JP2736654B2 - ポリマーブレンド組成物 - Google Patents

ポリマーブレンド組成物

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JP2736654B2 JP63140332A JP14033288A JP2736654B2 JP 2736654 B2 JP2736654 B2 JP 2736654B2 JP 63140332 A JP63140332 A JP 63140332A JP 14033288 A JP14033288 A JP 14033288A JP 2736654 B2 JP2736654 B2 JP 2736654B2
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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、優れた帯電防止性と改良された柔軟性を示
すポリマーブレンド組成物に関する。特に、本発明はス
チレン系ポリマー、エピハロヒドリンコポリマー及びア
クリレートポリマーから成るポリマーブレンド組成物に
関する。
［発明の背景］ ABS樹脂のようなスチレン系ポリマーを含有する組成
物は、高い衝撃強度、引張強度及び硬度、並びにスチレ
ン系ポリマーの熱可塑性のために広く使用されている。
しかしながら、スチレン系ポリマーを含有する多くの組
成物は比較的遅い静電荷消滅速度を示し、静電荷の迅速
な消滅が要求される用途には受け入れられない組成物で
ある。
ポリマー組成物に於る静電荷の滞留を減少するために
種々の方法が開発されてきた。一つの方法によれば、ポ
リマー組成物から成型された物品は、帯電防止性フィル
ム被覆物質で被覆される。他の方法によれば、ポリマー
組成物中の静電荷滞留は、ポリマー組成物に帯電防止性
を有する物質を含有させることによって減少させること
ができる。例えば、プレッチ他（Puletti et al）の米
国特許第3,425,981号明細書には、静電荷滞留を減少さ
せるためにエチレンオキサイドのホモポリマー及びコポ
リマーを含むポリマー組成物が開示されており、エブネ
ス他（Ebneth et al）の米国特許第3,450,794号明細書
には、ポリプロピレングリコールを含むポリマー組成物
が開示されている。田中他（Tanaka et al）の米国特許
第4,543,390号明細書には、ポリアルキレンオキサイド
と少なくとも一種のビニルモノマーとのグラフトコポリ
マーから成る超微粒子ポリマーを含む帯電防止性ポリマ
ー組成物が開示されている。
フェデル他（Federl et al）の米国特許第4,588,773
号明細書には、80重量％以下のABSグラフトコポリマー
と20重量％以上のエピハロヒドリンコポリマーとから成
る改良された帯電防止性ポリマー組成物が開示されてい
る。フェデル他によって開示されたポリマー組成物は、
約２秒間未満で5,000ボルトから０ボルトへの電荷減衰
速度を示す。静電荷を迅速に消滅させるこれらの組成物
の能力は、これらのポリマー組成物を多くの応用で使用
する上で特に有利にする。しかしながら、本特許出願人
は、フェデル他によって開示されたポリマー組成物の層
割れ傾向及び低い引張伸び性が、ある場合にはABSポリ
マーを含有する他のポリマー組成物よりも劣っており、
そのために種々の応用におけるこれらの組成物の使用が
限定されることを見出した。
［発明の目的］ 本発明の目的は、減少した層割れと引張伸びにより示
される改良された柔軟性と共に優れた帯電防止性を示す
ポリマーブレンド組成物を提供することである。特に、
本発明の目的は、静電荷の迅速な消滅、並びに、増大し
た破断前引張伸びによって示される改良された柔軟性及
び減少した層割れ傾向を示すポリマーブレンド組成物を
提供することである。
［発明の要旨］ これら及び追加の目的は、スチレン系ポリマー、エピ
ハロヒドリンコポリマー、及び、アクリレートポリマー
（メタクリレートポリマーを包含する。但し、スチレン
系モノマー単位は持たない）から成る本発明のポリマー
ブレンド組成物によって達成される。該アクリレートポ
リマーは、アクリレートポリマーを含有しないスチレン
系ポリマーとエピハロヒドリンコポリマーとのブレンド
に比較して、スチレン系ポリマーとエピハロヒドリンコ
ポリマーとの相溶性を増大させるに十分な量で、ポリマ
ーブレンド組成物中に含有される。相溶性における増大
は、引張伸びによって示される柔軟性における増大によ
り部分的に証明される。優れた帯電防止性と改良された
柔軟性を示す本発明のポリマーブレンド組成物は、約40
〜約96重量％のスチレン系ポリマー、約２〜約50重量％
のエピハロヒドリンコポリマー、及び、約２〜約50重量
％のアクリレートポリマーから成る。更に好ましい態様
において、該組成物には、約55〜約90重量％のスチレン
系ポリマー、約５〜約25重量％のエピハロヒドリンコポ
リマー、及び、約５〜約25重量％のアクリレートポリマ
ーが含まれる。
本発明のポリマーブレンド組成物の上記及び追加の有
利性は、下記の詳細な記述から更に完全に理解されるで
あろう。
［詳細な記述］ 本発明のポリマーブレンド組成物は、スチレン系ポリ
マー、エピハロヒドリンコポリマー、及び、アクリレー
トポリマー（ただし、スチレン系モノマー単位を持たな
いもの）から成る。該アクリレートポリマーは、アクリ
レートポリマーを含有しないスチレン系ポリマーとエピ
ハロヒドリンコポリマーとのブレンドに比較して、スチ
レン系ポリマーとエピハロヒドリンコポリマーとの相溶
性を増大させるに十分な量で、ポリマーブレンド組成物
中に含有される。
該ポリマーブレンド組成物が、高い衝撃強度及び硬
度、並びにスチレン系ポリマーが一般的に有する熱可塑
性を示すために、該スチレン系ポリマーは、約40〜約96
重量％の量で、本発明のポリマーブレンド組成物中に含
有されている。更に、帯電防止性と静電荷を迅速に消滅
させる能力を持った本発明のポリマーブレンド組成物を
提供するために、エピハロヒドリンコポリマーは約２〜
約50重量％の量で含有される。更に、本発明のポリマー
ブレンド組成物が改良された柔軟性を示すために、アク
リレートポリマーは約２〜約50重量％の量で該組成物に
含有される。更に好ましい態様において、本発明のポリ
マーブレンド組成物には、約55〜約90重量％のスチレン
系ポリマー、約５〜約25重量％のエピハロヒドリンコポ
リマー、及び、約５〜約25重量％のアクリレートポリマ
ーが含まれる。本発明のポリマーブレンド組成物に含ま
れる各成分の量は、合計で100重量％になるように選択
される。
本発明の目的のために有用であるスチレン系ポリマー
は、スチレンのポリマー又はコポリマーであり、硬質樹
脂及び一般にハイ・インパクトスチレン樹脂と言われる
樹脂の両方を含む。ハイ・インパクトスチレン樹脂は、
一般に、ゴム状ポリマー基体の存在下に、スチレン及び
任意の一種又は二種以上の追加の共重合性ビニルモノマ
ーの混合物のグラフト重合によって製造される。同様の
樹脂は、また、硬質マトリックスポリマーをハイ・ラバ
ー・グラフトのようなグラフト化ゴム状基体とブレンド
することによって製造することができる。一般に、ハイ
・ラバー・グラフトは高いパーセント、例えば、30重量
％以上、好ましくは、40重量％以上のゴムを含有してお
り、当該技術分野で公知である。グラフトモノマーとし
て使用されると同様に、硬質スチレンコポリマーの製造
にスチレンとの混合物で使用されるコモノマーには、α
−メチルスチレン、ハロスチレン類、ビニルトルエン、
ビニルキシレン、ブチルスチレン、及び類似物のような
ビニルアルキルベンゼン類、アクリロニトリル、メタク
リロニトリル、メタクリル酸の低級アルキルエステル、
並びにそれらの混合物からなる群から選択されたモノマ
ーが含まれる。ハイ・インパクトスチレン樹脂におい
て、ゴム状ポリマー基体は、一般にグラフトポリマーの
全重量の５〜80％、好ましくは、５〜50％から成り、ポ
リブタジエン、ポリイソプレン、ゴム状スチレン−ジエ
ンコポリマー、アクリルゴム、ニトリルゴム、及びEPD
M、EPRのようなオレフィンゴムからなる群から選択され
たゴム状ポリマーを含む。更に、当該技術分野で公知の
他のスチレン系ポリマーも本発明のブレンド組成物で使
用できる。
本発明の目的のために変性され有用であるグラフトポ
リマーの特別の具体例は、アクリロニトリル−ブタジエ
ン−スチレングラフトポリマー樹脂（ABS）、メチルメ
タクリレート−ブタジエン−アクリロニトリル−スチレ
ン樹脂（MABS）、スチレン−ブタジエングラフトポリマ
ー樹脂（HIPS）、及びメチルメタクリレート−ブタジエ
ン−スチレン樹脂（MBS）である。本発明の目的のため
に変性され有用であるスチレンポリマーの特別の具体例
には、ポリスチレン、スチレン−アクリロニトリルコポ
リマー（SAN）のようなスチレンのコポリマー、スチレ
ン−メタクリレートエステルコポリマー、スチレン−ア
クリロニトリル−無水マレイン酸ターポリマー樹脂（SA
MA）、スチレン−無水マレイン酸コポリマー樹脂（SM
A）、Ｎ−フェニル及び他の置換基を有するマレイミド
及び類似物を含有する同様のポリマー、並びにそれらの
混合物が含まれる。更に、スチレンモノマー成分の一部
がα−メチルスチレン、ハロゲン化スチレン又はビニル
トルエンのような他のスチレン系モノマーで置き換えら
れた類似のコポリマー樹脂も使用できる。スチレン系ポ
リマーと、一種又は二種以上のポリフェニレンエーテ
ル、ポリ塩化ビニルポリマー、ポリアミド、ポリカーボ
ネート及びスチレン系ポリマーとブレンドするために当
該技術分野で一般に公知の他のポリマーとのブレンドも
使用できる。これらの追加のポリマーは当該技術分野で
一般に公知であり、モダーン・プラスチック・エンサイ
クロペディア（Modern Plastics Encyclopedia）、1986
−1987McGraw−Hill Inc.,New York,New York刊に開示
されている。
本発明において好ましいスチレン系ポリマーは、ABS
グラフトコポリマー、ハイ・インパクトポリスチレン、
ポリメチルメタクリレート−スチレン−アクリロニトリ
ル−ブタジエングラフトコポリマー、ポリスチレンとポ
リフェニレンエーテルとのブレンド、ハイラバーグラフ
トポリマーとスチレン−アクリロニトリル−無水マレイ
ン酸ポリマー及び／又はスチレン−無水マレイン酸ポリ
マー、等である。
エピハロヒドリンコポリマーは、優れた帯電防止性を
有する組成物を提供するために、本発明のポリマーブレ
ンド組成物に含有される。エピハロヒドリンは、オキシ
ラン基を有する種々の公知の共重合性モノマーと共重合
できる。このようなモノマーには、グリシジルエーテ
ル、ジエン及びポリエンのモノエポキサイド、グリシジ
ルエステル並びにアルキレンオキサイドが含まれる。こ
のようなモノマーの具体的には、ビニルグリシジルエー
テル、イソプロペニルグリシジルエーテル、ブタジエン
モノオキサイド、クロロプレンモノオキサイド、3,4−
エポキシ−１−ペンテン、グリシジルアクリレート、グ
リシジルメタクリレート、1,2−エポキシ−3,3,3−トリ
クロロプロパン、フェニルグリシジルエーテル、エチレ
ンオキサイド、プロピレンオキサイド、及びトリクロロ
ブチレンオキサイドが含まれる。
好ましくは、該モノマーは、エチレンオキサイド、プ
ロピレンオキサイド、ブチレンオキサイド、3,4−エポ
キシ−１−ペンテン、1,2−エポキシ−3,3,3−トリクロ
ロプロパン、トリクロロブチレンオキサイド、及び類似
物のようなアルキレンオキサイドである。更に好ましく
は、アルキレンオキサイドはエチレンオキサイド、プロ
ピレンオキサイド又はそれらの混合物である。エチレン
オキサイドが最も好ましい。
好ましい態様において、スチレン系ポリマーと組み合
わせる前に、エピハロヒドリンとアルキレンオキサイド
とを共重合してエピハロヒドリンゴムを形成させる。適
当なエピハロヒドリンコポリマーは、商業的に入手でき
るか、又は、公知の技術を使用して公知の商業的に入手
し得るモノマーから製造できる。一般的に、エピハロヒ
ドリンコポリマーは、約２〜約98重量％のエピハロヒド
リンと、約98〜約２重量％の他のモノマーとを含有す
る。更に好ましくは、該コポリマーは約５〜約50重量％
のエピハロヒドリンと、約95〜約50重量％の他のモノマ
ー、好ましくはアルキレンオキサイドとを含有する。最
も好ましい態様において、該コポリマーは約10〜約40重
量％のエピハロヒドリンと、約90〜約60重量％の他のモ
ノマーとから成る。
好ましいエピハロヒドリンコポリマーは、エピクロル
ヒドリンとエチレンオキサイドとのコポリマーである。
改良された柔軟性を有する組成物を与えるために、本
発明のポリマーブレンド組成物に含有されるアクリレー
トポリマーは、アクリレートホモポリマー又はアクリレ
ートコポリマー（但し、スチレン系モノマー単位を持た
ないもの）から成る。アクリレートコポリマーが使用さ
れる場合は、該コポリマーは50重量％より多いアクリレ
ートモノマーから形成されることが好ましい。好ましい
アクリレートポリマーは、ポリアルキルアクリレート及
びポリアルキルメタクリレートのようなアクリレートホ
モポリマー、並びに、少量（例えば、10重量％未満）の
アクリレートコモノマーを含有するアクリレートコポリ
マーから成る。本発明で使用するために特に好ましいア
クリレートポリマーはポリメチルメタクリレートから成
る。
本発明のブレンド組成物は、当該技術分野で公知の全
ての方法によりスチレン系ポリマー、エピハロヒドリン
コポリマー及びアクリレートポリマーを組み合わせて製
造できる。例えば、バンバリーミキサー、押出機、又は
ミルを使用してポリマー成分を溶融混合することによっ
て、ポリマーを組み合わせ、ブレンド組成物を形成する
ことができる。衝撃改良剤、顔料、滑剤、安定剤、充填
材、耐炎防止剤、発泡剤、及び抗酸化剤のような他の公
知の添加剤もポリマーブレンド組成物に含有できる。
スチレン系ポリマーとエピハロヒドリンポリマーとの
ブレンドの柔軟性及び相溶性を改良するために本明細書
に開示されたアクリレートポリマーは、また、エピハロ
ヒドリンポリマーと他の熱可塑性ポリマー、例えば、ポ
リフェニレンエーテル、ポリ塩化ビニル、ポリカーボネ
ート、熱可塑性ポリエステル、ポリスルホン及び類似物
とのブレンドの柔軟性及び／又は相溶性を改良するため
に使用できる。
［実施例１］ スチレン−アクリロニトリルコポリマー（スチレン対
アクリロニトリル重量比75/25）47重量部を、ハイ・ラ
バー・グラフトコポリマー23重量部とブレンドすること
によって、スチレン系ポリマーを製造した。この混合物
に、エピクロルヒドリンとエチレンオキサイドとから成
り、エピクロルヒドリン20％とエチレンオキサイド80％
との概略重合比を有するコポリマー15重量部、及びポリ
メチルメタクリレート15重量部を添加した。この混合物
をバンバリーミキサー中で配合し、次いで、221℃（430
゜F）で射出成形し、機械的性質及び静電荷消滅（ESD）
性を評価した。特に、表面抵抗、引張伸びのパーセン
ト、及び相対湿度15％及び50％で、5KVから０ボルトへ
の静電荷消滅速度を測定し、その結果を第Ｉ表に示す。
［実施例２］ 実施例１のスチレン−アクリロニトリルコポリマーの
代りに、異なるスチレン−アクリロニトリルコポリマー
（スチレン対アクリロニトリル比、72/28）を使用した
他は、実施例１に記載したようにして組成物を製造し
た。得られた成形物について、実施例１に記載したよう
にして、表面抵抗、引張伸びのパーセント、及び静電荷
消滅速度を測定した。その結果を第Ｉ表に示す。
［実施例３］ ゴム状基体にグラフト重合したアクリロニトリルとス
チレンとのコポリマーから成るスチレン系ポリマー70重
量部、実施例１のエピクロルヒドリンコポリマー15重量
部、及び実施例１のポリメチルメタクリレート15重量部
を組み合わせることによって、本発明のポリマーブレン
ド組成物を製造した。得られた混合物をバンバリーミキ
サー中で配合し、221℃（430゜F）で射出成形した。得
られた成形物について、実施例１に記載したようにし
て、表面抵抗、引張伸びのパーセント、及び静電荷消滅
速度を測定した。その結果を第Ｉ表に示す。
［実施例４］ スチレン系ABSポリマー（実施例２のスチレン−アク
リロニトリルコポリマー52部及び実施例１のハイ・ラバ
ー基体23部）75重量部、実施例１のエピクロルヒドリン
コポリマー18重量部、及び実施例１のポリメチルメタク
リレート７重量部を組み合わせることによって、本発明
の好ましいポリマーブレンド組成物を製造した。得られ
た混合物をバンバリーミキサー中で配合し、221℃（430
゜F）で射出成形した。得られた成形物について、実施
例１に記載したようにして、表面抵抗、引張伸びのパー
セント、及び静電荷消滅速度を測定した。その結果を第
Ｉ表に示す。
［比較例１］ ハイ・ラバー・グラフトコポリマー23重量部とブレン
ドした実施例２のスチレン−アクリロニトリルコポリマ
ー62重量部を含むABSポリマー、及び実施例２のエピク
ロルヒドリンコポリマー15重量部から成るポリマーブレ
ンド組成物を製造した。混合物をバンバリー・ミキサー
中で配合し、221℃（430゜F）で射出成形した。得られ
た成形物について、実施例１に記載したようにして、表
面抵抗、引張伸びのパーセント、及び静電荷消滅速度を
測定した。その結果を第Ｉ表に示す。
これらの実施例及び比較例は、本発明の組成物の帯電
防止性及び静電荷消滅性がアクリレートポリマーを含有
しない比較組成物のそれに匹敵するか又はより優れてい
ることを示している。しかしながら、破断点までのパー
セント引張伸び測定によって示されるように、本発明の
ポリマーブレンド組成物は著しく改良された柔軟性を示
す。それで、本発明のポリマーブレンド組成物は、優れ
た帯電防止性又は静電荷消滅性及び優れた柔軟性が要求
される応用に使用するために特に採用される。
［実施例５〜９］ ハイ・インパクト・ポリスチレン（HIPS）、エピクロ
ルヒドリン−エチレンオキサイドコポリマー及びポリメ
チルメタクリレートから成るポリマーブレンド組成物を
本発明によって製造した。実施例５〜９の組成物中に含
まれる各成分の量は、第II表に示す。これらの組成物を
二軸スクリュー押出機で218℃（425゜F）で配合し、221
℃（430゜F）で射出成形した。次いで、得られた成形品
を試験し、その機械的性質及び静電荷消滅性を評価し
た。特に、成形品を、引張伸び、降伏点、及び弾性率測
定、並びにダイナタップ（DynatupR）ダートインパクト
及びノッチ付きアイゾッドインパクト測定に付した。静
電荷消滅性は、相対湿度11％で5000ボルトから０ボルト
への減少時間で測定した。実施例１〜４に関して述べた
同じASTM方法を、実施例５〜９の成形品について適用し
た。これらの測定結果を第II表に示す。
［比較例２］ 実施例５〜９で使用したハイ・インパクトポリスチレ
ン85重量部及び実施例５〜９で使用したエピクロルヒド
リン−エチレンオキサイドコポリマー15重量部を含むポ
リマーブレンド組成物を製造した。この組成物を218℃
（425゜F）で二軸スクリュー押出し配合し、221℃（430
゜F）で射出成形した。次いで、得られた成形品を、実
施例５〜９に記載したような引張伸び、降伏点、及び弾
性率測定、並びにダイナタップ（DynatupR）ダートイン
パクト及びノッチ付きアイゾッドインパクト測定に付し
た。また、該組成物成形品を、実施例５〜９で述べたよ
うな静電荷消滅性評価に付した。これらの測定結果を第
II表に示す。
［比較例３］ 実施例５〜９で使用したハイ・インパクトポリスチレ
ン100重量部からなるポリマーブレンド組成物を製造し
た。このポリマー組成物を実施例５〜９に述べた成形処
理に付し、次いで、得られた成形品を、実施例５〜９に
記載したような引張伸び、降伏点、弾性率測定、インパ
クト、及び静電荷消滅性測定に付した。これらの測定結
果を第II表に示す。
実施例５〜９は、ポリメチルメタクリレートを含有し
ない比較例２の配合に比較して、スチレン系ポリマー、
エピクロルヒドリンコポリマー及びポリメチルメタクリ
レートを含有するポリマーブレンド組成物についての、
パーセント引張伸び、ダートインパクト及びアイゾット
インパクト値に表わされるように柔軟性における著しい
改良を示している。更に、実施例５〜９は、エピクロル
ヒドリンコポリマー又はポリメチルメタクリレートを含
有を含有しない比較例３のハイ・インパクトポリスチレ
ン対照組成物に比較して、本発明のポリマーブレンド組
成物の著しい静電荷消滅性を示している。実施例５〜９
並びに比較例２及び３の全ての組成物は、109〜1013オ
ーム（面積）の範囲内の表面抵抗性を示していた。
［実施例10］ 本実施例は、ハイ・インパクトポリスチレン、エピク
ロルヒドリンコポリマー及びポリメチルメタクリレート
を含有する本発明のポリマーブレンド組成物を示す。特
に、該組成物は、ハイ・インパクトポリスチレン70重量
部、実施例１に記載したエピクロルヒドリン−エチレン
オキサイドコポリマー15重量部及びポリメチルメタクリ
レート10重量部から成っていた。該組成物は、またゴム
変性剤５重量部を含有していた。該組成物を混合し、射
出成形して成形品にし、次いで、その機械的性質及び静
電荷消滅性を評価するために試験した。特に、該成形品
を、実施例５〜９に記載したような引張伸び、アイゾッ
トインパクト及びダートインパクト測定、並びに、実施
例５〜９で述べたような静電荷消滅性測定に付した。本
実施例の組成物成形品は、引張伸び32％、ノッチ付きア
イゾットインパクト3.2ft−lbs/in、ダイナタップ（Dyn
atupR）ダートインパクト14.0ft−lbsを示した。更に、
相対湿度11％での5000ボルトから０ボルトへの静電荷消
滅時間は、1.8秒であった。それでゴム変性剤を含むハ
イ・インパクトポリスチレン、ポリエピクロルヒドリン
コポリマー及びポリメチルメタクリレートを含有する本
発明の組成物は、改良された柔軟性及び高まった静電荷
消滅性を共に示していた。
上記の実施例は、本発明の特別の態様を示すものであ
り、本発明の組成物及び方法の範囲を限定する意図のも
のではない。本発明の範囲内の別の態様及び利点は、当
業者に明らかである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジェームス・マーチン・ダムラー アメリカ合衆国、ウエスト・バージニア 州26101、パーカースバーグ、グリーン ブライヤ・ガーデン・アパートメンツ、 ナンバー300（番地なし) (72)発明者 トーマス・ベンソン・クレーヴランド アメリカ合衆国、ウエスト・バージニア 州26101、パーカースバーグ、オーク・ ストリート・2318 (56)参考文献 特開 昭61−185557（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】（ａ）40〜96重量％のスチレン系ポリマ
    ー、 （ｂ）２〜50重量％のエピハロヒドリンコポリマー、及
    び （ｃ）２〜50重量％のアクリレートホモポリマー、もし
    くはスチレン系モノマー単位を持たないアクリレートコ
    ポリマー から成ることを特徴とするポリマーブレンド組成物。
JP63140332A 1987-06-08 1988-06-07 ポリマーブレンド組成物 Expired - Lifetime JP2736654B2 (ja)

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