JPH01198651A - ゴム変性スチレン系樹脂組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、衝撃強度が改良されたゴム変性スチレン系樹
脂組成物に関するものである。

さらに詳しくは、強靭化剤として使用するゴム状弾性体
の含有量、ゴム状弾性体を含有してなる軟質成分（以下
軟質成分という。）の粒子径、粒子径分布、膨潤度及び
樹脂マ）　ＩＪソックス粘度が特定の範囲内にある衝撃
強度が著しく改良されたゴム変性スチレン系樹脂組成物
に関するものである。

〈従来の技術〉 硬く脆いスチレン系樹脂の衝撃強度を改良するために、
ゴム状弾性体とスチレン系重合体とをブレンドしたり、
ゴム状弾性体の存在下にスチレン系単量体を重合させた
りして、ゴム変性スチレン系樹脂組成物を得ることは、
よく知られている。

しかしながら、ＡＢＳ樹脂と比較すると、未だ衝撃強度
は低く、コストダウン、薄肉化志向という最近の市場の
要望を受けて、ＡＢＳ樹脂と同程度の衝撃強度を持つゴ
ム変性スチレン系樹脂組成物の開発が強く望まれている
。

ゴム変性スチレン系樹脂組成物の衝撃強度改良方法とし
ては、例えば、特開昭５７−１７２９４８号公報、特開
昭５７−１８７３４５号公報、特開昭５７−１８７３４
６号公報、特開昭６０−１６６３３８号公報および特開
昭６１−８５４６１号公報などに記載されているが、い
ずれも衝撃強度改良剤として、有機ポリシロキサンを添
加したり、２種のスチレン系単量体を共重合させたもの
であり、そのような衝撃強度改良方法では、添加剤の購
入や供給設備の設置、２種のスチレン系単量体の貯蔵や
配合設備にコストがかかるという欠点を有し、また衝撃
強度の改良の程度も十分とはいえない。

〈発明が解決しようとする課題〉 本発明者らは、かかる問題を解決し、１に撃強度改良剤
を添加することなしにゴム変性スチレン系樹脂組成物の
衝撃強度を著しく改良することを目的として鋭意研究の
結果、ゴム状弾性体の含有量、軟質成分の粒子径、粒子
径分布、膨潤度及び樹脂マトリックスの極限粘度を特定
することにより、著しい衝撃強度の改良が認められるこ
とを見出し、本発明を完成するに至った。

〈課題を解決するための手段〉 すなわち本発明は、 スチレン系樹脂がマトリックスを形成し、ゴム状弾性体
を含有してなる軟質成分が粒子状に分散しているゴム変
性スチレン系樹脂組成物において、（Ａ）組成物中に分
散した軟質成分粒子の平均粒子径が０．２〜２．６μで
あり、 （Ｂ）該軟質成分の粒子径分布が０．８μ未満の範囲と
、０，８μ以上の範囲に各々極大値を持ち、（Ｃ）　ゴ
ム状弾性体の含有量が該樹脂組成物の５．０ｗｔ％以上
１０．０ｗｔ％以下であり、かつ（Ｄ）該軟質成分粒子
のトルエン中における膨潤度〔ＳＩ〕と、樹脂マトリッ
クスの極限粘度〔η〕との比〔ＳＩ〕／〔η〕が１７〜
２３の範囲にあることを特徴とするゴム変性スチレン系
樹脂組成物に関するものである。

本発明の目的を達成するには、上記のごとく、ゴム状弾
性体の含有量、軟質成分の平均粒子径、粒子径分布、膨
潤度と樹脂マ）　ＩＪフックス極限粘度との比をそれぞ
れ特定することが必要である。

以下さらに詳しく説明する。

本発明に用いるゴム変性スチレン系樹脂は、ゴム状弾性
体の存在下に、芳香族モノビニル単量体を重合せしめる
塊状重合法、または塊状−懸濁２段重合法にて、製造す
ることができる。

芳香族モノビニル単量体としては、スチレンが一般的で
はあるが、０−メチルスチレン、ｍ−メチルスチレン、
ｐ−メチルスチレン等のアルキル置換スチレンも使用で
きる。

またゴム状弾性体としては、ポリブタジェン、スチレン
−ブタジェン共重合体類、エチレン−プロピレン系共重
合体類、エチレン−プロピレン−非共役ジエンの三元共
重合体類、イソプレン重合体類、スチレン−イソプレン
共重合体類が使われるが、その中でも、ポリブタジェン
が最も好ましく使われる。ポリブタジェンとしては、シ
ス含有率の高いハイシスポリブタジェン、シス含有率の
低いローシスポリブタジェンともに用いることができる
。

本発明における、ゴム変性スチレン系樹脂組成物は、軟
質成分が粒子状に分散しており、該軟質成分の平均粒子
径は０．２〜２．６μの範囲、好ましくは０．４〜２．
３μの範囲にあることが必要である。該平均粒子径が０
．２μよりも小さくても、２．６μより大きくても衝撃
強度の改良効果は低下する。

ここで云う平均粒子径とは、ゴム変性スチレン系樹脂の
超薄切片の透過型電子顕微鏡写真を撮影し、写真中の軟
質成分粒子５００個の粒子径を測定して次式により算出
したものである。

ここでｎ＋は粒子径ＤＩの軟質成分粒子の個数である。

また、本発明において（Ｂ）該軟質成分粒子の粒子径分
布は、０．８μ未満の範囲と０４８μ以上の範囲、好ま
しくは０．５μ以下の範囲と３．０μ以上の範囲に各々
別々の極大値を持つことが必要である。粒子径分布の極
大値がただ１つであったり、極大値が上記のいずれかの
範囲だけにある場合には、衡撃強度の改良効果が認めら
れないか、または小さなものになる。

ここで云う粒子径分布は、平均粒子径測定時のｎ１１０
ｉ値から得られる分布であるが、微細な粒子の分布を測
定する特別な分析装置、例えばコールタ−カウンターの
ごとき装置を電子顕微鏡写真による測定値との差を考慮
に入れて、使用しても良い。

本発明において特定された軟質成分の平均粒子径及び粒
子径分布は、重合工程における攪拌強度“　　、重合温
度、重合間゛始剤や連鎖移動剤の量を変更することや重
合の進んだ重合液の一部を単量体にフィードバックした
り、あるいは重合槽を２つ設け、重合度の異なる重合液
を所定量抜き取って混合した後、重合を完成させる等の
方法により調節することができる。

また、軟質成分の平均粒子径、粒子径分布の異なる２種
以上のゴム変性スチレン系樹脂を所定量混合することに
より、上記の特定の平均粒子径、粒子径分布を得ること
も可能である。

また、樹脂組成物中に含有されるゴム状弾性体の量は、
５．Ｑｗｔ％以上、１０．３ｗｔ％以下、好ましくは、
５．Ｑｗｔ％以上９，３ｗｔ％以下に調節しなければな
らない。ゴム状弾性体含有量が５．Ｑｗｔ％未渦の場合
には、衝撃強度の改良効果は小さなものとなるか又は発
現しない。

ゴム状弾性体含有量が１０．９ｗｔ％を越えると、該樹
脂組成物の耐熱性や剛性が低下し、機能材料としては、
使いにくいものとなる。

さらに、軟質成分粒子のトルエン中での膨潤度〔Ｓ’ｌ
：］とゴム状弾性体を除去した樹脂マ）　ＩＪフックス
極限粘度〔η〕との比［：ＳＩ’］　／　（η〕が１７
〜２３、好ましくは１９〜２２の範囲にあることが必要
である。Ｃ３Ｉ３　／　〔η〕が１７より小さくても、
２３より大きくても、衝撃強度の改良効果は認められな
いか、または小さなものとなる。

本発明で云う膨潤度［：Ｓｒ１とは、次の方法により測
定される。すなわち、樹脂組成物１．０ｇｒを室温にお
いて、トルエン５０ｍ１に溶解し、不溶のゲル分を遠心
分離にて沈澱、回収する。次に該ゲル分を溶液のデカン
テーションによって単離し、湿った状態で秤量する。そ
の後乾燥し、再秤量する。

軟質成分の湿潤重量をＷ、　（ゲル分）、乾燥重量をｌ
ツ２とすると膨潤度〔ＳＩ〕は、次式によって定義され
る。

１！１２ 膨潤度Ｃ３Ｉ：］は、値が大きくなるほど軟質成分の架
橋度が小さく、やわらかいと考えられる。

また、樹脂マトリックスの極限粘度〔η〕は、樹脂成分
０．５ｇｒをメチルエチルケトン／メタノール＝　１０
／１溶液５０ｍ１！に溶解し、遠心分離によって不溶の
ゲル分を沈澱させた後、上澄液をメタノール１βに移し
、樹脂成分を再沈澱させる。濾過後、乾燥させた沈殿物
１００ｍｇを精秤し、３０ｒｎｌのトルエンに溶解し、
３０℃の温度でウベローデ型毛管粘度計を使って測定し
た値である。極限粘度〔η〕は値が大きいほど樹脂マト
リックスの分子量が太き（なると考えられる。

以下に実施例を示すが、本発明は実施例のみに限定され
るものではない。

〈実施例〉 実施例及び比較例に示されたアイゾツト衝撃強度は、Ｊ
　Ｉ　Ｓ　　Ｋ７１１０に基づいて測定されたものであ
る。

実施例−１ 軟質成分の平均粒子径０．２μのゴム変性ポリスチレン
（以下間ＰＳと略す）と平均粒子・径４．９μの）１１
ＰＳを９０／１０に混合した後、射出成形した。この試
料の膨潤度と樹脂マトリックスの粘度の比（以下［：Ｓ
ｒ１　／　Ｃη〕と略す〉は２０．７であり、アイゾツ
ト衝撃強度は１１．４ｋｇ　−ｃｍ　／　ｃ＋ｎもの高
い値を示した。

実施例−２ 軟質成分の平均粒子径０．２μの旧ＰＳと平均粒子径４
．９μの旧ＰＳを７５／２５に混合した後、射出成形し
た。この試料の〔ＳＩ〕／〔η〕は１９．５であり、ア
イゾツト衝撃強度は１１．３ｋｇ−Ｃｍ／Ｃｍもの高い
値を示した。

実施例−３ 軟質成分の平均粒子径０．２μの旧ＰＳと平均粒子径４
．２μの旧ＰＳを５０１５０に混合した後、射出成形し
た。この試料のＣ３ｌ）　／　Ｃη〕は２０．３であり
、アイゾツト衝撃強度は１１．１ｋｇ−ｃｍ　７ｃｍも
の高い値を示した。

比較例−１ 軟質成分の平均粒子径０．２μの旧ＰＳと平均粒子径４
．２μの旧ＰＳを５／９５に混合した後、射出成形した
。この試料の平均粒子径は４．０μであり、〔ＳＩ：］
　／　Ｃη〕が１９．２であるにもかかわらず、アイゾ
ツト衝撃強度は８．１ｋｇ−ｃｍ／ｃｍと低い値になっ
た。

比較例−２ 軟質成分の平均粒子径１．６μの旧ＰＳを射出成形した
。成形後の試料の〔ＳＩ］　／　Ｃη〕が２０．６であ
るにもかかわらず、粒子径分布の極大値が１つであるた
めに、アイゾツト衝撃強度は７．３ｋｇ−ｃｍ／ｃｍと
低い値になった。

比較例−３ 軟質成分の平均粒子径１．０μの旧ＰＳと平均粒子径１
．６μの旧ＰＳを２５／７５に混合した後、射出成形し
た。

この試料の平均粒子径は１．５μ、［Ｓｌ：］　／　［
η］は１９．４であるにもかかわらず、粒子径分布の極
大値が０．８μ以上の範囲だけにあるため、アイゾツト
衝撃強度は７．４ｋｇ−ｃｍ／ｃｍと低い値になった。

比較例−４ 軟質成分の平均粒子径０．２μと平均粒子径１．０μの
旧ＰＳを１０／９０に混合した後、射出成形した。

この試料の平均粒子径は０．９μ、粒子径分布の極大値
が、０．８μ未満と０．８μ以上の範囲に分かれている
にもかかわらず、〔ＳＩ〕／〔η〕が１６．５と小さい
ためにアイゾツト衝撃強度は７．０ｋｇ−ｃｍ／ｃｍと
低い値を示した。

実施例及び比較例をまとめると表−１のようになる。

実施例−４〜５、比較例−５〜６ 実施例−１で用いた、軟質成分の平均粒子径０゜２μの
旧ＰＳと平均粒子径４．９μの旧ＰＳを９０／１０に混
合した樹脂組成物と同一の極限粘度を有する、ゴム状弾
性体を含有していないポリスチレン樹脂（以下ＧＰＰＳ
と略す）とを９０／１０〜５０１５０の比率になるよう
に混合した後、射出成形した。これらの試料の（Ｓｌ）
　／　Ｃη〕、アイゾツト衝撃強度の測定結果を表−２
に示す。

〈発明の効果〉 本発明の樹脂組成物は、きわめて高い衝撃強度を有し、
これまでＡＢＳ樹脂が使用されてきた電気機器のハウジ
ングあるいは各種容器などにＡＢＳ樹脂の代替品として
使用でき、コストダウンにかかわる経済的価値は、きわ
めて大であると云える。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 スチレン系樹脂がマトリックスを形成し、ゴム状弾性体
   を含有してなる軟質成分が粒子状に分散しているゴム変
   性スチレン系樹脂組成物において、（Ａ）組成物中に分
   散した軟質成分粒子の平均粒子径が０．２〜２．６μで
   あり、 （Ｂ）該軟質成分の粒子径分布が０．８μ未満の範囲と
   、０．８μ以上の範囲に各々極大値を持ち、（Ｃ）ゴム
   状弾性体の含有量が該樹脂組成物の５．０ｗｔ％以上１
   ０．０ｗｔ％以下であり、かつ（Ｄ）該軟質成分粒子の
   トルエン中における膨潤度〔ＳＩ〕と、樹脂マトリック
   スの極限粘度〔η〕との比〔ＳＩ〕／〔η〕が１７〜２
   ３の範囲にあることを特徴とするゴム変性スチレン系樹
   脂組成物。