリル－ブタジエン－スチレン共重合体の重量部は、１５重量部～４０重量部の範囲内にあることを特徴とする請求項１～請求項７のいずれか一項に記載のスチレン共重合体含有組成物。
  9. 少なくとも１種の添加剤を有する添加剤組成成分を更に含むことを特徴とする請求項１～請求項８のいずれか一項に記載のスチレン共重合体含有組成物。
  10. 前記添加剤は、潤滑剤、酸化防止剤及びそれらの組み合わせからなる群より選ばれたものであることを特徴とする請求項９に記載のスチレン共重合体含有組成物。
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