JPH0458486B2 - - Google Patents

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JPH0458486B2
JPH0458486B2 JP16458084A JP16458084A JPH0458486B2 JP H0458486 B2 JPH0458486 B2 JP H0458486B2 JP 16458084 A JP16458084 A JP 16458084A JP 16458084 A JP16458084 A JP 16458084A JP H0458486 B2 JPH0458486 B2 JP H0458486B2
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JP
Japan
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rubber
polybutadiene
weight
impact
polybutadiene rubber
Prior art date
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Expired
Application number
JP16458084A
Other languages
Japanese (ja)
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JPS6142521A (en
Inventor
Sadanobu Kato
Hidehiko Takizawa
Yasuo Taniguchi
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Denka Co Ltd
Original Assignee
Denki Kagaku Kogyo KK
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Publication date
Application filed by Denki Kagaku Kogyo KK filed Critical Denki Kagaku Kogyo KK
Priority to JP16458084A priority Critical patent/JPS6142521A/en
Publication of JPS6142521A publication Critical patent/JPS6142521A/en
Publication of JPH0458486B2 publication Critical patent/JPH0458486B2/ja
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Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

(産業上の利用分野) 本発明は強度、光沢及び着色性に優れた耐衝撃
性スチレン系樹脂の製造方法に関する。さらに詳
しくは、強靭化剤として使用するポリブタジエン
が特殊な構造を持つものを併用することにより、
実用的な耐衝撃強度と光沢さらに色剤による着色
性に優れた耐衝撃性スチレン系樹脂の製造方法に
関する。 (従来の技術) 従来より、ゴム変性スチレン系樹脂は未加硫ゴ
ムをスチレン系単量体に溶解し、この溶液を塊
状、溶液または塊状−懸濁重合するか、あるい
は、単純に未加硫ゴムを機械的に混合するかによ
つて、製造されてきた。特に塊状または塊状−懸
濁重合で得られるゴム変性スチレン系樹脂が工業
的には広く実施されている。この場合、強靭化剤
として通常用いられる未加硫ゴムは、ポリブタジ
エンゴムや、スチレン−ブタジエンゴムがある。
ポリブタジエンゴムは得られるゴム変性スチレン
系樹脂の低温耐衝撃性の点で、スチレン−ブタジ
エンゴムよりも優れることから最も多く使用され
ている。 しかしながら、かかるポリブタジエンゴムを強
靭化剤としたゴム変性スチレン系樹脂の持つ欠点
のひとつに色剤による着色性の悪さが挙げられ
る。ポリスチレン等、強靭化剤を含有しないスチ
レン系樹脂は本来、ポリエチレン等の他の樹脂に
比らべ、着色性の良好な樹脂であるが、耐衝撃性
を改善する目的で、ゴム状の強靭化剤が添加され
ると、その着色性が著しく損なわれる。この傾向
は、ポリブタジエンゴムを強靭化剤とする方が、
スチレン−ブタジエンゴムの場合よりも著しく、
さらに、ポリブタジエンゴムでも、リチウム系触
媒によつて溶液重合して得られるシス1,4結合
構造が25〜45%である様ないわゆる低シスポリブ
タジエンゴムよりも、チーグラー系触媒によつて
溶液重合して得られるシス1,4結合構造が90%
以上であるようないわゆる高シスポリブタジエン
ゴムの方がさらに着色性が劣る。 一般にゴム変性スチレン系樹脂は、ゴム相とポ
リスチレン相とから成る二相構造をとつている
が、ゴム変性スチレン系樹脂の着色性減退の一因
は、この二相構造にあると推察されている。つま
り、ゴム相が存在することにより透明性が低下
し、且つ、分散したゴム相は内部にスチレン系重
合体を包含したいわゆるサラミ構造を持つものの
ポリブタジエン部分が着色性が悪く、ひいては総
体としてのゴム変性スチレン系樹脂の着色性を低
下させていると考えられてきた。 一方、ゴム変性スチレン系樹脂は、テレビ外
枠、ラジオ、ビデオのハウジング等、いわゆる家
電製品を射出成形により成形し使用されることが
多いが、その場合、樹脂に要求される物性は着色
性が良く、実用的な耐衝撃性に優れることはもち
ろんであるが、合わせて、光沢も良いことが望ま
れる。一般にゴム変性スチレン系樹脂の二相構造
をなす樹脂中に分散したゴム相の大きさが光沢に
大きく関係することは知られているところであ
る。すなわち、ゴム相の大きさを小さくすれば、
光沢は良くなるが、耐衝撃性が劣り、逆に大きく
すれば、耐衝撃性は強くなるが、光沢が低下す
る。 現在までのところ、ゴム変性スチレン系樹脂の
実用的な耐衝撃性と着色性、さらに光沢について
優れたものを得る方法として満足しうるものは未
だ明らかにされていない。 これらの改良技術の開示として特開昭53−
130791号公報がある。これは強靭化剤として用い
るポリブタジエンゴムのポリマー構造を特定化し
たものである。すなわち、特開昭53−130791号公
報では、ポリブタジエンのポリマー構造として
は、1,2−ビニル結合構造は7〜35%、シス
1,4−結合構造が20〜80%、重量平均分子量
(Mw)と数平均分子量(Mn)の比(Mw/Mn)
が2.6以上、ウイリアムスの回復値が2.6mm以上で
あるポリブタジエンゴムをスチレン溶解しかかる
溶液を塊状重合または、塊状−懸濁重合すること
により、低温耐衝撃性と着色性の両特性が改良さ
れた耐衝撃性ポリスチレンを得られるとしてい
る。 しかしながら特開昭53−130791号公報記載の方
法について詳細に検討してみると、たしかに、従
来のポリブタジエンゴムに比較して、着色性と低
耐衝撃性についてある程度の改良効果が認められ
るが、実用上さらに必要な物性である光沢につい
ては満足するものは得られない。 さらに光沢を改良した技術の開示としては特開
昭59−20334号公報がある。これも又、強靭化剤
として用いるポリブタジエンゴムのポリマー構造
を特定化したものである。すなわち、特開昭59−
20334号公報では、ポリブタジエンのポリマー構
造としては、有機リチウム系触媒を用いて重合さ
せて得られるリビングポリマーとハロゲン化スズ
化合物とのカツプリング反応により得られる分岐
構造を有するゴム状重合体であつて、カツプリン
グ度が20〜80重量%、1,2−ビニル結合含有量
が30〜90%であるポリブタジエンを用いて得られ
るゴム変性熱可塑性樹脂組成物とすることにより
光沢の良い耐衝撃性ポリスチレンが得られるとし
ている。 しかしながら、特開昭59−20334号公報記載の
方法ついて詳細に検討してみると、たしかに従来
のポリブタジエンに比較して光沢の改良効果は認
められるものの実用的な耐衝撃性については満足
のいくものは得られていない。 (発明が解決しようとする問題点) 本発明者は、かかる問題を解決し、実用上重要
な上記3点の物性上のバランスが優れたゴム変性
ポリスチレン系樹脂を得るべく、鋭意研究の結
果、2種の特定なゴム状重合体を用いることによ
り、着色性、実用強度、光沢に優れたゴム変性ポ
リスチレン系樹脂を得られることを見出し、本発
明を完成するに至つた。 (問題点を解決するための手段) すなわち、本発明はポリブタジエンゴムを、ス
チレン系単量体に溶解し、かかる溶液を重合させ
て、耐衝撃性スチレン系樹脂を製造するにあた
り、(A)1,2ビニル結合構造が20〜40%、シス
1,4結合構造が15〜35%であり、重量平均分子
量(Mw)と数平均分子量(Mn)の比(Mw/
Mn)が1.2以上1.8未満、そしてカツプリング度
が50%以上であるポリブタジエンゴムと(B)1,2
ビニル結合構造が13〜30%、シス1,4結合構造
が20〜50%であり、上記Mw/Mnが2.5以上5.0以
下で、且つ、カツプリング度が50%以上であるポ
リブタジエンゴムとを(A)/(B)=3.0〜1/3の範囲で
併用することを特徴とする耐衝撃性スチレン系樹
脂の製造方法を提供するものである。 以下、本発明をさらに詳しく説明する。 まず、本発明の強靭化剤として用いるポリブタ
ジエンゴムについて述べる。本発明で用いられる
特定のポリブタジエンゴムは(A)群、(B)群ともに有
機リチウム化合物例えばn−ブチルリチウム、
sec−ブチルリチウム、t−ブチルリチウム、n
−プロピルリチウム、イソプロピルリチウム、ベ
ンジルリチウム、トリメチレンリチウム等を触媒
として溶液重合されたものである。 本発明で用いるポリブタジエンゴムは(A)群と(B)
群の併用でなければ、その目的とする実用的な耐
衝撃性、光沢および色剤による着色性に優れた耐
衝撃性スチレン系樹脂は得ることはできない。 各群のポリブタジエンゴムをさらに詳しく説明
する。 本発明で用いるポリブタジエンゴム(A)は1,2
ビニル結合構造が20〜40%、好ましくは23〜35%
であり、シス1,4結合構造が15〜35%好ましく
は18〜27%でなければならない。この範囲外のミ
クロ構造を有するポリブタジエンを使用した場合
は、得られた耐衝撃性スチレン系樹脂は着色性が
著しく劣り、実用的価値が劣る。さらに1,2ビ
ニル結合構造が40%を超えるとゴムの強靭化剤と
しての特性が劣る。さらに、ポリブタジエンゴム
の重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)
の比(Mw/Mn)が1.2以上1.8未満であることが
必要である。1.2未満であると得られた耐衝撃性
スチレン系樹脂の光沢は優れるが実用強度が弱
く、1.8以上であると実用強度はすぐれるが光沢
が出ない。又着色性も劣る。 ポリブタジエンゴム(B)は、1,2ビニル結合構
造が13〜30%、好ましくは15〜25%であり、シス
1,4結合構造が20〜50%好ましくは30〜40%で
なければならない。この範囲外のミクロ構造を有
するポリブタジエンを使用した場合、得られた耐
衝撃性スチレン系樹脂の光沢と着色性が著しく劣
り、実用的価値が劣る。さらにポリブタジエンゴ
ムの上記のMw/Mn比が2.5〜5.0であることが必
要である。2.5未満であると実用的な耐衝撃性強
度が劣り、5.0を超えると実用強度はすぐれるが
光沢ができない。 さらに、又、ポリブタジエン(A)及び(B)は該重合
体の高分子鎖が枝分れした形状を持つていること
が必要である。すなわち、3官能性あるいは4官
能性の結合剤例えば、四塩化ケイ素、モノメチル
三塩化ケイ素、四塩化スズ等によつて、カツプリ
ングされた形状を有し、カツプリングされたポリ
ブタジエンの全体に対する割例(カツプリング
度)が50%以上であることが必要である。カツプ
リング度が50%未満であると得られた耐衝撃性ス
チレン系樹脂の着色性が劣り、特にカツプリング
度が30%以下では著しく着色性が劣り、実用に耐
えない。本発明の方法にあつてはカツプリング度
は50%以上、好ましくは65%以上であることが必
要である。 この様なポリブタジエンを製造する方法は従来
公知のいかなる方法でもよいが、たとえばジメチ
ルエーテル、ジエチルエーテル、テトラヒドロフ
ラン等のエーテル類などのビニル化剤を添加して
n−ブチルリチウム、sec−ブチルリチウム等の
有機リチウム化合物を触媒とし、溶液重合を行な
い前記の様に四塩化ケイ素、四塩化スズ、四塩化
炭素等のハロゲン化合物類、アジピン酸ジエチ
ル、マレイン酸ジメチル等のジエステル類等の多
官能性結合剤で、カツプリング反応させること
〔J.Polym.Sci.Part A Vol.13p.93〜103(’65)〕
によつて行なう方法も有用であるが、本発明の特
許請求の範囲に記載の範囲を満足するならばこれ
以外の従来公知のいかなる方法を用いてもよい。 本発明ではポリブタジエンゴム(A)と(B)とを併用
することが必要であり、その併用割合は(A)/(B)=
3.0〜1/3であることが必要である。3.0を超える
と、耐衝撃性の発現が乏しく、1/3未満では光沢
が十分でない。 本発明のゴム変性スチレン系樹脂の製造方法に
おいて、ポリブタジエンゴム対スチレン系単量体
の使用割合は2〜15重量部対85〜98重量部が好ま
しい。ポリブタジエンゴムとスチレン系単量体の
含量に対し、ポリブタジエンゴムの濃度が2重量
%未満では生成樹脂の耐衝強度発現が不充分であ
り、又15重量%を越えると経済性の割合に強度向
上の程度が小さく、かつ重合系の粘度が高くなり
過ぎる等の問題が生じやすいので2〜15重量%の
範囲が最も適当である。 本発明のゴム変性スチレン系樹脂の製造方法と
しては、塊状、溶液または塊状−懸濁重合法が有
利に用いられる。 たとえば、塊状−懸濁重合法による場合は本発
明のポリブタジエンゴムをスチレン系単量体に溶
解し、かかる溶液を、アゾビスイソブチロニトリ
ル、アゾビスシクロヘキサンカーボニトリル等の
アゾ化合物や、過酸化ベンゾイル、t−ブチルパ
ーオキシベンゾエート、ジt−ブチルパーオキサ
イド、ジクミルパーオキサイド等の過酸化物など
の触媒の存在下、もしくは、不存在下にこの溶液
を撹拌下に加熱してラジカル重合させ、重合率20
〜40%に達した時点で重合溶液を、水中に懸濁さ
せて重合を続け、重合を完結させる。この際メル
カプタンなどの分子量調整剤、白色鉱油等の可塑
剤を必要に応じ適宜使用することもできる。又、
触媒、分子量調整剤を重合途中で別途加えること
も可能である。 本発明においてスチレン系単量体とは、スチレ
ン、パラメチルスチレン、t−ブチルスチレン、
α−メチルスチレン、クロルスチレン等であり、
これらの単独あるいは混合したものである。又、
これらとラジカル共重合しうる単量体、たとえ
ば、アクリロニトリル、メタクリル酸メチル、ア
クリル酸メチル等の単量体でスチレン系単量体の
一部を置き換えてもよい。 この様にして得られる耐衝撃性スチレン系樹脂
は従来のものに比較して実用的な耐衝撃性と光沢
さらに色剤による着色性に優れている。 本発明の方法によつて得られた耐衝撃性スチレ
ン系樹脂は、加工の際に色剤以外にも必要に応
じ、酸化防止剤、紫外線吸収剤、滑剤、離型剤、
充填剤等を予め添加し一連の射出成形や押出シー
ト成形等の用途に供することができる。以下に実
施例、比較例により本発明により具体的に説明す
る。本発明はこれら実施例のみに限定されるもの
ではない。 表−1に実施例を、表−2に比較例を示すが、
実施例に示される耐衝撃性スチレン系樹脂は、各
物性項目のいずれも優れており、本発明によるも
のは物性バランスが良いことが判る。 実施例 1 〔ポリブタジエンゴム(A)の製造〕 内容積100のオートクレーブに脱水精製した
ベンゼン50、n−ブチルリチウム10ミリモル及
び、ビニル化剤としてTHF(テトラヒドロフラ
ン)0.9gを仕込んだ。ブタジエン7000gを添加
し60℃で2時間重合した。得られたポリマーにカ
ツプリング剤として四塩化スズを加えて、さらに
1時間反応させた後メタノール70gを添加して重
合反応を終結させたのち、老化防止剤として、4
−メチル−2,6−ジターシヤリーブチルフエノ
ール及びトリノニルフエニルフオスフアイトをそ
れぞれ50gずつ添加し、スチームストリツピング
法によつてポリマーを析出させた。通常の乾燥法
により乾燥して得られたポリブタジエンゴムの諸
物性を第1表に示す。 〔ポリブタジエンゴム(B)の製造〕 内容積100のオートクレーブに脱水精製した
シクロヘキサン30、ベンゼン20、n−ブチル
リチウム6ミリモル及び、ビニル化剤として
THF(テトラヒドロフラン)0.21gを仕込んだ。
ブタジエン7000gを添加し60℃で2時間重合し
た。得られたポリマーにカツプリング剤として四
塩化スズを1.5ミリモル加えて、さらに1時間反
応させた後メタノール70gを添加して重合反応を
終結させたのち、老化防止剤として、4−メチル
−2,6−ジターシヤリーブチルフエノール及び
トリノニルフエニルフオスフアイトをそれぞれ50
gずつ添加し、スチームストリツピング法によつ
てポリマーを析出させた。通常の乾燥法により乾
燥して得られたポリブタジエンゴムの諸物性を第
1表に示す。 〔耐衝撃性スチレン系樹脂の製造〕 上記で得られたポリブタジエンゴム(A)とポリブ
タジエンゴム(B)を併用比率1.0とし、合せて8重
量部をスチレン92重量部に溶解したゴム溶液を、
100のオートクリーブに仕込み、ジクミルパー
オキサイド0.05重量部、ターシヤリードデシルメ
ルカプタン0.05重量部を加え、250rpmで撹拌し
た。オートクレーブ中を窒素ガスで置換してか
ら、密閉し、昇温した。110℃で4時間重合した
後、冷却し、次いで容量200のオートクレーブ
中に純水100Kg、ドデシルベンゼンスルホン酸ナ
トリウム0.5g、第三リン酸カルシウム800gを加
え、130rpmで撹拌しているところに新たに3,
3−ジターシヤリーブチルパーオキシブチリツク
アシツドエチルエステル77gを加えた前記予備重
合液70Kgを入れ、窒素置換後、密閉、昇温し、温
度110℃で3時間、120℃で3時間、135℃で4時
間重合し、冷却した。常法にしたがい中和、脱
水、乾燥した後、重合物を押出機により通常のペ
レツト形状として、耐衝撃性スチレン系樹脂を得
た。この物性測定結果を第1表に示す。 実施例 2〜3、比較例 1〜2 実施例1において得られたポリブタジエンゴム
(A)と(B)の併用比率を変えて、実施例1と同様な塊
状−懸濁重合法で実施例2〜3、比較例1〜2の
耐衝撃性スチレン系樹脂を得た。 第1表にこれらの物性測定値を示した。 実施例 4〜5 実施例1においてポリブタジエンゴム(A)及び(B)
を得たのと同様の方法でミクロ構造、カツプリン
グ度、Mw/Mnを変えたポリブタジエン試料を
得た。 ポリブタジエンゴム(A)と(B)の併用比率を変え
て、以下の条件で塊状重合を実施し、耐衝撃性ス
チレン系樹脂を得た。 重合液組成:スチレン 92重量部 ポリブタジエン 8重量部 イルガノツクス1076 1.0重量部 t−ドデシルメルカプタン 0.0002重量部 重合器:5、10、10の内容積をもつたジヤ
ケツト及び撹拌機付 重合条件: 120℃ 70rpm 2時間 140℃ 25rpm 4時間 165℃ 10rpm 4時間 未反応モノマー除去 230℃ 45分間 これを20mmφ押出機でペレツト形状にした。 第1表に物性測定結果を示す。 比較例 3〜6 実施例1においてポリブタジエンゴム(A)及び(B)
得たのと同様の方法で本発明の(A)及び(B)のポリブ
タジエンゴムを得、これと市販されている3種の
ポリブタジエンゴムを併用し、耐衝撃性スチレン
系樹脂を得た。用いた市販のポリブタジエンゴム
の銘柄と物性測定値を第2表に示す。 比較例 7、8 実施例1においてポリブタジエンゴム(A)及び(B)
を得たのと同様の方法で本発明の(A)及び(B)のポリ
ブタジエンゴムを得た。これを各々単独で使用
し、耐衝撃性スチレン系樹脂を得た。 第2表にこれらの物性測定値を示した。 ポリブタジエンゴムのミクロ組成は、赤外分光
光度計(日本分光製A−302型)を用い、二硫化
炭素を溶媒として赤外スペクトルを測定し、モレ
ロ法〔D.Morero等、Chim.6Ind.,41、758
(1959)〕によつて計算した。 ポリブタジエンのMw/Mn、カツプリング度
は、GPC〔東洋曹達製HLC−802A〕を用いて、
以下の条件で測定した。 溶媒:テトラヒドロフラン(THF) カラム:東洋曹達製 GMH−6 2Feet 2本 カラム恒温槽温度:38℃ 溶媒流量:1.5ml/min 試料濃度:0.1重量% 試料注入量:0.5ml 検出器:示差屈折計 データ処理装置:東洋曹達製 cp−8000 カツプリング度は上記GPC測定条件で得られ
たGPCデータの中で、未カツプリングゴムの分
子量及びカツプリングゴムの分子量に各々相当す
るGPCチヤート上のピーク面積比を求めてカツ
プリング%とする。 ゴム変性スチレン系樹脂の物性は次の方法で測
定した。 (1) 引張強さ:JIS−K−6871による。 (2) アイゾツト衝撃強さ:JIS−K−6871による。 (3) 落錘強度:射出成形による2mm厚の12cm×12
cmの正方形角板の中心に、、錘先端5R、錘径14
mmφ1Kgの錘を落下させ、割れの発生しない高
さ(cm)と錘重量の積で強度をあらわす。 成形機は(株)新潟鉄工所製2オンスインライン
スクリユー射出成形機SN−51Bにて、成形温
度230℃で成形した。尚、射出成形による成形
品は方向性を受け易く、外部からの力によつて
割れる際も成形流れの方向に割れ易い。この
点、落錘強度は最も方向性を見出し易いので、
本発明では実際の状況に合つた表わし方として
落錘強度を採用した。 (4) 光沢:JIS Z−8741による (5) 着色性:樹脂100重量部に対し、日本ピグメ
ント社青色顔料PSD−B−871を0.5部添加し、
射出成形により3段ステツププレートを成形
し、濃い群青色を呈し、顔料自体の色に最も近
く、着色性が最もすぐれるものをAとし、青色
が薄く灰青色を呈し、着色性が最も劣るものを
Eとし、その中間を順にB,C,Dと評価し
た。
(Industrial Application Field) The present invention relates to a method for producing an impact-resistant styrenic resin having excellent strength, gloss, and colorability. More specifically, by using polybutadiene with a special structure as a toughening agent,
The present invention relates to a method for producing an impact-resistant styrenic resin that has practical impact-resistant strength, gloss, and excellent colorability with coloring agents. (Prior art) Conventionally, rubber-modified styrenic resins have been produced by dissolving unvulcanized rubber in styrenic monomers and subjecting this solution to bulk, solution or bulk-suspension polymerization, or by simply polymerizing unvulcanized rubber. It has been manufactured by mechanically mixing rubber. In particular, rubber-modified styrenic resins obtained by bulk or bulk-suspension polymerization are widely used industrially. In this case, unvulcanized rubbers commonly used as toughening agents include polybutadiene rubber and styrene-butadiene rubber.
Polybutadiene rubber is most commonly used because it is superior to styrene-butadiene rubber in terms of the low-temperature impact resistance of the resulting rubber-modified styrenic resin. However, one of the drawbacks of rubber-modified styrenic resins using polybutadiene rubber as a toughening agent is poor coloring properties with colorants. Styrenic resins such as polystyrene that do not contain toughening agents originally have better coloring properties than other resins such as polyethylene, but in order to improve impact resistance, rubber-like toughening resins When the agent is added, the coloring property is significantly impaired. This tendency is better when using polybutadiene rubber as a toughening agent.
significantly more than in the case of styrene-butadiene rubber.
Furthermore, polybutadiene rubber can be solution-polymerized using a Ziegler-based catalyst rather than so-called low-cis polybutadiene rubber, which has a cis-1,4 bond structure of 25 to 45% and is obtained through solution polymerization using a lithium-based catalyst. 90% of the cis-1,4 bond structure obtained by
The so-called high-cis polybutadiene rubbers described above have even worse coloring properties. Rubber-modified styrenic resins generally have a two-phase structure consisting of a rubber phase and a polystyrene phase, and it is speculated that this two-phase structure is one reason why rubber-modified styrenic resins have reduced coloring properties. . In other words, the presence of the rubber phase reduces transparency, and although the dispersed rubber phase has a so-called salami structure containing a styrene polymer inside, the polybutadiene portion has poor coloring properties, and as a result, the rubber as a whole It has been thought that this reduces the colorability of modified styrenic resins. On the other hand, rubber-modified styrene resins are often used to mold so-called home appliances such as TV frames, radio and video housings by injection molding, but in this case, the physical properties required of the resin are colorability. It is desired that the material not only has good and practical impact resistance, but also has good gloss. It is generally known that the size of the rubber phase dispersed in the two-phase structure of rubber-modified styrenic resin has a large effect on gloss. In other words, if the size of the rubber phase is reduced,
The gloss will be better, but the impact resistance will be poor; on the other hand, if it is made larger, the impact resistance will be stronger, but the gloss will be lower. To date, a satisfactory method for obtaining a rubber-modified styrenic resin with excellent practical impact resistance, coloring properties, and gloss has not yet been clarified. As a disclosure of these improved techniques,
There is a publication No. 130791. This specifies the polymer structure of polybutadiene rubber used as a toughening agent. That is, in JP-A-53-130791, the polymer structure of polybutadiene is 7 to 35% 1,2-vinyl bond structure, 20 to 80% cis 1,4 bond structure, and weight average molecular weight (Mw ) and number average molecular weight (Mn) (Mw/Mn)
By dissolving a polybutadiene rubber with styrene and a Williams recovery value of 2.6 or more and a Williams recovery value of 2.6 mm or more and subjecting the solution to bulk polymerization or bulk-suspension polymerization, both low-temperature impact resistance and coloring properties are improved. It is said that high-impact polystyrene can be obtained. However, when the method described in JP-A-53-130791 is examined in detail, it is true that it has a certain degree of improvement effect in terms of colorability and low impact resistance compared to conventional polybutadiene rubber, but it is not practical. Furthermore, it is not possible to obtain a satisfactory gloss, which is a necessary physical property. JP-A-59-20334 discloses a technique that further improves gloss. This also specifies the polymer structure of polybutadiene rubber used as a toughening agent. In other words, JP-A-59-
In Publication No. 20334, the polymer structure of polybutadiene is a rubber-like polymer having a branched structure obtained by a coupling reaction between a living polymer obtained by polymerization using an organolithium catalyst and a tin halide compound, and By using a rubber-modified thermoplastic resin composition obtained using polybutadiene with a degree of coupling of 20 to 80% by weight and a content of 1,2-vinyl bonds of 30 to 90%, impact-resistant polystyrene with good gloss can be obtained. It is said that it will be done. However, when we examine the method described in JP-A No. 59-20334 in detail, we find that although it does show an improvement in gloss compared to conventional polybutadiene, it is not satisfactory in terms of practical impact resistance. has not been obtained. (Problems to be Solved by the Invention) In order to solve these problems and obtain a rubber-modified polystyrene resin that has an excellent balance of the three above-mentioned physical properties, which are important in practical terms, the present inventor has conducted extensive research and found the following: The present inventors discovered that a rubber-modified polystyrene resin with excellent colorability, practical strength, and gloss can be obtained by using two specific rubber-like polymers, leading to the completion of the present invention. (Means for solving the problem) That is, the present invention dissolves polybutadiene rubber in a styrene monomer and polymerizes the solution to produce an impact-resistant styrenic resin. , 2-vinyl bond structure accounts for 20-40%, cis-1,4 bond structure accounts for 15-35%, and the ratio of weight average molecular weight (Mw) to number average molecular weight (Mn) (Mw/
(B) 1,2
(A )/(B)=3.0 to 1/3. The present invention will be explained in more detail below. First, the polybutadiene rubber used as the toughening agent of the present invention will be described. The specific polybutadiene rubber used in the present invention includes organic lithium compounds such as n-butyllithium,
sec-butyllithium, t-butyllithium, n
- Solution polymerization using propyllithium, isopropyllithium, benzyllithium, trimethylenelithium, etc. as a catalyst. The polybutadiene rubber used in the present invention is group (A) and group (B).
Unless these groups are used in combination, it is not possible to obtain the desired impact-resistant styrenic resin that is excellent in practical impact resistance, gloss, and colorability with coloring agents. Each group of polybutadiene rubber will be explained in more detail. The polybutadiene rubber (A) used in the present invention is 1,2
Vinyl bond structure is 20-40%, preferably 23-35%
and the cis 1,4 bond structure should be 15-35%, preferably 18-27%. When a polybutadiene having a microstructure outside this range is used, the resulting impact-resistant styrenic resin has significantly poor colorability and is of poor practical value. Furthermore, if the 1,2-vinyl bond structure exceeds 40%, the properties as a rubber toughening agent will be poor. Furthermore, the weight average molecular weight (Mw) and number average molecular weight (Mn) of polybutadiene rubber
It is necessary that the ratio (Mw/Mn) is 1.2 or more and less than 1.8. When it is less than 1.2, the resulting impact-resistant styrenic resin has excellent gloss but low practical strength, and when it is 1.8 or more, it has excellent practical strength but does not have gloss. In addition, the colorability is also poor. The polybutadiene rubber (B) must have a 1,2-vinyl bond structure of 13-30%, preferably 15-25%, and a cis-1,4 bond structure of 20-50%, preferably 30-40%. If a polybutadiene having a microstructure outside this range is used, the resulting impact-resistant styrenic resin will have significantly poor gloss and colorability, and its practical value will be poor. Furthermore, it is necessary that the above Mw/Mn ratio of the polybutadiene rubber is 2.5 to 5.0. If it is less than 2.5, the practical impact resistance strength will be poor, and if it exceeds 5.0, the practical strength will be excellent but the gloss will not be achieved. Furthermore, it is necessary that the polymer chains of the polybutadienes (A) and (B) have a branched shape. That is, it has a shape coupled with a trifunctional or tetrafunctional binder such as silicon tetrachloride, monomethyl silicon trichloride, tin tetrachloride, etc. degree) must be 50% or more. If the degree of coupling is less than 50%, the coloring properties of the resulting impact-resistant styrenic resin will be poor, and in particular, if the degree of coupling is less than 30%, the coloring properties will be extremely poor and it will not be suitable for practical use. In the method of the present invention, the degree of coupling must be at least 50%, preferably at least 65%. The method for producing such polybutadiene may be any conventionally known method. Solution polymerization is carried out using a lithium compound as a catalyst, and as described above, polyfunctional binders such as halogen compounds such as silicon tetrachloride, tin tetrachloride, and carbon tetrachloride, and diesters such as diethyl adipate and dimethyl maleate are used. , coupling reaction [J.Polym.Sci.Part A Vol.13p.93-103 ('65)]
However, any other conventionally known method may be used as long as it satisfies the scope of the claims of the present invention. In the present invention, it is necessary to use polybutadiene rubber (A) and (B) together, and the ratio of their combination is (A)/(B)=
It needs to be 3.0 to 1/3. If it exceeds 3.0, the impact resistance will be poor, and if it is less than 1/3, the gloss will not be sufficient. In the method for producing a rubber-modified styrenic resin of the present invention, the ratio of polybutadiene rubber to styrene monomer is preferably 2 to 15 parts by weight to 85 to 98 parts by weight. If the concentration of polybutadiene rubber is less than 2% by weight with respect to the content of polybutadiene rubber and styrene monomer, the impact resistance strength of the resulting resin will be insufficient, and if it exceeds 15% by weight, the strength will increase at an economical rate. The most suitable range is from 2 to 15% by weight, since problems such as a small degree of oxidation and an excessively high viscosity of the polymerization system tend to occur. As a method for producing the rubber-modified styrenic resin of the present invention, bulk, solution or bulk-suspension polymerization methods are advantageously used. For example, in the case of bulk-suspension polymerization, the polybutadiene rubber of the present invention is dissolved in a styrene monomer, and the solution is mixed with an azo compound such as azobisisobutyronitrile, azobiscyclohexanecarbonitrile, or peroxide. This solution is heated with stirring in the presence or absence of a catalyst such as a peroxide such as benzoyl, t-butyl peroxybenzoate, di-t-butyl peroxide, or dicumyl peroxide to perform radical polymerization. , polymerization rate 20
When reaching ~40%, the polymerization solution is suspended in water to continue polymerization and complete the polymerization. At this time, a molecular weight regulator such as mercaptan and a plasticizer such as white mineral oil may be used as appropriate. or,
It is also possible to separately add a catalyst and a molecular weight regulator during the polymerization. In the present invention, styrenic monomers include styrene, paramethylstyrene, t-butylstyrene,
α-methylstyrene, chlorstyrene, etc.
These may be used alone or in combination. or,
A portion of the styrenic monomer may be replaced with a monomer that can radically copolymerize with these monomers, such as acrylonitrile, methyl methacrylate, and methyl acrylate. The impact-resistant styrenic resin thus obtained has excellent practical impact resistance, gloss, and colorability with coloring agents compared to conventional resins. The impact-resistant styrenic resin obtained by the method of the present invention can be processed with antioxidants, ultraviolet absorbers, lubricants, mold release agents, etc. in addition to coloring agents.
Fillers and the like can be added in advance and used for a series of applications such as injection molding and extrusion sheet molding. The present invention will be specifically explained below using Examples and Comparative Examples. The present invention is not limited only to these examples. Examples are shown in Table-1 and comparative examples are shown in Table-2.
It can be seen that the impact-resistant styrenic resins shown in Examples are excellent in all physical property items, and that the resins according to the present invention have a good balance of physical properties. Example 1 [Manufacture of polybutadiene rubber (A)] 50 mmol of dehydrated and purified benzene, 10 mmol of n-butyllithium, and 0.9 g of THF (tetrahydrofuran) as a vinylating agent were charged into an autoclave having an internal volume of 100 mm. 7000g of butadiene was added and polymerized at 60°C for 2 hours. Tin tetrachloride was added as a coupling agent to the obtained polymer, and after further reaction for 1 hour, 70 g of methanol was added to terminate the polymerization reaction, and tin tetrachloride was added as an anti-aging agent.
-Methyl-2,6-ditertiarybutylphenol and trinonylphenyl phosphorite were added in an amount of 50 g each, and the polymer was precipitated by a steam stripping method. Table 1 shows the physical properties of the polybutadiene rubber obtained by drying using a conventional drying method. [Manufacture of polybutadiene rubber (B)] 30 dehydrated cyclohexane, 20 benzene, 6 mmol of n-butyllithium, and as a vinylation agent were placed in an autoclave with an internal volume of 100.
0.21 g of THF (tetrahydrofuran) was charged.
7000g of butadiene was added and polymerized at 60°C for 2 hours. To the obtained polymer, 1.5 mmol of tin tetrachloride was added as a coupling agent, and the reaction was continued for an additional hour. After that, 70 g of methanol was added to terminate the polymerization reaction, and 4-methyl-2,6 was added as an antiaging agent. - 50 each of ditertiarybutylphenol and trinonylphenyl phosphorite;
The polymer was precipitated by a steam stripping method. Table 1 shows the physical properties of the polybutadiene rubber obtained by drying using a conventional drying method. [Manufacture of impact-resistant styrenic resin] A rubber solution in which the polybutadiene rubber (A) and polybutadiene rubber (B) obtained above were dissolved in 92 parts by weight of styrene at a combination ratio of 1.0,
The mixture was placed in a No. 100 autoclave, 0.05 parts by weight of dicumyl peroxide and 0.05 parts by weight of tertiary decyl mercaptan were added, and the mixture was stirred at 250 rpm. After purging the inside of the autoclave with nitrogen gas, it was sealed and the temperature was raised. After polymerizing at 110°C for 4 hours, it was cooled, and then 100 kg of pure water, 0.5 g of sodium dodecylbenzenesulfonate, and 800 g of tribasic calcium phosphate were added to an autoclave with a capacity of 200, and while stirring at 130 rpm, 3.
Add 70 kg of the prepolymerization solution to which 77 g of 3-ditertiary butyl peroxybutyl acid ethyl ester was added, and after purging with nitrogen, seal and raise the temperature to 110°C for 3 hours and 120°C for 3 hours. Polymerization was carried out at ℃ for 4 hours and cooled. After neutralization, dehydration, and drying according to a conventional method, the polymer was formed into a conventional pellet shape using an extruder to obtain an impact-resistant styrenic resin. The results of this physical property measurement are shown in Table 1. Examples 2-3, Comparative Examples 1-2 Polybutadiene rubber obtained in Example 1
Impact resistant styrenic resins of Examples 2 to 3 and Comparative Examples 1 to 2 were obtained by the same bulk-suspension polymerization method as in Example 1, with different combination ratios of (A) and (B). Table 1 shows the measured values of these physical properties. Examples 4-5 Polybutadiene rubber (A) and (B) in Example 1
Polybutadiene samples with different microstructures, degree of coupling, and Mw/Mn were obtained using the same method as that used for obtaining polybutadiene samples. Bulk polymerization was carried out under the following conditions by changing the ratio of polybutadiene rubber (A) and polybutadiene rubber (B) used together to obtain an impact-resistant styrenic resin. Polymerization liquid composition: Styrene 92 parts by weight Polybutadiene 8 parts by weight Irganox 1076 1.0 parts by weight t-dodecyl mercaptan 0.0002 parts by weight Polymerization vessel: Jacket with internal volume of 5, 10, 10 and a stirrer Polymerization conditions: 120°C 70 rpm 2 Time: 140°C, 25rpm, 4 hours, 165°C, 10rpm, 4 hours, unreacted monomer removed, 230°C, 45 minutes This was shaped into pellets using a 20mmφ extruder. Table 1 shows the physical property measurement results. Comparative Examples 3 to 6 Polybutadiene rubber (A) and (B) in Example 1
The polybutadiene rubbers (A) and (B) of the present invention were obtained in the same manner as above, and three types of commercially available polybutadiene rubbers were used in combination to obtain impact-resistant styrenic resins. Table 2 shows the brand of the commercially available polybutadiene rubber used and the measured physical properties. Comparative Examples 7 and 8 Polybutadiene rubber (A) and (B) in Example 1
The polybutadiene rubbers (A) and (B) of the present invention were obtained in the same manner as the polybutadiene rubbers (A) and (B) of the present invention. Each of these was used alone to obtain an impact-resistant styrenic resin. Table 2 shows the measured values of these physical properties. The microcomposition of polybutadiene rubber was determined by measuring the infrared spectrum using an infrared spectrophotometer (Model A-302 manufactured by JASCO Co., Ltd.) using carbon disulfide as a solvent, and using the Morello method [D.Morero et al., Chim.6Ind., 41, 758
(1959)]. The Mw/Mn and coupling degree of polybutadiene were determined using GPC [HLC-802A manufactured by Toyo Soda].
Measurement was performed under the following conditions. Solvent: Tetrahydrofuran (THF) Column: Toyo Soda GMH-6 2Feet 2 columns Constant temperature bath temperature: 38℃ Solvent flow rate: 1.5ml/min Sample concentration: 0.1% by weight Sample injection amount: 0.5ml Detector: Differential refractometer data Processing equipment: Toyo Soda CP-8000 Coupling degree is calculated by calculating the peak area ratio on the GPC chart corresponding to the molecular weight of uncoupled rubber and the molecular weight of coupled rubber, respectively, in the GPC data obtained under the above GPC measurement conditions. Find it and use it as coupling %. The physical properties of the rubber-modified styrenic resin were measured by the following method. (1) Tensile strength: According to JIS-K-6871. (2) Izot impact strength: According to JIS-K-6871. (3) Falling weight strength: 2mm thick 12cm x 12 by injection molding
At the center of a cm square plate, weight tip 5R, weight diameter 14
A weight of mmφ1Kg is dropped, and the strength is expressed as the product of the height (cm) at which cracks do not occur and the weight of the weight. The molding machine was a 2-ounce inline screw injection molding machine SN-51B manufactured by Niigata Tekkosho Co., Ltd., and molding was performed at a molding temperature of 230°C. It should be noted that molded products formed by injection molding are susceptible to directionality, and even when they break due to external force, they tend to break in the direction of the molding flow. In this respect, since it is easiest to find the direction of falling weight strength,
In the present invention, falling weight strength is adopted as an expression suitable for the actual situation. (4) Gloss: According to JIS Z-8741 (5) Colorability: 0.5 part of Nippon Pigment Co., Ltd. blue pigment PSD-B-871 was added to 100 parts by weight of resin.
A three-stage step plate is formed by injection molding, and the one that exhibits a deep ultramarine blue color, closest to the color of the pigment itself, and has the best coloring properties is designated A, and the one that has a pale gray-blue color and has the poorest coloring properties. was evaluated as E, and the intermediate values were evaluated as B, C, and D in order.

【表】【table】

【表】【table】

【表】【table】

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 ポリブタジエンゴムを、スチレン系単量体に
溶解し、かかる溶液を重合させて、耐衝撃性スチ
レン系樹脂を製造するにあたり、ポリブタジエン
ゴムが (A) 1,2ビニル結合構造が20〜40%、シス1,
4結合構造が15〜35%であり、重量平均分子量
(Mw)と数平均分子量(Mn)との比(Mw/
Mn)が1.2以上1.8未満、且つカツプリング度
が50%以上であるポリブタジエンゴムと、 (B) 1,2ビニル結合構造が13〜30%、シス1,
4結合構造が20〜50%であり上記Mw/Mnが
2.5以上5.0以下で、且つカツプリング度が50%
以上であるポリブタジエン との併用であり、且つ(A)/(B)=3.0〜1/3であるこ
とを特徴とする耐衝撃性スチレン系樹脂の製造方
法。 2 ポリブタジエンゴムが2〜15重量部、スチレ
ン系単量体が85〜98重量部である特許請求の範囲
第1項記載の耐衝撃性スチレン系樹脂の製造方
法。
[Scope of Claims] 1. Polybutadiene rubber is dissolved in a styrene monomer and the solution is polymerized to produce an impact-resistant styrenic resin. is 20-40%, cis1,
The 4-bond structure is 15 to 35%, and the ratio of weight average molecular weight (Mw) to number average molecular weight (Mn) (Mw/
Mn) is 1.2 or more and less than 1.8, and the degree of coupling is 50% or more, (B) 1,2 vinyl bond structure is 13 to 30%, cis 1,
The 4-bond structure is 20-50% and the above Mw/Mn is
2.5 or more and 5.0 or less, and coupling degree is 50%
A method for producing an impact-resistant styrenic resin, characterized in that it is used in combination with the above polybutadiene, and (A)/(B) = 3.0 to 1/3. 2. The method for producing an impact-resistant styrenic resin according to claim 1, wherein the polybutadiene rubber is 2 to 15 parts by weight and the styrenic monomer is 85 to 98 parts by weight.
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