JPS63314258A - 耐衝撃性ポリ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、良好な光沢、剛性及び耐熱性を有し、しかも
耐衝撃性、特に落錘衝撃強度の大きいゴム変性ポリスチ
レン系樹脂組成物に関するものである。

［従来の技術］ ゴム状物質を粒子状で分散して配合したポリスチレン系
樹脂組成物は、耐衝撃性、成形加工性及び光沢性が良好
なため、各種電気部品材料、事務用品材料、容器材料、
自動車部品材料などとして広く用いられている。

ところで、この種の樹脂組成物の中で、最も優れた物性
を示すものとして、ＡＢＳ樹脂を挙げることができるが
、このものはアクリル成分を含有するためコＸト高にな
るのを免れず、汎用材料として利用するには著しく不利
になる。このような問題を解決する目的で、アクリル成
分を省いたゴム変性ポリスチレン系樹脂組成物が多数提
案されているが、いずれも一長一短があり、ＡＢＳ樹脂
に匹敵する物性を有するものはまだ知られていない。

例えば、アクリル成分を省略することによりそこなわれ
る光沢性を向上させるために、ゴム状物質を粒径０．５
〜１．５ｐｙａのミクロ構造にして配合したゴム変性ポ
リスチレン系樹脂組成物（特公昭Ｈ−５０４８８号公報
）、優れた耐衝撃性を保持しながら、成形加工性及び外
観を改良するために、高級第三アミンを添加したゴム変
性ポリスチレン系樹脂ぐ特開昭６１−２０９２４５号公
報）などが提案されているが、ゴム状物質を微細化して
分散させると耐衝撃性、特に落錘衝撃強度が低下するし
、また高級第三アミンを含何するものも、耐衝撃性の向
上の点では必ずしも満足しうる結果は得られていない。

他方、ゴム変性ポリスチレン系樹脂に対し、ポリシロキ
サンを添加したもの（特開昭５３−１２４５６］号公報
、特開昭５５−３４９４号公報、特開昭５７−１８７３
４５号公報、特開昭５７−１！１７３４６号公報）やソ
ルビタン脂肪酸エステルを添加したもの（特公昭５ｌ−
８９Ｈ号公報）も提案されているが、ポリシロキサンを
添加しても耐衝撃性や光沢の改良は不十分であるし、ま
たソルビタン脂肪酸エステルを添加したものは耐衝撃性
は向上するが熱安定性が低下し、黄変する傾向がある。

［発明が解決し、ようとする問題点］ 本発明は、従来のゴム変性ポリスチレン系樹脂がもつ欠
点を克服し、耐衝撃性、特に落錘衝撃強度が優れ、しか
も良好な光沢、剛性及び耐熱性を有する新規なゴム変性
ポリスチレン系樹脂組成物を提供することを目的として
なされたものである。

［問題点を解決するための手段］ 本発明者らは、ＡＢＳ樹脂に匹敵する優れた物性を有す
るゴム変性ポリスチレン系樹脂を開発するために鋭意研
究を重ねた結果、ゴム状物質を粒径０．５〜１．２μｍ
という微細粒子として分散させたポリスチレン系樹脂に
対して、ポリジメチルシロキサンとソルビタン脂肪酸エ
ステルを組み合わせて添加した場合には、優れた耐衝撃
性を示す上に、光沢、剛性、耐熱性も改善されることを
見出し、この知見に基づいて本発明をなすに至った。

すなわち、本発明は、ゴム状物質１〜１５重量％を平均
粒径０．５〜１．２μｍの粒子状に分散して配合したポ
リスチレン系樹脂に対し、該樹脂１００重量部当り、ポ
リジメチルシロキサン０．００５〜０．８重量部及びソ
ルビタン脂肪酸エステル０．３〜３．０重量部を含有さ
せたことを特徴とする耐衝撃性ポリスチレン系樹脂組成
物を提供するものである。

本発明のポリスチレン系樹脂は、スチレン系単量体、例
えばスチレン、σ−メチルスチレン、０−メチルスチレ
ン、ｐ−メチルスチレン、鳳−メチルスチレン、２．４
・ジメチルスチレン、ｐ−エチルスチレン、ｐ−第三ブ
チルスチレン、α、ｐ−ジメチルスチレンなどの中から
選ばれた少なくとも１種を重合することによって得られ
るものである。

また、このポリスチレン系樹脂中に配合するゴム状物質
としては、従来のゴム変性ポリスチレン系樹脂に用いら
れているゴム状物質の中から任意に選択して使用するこ
とができる。このようなゴム状物質の例としては、リチ
ウム系触媒を用いてブタジェンを溶液重合することによ
り得られる。

シス−１，４体含量２５〜４５％の低シスポリブタジェ
ンゴムや、チーグラー系触媒を用いてブタジェンを溶液
重合して得られるシス−１，４体含量９０％以上の高シ
スポリブタジエンゴムなどがある。このゴム状物質は単
独で用いてもよいし、２種以上混合して用いてもよい。

本発明組成物においては、このゴム状物質を平均ゴム粒
子径Ｏ，Ｓ〜１．２μｍ１好ましくは０．６〜１．１μ
ｍの粒子としてポリスチレン系樹脂中に分散させること
が必要であるが、これはあらかじめ調製したゴム状物質
の存在下で、前記したスチレン系単量体をかきまぜなが
ら塊状重合まｌ；は塊状懸濁重合させることによって行
うことができる。

この場合の平均粒径は、得られた樹脂の超薄切片法に従
って透過型電子顕微鏡写真（拡大倍率１０．０００倍）
を撮影し、写真中の分散粒子８００〜２．Ｇｏ。

個の粒子について粒径を測定することによって求められ
る。この際電子顕微鏡写真に写る分散粒子は、通常完全
な円形となっていないので、長手方向径鳳と短幅方向径
すとを測定し、次式に従って平均ゴム粒子径Ｄｓ（μｍ
）を算出する。

粒　　　　　　径　（Ｄ）−ＪＴ７７ 平均ゴム粒子径（Ｄｓ）−Σｎ１Ｄｉ”／ΣａｉＤｉ２
本発明組成物において、上記のゴム状物質の平均ゴム粒
子径が０．５μｍ未満になると、耐衝撃性が低下するし
、また１、２μｍよりも大きくなると光沢、剛性及び耐
熱性が低下する。

このゴム状物質は、ポリスチレン系樹脂中に、１〜１５
重量％の範囲の割合で配合される。この量が１重量％未
満になると耐衝撃性が不十分になるし、また１５重量％
を越すと、剛性、耐熱性などが劣化する。

次に、本発明組成物に添加するポリジメチルシロキサン
は、一般式 で示される化学構造を有するケイ素化合物である。

本発明においては、このポリジメチルシロキサンの中で
２５°Ｃにおける粘度が１０〜ＩＱ、０００センチスト
一クス程度の比較的低分子量のものが好適に用いられる
。

本発明においては、このポリジメチルシロキサンを用い
ることが必要であり、その他のポリシロキサン、例えば
ポリジエチルシロキサン、ポリメチルエチルシロキサン
などを用いた場合には、耐衝撃性が不十分になる。

この°ポリジメチルシロキサンは、ゴム状物質を配合し
たポリスチレン系樹脂１００重量部当り、０．００５〜
０．８重量部、好ましくは０．ＯＩ〜０．７重量部の割
合で添加することか必要である。これよりも少ない量で
は耐衝撃性が不十分になるし、これよりも多くなると剛
性、耐熱性、二次加工性（接着性、印刷性、塗装性など
）が低下する。

本発明組成物において、上記のポリジメチルシロキサン
と併用するソルビタン脂肪酸エステルとしては、ソルビ
タンと炭素数１２〜２０高級脂肪酸とのモノエステル、
ジエステル、例えば七ノー又はジ−ステアリン酸ソルビ
タンエステル、七ノー又はジ−バルミチン酸ソルビタン
エステル、七ノー又はジーラウリン酸ソルビタンエステ
ノ呟七ノー又はジ−オレイン酸ソルビタンエステルある
いはこれらの混合物などがある。

これらのソルビタン脂肪酸エステルは、ゴム状物質を配
合したポリスチレン系樹脂１００重量部当り、０．３〜
３．０重量部、好ましくは０．５〜２．８重量部の割合
で添加することが必要である。これよりも少ない量では
耐、衝撃性の十分な向上が得られないし、これよりも多
い量では、剛性及び耐衝撃性の低下を免れない。

本発明組成物においては、ポリジメチルシロキサンとソ
ルビタン脂肪酸エステルを併用することが必要であり、
いずれか一方を欠くと、耐衝撃性や光沢の向上は認めら
れない。すなわち、本発明によると、特定のミクロ構造
を有するゴム変性ポリスチレン系樹脂の欠点である耐衝
撃性の欠如を、両者の併用によりはじめてその長所であ
る良好な光沢、剛性などをそこなわずに、散着すること
ができるのである。

本発明組成物を調製するには、ゴム変性ポリスチレン系
組成物の調製に慣用されている任意の方法を用いること
ができる。例えば、スチレン系単量体に所要量のポリジ
メチルシロキサンとソルビタン脂肪酸エステルを添加し
、これにあらかじめ調製したゴム状物質を加えて、かき
まぜながら重合させることによって樹脂組成物を形成さ
せることもできるし、またあらかじめ調製したゴム変性
ポリスチレン系樹脂の中へ所要量のポリジメチルシロキ
サンとソルビタン脂肪酸エステルを添加し、溶融混合し
て樹脂組成物とすることもできる。この場合、ソルビタ
ン脂肪酸エステルは熱安定性が低く黄変しやすいので、
押出機などにより、短時間で溶融混合するのが有利であ
る。そのほか、ポリジメチルシロキサンとポリスチレン
からポリジメチルシロキサン濃度の高いマスターペレッ
トを製造し、そのマスターペレットとゴム変性ポリスチ
レンを混合し組成物を得てもよいし、同様にソルビタン
脂肪酸エステルの高いマスターペレットとゴム変性ポリ
スチレンを混合し、組成物を得ることもできる。

本発明の樹脂組成物には、さらに所望に応じ、着色料、
滑剤、充てん剤、離型剤、可塑剤、帯電防止剤などの慣
用の添加剤を添加することができる。

この滑剤としては、高級脂肪酸、高級脂肪酸アミ下、高
級脂肪酸の金属塩などがある。

［発明の効果］ 本発明のゴム変性ポリスチレン系樹脂組成物は、光沢が
よく、耐衝撃性特に落錘衝撃強度が大きく、さらに剛性
、耐熱性も良好であり、ＡＢＳ樹脂に匹敵する物性を有
している上に、高価な原料を使用していないため、低コ
ストで生産しうるという利点がある。

したがって、弱電製品、音響機器、自動車部品用の材料
として好適である。

［実施例］ 本発明を実施例によりさらに詳細に説明する。

なお、各側における物性は以下により測定した。

（１）光　沢 ＪＩＳ　ｌ　８７４１　　（入射角６０°Ｃ）に準拠（
２）アイゾツト衝撃強度 ＪＩＳ　ｌ　７１１Ｇ　　（／　ｙ　ｆ付”）ニ準拠（
３）落錘衝撃強度 デュポン衝撃試験機を用いて、１７２インチ−の撃芯で
１．０ｋｇ重の荷重をかけて試験片（輻７０ｍｍ長さ２
７０ｍｍ、厚さ３　ｍｍ）のゲート部より１２５ｍｍの
地点を打撃したときに、試験片の５０％が破壊するエネ
ルギーを示す。

（４）曲げ弾性率 ＡＳＴＭ　Ｄ　７９０に準拠 （５）熱変形温度 ＪＩＳ　Ｋ　６８７１に準拠して測定 参考例 ゴム変性ポリスチレン樹脂の製造 毎時１ｔｌの供給速度で、ポリブタジェンゴム７．５重
量部、スチレン８７．５重量部、エチルベン上２５．０
重量部から成る混合物１００重量部に、１，１−ビス（
第三ブチルパーオキシ）３，３．５−　トリメチルシク
ロヘキサン０．ｆ１４０重量部とｎ−ドデシルメルカプ
タン０．Ｇ１３重量部と酸化防止剤（チバガイギー社製
、商品名；イルガノックス＋０７６）、０．０７Ｇ重量
部とを加え温度９３℃に維持した容量１３Ｑの第一重合
槽に連続的に供給し、重合を行わせる。次いでこの部分
重合物を、温度１１２℃に維持した容量１３ｆｆｉの第
二重合槽に送り、ここでかきまぜ速度１００〜４５０ｒ
ｐｍの範囲でかきまぜながら、重合を続行し、ゴム状物
質の平均ゴム粒子径の調整を行う。

この重合物をさらに容量１９Ｑの第三重合槽、続いて、
容量２０Ｑの第四重合槽に送り、温度１２０〜ｌ　８０
　’Ｃで重合を続行した後、脱揮装置で揮発性成分を除
去し、ペレット状のゴム変性ポリスチレン樹脂を得た。

このようにして、ポリブタジェン含量が８．２重量％の
分散ゴム粒子の平均粒径それぞれ０．４０μｍ１０．６
２μｍ、　０．７６μｍ、　０．１１７μｍ、１．０６
μｍ及び１．３５μｍを有する６種のゴム変性ポリスチ
レン樹脂を得た。

実施例１ 参考例で得た、６種のゴム変性ポリスチレン樹脂１００
重量部に、ポリジメチルシロキサン０．１３重量部及び
ソルビタンモノステアリン酸エステル０．７５重量部を
添加し、押出機で混練して、樹脂組成物を調製した。こ
れを射出成形して、成形品の物性を測定した。結果を第
１表に示す。

実施例２ 参考例で得た平均ゴム粒子径０．７６μｍのゴム変性ポ
リスチレン樹脂にポリジメチルシロキサン及びソルビタ
ンモノステアリン酸エステルを第２表に示した添加量で
加え、実施例１と同様にして樹脂組成物を調製した。こ
の射出成形品の物性を測定し、その結果を第２表に示す
。この中の比較例６のものは樹脂成形品の二次加工性（
接着性、印刷性、塗装性）が低かった。

実施例３ 参考例で得た平均ゴム粒子径０．７６μｍのゴム変性ポ
リスチレン樹脂に、ポリジメチルシロキサン及びソルビ
タンモノステアリン酸エステルを第３表に示した量で添
加した以外は、実施例１と同様にして樹脂組成物を調製
した。この射出成形品の物性を測定し、その結果を第３
表に示した。

第２表のＮ０．５及び第３表のＮ０．７．６の結果から
明らかなように、ポリジメチルシロキサン単独あるいは
ソルビタンモノステアリン酸エステル単独では、耐衝撃
性の改善は得られず、ポリジメチルシロキサンとソルビ
タンモノステアリン酸エステルの組み合わせを用いるこ
とによってはじめて耐衝撃性が大巾に向上し、さらに光
沢も向上し、バランスとれた物性が得られる。

実施例４ ソルビタン脂肪酸エステルとして、ソルビタンモノステ
アリン酸エステル、ソルビタンモノパルミチン酸エステ
ル又はソルビタンモノラウリン酸エステルを使用し、実
施例１と同様の実験を繰り返した。得られた結果を第４
表に示した。

実施例５ 実施例１において、滑剤としてステアリン酸を併用し、
同様の実験を繰り返した。得られた結果を第４表に示し
た。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １　ゴム状物質１〜１５重量％を平均粒径０．５〜１．
   ２μｍの粒子状に分散して配合したポリスチレン系樹脂
   に対し、該樹脂１００重量部当り、ポリジメチルシロキ
   サン０．００５〜０．８重量部及びソルビタン脂肪酸エ
   ステル０．３〜３．０重量部を含有させたことを特徴と
   する耐衝撃性ポリスチレン系樹脂組成物。