JP2664726B2 - 摺動特性に優れるゴム変性スチレン系樹脂組成物 - Google Patents

摺動特性に優れるゴム変性スチレン系樹脂組成物

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JP2664726B2 JP63123897A JP12389788A JP2664726B2 JP 2664726 B2 JP2664726 B2 JP 2664726B2 JP 63123897 A JP63123897 A JP 63123897A JP 12389788 A JP12389788 A JP 12389788A JP 2664726 B2 JP2664726 B2 JP 2664726B2
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    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L51/00Compositions of graft polymers in which the grafted component is obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L51/04Compositions of graft polymers in which the grafted component is obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds; Compositions of derivatives of such polymers grafted on to rubbers

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Description

【発明の詳細な説明】 <産業上の利用分野> 本発明は優れた摺動特性を有するゴム変性スチレン系
樹脂組成物に関する。
<従来の技術> 近年、家電機器分野あるいはOA機器分野における技術
革新は目ざましく、LSIの高集積化に伴い一段と機器の
軽量化、小型化が押し進められている。かかる機器の機
構部品は従来金属が多く利用されてきたが、とりわけギ
ヤー、軸受、シャーシなどにプラスチックを適用し、軽
量化を図る傾向が強い。
このような分野では、耐摩耗性、耐熱性、耐クリープ
性が優れたプラスチックが要求され、現在ではポリアセ
タール、ポリエステル樹脂などのエンジニアリングプラ
スチックが主として使われている。
また、軽量化、小型化と同時にコストダウンのニーズ
も強く、エンジニアリングプラスチックからより廉価な
プラスチックへの移行も進みつつある。
一方、こうした産業界のニーズの中で、スチレン系樹
脂にシリコーンオイルを含有させたことによって、自己
潤滑性を保有する樹脂組成物を得るという技術は既知で
あり(例えば、「トーレ・シリコーン」社製「技術資料
のNo.F012」、1984年10月発行)、既に幾つかの用途に
供せられている。
<発明が解決しようとする課題> しかしながら、既知の方法によって得られるシリコー
ンオイル含有ゴム変性スチレン系樹脂は、摺動性に優れ
るものの成型時に種々のトラブルを引き起こす。即ち、
前記用途に供せられるに足る摺動性を付与するには、シ
リコーンオイル添加量は多くの場合2重量部を超える。
シリコーンオイルとゴム変性スチレン系樹脂と相溶性は
本質的に乏しく、シリコーンオイル添加量の増加に伴い
成型時にシリコーンオイルが分離し易くなり、成型品に
シリバー・ヤケなどの外観不良が発生する。この課題を
解決するために成型サイクルを落としたり、成型温度を
下げたりして対処しているが本質的な解決に至っておら
ず、早急な解決が強く望まれている。
<課題を解決するための手段> 本発明者らは、かかる問題点を鑑み鋭意研究した結
果、特定の樹脂構造を有するゴム変性スチレン系樹脂に
特定の粘度範囲を有するジメチルシリコーンオイルを含
有せしめた樹脂組成物により本問題を解決できることを
見出し、本発明に到達したものである。
すなわち、本発明はゴム質重合体を3〜8重量%含有
し、当該ゴム質重合体は平均粒子径が0.6〜1.2μmのミ
クロゲルとして存在し、極限粘度が0.53〜0.65の範囲で
あり、メタノール可溶分量が0.5〜1.5重量%であるゴム
変性スチレン系樹脂100重量部に、25℃における粘度が
5,000〜15,000センチストークスのジメチルシルコーン
オイル2.2〜3.2重量部を含有せしめてなる摺動特性に優
れるゴム変性スチレン系樹脂組成物である。
本発明におけるゴム変性スチレン系樹脂はゴム質重合
体とスチレン系単量体の重合体よりなる。スチレン系単
量体としてはスチレン、α−メチルスチレン、α−エチ
ルスチレンのような側鎖アルキル置換スチレン、モノク
ロルスチレン、ジクロルスチレン、ビニルトルエン、p
−メチルスチレンのような該アルキル置換スチレンおよ
びトリブロムスチレン、テトラブロムスチレン等のハロ
ゲン化スチレン等が挙げられるが、特に好ましくはスチ
レンおよびα−メチルスチレンであり、かかるスチレン
系単量体の少なくとも一種以上が用いられる。また所望
に応じてアクリロニトリル、メタアクリロニトリル、フ
マロニトリル等のアクリロニトリル系単量体、マレイミ
ド、N−メチルマレイミド、N−フェニルマレイミド等
のマレイミド系単量体、マレイン酸、無水マレイン酸等
のマレイン酸系単量体、アクリル酸メチル、メタクリル
酸メチル等のアクリル酸エステル系単量体等も前記スチ
レン系単量体と併せて用いることができる。
ゴム質重合体としては、ポリブタジエン、スチレン−
ブタジエン共重合体、ブタジエン−アクリロニトリル共
重合体、エチレン−プロピレン−ジエン共重合体、ブタ
ジエン−アクリル酸エステル共重合体などが挙げられ
る。
ゴム変性スチレン系樹脂中のゴム質重合体は3〜8重
量%であり、3重量%未満では成型品の耐衝撃性が発現
されず、8重量%を超える場合は成型品の剛性が不足す
るため、いづれも実用には好ましくない。ゴム質重合体
量は3〜8重量%の範囲で、用途によって選択される。
ゴム変性スチレン系樹脂中のゴム質重合体は粒子状に
分散され、分散相(ミクロゲルと称する)を形成する。
一方スチレン系単量体の重合体あるいは所望により他の
単量体との共重合体が連続相を構成する。上記ミクロゲ
ルもスチレン系重合体をグラフトもしくは吸蔵した形態
において含有する。
ミクロゲルは電子顕微鏡写真により観察するとき島状
に存在し、連続相は海状に存在する。ミクロゲルの平均
粒子径X(μm)は次のようにして測定される。即ち、
ゴム変性スチレン系樹脂の超薄切片法による電子顕微鏡
写真を観察し、写真中のゴム粒子500〜700個の粒子径を
測定し、次式により平均したものである。
平均粒子径X(μm)=ΣnD4/nD3 (但し、nは粒子径Dμmのミクロゲルの個数であ
る。) ゴム変性スチレン系樹脂中のゴム質重合体のミクロゲ
ル平均粒子系は小さい程シリコーンオイルを含有させた
樹脂組成物の動摩擦係数は低下するが、平均粒子径が0.
6μmに満たない場合は、ゴム質重合体量が前記の範囲
では充分な耐衝撃性が得られず、実用に供し得ない。一
方、1.2μmを超える場合は、成形物の強度は充分であ
るが動摩擦係数が増加し、充分な摺動性(動摩擦係数の
低下)が得られない。成形物の強度と摺動性を考慮する
と、0.6〜1.0μmの平均粒子径であることが最も好まし
い。
ゴム変性スチレン系樹脂の極限粘度は0.53〜0.65であ
ることが適当であり、好ましくは0.55〜0.60の範囲であ
る。
ここに言う極限粘度は以下の方法によって測定され
る。
ゴム変性スチレン系樹脂をメチルエチルケトンに溶
解、遠心分離後溶解液をメタノールで再沈し、濾過後再
沈物を採取する。再沈樹脂を乾燥後0.25g採取し、50ml
のトルエンで溶解後濾過する。30℃に保持したキャノン
フェンスケ粘度計でトルエンの粘度を測定(落下時間t1
を計測)し、その後、上記試料濾液の粘度を測定(落下
時間t2計測)する。次の手順で極限粘度(〔η〕)を計
算する。
η=t2/t1、ηsp=η−1 〔η〕=(ηsp+31n(η))/4C ここでCは試料液濃度(g/100ml)である。
上記の方法によって測定された極限粘度が0.53未満で
ある場合は、成形物の剛性、耐衝撃性が不充分であり、
実用に供することが困難である。一方、極限粘度が0.65
を超える場合は、シリコーンオイルとゴム変性スチレン
系樹脂の相溶性が乏しくなり、成形時にシリコーンオイ
ルが分離し、成形品にシルバー・ヤケなどの外観不良が
発生する。成形品の強度とシリコーンオイルの相溶性の
バランスから、極限粘度は0.55〜0.60の範囲が最も好ま
しい。
ゴム変性スチレン系樹脂中のメタノール可溶分量は、
0.5〜1.5重量%が適当であり、好ましくは0.7〜1.2重量
%である。
メタノール可溶分量は、以下の方法によって測定定義
される。
ゴム変性スチレン系樹脂をメチルエチルケトンに溶
解、遠心分離後、溶解液をメタノールで再沈し、濾過す
る。濾液をエバポレーターで濃縮し、更に赤外線ランプ
にて乾燥後、真空乾燥機で70℃、5torrの条件で3時間
乾燥させる。得られた濃縮物質を秤量し、溶解前のゴム
変性スチレン系樹脂との割合をメタノール可溶分量とす
る。
メタノール可溶分量が0.5重量%未満の場合、シリコ
ーンオイルの分散状態が悪くなり、シリコーンオイルの
摺動効果が減殺される。一方、1.5重量%を超える場合
は、成形品の耐熱性が落ち、機械部品としての使用が困
難になる。
シリコーンオイルの含有量は、当該ゴム変性スチレン
系樹脂100重量部当たり2.2〜3.2重量部が適切であり、
最も好ましくは2.5〜3.0重量部である。
シリコーンオイルが2.2重量部未満の場合は充分な摺
動性が得られず、3.2重量部を超える場合はゴム変性ス
チレン系樹脂に含有されたシリコーンオイルの分散状態
が不安定になり、成形時に金型内でシリコーンオイルが
滲み出て金型表面に付着し、適当な間隔での拭き取りが
必要となり好ましくない。
ゴム変性スチレン系樹脂に含有させるシリコーンオイ
ルは、25℃で測定された粘度が5,000〜15,000センチス
トークスのジメチルシリコーンオイルであることが適当
である。
シリコーンオイルの粘度が上記範囲外である場合は、
ゴム変性スチレン系樹脂中へのシリコーンオイルの分散
が不安定となり、シリコーンオイルの濃度ムラが生じ、
部分的に高濃度なシリコーンオイル含有量になるため、
成形時にシルバー・ヤケなどの外観不良が発生し易くな
る。シリコーンオイルの最も好ましい粘度は、前記理由
のため10,000〜13,000センチトークスである。
シリコーンオイルがジメチルシリコーンオイルである
場合は、動摩擦係数の低下が最も顕著である。他の変性
シリコーンオイル(例えば、フェニルメチルシリコーン
オイル、クロロフェニルシリコーンオイル、アミノ変性
シリコーンオイル、カルボン酸変性シリコーンオイル、
アルコール変性シリコーンオイル)は動摩擦係数の低下
効果が小さく、かつ高価であり、実用的ではない。
本発明のゴム変性スチレン系樹脂組成物を製造する方
法としては、たとえば本発明特定のゴム変性スチレン系
樹脂とジメチルシリコーンオイルを単軸押出機、二軸押
出機の如き混合機で溶融混合するような方法でもよい。
またゴム変性スチレン系樹脂の重合時にスチレン系単量
体とジメチリシリコーンオイルを混合するような方法で
もよい。
<実施例> 次に、本発明を実施例および比較例により具体的に説
明する。
樹脂組成物についての各種試験は次の方法によって実
施した。
(1)動摩擦係数:スライト摩耗試験機を用い、滑り速
度1.2m/min、荷重1.2kgの条件でポリスチレン樹脂(ト
ーポレックス860−01)との摩擦係数を測定した。
(2)金型表面へのシリコーンオイル付着:120mm×150m
m×12mm×1mm厚さの箱型金型を用い、成形温度220℃で1
000ショット成形を繰り返した後の金型表面に付着した
シリコーンオイルを拭き取り後、蛍光X線で測定し、成
形に要した樹脂量比(ppm)で表示した。
(3)成形物のシルバー・ヤケ:前記金型を用い成形温
度220℃で成形を1000ショット繰り返し、成形物外観を
肉眼で観察し、シルバー・ヤケが発生した成形物ショッ
ト数で表示した。
(4)曲げ強さ:JIS−K6871に準拠した。
(5)アイゾット衝撃強さ:JIS−K6871に準拠した。
(6)ビカット軟化点:ASTM−D1525に準拠した。
実施例1 極限粘度0.58、メタノール可溶分1.06重量%、ゴム質
重合体量5.2重量%、ゴム質重合体ミクロゲル平均粒子
径0.71μmを有する耐衝撃性ポリスチレンに、25℃で1
2,500センチストークスの粘度を有するジメチルシリコ
ーンオイル(トーレシリコーン製「SH−200 12500cs
t」)を2.7重量%になる様ブレンドし、二軸押出機(中
谷製「AS−30」)で溶融混合し、ペレット化してサンプ
ルに供した。
このサンプルについて前記方法で動摩擦係数、金型表
面へのシリコーンオイル付着量、成形物のシルバー・ヤ
ケ、曲げ強さ、アイゾット衝撃強さ、ビカット軟化点を
測定し、その結果を第1表に示す。
実施例2〜11及び比較例1〜12 耐衝撃性のポリスチレンの樹脂構造及びジメチルシリ
コーンオイルの含有量、粘度を第1表に示す様に変更し
た以外は、実施例1と同様にして樹脂組成物を得、評価
を行った。
但し、ジメチルシリコーンオイルは、各粘度について
以下のものを使用した。
10,000センチストークス:トーレシリコーンSH−200 1
0,000cst 3,000センチストークス:トーレシリコーンSH−200 3,0
00cst 20,0000センチストークス:トーレシリコーンSH−200 3
0,000cstとトーレシリコーンSH−200 12,500cstを55対4
5(重量比)に混合して使用した。
評価結果をまとめて第1表に示す。
比較例13〜15 比較例13の場合 トーレシリコーン SH−710を使用 比較例14の場合 トーレシリコーン BX16−860を使用 比較例15の場合 トーレシリコーン SF8418を使用 した以外は実施例1と同様にして樹脂組成物を得、評価
を行い、これらの結果を第1表に示した。
比較例16 実施例1で用いた樹脂構造の耐衝撃性ポリスチレンの
例であり、シリコーンオイルを含有しない例である。
<発明の効果> 第1表に示された結果からも明らかなように、本発明
の樹脂組成物は摺動性に優れ、成形物の外観不良を解決
したものである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭57−172948(JP,A) 特開 昭59−126461(JP,A) 特開 昭60−210649(JP,A)

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ゴム質重合体を3〜8重量%含有し、当該
    ゴム質重合体は平均粒子径が0.6〜1.2μmのミクロゲル
    として存在し、極限粘度が0.53〜0.65の範囲であり、メ
    タノール可溶分量が0.5〜1.5重量%であるゴム変性スチ
    レン系樹脂100重量部に、25℃における粘度が5,000〜1
    5,000センチストークスのジメチルシルコーンオイル2.2
    〜3.2重量部を含有せしめてなる摺動特性に優れるゴム
    変性スチレン系樹脂組成物。
JP63123897A 1988-05-23 1988-05-23 摺動特性に優れるゴム変性スチレン系樹脂組成物 Expired - Lifetime JP2664726B2 (ja)

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