JP3940952B2 - スチレン系樹脂組成物 - Google Patents
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Description
前記スチレン系共重合体(A)がスチレン系単量体(a)、アクリル酸ブチル(b)及びメタクリル酸メチル(c)の共重合体であり、
前記ブロック共重合体(B)が、前記重合体ブロック(b1)の層とジエン系単量体の前記重合体ブロック(b2)の層が交互に積層する多層構造を形成しており、かつ、
前記共役ジエン系単量体に由来する構造単位を原料質量比で前記スチレン系樹脂組成物中9〜25質量%の割合で含有する
ことを特徴とするスチレン系樹脂組成物に関する。
1)スチレン系単量体の重合体ブロック(b1)と共役ジエン系単量体の重合体ブロック(b2)とからなるジブロックコポリマー、
2)スチレン系単量体の重合体ブロック(b1)と共役ジエン系単量体の重合体ブロック(b2)と、更にスチレン系単量体の重合体ブロック(b1)とから構成されるトリブロックコポリマー、
3)前記トリブロックコポリマーの水素添加物、
4)複数のスチレン系単量体の重合体ブロック(b1)とスチレン系単量体の重合体ブロック(b1)とからなるトリブロックを越える複数の重合体ブロックから構成される多ブロックコポリマー、及び
5)スチレン系単量体の重合体ブロック(b1)と共役ジエン系単量体の重合体ブロック(b2)に加え、ランダム共重合部分を有するブロック共重合体、
などが挙げられる。
[スチレン系共重合体(A)の製造]
スチレン系共重合体(A)の製造は、図3に示す工程図で示した重合ラインからなる連続重合装置を用いた。当該重合装置は、プランジャーポンプ(1)、攪拌式反応器(2)、ギアポンプ(3)、(7)、(11)、ミキシングエレメントを内部に配設してなる管状反応器(4)、(5)、(6)、(8)、(9)、及び(10)から構成される。図3において矢印は重合液の液流の方向を示しており、プランジャーポンプ(1)によって原料成分は、まず攪拌式反応器(2)へ送られ、攪拌下で初期グラフト重合させた後、ギアポンプ(3)により、管状反応器(4)、(5)、(6)、及びギアポンプ(7)で構成される循環式重合ライン(I)内に導入され、該循環式重合ライン(I)内で重合液を循環させなら重合を行う。一方、管状反応器(8)、(9)、(10)、及びギアポンプ(11)は非循環式の重合ライン(II)を形成しており、前記循環ライン(I)内の重合液の一部はこの重合ライン(II)に流れこみ該重合ライン(II)内で所望の重合度まで重合が行われる。
スチレン(SM)82部、アクリル酸ブチル(BuA)12部、メタクリル酸メチル(MMA)6部、エチルベンゼン8部から成る混合溶液を調製し、重合開始剤として単量体混合物100部に対して0.025部の2,2−ビス(4,4−ジ−パーオキシシクロヘキシル)プロパン、連鎖移動剤として単量体混合物100部に対して0.01部のn−ドデシルメルカプタンを加え、前記重合装置を用い以下の条件下で連続的に塊状重合させた。
循環式重合ライン(I)での反応温度:132℃
重合ライン(II)での反応温度:150℃
次に、重合させて得られた混合溶液を熱交換器で215℃まで加熱し、減圧下で揮発成分を除去した後、ペレット化してスチレン系共重合体(A−1)を得た。得られたスチレン系共重合体の物性を表1に示した。
スチレン(SM)82部、アクリル酸ブチル(BuA)8部、メタクリル酸メチル(MMA)10部、エチルベンゼン9部から成る混合溶液に、重合開始剤として単量体混合物100部に対して0.025部の2,2−ビス(4,4−ジ−パーオキシシクロヘキシル)プロパン、連鎖移動剤として単量体混合物100部に対して0.02部のn−ドデシルメルカプタンを加えた以外はスチレン系共重合体(A−1)と同様にしてスチレン系共重合体(A−2)を得た。得られたスチレン系共重合体の物性を表1に示した。
スチレン(SM)82部、アクリル酸ブチル(BuA)12部、メタクリル酸メチル(MMA)6部、エチルベンゼン9部から成る混合溶液に、重合開始剤として単量体混合物100部に対して0.025部のt−ブチルパーオキシイソプロピルモノカーボネート、連鎖移動剤として単量体混合物100部に対して0.03部のn−ドデシルメルカプタンを加えた以外はスチレン系共重合体(A−1)と同様にしてスチレン系共重合体(A−3)を得た。得られたスチレン系共重合体の物性を表1に示した。
スチレン(SM)87部、アクリル酸ブチル(BuA)8部、メタクリル酸メチル(MMA)5部、エチルベンゼン6部から成る混合溶液に、重合開始剤として単量体混合物100部に対して0.025部の2,2−ビス(4,4−ジ−パーオキシシクロヘキシル)プロパン、連鎖移動剤として単量体混合物100部に対して0.03部のn−ドデシルメルカプタンを加え、図3の工程図で示した重合ラインを用い以下の条件下で連続的に塊状重合させた。
循環式重合ライン(I)での反応温度:124℃
重合ライン(II)での反応温度:150℃
重合させて得られた混合溶液を熱交換器で215℃まで加熱し、減圧下で揮発成分を除去した後、ペレット化してスチレン系共重合体(A−4)を得た。得られたスチレン系共重合体の物性を表1に示した。
スチレン(SM)76部、アクリル酸ブチル(BuA)15部、メタクリル酸メチル(MMA)9部、エチルベンゼン9部から成る混合溶液に、重合開始剤として単量体混合物100部に対して0.025部の2,2−ビス(4,4−ジ−パーオキシシクロヘキシル)プロパン、連鎖移動剤として単量体混合物100部に対して0.03部のn−ドデシルメルカプタンを加えた以外はスチレン系共重合体(A−1)と同様にしてスチレン系共重合体(A−5)を得た。得られたスチレン系共重合体の物性を表1に示した。
スチレン(SM)82部、アクリル酸ブチル(BuA)18部、エチルベンゼン9部から成る混合溶液に、重合開始剤として単量体混合物100部に対して0.026部の2,2−ビス(4,4−ジ−パーオキシシクロヘキシル)プロパンを加え、図3の工程図で示した重合ラインを用い以下の条件下で連続的に塊状重合させた。
攪拌式反応器(2)での反応温度:115℃
循環重合ライン(I)での反応温度:132℃
非循環重合ライン(II)での反応温度:150℃
重合させて得られた混合溶液を熱交換器で215℃まで加熱し、減圧下で揮発成分を除去した後、ペレット化してスチレン系共重合体(A−6)を得た。得られたスチレン系共重合体の物性を表1に示した。
(スチレン−ブタジエン−スチレンブロック共重合体(B))
下記の各実施例及び比較例で使用したスチレン−ブタジエン−スチレンブロック共重合体(B)は、次の通りである。
シェブロンフィリップス社製SBS(商品名「KレジンKR05」)
スチレンに由来する構成単位の含有率 : 75質量%
ブタジエンに由来する構造単位の含有率 : 25質量%
MFR:7g/10min
シェブロンフィリップス社製SBS(商品名「KレジンDK11」
スチレンに由来する構成単位の含有率 : 75質量%、
ブタジエンに由来する構造単位の含有率 : 25質量%、
MFR:8g/10min。)
以下、前記スチレン−ブタジエン−スチレンブロック共重合体(B1)及び(B2)はそれぞれ「ブロック共重合体(B1)」及び「ブロック共重合体(B2)」と略記する。
各実施例及び比較例で得られたスチレン系樹脂組成物中の共役ジエン系単量体に由来する構造単位、メタクリル酸メチル(c)に由来する構造単位、及びアクリル酸ブチル(b)に由来する構造単位の含有率は、次の様にして測定した。
スチレンに由来する構造単位の場合、芳香族炭素原子:142〜146ppm
メチルメタクリレートに由来する構造単位の場合、カルボニル炭素原子:
175ppm
ブチルアクリレートに由来する構造単位の場合、酸素原子に結合するブチル基の炭素原子:63ppm
ブタジエンに由来する構造単位(ブタ−3−エン−1,2−ジイル)の場合、1,2−ビニル基を構成する末端炭素原子:114ppm
ブタジエンに由来する構造単位(ブタ−2−エン−1,4−ジイル)の場合、末端炭素原子:125〜132ppm
下記の各実施例及び比較例における成型用シートの物性評価方法は以下の通りである。
JIS K7105に準拠して、濁度、曇り度計(日本電色工業製)を用い、0.4mm厚みのシート試験片の透明性を表すヘイズ値を測定した。
デュポン衝撃試験機(東洋精機製作所製)を用い、重錘300g、撃芯先端半径6.3mm、受台半径6.3mmの条件で、厚み0.4mmのシート試験片の50%破壊エネルギーを求めた。
JIS K7161に準拠し、試験速度1mm/minで引張弾性率を測定した。
JIS K7210に準拠し、温度200℃、荷重5Kgfでメルトマスフローレートを測定した。
0.4mm厚シートを180°折り曲げ、次いでシーとを元の状態に戻した時の白化部分の太さをノギスにて実測した。
押出したシートに、フィッシュアイ、ハードスポット、シャークスキン等の外観不良が発生しなかった場合を○、発生した場合を×とした。
0.4mm厚シートを真空成形機により170×130×35(mm)の箱型に成形し、この成型品を温度65℃、湿度80%の恒温槽内に8時間放置し、成型品の変形を確認した。成型品に変形が認められなかった場合を○、変形した場合を×とした。
押出したシートの幅(W)を測定し、ダイ巾をW0として、次式よりネックインを算出した。
スチレン系共重合体(A−1)に、下記のスチレン−ブタジエン−スチレンブロック共重合体(B1)を(A−1)/(B1)=50/50の質量割合で加え、押出成形して厚さ0.4mmのシートを作成した。
シリンダー温度:210℃、Tダイ設定温度:210℃
T−ダイ リップ巾:200mm
引取り速度:1m/min
スクリュー回転数:65rpm
スチレン系共重合体(A−1)に、ブロック共重合体(B2)を(A−1)/(B2)=40/60の配合割合で加え、実施例1と同一の条件で厚さ0.4mmのシートを作成し、各種物性を測定した。測定値を表2に示した。
スチレン系共重合体(A−1)に、ブロック共重合体(B2)を(A−1)/(B2)=40/60の配合割合で、下記の押出条件にて厚さ0.4mmのシートを作成し、各種物性を測定した。
シート成形機:日立造船産業株式会社製120mm押出機
シリンダー温度:210℃、T−ダイ設定温度:210℃
T−ダイリップ巾:1030mm
引取り速度:22m/min
スクリュー回転数:60rpm
また、シートの一部を切り出し、四酸化オスミウムで染色後、ウルトラミクロトームでCD方向の断面から超薄切片を作製し、透過型電子顕微鏡(TEM)を撮影した。結果を図1に示す。
スチレン系共重合体(A−1)に、ブロック共重合体(B2)を(A−1)/(B2)30/70の配合割合で加え、実施例1と同一の条件で厚さ0.4mmのシートを作成し、各種物性を測定した。測定値を表2に示した。
スチレン系共重合体(A−2)に、ブロック共重合体(B1)を(A−2)/(B1)=50/50の配合割合で加え、実施例1と同一の条件で厚さ0.4mmのシートを作成し、各種物性を測定した。測定値を表3に示した。
スチレン系共重合体(A−3)に、ブロック共重合体(B1)を(A−3)/(B1)=50/50の質量割合で加え、実施例1と同一の条件で厚さ0.4mmのシートを作成し、各種物性を測定した。測定値を表3に示した。
スチレン系共重合体(A−1)に、ブロック共重合体(B1)と、スチレン系モノマー構成単位の含有率:43質量%、ブタジエンモノマー構造単位の含有率:57質量%のスチレン−ブタジエンブロック共重合体エラストマー(JSR社製「TR2003」)を(A−1)/(B1)/(TR2003)=40/50/10の配合の割合で加え、実施例1と同一の条件で厚さ0.4mmのシートを作成し、各種物性を測定した。測定値を表3に示した。
スチレン系共重合体(A−4)に、ブロック共重合体(B1)を(A−4)/(B1)=50/50の配合割合で加え、実施例1と同一の条件で厚さ0.4mmのシートを作成し、各種物性を測定した。測定値を表3に示した。
スチレン系共重合体(A−5)に、ブロック共重合体(B1)を(A−5)/(B1)=50/50の配合割合で加え、実施例1と同一の条件で厚さ0.4mmのシートを作成し、各種物性を測定した。測定値を表3に示した。
スチレン系共重合体(A−1)に、ブロック共重合体(B1)を(A−1)/(B1)=40/60の配合割合で加え、実施例1と同一の条件で厚さ0.4mmのシートを作成し、各種物性を測定した。測定値を表3に示した。
スチレン系共重合体(A−6)に、ブロック共重合体(B1)を(A−6)/(B1)=40/60の配合割合で加え、実施例1と同一の条件で厚さ0.4mmのシートを作成し、各種物性を測定した。測定値を表4に示した。
スチレン系共重合体(A−6)に、ブロック共重合体(B2)を(A−6)/(B2)=40/60の配合割合で加え、実施例1と同一の条件で厚さ0.4mmのシートを作成し、各種物性を測定した。測定値を表4に示した。
スチレン系共重合体(A−6)に、ブロック共重合体(B2)を(A−6)/(B2)=30/70の配合割合で加え、実施例1と同一の条件で厚さ0.4mmのシートを作成し、各種物性を測定した。測定値を表4に示した。
(2):攪拌式反応器
(3):ギヤポンプ
(4):ミキシングエレメントを内部に配設してなる管状反応器
(5):ミキシングエレメントを内部に配設してなる管状反応器
(6):ミキシングエレメントを内部に配設してなる管状反応器
(7):ギヤポンプ
(8):ミキシングエレメントを内部に配設してなる管状反応器
(9):ミキシングエレメントを内部に配設してなる管状反応器
(10):ミキシングエレメントを内部に配設してなる管状反応器
(11):ギアポンプ
(I):循環式重合ライン
(II):非循環式の重合ライン
Claims (6)
- スチレン系共重合体(A)と、スチレン系単量体の重合体ブロック(b1)及び共役ジエン系単量体の重合体ブロック(b2)から構成されるブロック共重合体(B)とを含むスチレン系樹脂組成物であって、
前記スチレン系共重合体(A)がスチレン系単量体(a)、アクリル酸ブチル(b)及びメタクリル酸メチル(c)の共重合体であり、
前記ブロック共重合体(B)が、前記重合体ブロック(b1)の層とジエン系単量体の前記重合体ブロック(b2)の層が交互に積層する多層構造を形成しており、
前記共役ジエン系単量体に由来する構造単位を原料質量比で前記スチレン系樹脂組成物中9〜25質量%の割合で含有しており
前記メタクリル酸メチル(c)に由来する構造単位を原料質量比基準で前記スチレン系樹脂組成物中1.5〜6質量%となる割合で含有しており、
かつ、
前記アクリル酸ブチル(b)に由来する構造単位を原料質量比基準で前記スチレン系樹脂組成物中2.8〜9.5質量%となる割合で含有することを特徴とするスチレン系樹脂組成物。 - 前記スチレン系共重合体(A)がスチレン系単量体(a)78〜85質量%、アクリル酸ブチル(b)6〜19質量%、及びメタクリル酸メチル(c)3〜16重量%の共重合体であり、かつ、前記ブロック共重合体(B)が、該ブロック共重合体(B)中の共役ジエン系単量体の重合体ブロック(b2)を20〜30質量%の割合で含有するものである請求項1記載のスチレン系樹脂組成物。
- 前記スチレン系共重合体(A)の質量平均分子量が25×104〜35×104であるスチレン系共重合体である請求項2記載のスチレン系樹脂組成物。
- 前記スチレン系単量体の重合体ブロック(b1)及び共役ジエン系単量体の重合体ブロック(b2)から構成されるブロック共重合体(B)が、質量平均分子量=130,000〜170,000であって、かつ、分子量分布(Mw/Mn)=1.3〜1.7のものである請求項1記載のスチレン系樹脂組成物。
- 請求項1記載のスチレン系樹脂組成物からなる成型用シート。
- 請求項1記載のスチレン系樹脂組成物からなるブリスターパッケージ。
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