JPH07238173A - ポリスチレン系樹脂成形品 - Google Patents

ポリスチレン系樹脂成形品

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JPH07238173A
JPH07238173A JP5658394A JP5658394A JPH07238173A JP H07238173 A JPH07238173 A JP H07238173A JP 5658394 A JP5658394 A JP 5658394A JP 5658394 A JP5658394 A JP 5658394A JP H07238173 A JPH07238173 A JP H07238173A
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JP
Japan
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silicone resin
polystyrene
resin
molded article
molded product
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Pending
Application number
JP5658394A
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English (en)
Inventor
Masataka Matsude
雅隆 松手
Tsutomu Noguchi
勉 野口
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 耐摺動性と顔料の分散性とに優れ、しかも低
い材料コストのポリスチレン系樹脂成形品を提供する。 【構成】 シリコーン樹脂をポリスチレン系樹脂成形品
に0.2〜2重量%の割合で含有させる。その際、シリ
コーン樹脂が成形品の表面〜表面近傍で微小ドメインと
して偏在するようにする。シリコーン樹脂のドメインサ
イズとしては0.1〜1μmが好ましい。シリコーン樹
脂のドメインの偏在の程度としては、成形品の表面から
深さ50オングストロームまでの間で、シリコーン樹脂
が、モノマー換算で40モル%以上となるようにする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、高い耐摺動性を有する
ポリスチレン系樹脂成形品に関する。
【0002】
【従来の技術】ポリスチレン系樹脂は、耐熱性、耐衝撃
性、熱可塑性などの種々の物性に優れており、しかも比
較的安価な材料であるために、電化製品や自動車部品な
どの成形品に広く加工されている。
【0003】しかし、ポリスチレン系樹脂は一般に耐摺
動特性が十分でないという欠点を有している。従って、
他の樹脂又は金属と摺動するような部材をポリスチレン
系樹脂から成型した場合には、摩擦磨耗によりその成形
品が大きく磨り減るという問題があった。
【0004】そのため、従来、高い耐摺動性が望まれる
ような成形品を作製する場合には、ポリオキシメチレン
(POM)、ポリアミド(PA)、アクリロニトリル−
ブタジエン−スチレン樹脂(ABS)などの耐摩擦磨耗
特性に優れた材料を使用することが行われている。ある
いは、摩擦係数の小さいシリコーン樹脂をポリスチレン
系樹脂にブレンドすることが行われている。この場合、
シリコーン樹脂はポリスチレン系樹脂に対して相溶性が
低いので、シリコーン樹脂とポリスチレンとをグラフト
重合させてポリスチレン系樹脂に対する相溶性が向上し
たシリコーン樹脂変性ポリスチレンを得、これをポリス
チレン系樹脂にブレンドすることが行われている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、PO
M、PAやABSなどの耐摩擦磨耗特性に優れた材料
は、材料コストが高く、成形品の製造コストを低減でき
ないという問題があった。
【0006】また、摩擦係数の小さいシリコーン変性ポ
リスチレンを使用する場合には、シリコーン樹脂とポリ
スチレンとをグラフト重合させる工程が必要となり、操
作が繁雑となるという問題があった。また、ポリスチレ
ン変性シリコーン樹脂をポリスチレン系樹脂にブレンド
すると、カーボンブラックなどの顔料の分散性が低下す
るという問題があった。逆に、顔料の分散性を大きく低
下させない範囲で添加した場合には、成形品の耐摺動性
が不十分となるという問題があった。
【0007】本発明は、上述の問題点を解決しようとす
るものであり、耐摺動性と顔料の分散性とに優れ、しか
も低い材料コストのポリスチレン系樹脂成形品を提供す
ることを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明者は、摩擦係数の
小さいシリコーン樹脂をポリスチレン系樹脂成形品の表
面もしくは表面近傍に偏在させることにより上述の目的
を達成できることを見出し、本発明を完成させるに至っ
た。
【0009】即ち、本発明は、シリコーン樹脂を0.2
〜2重量%含有するポリスチレン系樹脂成形品であっ
て、シリコーン樹脂が成形品の表面もしくは表面近傍で
微小ドメインとして偏在していることを特徴とするポリ
スチレン系樹脂成形品を提供する。
【0010】以下、本発明を詳細に説明する。
【0011】本発明のポリスチレン系樹脂成形品は、ポ
リスチレン系樹脂とシリコーン樹脂とから構成されてい
る。ここで、シリコーン樹脂は成形品の表面もしくは表
面近傍で微小ドメインとして偏在している。このよう
に、摩擦係数の小さいシリコーン樹脂を偏在させること
により、成形品全体に対するシリコーン樹脂の添加量を
少量としても、その成形品に大きな耐摺動性を付与する
ことが可能となる。しかも、表面もしくは表面近傍を除
く成形品の大部分でのシリコーン樹脂の濃度を低い状態
に保つことができるため、成形品中の顔料の分散性に悪
影響を与えないようにすることができる。また、シリコ
ーン樹脂の使用量を少量とすることができるためにポリ
スチレン系樹脂成形品の材料コストを低く押さえること
ができる。
【0012】シリコーン樹脂のドメインサイズとして
は、小さすぎるとドメインを形成することが困難とな
り、大きすぎると摺動時にシリコーン樹脂のドメインの
塑性変形の度合いが大きくなり過ぎて成形品の表面に摩
擦特性に悪影響を及ぼすような凹凸が形成されてしま
う。従って、好ましくは0.1〜1μm、より好ましく
は0.2〜0.7μmとする。また、このようなサイズ
のシリコーン樹脂のドメインを存在させることにより、
成形品の光沢度を向上させることもできる。
【0013】また、成形品の表面又は表面近傍における
シリコーン樹脂のドメインの偏在の程度は、耐摺動性や
顔料の分散性などを考慮して、成形品の表面から好まし
くは深さ50オングストロームまでの間で、シリコーン
樹脂が、モノマー換算で、ポリスチレン系樹脂とシリコ
ーン樹脂との全量に対し好ましくは40モル%以上、よ
り好ましくは50〜90モル%となるようにする。
【0014】一方、ポリスチレン系樹脂成形品全体中の
シリコーン樹脂の含有量は、少なすぎると所望の耐摺動
性を実現できず、多すぎると顔料の分散性が低下するの
で0.2〜2重量%、好ましくは0.5〜2重量%とす
る。
【0015】なお、ポリスチレン系樹脂成形品の表面も
しくは表面近傍にシリコーン樹脂の微小ドメインを偏在
させるためには、後述するように、ポリスチレン系樹脂
とシリコーン樹脂とを溶融混合し、それを金型を用いて
常法により成形すればよい。このように、その成形品の
表面もしくは表面近傍にシリコーン樹脂の微小ドメイン
が遍在するようになる理由は、シリコーン樹脂とポリス
チレン系樹脂とが互いに相溶せず、従って、それらの溶
融混合物中でポリスチレン系ポリマー同士が凝集しよう
とするが、その力のために、シリコーン樹脂が溶融混合
物の表面方向へ押し出されるためと考えられる。このた
め、本発明の成形品の製造に際し、シリコーン樹脂とし
ては、ポリスチレン系樹脂に対する相溶性が低いものを
好ましく使用でき、従来例のように、シリコーン樹脂と
ポリスチレンとをグラフト重合させることは不要であ
る。
【0016】本発明で使用するシリコーン樹脂として
は、その重量平均分子量が低すぎると流動性が高くドメ
インを形成しにくくなり、また高すぎると溶融混合が難
しくなるので、好ましくは重量平均分子量が150,0
00〜1,000,000、より好ましくは200,0
00〜800,000のものを使用する。
【0017】また、本発明で使用するシリコーン樹脂は
基本的には直鎖状のポリジメチルシロキサン骨格を有す
るものであるが、式(a)及び(b)
【0018】
【化2】 で表される環状構造を有するものも好ましく使用するこ
とができる。これらの環状構造の存在は、FT−IR分
析により確認することができる。即ち、式(a)の3員
環構造の吸収ピークは1015cm−1付近に確認する
ことができ、式(b)の4員環構造の吸収ピークは10
85cm−1付近に確認することができる。なお、直鎖
状のポリジメチルシロキサン構造は1055cm−1
近に確認することができる。
【0019】一般に、これらの環状構造の割合が低い場
合には流動性が大きくなるという傾向が推定でき、また
高いとゴム状になるという傾向が推定できる。従って、
式(a)及び(b)の環構造をFT−IRチャートの1
055cm−1吸収ピーク比で20〜80%含有するシ
リコーン樹脂を好ましく使用することができる。
【0020】なお、本発明において使用するポリスチレ
ン系樹脂としては特に限定されず、ポリスチレンを主要
構成ポリマーとする樹脂、例えばハイインパクトポリス
チレンなどを使用することができる。また、その重量平
均分子量も使用目的などに応じて適宜決定することがで
きる。
【0021】本発明のポリスチレン系樹脂成形品は、ポ
リスチレン系樹脂とシリコーン樹脂とを、それらの溶融
する温度、好ましくは230〜280℃で、成形機内で
混合し、ステンレススチールなどからなる金型を用いて
射出成形法や、押出成形法などにより製造することがで
きる。
【0022】
【作用】本発明のポリスチレン系樹脂成形品において
は、その表面もしくは表面近傍に、摩擦係数の小さいシ
リコーン樹脂の微小ドメインが偏在する。従って、成形
品の表面を他の金属物体あるいは樹脂物体などで摺動し
た場合、ドメイン状のシリコーン樹脂が塑性変形して摩
擦抵抗を低減させることが可能となる。
【0023】また、摺動を繰り返すことにより、シリコ
ーン樹脂のドメイン同士が集まって、成形品の表面を層
状に覆うようになるので、成形品の耐摺動性を更に向上
させることができる。
【0024】
【実施例】以下、本発明を実施例により具体的に説明す
る。
【0025】実施例1 シリコーン樹脂(分子量21万、3員環構造及び4員環
構造の含有率70%)をポリスチレンに50重量%の割
合で分散させたシリコーン樹脂50%分散物(東レ・ダ
ウコーニング株式会社製)1重量部を、ハイインパクト
ポリスチレン(三井東圧化学株式会社製)99重量部に
260℃でミニマックスモールダーを用いて十分に混合
し、ステンレススチール製の金型を用いて、40×5×
2mmの大きさの短冊状の成形品を得た。この成形品の
表面もしくは表面近傍のシリコーン樹脂のドメインの平
均サイズは、電子顕微鏡による測定で0.2〜0.3μ
mであった。
【0026】実施例2 シリコーン樹脂50%分散物を2重量部と、ハイインパ
クトポリスチレン98重量部とを使用する以外は、実施
例1を繰り返すことにより短冊状の成形品を得た。ま
た、実施例1と同様にシリコーン樹脂のドメインの平均
サイズを測定したところ、0.2μmであった。
【0027】実施例3 シリコーン樹脂50%分散物を3重量部と、ハイインパ
クトポリスチレン97重量部とを使用する以外は、実施
例1を繰り返すことにより短冊状の成形品を得た。ま
た、実施例1と同様にシリコーン樹脂のドメインの平均
サイズを測定したところ、0.2μmであった。
【0028】実施例4 シリコーン樹脂50%分散物を4重量部と、ハイインパ
クトポリスチレン96重量部とを使用する以外は、実施
例1を繰り返すことにより短冊状の成形品を得た。ま
た、実施例1と同様にシリコーン樹脂のドメインの平均
サイズを測定したところ、0.2μmであった。
【0029】実施例5 側鎖にポリスチレンが導入されたシリコーン樹脂(分子
量10万、3員環構造及び4員環構造の含有率40%)
をポリスチレンに6重量%の割合で分散させたシリコー
ン樹脂6%分散物(三井東圧化学株式会社製)33重量
部を、ハイインパクトポリスチレン(三井東圧化学株式
会社製)67重量部に260℃でミニマックスモルダー
を用いて十分に混合し、ステンレススチール製の金型を
用いて、40×5×2mmの大きさの短冊状の成形品を
得た。また、実施例1と同様にシリコーン樹脂のドメイ
ンの平均サイズを測定したところ、3.0μmであっ
た。
【0030】実施例6 側鎖にポリスチレンが導入されたシリコーン樹脂(分子
量10万、3員環構造及び4員環構造の含有率50%、
日本合成ゴム株式会社製)2重量部をハイインパクトポ
リスチレン(三井東圧化学株式会社製)98重量部に2
60℃でミニマックスモルダーを用いて十分に混合し、
ステンレススチール製の金型を用いて、40×5×2m
mの大きさの短冊状の成形品を得た。また、実施例1と
同様にシリコーン樹脂のドメインの平均サイズを測定し
たところ、0.2〜0.3μmであった。
【0031】比較例1 シリコーン樹脂を使用しない以外は実施例1を繰り返す
ことにより、40×5×2mmの大きさの短冊状の成形
品を得た。
【0032】(摩擦特性試験) 1.ポリスチレン系樹脂成形品中のシリコーン樹脂量と
摩擦係数との関係を調べるために、実施例1〜4及び比
較例1の成形品を固定し、その表面で、ステンレススチ
ール製球を、5g、10g又は20gの垂直荷重をかけ
ながら移動させ、そのときの摩擦係数を摩擦測定装置
(HEIDON−22、新東科学株式会社製)で測定し
た。その結果を図1に示す。
【0033】2.摺動を繰り返すことによる摩擦係数の
変化を調べるために、実施例4〜6及び比較例1の成形
品を固定し、その表面で、ステンレススチール製球を、
5gの垂直荷重を掛けなが繰り返し往復させ、そのとき
の摩擦係数を摩擦測定装置(HEIDON−22、新東
科学株式会社製)で測定した。その結果を図2に示す。
【0034】図1から、本発明のポリスチレン系樹脂成
形品は、シリコーン樹脂を添加していない比較例1の成
形品に比べ、摩擦係数が大きく低下していることがわか
る。特に、垂直荷重が20gを超えると比較例1の成形
品は劇的に摩擦係数が増加するのに比べ、実施例1〜4
の成形品は増加せず、許容できる垂直荷重の上限が高い
ことがわかる。
【0035】図2からは、本発明のポリスチレン系樹脂
成形品は、シリコーン樹脂を添加していない比較例1の
成形品に比べ、往復回数が増加したときの摩擦係数が著
しく小さいことがわかる。また、シリコーン樹脂の分子
量が高くなると、もしくはシリコーン樹脂の環構造の割
合が多くなると相対的に摩擦係数も低下する傾向がある
ことがわかる。
【0036】
【発明の効果】本発明のポリスチレン系樹脂成形品は、
耐摺動性と顔料の分散性とに優れている。しかも低い材
料コストで得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】ポリスチレン系樹脂成形品中のシリコーン樹脂
量と摩擦係数との関係図である。
【図2】摺動の繰り返し回数と摩擦係数との関係図であ
る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C08L 55:02 83:04)

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 シリコーン樹脂を0.2〜2重量%含有
    するポリスチレン系樹脂成形品であって、シリコーン樹
    脂が成形品の表面もしくは表面近傍で微小ドメインとし
    て偏在していることを特徴とするポリスチレン系樹脂成
    形品。
  2. 【請求項2】 シリコーン樹脂のドメインサイズが0.
    1〜1μmである請求項1に記載のポリスチレン系樹脂
    成形品。
  3. 【請求項3】 成形品の表面から深さ50オングストロ
    ームまでの間で、シリコーン樹脂が、モノマー換算で4
    0モル%以上となるように偏在している請求項1又は2
    に記載のポリスチレン系樹脂成形品。
  4. 【請求項4】 シリコーン樹脂の重量平均分子量が15
    0,000〜1,000,000である請求項1〜3の
    いずれかに記載のポリスチレン系樹脂成形品。
  5. 【請求項5】 シリコーン樹脂が式(a)及び(b) 【化1】 で表される環状構造を有する請求項1〜3のいずれかに
    記載のポリスチレン系樹脂成形品。
JP5658394A 1994-03-01 1994-03-01 ポリスチレン系樹脂成形品 Pending JPH07238173A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001342264A (ja) * 2000-03-31 2001-12-11 Ge Plastics Japan Ltd 難燃性樹脂成型品

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001342264A (ja) * 2000-03-31 2001-12-11 Ge Plastics Japan Ltd 難燃性樹脂成型品

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