JPH0762041A - 耐衝撃性重合体の製造方法 - Google Patents

耐衝撃性重合体の製造方法

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JPH0762041A
JPH0762041A JP23587493A JP23587493A JPH0762041A JP H0762041 A JPH0762041 A JP H0762041A JP 23587493 A JP23587493 A JP 23587493A JP 23587493 A JP23587493 A JP 23587493A JP H0762041 A JPH0762041 A JP H0762041A
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JP
Japan
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polymerization
polymer
styrene
impact
vinyl monomer
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JP23587493A
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English (en)
Inventor
Shuji Suyama
修治 須山
Hideyo Ishigaki
秀世 石垣
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NOF Corp
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Nippon Oil and Fats Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 グラフト効率が高く、衝撃強度の大きい耐衝
撃性重合体を製造する。 【構成】 重合開始剤を用い、ゴム状重合体を溶解した
スチレン系ビニル単量体を重合をして耐衝撃性重合体を
製造する方法において、一般式 【化3】 で示される有機過酸化物を重合開始剤として用いる耐衝
撃性重合体の製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はゴム成分のグラフト効率
が高く、衝撃強度の大きい耐衝撃性重合体の製造方法に
関する。
【0002】
【従来の技術】従来、耐衝撃性重合体としては耐衝撃性
ポリスチレン(HIPS)あるいは、耐衝撃性スチレン
−アクリロニトリル樹脂(ABS)などがあり、これら
はゴム状重合体を溶解したスチレン等のビニル単量体を
用い有機過酸化物などのラジカル重合開始剤存在下、ゴ
ム重合体とビニル単量体を重合させて製造される。その
際、衝撃強度の高い重合体を得るために種々の重合開始
剤が提案されている。例えば、特公昭52−42834
号、特開昭50−161587号、特開昭54−107
994号公報には、耐衝撃性ポリスチレン樹脂(HIP
S)の製造において、1,1−ジ−t−ブチルペルオキ
シ−3,3,5−トリメチルシクロヘキサン等の環状構
造を有するペルオキシケタールや2,5−ジ−t−ブチ
ルペルオキシ−2,5−ジメチルヘキサン等の二官能ジ
アルキルペルオキシド等を重合開始剤として用いること
により、重合速度を低下させることなく平均分子量を上
げることによって衝撃強度を改良する方法を開示してい
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】前述公知の方法は、主
として平均分子量の高い重合体を得る方法に関するもの
である。前述のように分子量を大きくすることにより重
合体の衝撃強度を上げる方法は、重合体の溶融粘度を上
げ、成形性を低下させるという欠点がある。耐衝撃性重
合体は実用に供するためには成形加工されるので、成形
性が良好である必要がある。近年ゴム成分を有する衝撃
強度の大きい耐衝撃性重合体の需要が増大している。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、特に分子
量を増大することなく、ゴム成分を有する成形性の優れ
た耐衝撃性重合体の製造法を開発する目的で、長期に亘
って研究した結果、特定の有機過酸化物を重合開始剤と
して用いることによって、ゴム成分のグラフト重合率の
高く成形性に優れ、しかも衝撃強度が高い重合体が得ら
れることを見出し、本発明を完成するに至った。即ち、
本発明は、有機過酸化物を重合開始剤としてゴム状重合
体とスチレン系ビニル単量体単独あるいはスチレン系ビ
ニル単量体と共重合可能なビニル単量体の混合物とを重
合させて耐衝撃性重合体を製造する方法において、
【化2】 で示される有機過酸化物を使用することを特徴とする耐
衝撃性重合体の製造方法に関する。
【0005】本発明において〈化2〉によって示される
有機過酸化物としては、具体的には例えば1,1−ジ−
t−ブチルペルオキシ−2−メチルシクロヘキサン、
1,1−ジ−t−アミルペオキシ−2−メチルシクロヘ
キサン、1,1−ジ−t−ヘキシルペルオキシ−2−メ
チルシクロヘキサン、1,1−ジ−t−オクチルペルオ
キシ−2−メチルシクロヘキサン、1,1−ジ−t−ブ
チルペルオキシ−2−エチルシクロヘキサン、1,1−
ジ−t−ブチルペルオキシ−2−プロピルシクロヘキサ
ン、1,1−ジ−t−ブチルペルオキシ−2−イソプロ
ピルシクロヘキサン、1,1−ジ−t−ブチルペルオキ
シ−2−sec−ブチルシクロヘキサン等が挙げられ
る。
【0006】上記のペルオキシドを重合開始剤として用
いたとき、中間体として末端に〈化2〉で示される有機
過酸化物よりも熱分解温度の高いペルオキシエステル結
合を有するポリマーが得られる。このペルオキシエステ
ル結合部分は、主に重合の後半において重合開始剤とし
て作用し、重合系中のビニル単量体の重合を開始し、更
にゴム成分へのグラフト反応を促進する。
【0007】本発明においてスチレン系ビニル単量体と
してはスチレン、α−メチルスチレン、p−メチルスチ
レン等を示すことができる。又スチレン系ビニル単量体
と共重合されるビニル単量体としては、公知のもので、
具体的には例えばアクリロニトリル;酢酸ビニル;メタ
クリル酸及びメチルメタクリレート、ブチルメタクリレ
ート、2−ヒドロキシエチルメタクリレート等のメタク
リレート類;アクリル酸及びメチルアクリレート、ブチ
ルアクリレート、、2−ヒドロキシエチルアクリレート
等のアクリレート類;フマル酸及びフマル酸エステル
類;マレイン酸及びマレイン酸エステル類;イタコン酸
及びイタコン酸エステル類;N−アルキルマレイミド類
などを示すことができる。
【0008】本発明に用いられる有機過酸化物の使用量
は、重合に供されるビニル単量体の種類により異なる
が、通常、ビニル単量体に対し0.001〜2重量%、
好ましくは0.01〜1重量%が用いられる。0.00
1重量%未満では、重合が遅くなり、又2重量%を越え
ると重合が速くなり過ぎて重合温度の制御が困難にな
る。又本発明の重合において重合を完結させるため追加
触媒を添加してもよい。
【0009】本発明においてゴム状重合体としては、ブ
タジエン、イソプレン、クロロプレンなどの共役1,3
−ブタジエン重合体、ブタジエン−スチレン共重合体、
ブタジエン−アクリロニトリル共重合体、ブタジエン−
スチレン−アクリロニトリル共重合体、イソブチレン−
アクリル酸エステル共重合体やEPDMなどを挙げるこ
とができる。本発明において、ゴム状重合体は同重合体
とビニル系単量体の合計量の通常1〜20重量%が用い
られる。1重量%未満ではゴム添加の効果が少なく、又
20重量%を超えると得られる重合体の溶融粘度が著し
く高くなり、夫々好ましくない。
【0010】本発明に用いられる重合方法としては、例
えば懸濁重合、溶液重合、塊状重合等であり、更にはそ
れらを組合せて用いることもできる。
【0011】本発明における重合温度は、通常90〜1
50℃の範囲が用いられる。重合温度が90℃未満で
は、重合速度が遅くなり経済的に不利である。又、15
0℃を超えると、重合速度が速くなり重合熱の制御が困
難になり、好ましくない。尚重合温度は一定でも、連続
あるいは段階的に昇温させながら重合を行ってもよい。
【0012】
【発明の効果】本発明の耐衝撃性重合体の製造方法は、
〈化2〉で示される重合開始剤を用いることによって、
ゴム成分のグラフト効率が高く、成形性が良好で比較的
低分子量においても衝撃強度の大きい耐衝撃性重合体を
製造することができる。
【0013】
【実施例】以下、実施例及び比較例により本発明を具体
的に説明する。尚、これらの例において、重合開始剤と
しての有機過酸化物及び重合に供されるビニル単量体の
略号は以下の通りである。 BuMC:1,1−ジ−t−ブチルペルオキシ−2−メ
チルシクロヘキサン(純度95%) HxMC:1,1−ジ−t−ヘキシルペルオキシ−2−
メチルシクロヘキサン(純度94%) Bu3M:1,1−ジ−t−ブチルペルオキシ−3,
3,5−トリメチルシクロヘキサン(商品名;パーヘキ
サ3M、日本油脂(株)製、純度90%) Bu25:2,5−ジ−t−ブチルペルオキシ−2,5
−ジメチルヘキサン(商品名;パーヘキサ25B、日本
油脂(株)製、純度92%) PB:ポリブタジエン EPDM:エチレン−プロピレン−5−エチリデン−2
−ノルボルネン共重合体(46.5/50/3.5重量
比)
【0014】実施例 1 攪拌機、冷却器、窒素ガス導入管を有する容量2000
mlの4つ口フラスコに、PB 105gを溶解したス
チレン溶液1500gとBuMC 1.71gを添加し
た。フラスコの空間部分を窒素ガスで置換した。その後
500rpmの攪拌下、100℃で4時間重合を行った
(1段目の重合)。ガスクロマトグラフ(GLC)によ
り未反応スチレン量を定量した結果、重合転化率は40
%であった。次いで、容量5000mlのステンレス製
オートクレーブに上記重合物を移し、スーパータイト
(日本化学工業(株)製、リン酸カルシウム10%分散
液)150gとニューレックスR(日本油脂(株)製、
界面活性剤)0.3gを添加したイオン交換水3000
mlを加え、オートクレーブの空間部分を窒素ガスで置
換した後密栓した。その後300rpmの攪拌下、10
0〜120℃まで4時間で連続昇温しながら重合を行っ
た(2段目の重合)。その後、冷却、濾過、乾燥してビ
ーズ状の重合体を得た。スチレンの重合転化率は99%
であった。得られたビーズ重合物を以下の方法でグラフ
ト効率を測定した。重合物1gを採取し、ソックスレー
抽出器を用いて24時間メチルエチルケトンで抽出して
ホモポリスチレンを除去した。残渣を乾燥しその重量を
測定した(A)。グラフト効率は以下の計算式を用いて
算出した。 グラフト効率(%)=(A−PB使用量)×100/P
B使用量 グラフト効率は50%であった。又、メチルエチルケト
ンで抽出されたポリスチレンの重合平均分子量は511
000であった。次に得られた重合物のメルトフローレ
ート(MI値)と機械強度を測定した。重合に使用した
ゴム、ビニル重合体、有機過酸化物の種類、量、重合体
の前記の測定結果を表1に示す。
【0015】実施例 2 実施例1において、BuMC 1.71gを用いる代わ
りに、HxMC 2.06gを用いた他は実施例1に準
じて1段目の重合を行った。その結果、スチレンの重合
転化率は44%であった。次いで、実施例1に準じて2
段目の重合を行った。スチレンの重合転化率は99%で
あった。グラフト効率は61%であった。メチルエチル
ケトンで抽出されたポリスチレンの重量平均分子量は5
22000であった。次に得られた重合物のMI値と機
械強度を測定した。重合に使用したゴム、ビニル単量
体、有機過酸化物の種類、量、重合体の前記の測定結果
を表1に示す。
【0016】比較例 1 実施例1において、BuMC 1.71gを用いる代わ
りに、Bu3M 2.37gを用いた他は実施例1に準
じて1段目の重合を行った。その結果、スチレンの重合
転化率は49%であった。次いで、実施例1に準じて2
段目の重合を行った。スチレンの重合転化率は99%で
あった。グラフト効率は41%であった。メチルエチル
ケトンで抽出されたポリスチレンの重量平均分子量は5
41000であった。次に得られた重合物のMI値と機
械強度を測定した。重合に使用したゴム、ビニル単量
体、有機過酸化物の種類、量、重合体の前記の測定結果
を表1に示す。
【0017】比較例 2 実施例1において、BuMC 1.71gを用いる代わ
りに、Bu25 1.74gを用い、重合温度110℃
に変えた他は実施例1に準じて1段目の重合を行った。
その結果、スチレンの重合転化率は45%であった。次
いで重合温度を110〜130℃に変えた他は実施例1
に準じて2段目の重合を行った。スチレンの重合転化率
は99%であった。グラフト効率は35%であった。メ
チルエチルケトンで抽出されたポリスチレンの重量平均
分子量は785000であった。次に得られた重合物の
MI値と機械強度を測定した。重合に使用したゴム、ビ
ニル単量体、有機過酸化物の種類、量、重合体の前記の
測定結果を表1に示す。表1より、重合開始剤として本
発明の〈化2〉で示される有機過酸化物を用いて得られ
た実施例1及び2に示される重合体は従来の重合開始剤
を用いて得られた比較例1の重合体とは分子量はほゞ同
じであるが、グラフト効率が高く、強度、伸び、衝撃強
度が優れていることが分かる。又同様に比較例2で得ら
れた分子量が大である重合体は強度、伸び、衝撃強度は
実施例1及び2に近い値を示しているが、分子量が大き
いことによりMI値が低下するという欠点が生じること
が分かる。
【0018】実施例 3,4 比較例 3,4 ゴム、ビニル単量体、有機過酸化物の種類、量を表1に
示すように変化させ、実施例1と同様に処理して重合体
を得た。実施例1と同様に測定した結果を表1に示す。
実施例3、比較例3はゴムとしてEPDMを用い、又実
施例4、比較例4はビニル単量体としてスチレンとアク
リロニトリル及びα−メチルスチレンとの混合物を用い
ている。表1より本発明の有機過酸化物を開始剤として
用いた場合に得られる重合体は、比較例の公知の開始剤
を用いた場合に得られる重合体に比し、グラフト効率は
高く、その物性が優れていることが分かる。
【0019】
【表1】
【0020】実施例 5 実施例1において、BuMCの使用量を0.2g、1段
目の重合温度を120℃に変えた他は、実施例1に準じ
て1段目の重合を行った。その結果、スチレンの重合転
化率は40%であった。次いで、重合温度を120〜1
40℃まで4時間で連続昇温重合し、重合3時間の時点
でt−ブチルペルオキシベンゾエート0.5gを添加し
た以外は実施例1に準じて2段目の重合を行った。スチ
レンの重合転化率は98%であった。グラフト効率は4
2%であった。メチルエチルケトンで抽出されたポリス
チレンの重合平均分子量は715000であった。次に
実施例1に準じて重合物のMI値と機械強度を測定し
た。MI値は0.8kg/10分、引張強度259kg
/cm2 、伸び8.3%、衝撃強度12.4kg・cm
/cm2 であった。 実施例 6 実施例3において、BuMCの使用量を15.0g、1
段目の重合時間を1時間に変えた他は、実施例1に準じ
て1段目の重合を行った。その結果、スチレンの重合転
化率は49%であった。次いで、重合温度を100℃で
4時間重合した以外は実施例1に準じて2段目の重合を
行った。スチレンの重合転化率は99%であった。グラ
フト効率は50%であった。メチルエチルケトンで抽出
されたポリスチレンの重量平均分子量は182000で
あった。次に実施例1に準じて重合物のMI値と機械強
度を測定した。MI値は15.0kg/10分、引張強
度205kg/cm2 、伸び4.5%、衝撃強度7.0
kg・cm/cm2 であった。 実施例5,6は有機過酸化物がビニル単量体に対して、
夫々0.014%、1.05%使用されており、本発明
の有機過酸化物はビニル単量体に対して幅広い比率で用
いられることを示している。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 有機過酸化物を重合開始剤としてゴム状
    重合体とスチレン系ビニル単量体単独あるいはスチレン
    系ビニル単量体と共重合可能なビニル単量体の混合物と
    を重合させて耐衝撃性重合体を製造する方法において、 一般式 【化1】 で示される有機過酸化物を使用することを特徴とする耐
    衝撃性重合体の製造方法。
JP23587493A 1993-08-30 1993-08-30 耐衝撃性重合体の製造方法 Pending JPH0762041A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002145968A (ja) * 2000-11-13 2002-05-22 Idemitsu Petrochem Co Ltd ブロー成形用ゴム変性スチレン系樹脂とその製造法およびブロー成形品
JP2009298836A (ja) * 2008-06-10 2009-12-24 Umg Abs Ltd 熱可塑性エラストマー、熱可塑性エラストマー組成物および成形品

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