JPH09151292A - ゴム変性芳香族ビニル系樹脂組成物 - Google Patents
ゴム変性芳香族ビニル系樹脂組成物Info
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- JPH09151292A JPH09151292A JP31300595A JP31300595A JPH09151292A JP H09151292 A JPH09151292 A JP H09151292A JP 31300595 A JP31300595 A JP 31300595A JP 31300595 A JP31300595 A JP 31300595A JP H09151292 A JPH09151292 A JP H09151292A
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Abstract
性のバランスに優れ,磨耗特性をも改善したスチレン系
樹脂を提供すること。 【解決手段】 連続マトリクス樹脂中にゴム状成分を分
散粒子として含有するゴム変性芳香族ビニル系樹脂に於
て、連続マトリクス樹脂の構成単位が芳香族ビニル単量
体10〜80重量%とアルキル基の炭素数が1〜2から
なる(メタ)アクリル酸アルキルエステル系単量体20
〜90重量%とを共重合して得られたものであり、該マ
トリクス樹脂100重量部に対するゴム状成分の含有量
が3〜30重量部の割合でかつ平均粒子径(D)は0.
2〜2μmの粒子状に分散しており該ゴム変性芳香族ビ
ニル系樹脂中には、25℃の粘度が10〜2000cs
tの範囲にある有機ポリシロキサン化合物が0.001
〜0.01重量%未満の範囲内で含有されていることを
特徴とする。
Description
ニル系樹脂組成物に関するものであり、特に透明性、強
度、摩耗特性等の実用物性バランスに優れたゴム変性芳
香族ビニル系樹脂組成物に関するものである。
は、線状ブロック構造のものや放射状枝分れブロック構
造のもの等種々のものが知られている。これらスチレン
−ブタジエンブロック共重合体は、その特性として透明
性に著しく優れており、一般にスチレン含有率が多くな
るに従い、ゴム質状から樹脂状に変化する。しかしなが
ら、このような樹脂状のスチレン−ブタジエンブロック
共重合体は剛性,強度が劣りさらに物性に異方性が存在
するために実用物性において劣るという欠点がある。
めにスチレン−ブタジエンブロック共重合体の屈折率に
合わせたスチレン−メタクリル酸メチル共重合体を配合
することが行われている。しかし、スチレン−ブタジエ
ンブロック共重合体にスチレン−メタクリル酸メチル共
重合体を配合することは、剛性、強度においては改善さ
れる方向であるが満足のいくレベルに達しておらず、
又、異方性も解消しない等の問題点が残されている。そ
こでゴム補強により発現する落錘衝撃強度を高める試み
等としてスチレン、メタクリル酸メチル及びブタジエン
系ゴム質重合体からなる混合溶液を重合させる方法が提
案されている。例えば特開平6−25507号公報に
は、スチレン系単量体、アクリル酸(メタクリル酸)エ
ステル単量体及びブタジエン系ゴム状弾性体からなる混
合溶液を重合させ、有機ポリシロキサンを含有させるこ
とによる外観特性、特に耐傷性の優れたゴム変性スチレ
ン系樹脂が提案されている。
たゴム変性スチレン系樹脂は剛性、強度ともに向上し物
性の異方性も解消したが、しかし、透明性(半透明)に
ついては、連続相を形成するスチレン系共重合体と屈折
率が同等又は近似したゴム状弾性体を用いることが好ま
しいとの記述は有るがその具体的な実施例もなく、実際
には有機ポリシロキサン化合物の屈折率は樹脂組成物の
屈折率と異なる為、記述されている添加量では透明性は
悪化する。従って優れた透明性を有し、物性バランス、
特に剛性と衝撃性のバランスの優れた材料については、
問題は残されたままであった。従って本発明は、かかる
現状に鑑み透明性を有し、且つ剛性と強度バランス、特
に剛性と衝撃性のバランスに優れ、磨耗特性をも改善し
たゴム変性芳香族ビニル系樹脂組成物を提供することを
目的とするものである。
成するために鋭意検討した結果、モノマーとしてスチレ
ンとメタクリル酸メチルを使用する本発明を完成するに
いたった。すなわち本発明の請求項1は、連続マトリク
ス樹脂中にゴム状成分を分散粒子として含有するゴム変
性芳香族ビニル系樹脂に於て、(イ)連続マトリクス樹
脂の構成単位が芳香族ビニル単量体80〜10重量%と
アルキル基の炭素数が1〜2からなる(メタ)アクリル
酸アルキルエステル系単量体20〜90重量%とを共重
合して得られたものであり、(ロ)該マトリクス樹脂1
00重量部に対するゴム状成分の含有量が3〜30重量
部の割合でかつ平均粒子径(D)は0.2〜2μmの粒
子状に分散しており、(ハ)該ゴム変性芳香族ビニル系
樹脂には、25℃の粘度が10〜2000cstの範囲
にある有機ポリシロキサン化合物が0.001〜0.0
1重量%未満の範囲内で含有されていることを特徴とす
るゴム変性芳香族ビニル系樹脂組成物である。
て、25℃での5重量%スチレン溶液粘度(SV)が1
0〜50cpsで一般式SBまたはSBS(但しSはス
チレンを主体とする重合体ブロック、Bはブタジエンを
主体とする重合体ブロックを示す)で表されるスチレン
含有率が10〜40重量%からなるスチレンーブタジエ
ンブロック型共重合体であることを特徴とする請求項1
記載のゴム変性芳香族ビニル系樹脂組成物である。さら
に又本発明の請求項3は 連続マトリクス樹脂中のゴム
状成分の平均粒子径D(μm)と、使用する有機ポリシ
ロキサン化合物の粘度C(cst)との関係式A=Lo
g(C0.5×D)+1.03で得られる数値が、1≦A
≦2.6を満足することを特徴とする請求項1又は請求
項2記載のゴム変性芳香族ビニル系樹脂組成物である。
発明における連続マトリクス樹脂を構成する芳香族ビニ
ル単量体としては、スチレン、α−メチルスチレン等の
側鎖アルキル置換スチレン、ビニルトルエン等の核アル
キル置換スチレン、クロルスチレン等のハロゲン化スチ
レン、ジビニルベンゼン等を挙げることができる。これ
らの単量体を単独で使用してもよいし、これらを混合し
て使用してもよい。又アルキル基の炭素数1〜2からな
る(メタ)アクリル酸低級アルキルエステル系単量体と
しては、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、ア
クリル酸メチル、アクリル酸エチルが挙げられる。これ
らの単量体を単独で使用してもよいし、これらを混合し
て使用してもよい。
成単位は、芳香族ビニル単量体80〜10重量%、好ま
しくは80〜20重量%である。10重量%未満の場合
は、透明性、流動性が低下し、また80重量%を越える
と透明性が悪くなる。またアルキル基の炭素数1〜2か
らなる(メタ)アクリル酸低級アルキルエステル単量体
は20〜90重量%、好ましくは20〜80重量%であ
る。20重量%未満では強度が悪くなり90重量%を越
えると流動性が悪く、いずれも物性のバランスを満足さ
せることができない。これら連続マトリクス樹脂を構成
する芳香族ビニル単量体と、アルキル基の炭素数1〜2
からなる低級アルキル(メタ)アクリル酸エステル系単
量体の割合は、連続マトリクス樹脂の屈折率が、用いる
ゴム状成分の屈折率にできるだけ近似させるように設定
される。連続マトリクス樹脂とゴム状成分の屈折率の差
は好ましくは0.01以内に制御することが望ましい。
透明性をそれほど必要としない用途に対しては、屈折率
を合わせる必要がない。
トリクス樹脂100重量部に対してゴム状成分の含有量
が3〜30重量部の割合でかつ平均粒子径Dは0.2〜
2μm、好ましくは0.3〜1μmとして粒子状に分散
している。ここで分散するゴム状成分としては、25℃
での5重量%スチレン溶液粘度(SV)が10〜50c
ps(センチポイズ)であり、かつ一般式SBまたはS
BS(但しSはスチレンを主体とする重合体ブロック、
Bはブタジエンを主体とする重合体ブロックを示す)で
示されるスチレン含有率が10〜40重量%のスチレン
ブタジエンブロック型共重合体が最も好ましい。ゴム状
成分中のスチレン含有量が10重量%以下のものは透明
性が悪く、40重量%以上のものは耐衝撃性が悪くな
る。これらのゴムのブロック率は特に制約はないが、好
ましくはブロックスチレン含量が結合スチレン含量の8
0重量%以上である。これら2種類のゴムはそれぞれ単
独で使用してもよいし混合して使用してもよい。
分散しており、ゴム分散粒子の平均粒径は、0.2〜2
μm、好ましくは0.3〜1μmである。平均粒径が
0.2μm未満のものは耐衝撃性が悪く、2μmを越え
るものは透明性が悪い。そして、共重合体樹脂分のゴム
分散粒子に対するグラフト率は特に限定するものではな
いが0.2〜3.0のものが良い。さらに好ましくは
0.5〜2.0のものが良い。グラフト率が0.2未満
のものは、透明性、耐衝撃性のいずれの物性とも劣り、
3.0を越えるものは特に流動性と耐衝撃性が悪くな
る。膨潤比は5〜15のものが良く、さらに好ましくは
6〜9のものが良い。膨潤比が5未満のものは耐衝撃性
が悪く、15を越えるものは透明性が悪くなる。
物には添加剤として有機ポリシロキサン化合物を用い
る。ゴム変性芳香族ビニル系樹脂に対して、有機ポリシ
ロキサン化合物を0.001〜0.01重量%未満含有
させる。ここで本発明に使用できる有機ポリシロキサン
化合物としては下記一般式で示される構造単位の繰り返
しを骨格に含むポリマーである。
ニル、エポキシ基、フッ素等があげられ、それぞれ同一
であっても異なっていてもよい。) 例えば、ポリジメチルシロキサン、ポリメチルフェニル
シロキサン、ポリジフェニルシロキサン等があげられ
る。かかる構造単位が一種のみからなるホモポリマー型
有機ポリシロキサンであっても、二種以上の組合せから
なる例えばランダム、ブロック、グラフト型共重合体の
有機ポリシロキサンであってもよい。
℃で10〜2000cst(センチストークス)と比較
的分子量の低いものが必要である。好ましくは10〜1
000cstが良い。さらに好ましくは20〜500c
stが良い。本発明で特に好ましくは、連続マトリクス
樹脂中のゴム状成分の平均粒子径D(μm)と、使用す
る有機ポリシロキサン化合物の粘度C(cst)との関
係式A=Log(C0.5×D)+1.03で得られる数
値が、1≦A≦2.6を満足するように調整することで
ある。この関係式が成立する範囲は、ゴム粒子径Dの好
ましい範囲である0.3〜1μm,有機ポリシロキサン
化合物の粘度の好ましい範囲である10〜1000cs
tの範囲内に近い場合である。粘度が10cstより低
いものは衝撃性が劣り、又、2000cstを越えると
衝撃性,伸び性が劣り、さらに、ゴム変性芳香族ビニル
系樹脂と有機ポリシロキサンを押出し機で混合する方法
やゴム変性芳香族ビニル系樹脂と有機ポシロキサンをブ
レンドし、射出成形機、シート押出し機等で成形品を成
形する時に混合する方法等を用いる場合の操作性が劣
る。
香族ビニル系樹脂に対する添加量も0.001〜0.0
1重量%未満と少量である事が必要である。添加量が
0.001重量%より少ないと衝撃性、伸び性が劣り、
0.01重量%を越えると透明性が悪化するばかりでな
く衝撃性、伸び性改善の効果も変わらない。これら重合
体の末端あるいは分子鎖中にエポキシ基、ビニル基、ア
ミノ基、アルコキシ基、フッ素等を導入したものも特に
限定されるものではない。
説明する。本発明のゴム変性芳香族ビニル系樹脂の製造
方法としては、塊状重合、溶液重合のいずれの重合法で
もよく、また回分重合、連続重合いずれの方法でも製造
される。例えば、溶液重合について説明すると各モノマ
ー種からなる混合物を重合開始剤及び連鎖移動剤によ
り、ゴム状成分及び溶媒の存在下にグラフト共重合させ
る。使用できる溶媒としてはベンゼン、トルエン、キシ
レン、エチルベンゼン等の芳香族炭化水素の他、アセト
ン、メチルエチルケトン、アセトフェノン等のケトン系
化合物や、プロピルアルコール、フェノール等のアルコ
ール系化合物を挙げることができるが、芳香族炭化水
素、ケトン化合物、アルコール系化合物を単独で使用し
てもよいし併用してもよい。溶媒の使用量は単量体混合
物100重合部に対して2〜100重量部である。
のラジカル開始剤を配合することが好ましい。用いられ
るラジカル開始剤としては、例えばベンゾイルパーオキ
サイド、アゾビスイソブチロニトリル、ラウロイルパー
キサイド等があげられ、開始剤を1種もしくは2種以上
を併用することもできる。その使用量については、特に
制限はないが、モノマー混合物100重量部に対して
0.005〜0.5重量部がよい。また、連鎖移動剤と
してはメルカプタン類、αーメチルスチレンダイマー、
モノテルペノイド系分子量調節剤(ターピノーレン)等
がある。そして、重合反応は例えば完全混合槽又はプラ
グフロー型反応器あるいはこれらを組み合せた重合プロ
セスにより適宜撹拌下で行なうのが良い。さらに反応器
間にミキサー等の撹拌機を用いてもかまわない。最終反
応槽から取り出された反応液は、従来知られている脱揮
発分装置で未反応単量体や、溶剤を除去した後、ポリマ
ーを回収し、樹脂製品とすることができる。
用量及び添加位置を変えることにより、マトリクス樹脂
の分子量を制御することができる。また、連鎖移動剤の
種類や使用量の他、撹拌条件を変えることにより、ゴム
分散粒子の粒子径を制御することができる。また、透明
性を維持させるために、重合過程で生成するポリマー組
成を変化させないような方法が用いられる。例えば、重
合途中に必要に応じて単量体を添加する方法や、連続的
に追添加する等の方法が用いられる。
液に添加して重合系へ供給する方法、重合途中で重合系
へ供給する方法、回収系の前又は後で添加する方法、ゴ
ム変性芳香族ビニル系樹脂と有機ポリシロキサンを押出
し機で混合する方法、ゴム変性芳香族ビニル系樹脂と有
機ポリシロキサンをマスターバッチ化した物を押出し機
で混合する方法、あるいは、ゴム変性芳香族ビニル系樹
脂と有機ポシロキサンをブレンドし、射出成形機、シー
ト押出し機等で成形品を成形する時に混合する方法、さ
らにはゴム変性芳香族ビニル系樹脂と有機ポリシロキサ
ンをマスターバッチ化した物を射出成形機、シート押出
し機等で成形品を成形する時に混合する方法等を用いる
事が出来、特に制約はない。
物には、有機ポリシロキサン化合物の他に例えばフォス
ファイト等の有機安定剤、カルシウム、錫等の無機安定
剤、フェノール系スルファイド系等の酸化防止剤、ベン
ゾフェノン系、サリチル酸フェニル等の紫外線吸収剤、
脂肪酸系、脂肪酸アミド系、エステル系、金属石鹸等の
滑剤、その他目的に合わせて繊維補強材、無機充填材、
顔料、可塑剤、帯電防止剤、離型剤、着色剤、難燃剤等
を適宜配合することもできるが、これらにかぎられるも
のではない。さらに、これら添加剤を樹脂に配合する際
に添加剤を単独で配合してもよいし複数種類の添加剤を
配合してもよい。さらに幾つかの樹脂とブレンドして成
形に供することもできる。又、これら添加剤は、重合プ
ロセスで添加してもよいし、押出し機,成形機を用いて
添加してもよい。又、成形品,シート,フィルム等の製
品表面の特性を改質するためにスチレン系樹脂で用いら
れている改質剤を塗布することができる。
成形によって各種成形品を成形することができる。さら
に、Tダイシート押出し機、キャスト加工装置、二軸延
伸加工装置、インフレーション加工装置等を用いて、シ
ートやフィルムに成形することができる。得られた成形
品は、その優れた透明性、耐衝撃性を利用して、カバー
類、ケース類、日用雑貨等に使用される。
に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定さ
れるものではない。実施例等における物性測定の試験方
法は次の通りである。 (1)シート成形品 (イ)落錘衝撃試験(FI);厚み0.6mmの試験片
を、JIS−K7124に準じて測定した。錘は1/4
インチのものを使用した。 (ロ)引張り強度; 厚み0.6mmの試験片を、JI
S−K7124に準じて測定した。 (ハ)磨耗特性;厚み0.6mmの試験片を、JIS−
K7204に準じて測定した。
2.7×6.35mmのノッチ付き試験片をASTM−
D256に準じて測定した。 (ロ)曇価の差;厚み3.0mmの試験片を、JISー
K6714に準じて曇価を測定し、有機ポリシロキサン
化合物を添加する前の曇価との差を表示した。
する。 (イ)ゴム分散粒子の平均粒子径(D50);樹脂を四酸
化オスミウム染色し超薄切片法による透過型電子顕微鏡
写真より200〜1000個のゴム粒子径を測定し、重
量平均粒子径を求める。楕円形をしている場合は、長径
aと短径bとの平均即ち(a+b)/2をもって粒子径
とする。 (ロ)グラフト率(g);試料A(約1gを精秤)をア
セトン/メチルエチルケトンの1/1の混合溶剤30c
cに投入し、不溶分を遠心分離法にて分離して乾燥し不
溶分の重量(B)を精秤し次の式で求める。但しC0は
試料A中のゴム状重合体の含有率を示す。 グラフト率(g)=[(B/A)−C0]/C0
トルエン30mlに投入し、1時間撹拌して溶解させた
後、遠心分離して上澄みを除去し、残存した膨潤物の重
量(E)を精秤した結果より、下記式により決定される
特性値とする。 膨潤比=E/D
チル(MMA)を使用し、ゴム状成分としてスチレン分
含有量が25重量%でスチレン溶液が25cpsである
ブロック型スチレンーブタジエンゴム(bーSBR)を
使用した。マトリクス樹脂組成(重量%)とマトリクス
樹脂100重量部に対するゴム含有率(重量部)及び分
散粒子径の異なる3種類のゴム変性芳香族ビニル系樹脂
試料1〜3を得てその分析値を表−1にまとめて記載す
る。
0.005重量%加え、30mm単軸押出し機を用いて
厚さ0.6mmのシートを成形した。所定の試験片をダ
ンベルカッターで切り抜いて作成した。又、型締力15
Tonの射出成形機を用い所定のアイゾット衝撃強度用
試験片を成形した。得られた測定結果を表−2に記載す
る。
0.007重量%加え、実施例1と同様に成形した。得
られた測定結果を表−2に記載する。
0.009重量%加え、実施例1と同様に成形した。得
られた測定結果を表−2に記載する。
0.009重量%加え、実施例1と同様に成形した。得
られた測定結果を表−2に記載する。
0.009重量%加え、実施例1と同様に成形した。得
られた測定結果を表−2に記載する。
を0.009重量%加え、実施例1と同様に成形した。
得られた測定結果を表−2に記載する。
物を0.009重量%加え、実施例1と同様に成形し
た。得られた測定結果を表−2に記載する。
0.009重量%加え、実施例1と同様に成形した。得
られた測定結果を表−2に記載する。
例1と同様に成形した。得られた測定結果を表−3に記
載する。
0.01重量%加え、実施例1と同様に成形した。得ら
れた測定結果を表−3に記載する。
0.02重量%加え、実施例1と同様に成形した。得ら
れた測定結果を表−3に記載する。
物を0.01重量%加え、実施例1と同様に成形した。
得られた測定結果を表−3に記載する。
物を0.009重量%加え、実施例1と同様に成形し
た。得られた測定結果を表−3に記載する。
香族ビニル系樹脂組成物は、芳香族ビニル単量体とアル
キル基の炭素数が1〜2からなる(メタ)アクリル酸ア
ルキルエステル系単量体を共重合した連続マトリクス樹
脂中にゴム状成分を分散粒子として含有し、特定の粘度
(分子量)を有する有機ポリシロキサン化合物を混合し
たものであり、透明性を有し、強度,磨耗特性等の実用
物性バランスに優れていることから容器,ブリスターパ
ック,一般,工業用容器ケース等の成形加工、及びフィ
ルム等からの包装フィルム、シート加工、発泡成形用等
に好適に適用しうるものである。
Claims (3)
- 【請求項1】 連続マトリクス樹脂中にゴム状成分を分
散粒子として含有するゴム変性芳香族ビニル系樹脂に於
て、(イ)連続マトリクス樹脂の構成単位が芳香族ビニ
ル単量体80〜10重量%とアルキル基の炭素数が1〜
2からなる(メタ)アクリル酸アルキルエステル系単量
体20〜90重量%とを共重合して得られたものであ
り、(ロ)該マトリクス樹脂100重量部に対するゴム
状成分の含有量が3〜30重量部の割合でかつ平均粒子
径Dは0.2〜2μmの粒子状に分散しており、(ハ)
該ゴム変性芳香族ビニル系樹脂には25℃の粘度が10
〜2000cstの範囲にある有機ポリシロキサン化合
物が0.001〜0.01重量%未満の範囲内で含有さ
れていることを特徴とするゴム変性芳香族ビニル系樹脂
組成物。 - 【請求項2】 ゴム状成分は、25℃での5重量%スチ
レン溶液粘度(SV)が10〜50cpsで一般式SB
またはSBS(但しSはスチレンを主体とする重合体ブ
ロック、Bはブタジエンを主体とする重合体ブロックを
示す)で表されるスチレン含有率が10〜40重量%か
らなるスチレンーブタジエンブロック型共重合体である
ことを特徴とする請求項1記載のゴム変性芳香族ビニル
系樹脂組成物。 - 【請求項3】 連続マトリクス樹脂中のゴム状成分の平
均粒子径D(μm)と使用する有機ポリシロキサン化合
物の粘度C(cst)との関係式A=Log(C0.5×
D)+1.03で得られる数値が、1≦A≦2.6を満
足することを特徴とする請求項1又は請求項2記載のゴ
ム変性芳香族ビニル系樹脂組成物。
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP31300595A JP3591945B2 (ja) | 1995-11-30 | 1995-11-30 | ゴム変性芳香族ビニル系樹脂組成物 |
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---|---|---|---|
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Publication Number | Publication Date |
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JPH09151292A true JPH09151292A (ja) | 1997-06-10 |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003048926A (ja) * | 2001-08-06 | 2003-02-21 | Denki Kagaku Kogyo Kk | ゴム変性芳香族ビニル系共重合樹脂組成物およびその製造方法 |
WO2006116440A3 (en) * | 2005-04-26 | 2007-03-08 | Shiloh Ind Inc | Acrylate-based sound damping material and method of preparing same |
-
1995
- 1995-11-30 JP JP31300595A patent/JP3591945B2/ja not_active Expired - Fee Related
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JP2008539108A (ja) * | 2005-04-26 | 2008-11-13 | シロー インダストリーズ インコーポレイテッド | アクリルレート系減音材及びその製造方法 |
US7973106B2 (en) * | 2005-04-26 | 2011-07-05 | Shiloh Industries, Inc. | Acrylate-based sound damping material and method of preparing same |
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