JPH08134117A - スチレン系樹脂の製造方法 - Google Patents

スチレン系樹脂の製造方法

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JPH08134117A
JPH08134117A JP6269807A JP26980794A JPH08134117A JP H08134117 A JPH08134117 A JP H08134117A JP 6269807 A JP6269807 A JP 6269807A JP 26980794 A JP26980794 A JP 26980794A JP H08134117 A JPH08134117 A JP H08134117A
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JP
Japan
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styrene
polymerization
polysiloxane
weight
initiator
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Withdrawn
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JP6269807A
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English (en)
Inventor
Hisami Tanda
久美 反田
Masanobu Imayoshi
正暢 今吉
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Asahi Chemical Industry Co Ltd
Original Assignee
Asahi Chemical Industry Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 工業的に容易に、ラジカル重合により、ポリ
シロキサン系ブロックを導入した、撥水性、離型性、表
面滑性など表面特性に優れたスチレン系樹脂を製造する
方法を提供する。 【構成】 スチレン系単量体を重合させるにあたり、下
記一般式(A)で示されるポリシロキサン系ブロックを
含むアゾ系開始剤をスチレン系単量体に対し0.1〜1
0wt%の割合で添加し、重合温度80以上160℃未
満の温度範囲で重合するスチレン系樹脂の製造方法。 【化1】

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、スチレン系樹脂の製造
方法に関するものである。更に詳しくは、本発明は、ポ
リシロキサン系ブロックを含むアゾ系開始剤を用いた、
表面特性を有する透明なスチレン系樹脂の製造方法に関
するものである。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】スチレ
ン系樹脂は安価で、透明性、成形性、剛性に優れた樹脂
であることから、家庭用品、電気製品、包材等の成形材
料として広く用いられてきた。利用分野が拡大するに従
い、共重合体や種々のポリマーとのブレンド、添加剤に
より、スチレン系樹脂の物性を更に向上させたり、また
新しい機能を付与する方法が開発されてきた。
【0003】例えば、スチレン系樹脂に溌水性、摺動性
を付与するため、ポリシロキサン系樹脂を用いた、いく
つかの方法が試みられてきた。それには、成型品にシリ
コーンオイルなどを塗布する方法や特開平5−1403
92号公報に示されるようにスチレン系樹脂とポリシロ
キサン系樹脂をブレンドする方法がある。しかし塗布す
る方法では、工程が1つ多く必要であり、また得られる
成形体は拭き取りによりその表面特性が減少する。ブレ
ンド物は、ポリシロキサン系樹脂とスチレン系樹脂の相
溶性が悪いため、透明で均一なものが得られない。また
ブリーアウト、強度の低下等の問題点もある。相溶性を
改善するためには、高価な相溶化剤を用いて押し出し混
練しなければならない。このような作業は樹脂に大きな
シェアがかかり、物性を低下させることにもなる。
【0004】またスチレン系重合体とシロキサン系重合
体のグラフト共重合体を得る方法も提案されている。特
開平2−117922号公報では、無水マレイン酸単位
を含有するスチレン系重合体に対して、反応性ポリシロ
キサンを反応させる方法が示されている。これらの製造
方は、多段の反応工程を必要とし、工業的に容易とはい
えない。
【0005】ブロック共重合体の製造方法としては、ア
ニオン重合(特開昭46−4646号公報)、カップリ
ング反応(特開昭53−72100号公報)が挙げられ
る。しかしこれらは反応工程が多段になったり、反応条
件が工業的に利用するには困難であったりする。以上の
ようにスチレン系樹脂にポリシロキサン系ブロックを導
入する方法は、スチレン系樹脂の特性を損ない、また製
造工程は末端基の変性などを含む、複雑なものであっ
た。本発明の目的は、これらの問題点を解決し、ポリシ
ロキサン系ブロックを導入したスチレン系樹脂の、ラジ
カル重合による容易な製造方法を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、かかる現
状を鑑み、鋭意検討を重ねた結果、ポリシロキサン系ブ
ロックを含むアゾ系開始剤を用いることにより、ポリシ
ロキサン系ブロックを導入した透明なスチレン系樹脂が
容易に得られることを見いだし、本発明に到達した。即
ち、本発明は、スチレン系単量体を重合させるにあた
り、一般式(A)
【0007】
【化2】
【0008】(式中、R1,R2,R9及びR10はそれぞ
れ独立して水素原子、低級アルキル基またはシアノ基を
表し、R3,R4,R7及びR8はそれぞれ独立して水素原
子または低級アルキル基を表し、R5及びR6はそれぞれ
独立して水素原子、アルキル基、ハロアルキル基または
フェニル基を表し、l及びpはそれぞれ独立して1〜6
の整数を表し、m及びoはそれぞれ独立して0または1
〜6の整数を表し、nは0または1〜200の整数を表
し、qは2〜20の整数を表す)で示されるポリシロキ
サン系ブロックを含むアゾ系開始剤をスチレン系単量体
当り0.1〜10重量%の割合で添加し、重合温度80
以上160℃未満の温度範囲で重合することを特徴とす
るスチレン系樹脂の製造方法、である。
【0009】以下本発明を詳細に説明する。本発明の製
造方法で用いるスチレン系単量体は、スチレン単独、ま
たはスチレンとスチレン誘導体の混合物である。スチレ
ン誘導体の代表的なものとしては、αーメチルスチレ
ン、pーメチルスチレン、pーtーブチルスチレン等を
挙げることができる。またスチレンを主体とし、スチレ
ンと共重合可能なアクリロニトリル、アクリル酸エステ
ル等との混合物でもよい。
【0010】本発明の製造方法は、分子量調整、および
/または重合溶液の粘度調整のために、適当量の溶媒を
使用することも可能である。溶媒としては、トルエン、
エチルベンゼン、キシレン等が使用できる。溶媒の使用
量は特に限定されるものではないが、15重量%を超え
ない範囲での使用が好ましい。本発明においては、スチ
レン系単量体をポリシロキサン系ブロックを含むアゾ系
開始剤の存在下で重合することが必要である。この開始
剤は前記の一般式(A)で示され、その繰り返し単位n
は、通常1〜200、より好ましくは10〜150の範
囲である。
【0011】本発明において用いる開始剤の10時間半
減期温度は、65〜85℃の温度範囲にあることが望ま
しい。65℃未満のものでは短時間で分解反応が生じ、
局部的にラジカル濃度が高くなり低分子量重合体を生成
し、好ましくない。また85℃を超えるものは重合に長
時間を要し、生産性の低下をもたらし好ましくない。ま
たこの開始剤は、通常の有機溶媒に溶解する。このよう
な開始剤としては、例えば、次に示す構造のものが挙げ
られる。
【0012】
【化3】
【0013】
【化4】
【0014】
【化5】
【0015】あるいは、上記構造式の構造単位を2つ以
上ランダムに有していてもよい。本発明で使用する一般
式(A)で示されるアゾ系開始剤は単独あるいは2種以
上を混合して用いることも可能である。また、スチレン
系重合体の製法で一般的に用いられる開始剤を併用する
こともできる。本発明においては、一般式(A)で示さ
れる開始剤の使用量はスチレン系単量体に対し0.1〜
10重量%、より好ましくは1〜5重量%の範囲であ
る。1重量%以下では、重合速度及び分子量制御の観点
から、他の開始剤を併用することが望ましい。開始剤の
スチレン系単量体に対する量が0.1重量%未満では得
られる樹脂にポリシロキサン系ブロックの効果が発現し
にくい。また10重量%を越えると初期の反応速度が著
しく増加し、得られる重合体の分子量もかなり低下する
ので、重合反応の制御からも、物性上からも好ましくな
い。
【0016】また、本発明のラジカル重合方法として
は、通常のスチレン系重合体の製造に用いられる塊状重
合、溶液重合、懸濁重合等に従い、原料スチレン系単量
体に開始剤及び所望に応じ溶媒その他必要な添加剤を加
えた混合物を、反応容器に導入し、必要に応じ加圧しな
がら加熱することによって行うことができる。反応温度
としては、80〜160℃、より好ましくは100〜1
50℃の範囲である。反応温度が80℃より低いと生産
性が低下し、工業的に不適当である。定温重合を行う場
合は、80℃〜110℃の範囲で行うことが望ましい。
また昇温重合を行う場合は、初段の温度を80〜110
℃の範囲で設定し、スチレン系単量体の転化率が20%
以上になるまで重合することが望ましい。いずれの場合
も、160℃より高温では低分子量重合体が多量に生成
して好ましくない。目標分子量が重合温度のみで調整で
きない場合は、開始剤量、溶媒量等で制御すればよい。
【0017】反応時間は一般に0.5〜20時間が好ま
しく、より好ましくは2〜10時間である。反応時間が
0.5時間より短いと反応が充分に進行しない。スチレ
ン系単量体の転化率については、特に限定されるもので
はないが、工業的な見地から、50%以上であることが
望ましい。このようにして得られた重合溶液は、ついで
未反応単量体や溶媒を除去することにより、目的とする
スチレン系樹脂を分離することができる。また、未反応
単量体及び/または溶媒を回収する前または後の任意の
段階で、スチレン系単量体に慣用されている添加剤、例
えば酸化防止剤、滑剤、可塑剤、着色剤等を添加でき
る。
【0018】本発明のスチレン系重合体の平均分子量
は、特に限定されるものではないが、重量平均(Mw)
で15万〜60万が好ましく、より好ましくは25万〜
45万とする。Mwが60万を越える場合は、溶融体の
粘度が高くなり、成形、加工性等が極端に低下し、生産
性が悪化し、実用的でない。また15万未満の場合は、
成形体の強度が低下する。ここでいうMwとは、38
℃、テトラヒドロフランを溶媒としてゲルパーミエーシ
ョンクロマトグラフィーにより測定される。通常行われ
ている様に、単分散ポリスチレンの溶出曲線より各溶出
時間における分子量を算出し、Mwを算出すればよい。
【0019】以上述べたように、本発明のスチレン系樹
脂の製造方法は、ラジカル重合反応で、ポリシロキサン
系ブロックを含み、溌水性、離型性、表面滑性、摺動
性、防汚性等の表面特性を有する透明なスチレン樹脂を
容易に得ることができる。また、このスチレン系樹脂
は、一般のスチレン系樹脂とポリシロキサン系樹脂との
相溶化剤として用いることもできる。
【0020】
【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。なお、物
性評価法を以下に記す。 対水接触角(θ) 協和界面化学(株)製、FACE接触角計、商品名CA
−D型を用いた。 メルトフローレート(MFR) ISO R113に準ずる。 ビカット軟化点(VICAT) ASTM D1525に準ずる。 Izod衝撃強度(ノッチなし) ASTM D 256−56に準ずる。 曇価 ASTM D1003に準ずる。
【0021】
【実施例1】撹拌機を備えた200mlの反応容器にス
チレン85重量部とエチルベンゼン15重量部の混合溶
液100重量部に対して、下式で示されるアゾ系開始剤
0.6重量部とt-ブチルパーオキシ3,5,5-トリメチルヘ
キサノエート0.01重量部を添加してなる重合液を加
え、これを110℃から140℃まで6時間昇温重合さ
せた。得られた生成物を加熱脱気し、未反応モノマーを
除去した後、10cm角、厚さ0.5mmの平板に圧縮
成形し、対水接触角(θ)を測定した。ポリシロキサン
(PSi)含有量(重量%)と重合結果を表1に示す。
【0022】
【化6】
【0023】
【実施例2】開始剤を実施例1で用いたアゾ系開始剤の
量を3.1重量部とした以外は、実施例1と同様に重合
を行った。ポリシロキサン含有量と重合結果を表1に示
す。
【0024】
【比較例1】開始剤を2,2-アゾビス(2-メチルブチルニ
トリル)0.054重量部のみとした以外は、実施例1
と同様に重合させた。重合結果を表1に示す。
【0025】
【実施例3】スチレン85重量部、エチルベンゼン15
重量部の混合溶液100重量部に対し、実施例1で用い
たアゾ系開始剤0.7重量部とt-ブチルパーオキシ3,5,
5-トリメチルヘキサノエート0.01重量部を添加して
なる重合液を4.3lの3槽の管型反応器に0.65l
/hで連続的に供給する。3槽の管型反応器の温度をそ
れぞれ110℃/130℃/160℃に調節する。
【0026】反応器より連続せて排出される重合体溶液
を、脱気装置を備えた押出機に導入し、ペレットとし
た。これを10cm角、厚さ0.5mmのフィルムに圧
縮成形し、対水接触角(θ)を測定した。また射出成形
にて試験片を作成し、物性を測定した。曇価は10cm
角厚さ2mmの試験片を射出成形にて作り、測定した。
結果を表2、3に示す。
【0027】
【比較例2】スチレン85重量部とエチルベンゼン15
重量部の混合溶液100重量部に対して、t-ブチルパー
オキシ3,5,5-トリメチルヘキサノエート0.03重量部
を添加してなる重合液を供給した以外は、、実施例2と
同様に重合させた。このスチレン系樹脂の曇価を測定し
た結果を表3に示す。
【0028】
【比較例3】ポリスチレン(商品名680 旭化成工業
(株)製)100重量部に対してポリジメチルシロキサ
ン(商品名TSF451 東芝シリコーン(株)製)1
重量部を加え、2軸押出機により220℃で混練押し出
しし、ペレットとした。これを射出成形し、曇価を測定
した結果を表3に示す。結果を表2、3に示す。
【0029】
【表1】
【0030】
【表2】
【0031】
【表3】
【0032】
【発明の効果】本発明のスチレン系樹脂の製造方法は、
スチレン系単量体の重合に、ポリシロキサン系ブロック
を含むアゾ系開始剤を用いることにより、工業的に容易
に、ポリシロキサン系ブロックを含むスチレン樹脂を得
ることができる。更に、得られる樹脂は、溌水性、離型
性、表面滑性、摺動性、防汚性等のポリシロキサン系樹
脂の有する特性が付与され、食品用トレーおよび食品包
装用フィルムなどとして使用することができる。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】スチレン系単量体を重合させるにあたり、
    一般式(A) 【化1】 で示されるポリシロキサン系ブロックを含むアゾ系開始
    剤をスチレン系単量体に対し0.1〜10重量%の割合
    で添加し、重合温度80以上160℃未満の温度範囲で
    重合することを特徴とするスチレン系樹脂の製造方法。
    (式中、R1,R2,R9及びR10はそれぞれ独立して水
    素原子、低級アルキル基またはシアノ基を表し、R3
    4,R7及びR8はそれぞれ独立して水素原子または低
    級アルキル基を表し、R5及びR6はそれぞれ独立して水
    素原子、アルキル基、ハロアルキル基またはフェニル基
    を表し、l及びpはそれぞれ独立して1〜6の整数を表
    し、m及びoはそれぞれ独立して0または1〜6の整数
    を表し、nは0または1〜200の整数を表し、qは2
    〜20の整数を表す。)
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1997042243A1 (fr) * 1996-05-09 1997-11-13 Takiron Co., Ltd. Copolymere sequence fonctionnel et procede de preparation correspondant
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