(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2021-12-28
(45)【発行日】2022-01-19
(54)【発明の名称】ゴム変性スチレン系樹脂組成物及びその成形品
(51)【国際特許分類】
C08L 51/04 20060101AFI20220112BHJP
C08K 5/01 20060101ALI20220112BHJP
C08L 21/00 20060101ALI20220112BHJP
C08F 279/02 20060101ALI20220112BHJP
【FI】
C08L51/04
C08K5/01
C08L21/00
C08F279/02
(21)【出願番号】P 2017204441
(22)【出願日】2017-10-23
【審査請求日】2020-06-24
(73)【特許権者】
【識別番号】500199479
【氏名又は名称】PSジャパン株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100147485
【氏名又は名称】杉村 憲司
(74)【代理人】
【識別番号】230118913
【氏名又は名称】杉村 光嗣
(74)【代理人】
【識別番号】100181272
【氏名又は名称】神 紘一郎
(72)【発明者】
【氏名】矢崎 淳
【審査官】久保田 葵
(56)【参考文献】
【文献】国際公開第03/033560(WO,A1)
【文献】特開2002-155186(JP,A)
【文献】特開平07-090158(JP,A)
【文献】特開2016-020451(JP,A)
【文献】特開2005-054098(JP,A)
【文献】特開2004-307525(JP,A)
【文献】特開2004-300383(JP,A)
【文献】特開2017-2237(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
C08L1/00-101/14
C08K3/00-13/08
C08F251/00-283/00、283/02-289/00、291/00-297/08
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
ゴム状重合体と、前記ゴム状重合体にグラフトされたスチレン系重合体(PS)と、低分子量成分とを含むゴム変性スチレン系樹脂組成物であり、(1)前記ゴム状重合体の含有量が6.0~10.0質量%であり、(2)前記ゴム状重合体の体積中位粒子径(メディアン径)が0.8~1.8μmであり、(3)前記ゴム状重合体の粒子径の体積積算分布曲線における積算値の75%径と積算値の25%径との差が0.3~1.2μmであり、(4)前記ゴム変性スチレン系樹脂組成物のマトリックス相の重量平均分子量が
21.1万~26万であり、(5)前記低分子量成分の含有量が2.0質量%以下であり、
ゲル分の含有量は20~26質量%であることを特徴とする、ゴム変性スチレン系樹脂組成物。
【請求項2】
前記低分子量成分がスチレン2量体、スチレン3量体、及び流動パラフィンである、請求項1に記載のゴム変性スチレン系樹脂組成物。
【請求項3】
前記ゴム状重合体に結合しているPSの質量の、前記ゴム状重合体の質量に対する割合(PS/ゴム状重合体)が1.3~2.7である、請求項1又は2に記載のゴム変性スチレン系樹脂組成物。
【請求項4】
前記ゴム変性スチレン系樹脂組成物のトルエン不溶分の膨潤指数が8~13である、請求項1~3のいずれか一項に記載のゴム変性スチレン系樹脂組成物。
【請求項5】
ISO 1133に準拠して測定したメルトマスフローレイトが1.0~5.0(g/10分)である、請求項1~4のいずれか一項に記載のゴム変性スチレン系樹脂組成物。
【請求項6】
前記スチレン系重合体(PS)は、スチレン、α-メチルスチレン、α-メチルp-メチルスチレン、ο-メチルスチレン、m-メチルスチレン、p-メチルスチレン、ビニルトルエン、エチルスチレン、イソブチルスチレン、t-ブチルスチレン、ブロモスチレン、クロロスチレン及びインデンからなる群から選択される一種もしくは二種以上のスチレン系単量体から重合される、あるいは前記スチレン系単量体と、アクリロニトリル、メタクリル酸エステル又はアクリル酸エステルとから重合される、請求項1~5のいずれか一項に記載のゴム変性スチレン系樹脂組成物。
【請求項7】
請求項1~
6のいずれか一項に記載のゴム変性スチレン系樹脂組成物からなることを特徴とする、成形品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、耐衝撃性、光沢、耐油性、成形性のバランスに優れたゴム変性スチレン系樹脂組成物及びこれを用いてなる成形品に関するものである。
【背景技術】
【0002】
ゴム変性ポリスチレンである耐衝撃性ポリスチレン(通常HIPSと呼ばれる)は、耐衝撃性、成形性、寸法安定性に優れることから、家電製品、OA機器製品、家庭製品、食品包装容器等に幅広く用いられている。これらの内、製品の外観を重要視する用途や油類の付着する用途では耐衝撃性と光沢と耐油性のバランスに優れた樹脂が使用されている。例えば家電製品のエアコン等がある。近年これらの製品は大型化が進み、特に、今まで以上に耐油性に優れた樹脂が強く臨まれている。
【0003】
この様な要求に対し特許文献1は耐衝撃性、剛性、光沢、耐油性、成形性のバランスに優れたゴム変性スチレン系樹脂組成物の記載がなされているが、耐衝撃性、光沢、耐油性のバランスの点で不十分である。特許文献2~4には耐衝撃性、剛性、光沢のバランスに優れたゴム変性スチレン系樹脂組成物の記載がなされているが、耐油性については記載がない。また特許文献5~7には耐油性を改良する方法としてゴム変性スチレン系樹脂の分散粒子径を大きくする方法が開示されているが、剛性が著しく低下する他、光沢が悪化し、表面外観が良好な成形体が得られない問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】特開2017-2237号公報
【文献】特公平6-84461号公報
【文献】特公平5-25897号公報
【文献】特開平9-124885号公報
【文献】特表平8-504450号公報
【文献】特開2002-275210号公報
【文献】特開2010-37455号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本発明は、耐衝撃性、光沢、耐油性、成形性に優れ、特に光沢と耐油性のバランスを必要とする用途に好適に使用することができるゴム変性スチレン系樹脂組成物を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明者らは、上記問題点に鑑み、鋭意研究し、実験を重ねた結果、ゴム変性スチレン系樹脂組成物中に分散するゴム状重合体の含有量、体積中位粒子径、及び粒子径の体積積算分布曲線における積算値の75%径と積算値の25%径との差、マトリックス相の重量平均分子量、並びに低分子量成分の含有量を特定の範囲とすることによって上記課題が達成できることを見出し、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明は以下の通りのものである。
【0007】
[1]ゴム状重合体と、前記ゴム状重合体にグラフトされたスチレン系重合体(PS)と、低分子量成分とを含むゴム変性スチレン系樹脂組成物であり、(1)前記ゴム状重合体の含有量が6.0~10.0質量%であり、(2)前記ゴム状重合体の体積中位粒子径(メディアン径)が0.8~1.8μmであり、(3)前記ゴム状重合体の粒子径の体積積算分布曲線における積算値の75%径と積算値の25%径との差が0.3~1.2μmであり、(4)前記ゴム変性スチレン系樹脂組成物のマトリックス相の重量平均分子量が18万~26万であり、(5)前記低分子量成分の含有量が2.0質量%以下であることを特徴とする、ゴム変性スチレン系樹脂組成物。
[2]前記低分子量成分がスチレン2量体、スチレン3量体、及び流動パラフィンである、[1]に記載のゴム変性スチレン系樹脂組成物。
[3]前記ゴム状重合体に結合しているPSの質量の、前記ゴム状重合体の質量に対する割合(PS/ゴム状重合体)が1.3~2.7である、[1]又は[2]に記載のゴム変性スチレン系樹脂組成物。
[4]前記ゴム変性スチレン系樹脂組成物のトルエン不溶分の膨潤指数が8~13である、[1]~[3]のいずれかに記載のゴム変性スチレン系樹脂組成物。
[5]ISO 1133に準拠して測定したメルトマスフローレイトが1.0~5.0(g/10分)である、[1]~[4]のいずれかに記載のゴム変性スチレン系樹脂組成物。
[6][1]~[5]のいずれかに記載のゴム変性スチレン系樹脂組成物からなることを特徴とする、成形品。
【発明の効果】
【0008】
本発明によれば、耐衝撃性、光沢、耐油性、成形性に優れ、特に光沢と耐油性のバランスを必要とする用途に好適に使用することができるゴム変性スチレン系樹脂組成物が得られる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【
図1】
図1は、ゴム状重合体の粒子径の体積積算分布曲線の一例を示す図である。図中に、ゴム状重合体の体積中位粒子径、及び体積積算分布曲線の積算値の75%径と積算値の25%径との差を示す。
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下、本発明の実施の形態(以下、「本実施形態」と言う。)について詳細に説明するが、本発明は以下の記載に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で種々変形して実施することができる。
【0011】
<ゴム変性スチレン系樹脂組成物>
本実施形態のゴム変性スチレン系樹脂組成物は、ゴム状重合体と、前記ゴム状重合体にグラフトされたスチレン系重合体(PS)と、低分子量成分とを含むゴム変性スチレン系樹脂組成物であり、(1)前記ゴム状重合体の含有量が6.0~10.0質量%であり、(2)前記ゴム状重合体の体積中位粒子径(メディアン径)が0.8~1.8μmであり、(3)前記ゴム状重合体の粒子径の体積積算分布曲線における積算値の75%径と積算値の25%径との差が0.3~1.2μmであり、(4)前記ゴム変性スチレン系樹脂組成物のマトリックス相の重量平均分子量が18万~26万であり、(5)前記低分子量成分の含有量が2.0質量%以下である、ゴム変性スチレン系樹脂組成物である。
【0012】
<<スチレン系重合体(PS)>>
本実施形態のゴム変性スチレン系樹脂組成物に含まれるスチレン系重合体を構成するスチレン系単量体としては、スチレンの他に、例えば、α-メチルスチレン、α-メチルp-メチルスチレン、ο-メチルスチレン、m-メチルスチレン、p-メチルスチレン、ビニルトルエン、エチルスチレン、イソブチルスチレン、及びt-ブチルスチレン又はブロモスチレン、クロロスチレン、及びインデン等が挙げられる。特に、スチレンが好ましい。これらのスチレン系単量体は、一種もしくは二種以上使用することができる。また、これらのスチレン系単量体に共重合可能な単量体、例えばアクリロニトリル、メタクリル酸エステル、アクリル酸エステル等の単量体も本発明の効果を損なわない程度であれば共重合することができる。
【0013】
<<ゴム状重合体>>
本実施形態のゴム変性スチレン系樹脂組成物に含まれるゴム状重合体は、内側にスチレン系重合体を内包し、かつ、外側にスチレン系重合体がグラフトされたものであってよい。ゴム状重合体は、ゴム変性スチレン系樹脂組成物中でマトリックス相に分散する。
【0014】
ゴム状重合体としては、例えば、ポリブタジエン、ポリイソプレン、天然ゴム、ポリクロロプレン、スチレン-ブタジエン共重合体、アクリロニトリル-ブタジエン共重合体等を使用できるが、ポリブタジエン又はスチレン-ブタジエン共重合体が好ましい。ポリブタジエンには、シス含有率の高いハイシスポリブタジエン及びシス含有率の低いローシスポリブタジエンの双方を用いることができる。また、スチレン-ブタジエン共重合体の構造としては、ランダム構造及びブロック構造の双方を用いることができる。これらのゴム状重合体は一種もしくは二種以上使用することができる。また、ブタジエン系ゴムを水素添加した飽和ゴムを使用することもできる。
【0015】
〔ゴム状重合体の粒子径〕
本実施形態のゴム変性スチレン系樹脂組成物中に分散するゴム状重合体の体積中位粒子径(メディアン径)は、0.8~1.8μmであり、好ましくは0.9~1.7μm、より好ましく1.0~1.6μmである。体積中位粒子径が0.8μm未満の場合は耐衝撃性と耐油性が低下する。一方1.8μmを超えると成形品の光沢が悪化し、表面外観が劣るものとなる。
【0016】
ゴム状重合体の粒子径の体積積算分布曲線における積算値の75%径と積算値の25%径との差は、0.3~1.2μmであり、好ましくは0.4~1.1μmであり、より好ましくは0.4~1.0μmである。積算値の75%径と積算値の25%径との差が0.3μm未満の場合は耐衝撃性と耐油性のバランスに劣る。一方1.2μmを超える場合は成形品の光沢を低下させ易い大きな粒子径が増加し、表面外観が劣るものとなる。
【0017】
ゴム状重合体の粒子径を調整する方法としては、重合工程においてゴム相のゴム粒子への相転域での攪拌速度を調整する方法や、原料液中の重合開始剤の量や連鎖移動開始剤の量を調整する方法等が挙げられる。ゴム状重合体の粒子径分布を狭くする方法としては、ゴム相のゴム粒子への相転時に攪拌がより均一に掛かるような装置を用いる。例えば、ゴム相が相転前の重合液とスチレンのみを重合した重合液とをせん断がより均一に掛かるミキサー等に導き、ゴム相を相転させる等の方法が挙げられる。
【0018】
なお本開示で、ゴム状重合体の体積中位粒子径、及び体積積算分布曲線における積算値の75%径と積算値25%径との差は、後述の[実施例]の項で説明する手順により求められる値である。
【0019】
〔ゴム状重合体の含有量〕
本実施形態のゴム変性スチレン系樹脂組成物中のゴム状重合体の含有量は、6.0~10.0質量%であり、好ましくは6.0~9.0質量%、より好ましく7.0~9.0質量%である。ゴム状重合体の含有量が6.0質量%未満の場合は所望の粒子径の範囲内で耐衝撃性が劣り好ましくない。一方10.0質量%を超える場合は剛性が低くなり、また成形品の光沢が悪化し、表面外観が劣るものとなる。
なお本開示で、ゴム状重合体の含有量は、後述の[実施例]の項で説明する手順で測定される値である。
【0020】
<<マトリックス相>>
〔マトリックス相の重量平均分子量〕
本実施形態のゴム変性スチレン系樹脂組成物のマトリックス相の重量平均分子量は、18万~26万であり、好ましくは19万~25万、より好ましくは20万~24万である。重量平均分子量が18万未満の場合は耐衝撃性と耐油性が劣り好ましくない。一方、26万を超える場合は流動性が悪く、成形性が好ましくない。
なお本開示で、マトリックス相の重量平均分子量は、ゲルパーミエイションクロマトグラフィー(GPC)を使用して測定される値である。
【0021】
<<低分子量成分>>
本実施形態の低分子量成分としては、重合時に生成するスチレン2量体、スチレン3量体の他、流動パラフィン、白色鉱油等の脂肪族炭化水素、ステアリン酸等の高級脂肪酸、高級脂肪酸の金属塩、酸化防止剤、熱安定剤、シリコンオイル等が挙げられる。
【0022】
〔低分子量成分の含有量〕
本実施形態のゴム変性スチレン系樹脂組成物中のスチレン2量体、スチレン3量体、及び流動パラフィンの含有量の合計は、2.0質量%以下であり、好ましくは1.7質量%以下、より好ましくは1.5質量%以下である。スチレン2量体、スチレン3量体、及び流動パラフィンの含有量の合計が2.0質量%超える場合は流動性が向上し、成形性は良好であるが、油分が染み込み易くなり耐油性に劣る。
スチレン2量体及びスチレン3量体の含有量は、0.5質量%以下が好ましく、0.3質量%以下がより好ましい。
なお本開示で、スチレン2量体及びスチレン3量体の含有量は、ガスクロマトグラフィー(GC)を使用して測定される値である。
流動性向上には流動パラフィンが最も好適に使用できる。その一方で、流動パラフィンの含有量が多いと射出成形、押出成形時に目やにの原因となる場合がある。そのため、流動パラフィンの含有量は、好ましくは1.5質量%以下、より好ましくは1.0質量%未満である。
なお本開示で、流動パラフィンの含有量は、液体クロマトグラフィー(LC)を使用して測定される値である。
【0023】
〔PS/ゴム状重合体〕
本実施形態のゴム変性スチレン系樹脂組成物において、ゴム状重合体に結合しているPSの質量の、ゴム状重合体の質量に対する割合(PS/ゴム状重合体)は、1.3~2.7が好ましく、より好ましくは1.5~2.5、更に好ましくは1.6~2.3である。PS/ゴム状重合体が1.3未満であると、樹脂組成物中のゲル分の割合が低下し、耐衝撃強度が低下する傾向にある。一方、PS/ゴム状重合体が2.7を超えると、ゲル分中のPSの割合が増加してゴム状重合体に油分が染み込み易くなり、耐油性が低下する傾向にある。
本実施形態のゴム変性スチレン系樹脂組成物中のゲル分の含有量は、16~26質量%が好ましく、より好ましくは18~24質量%、更に好ましくは20~23質量%である。
なお本開示で、ゲル分とは、主としてゴム状重合体及び当該ゴム状重合体に結合しているPSに対応し得る。このゴム状重合体に結合しているPSとは、ゴム状重合体にグラフトしたPS及びゴム状重合体内に内包されたPSに対応し得る。
【0024】
PS/ゴム状重合体は、使用するゴム状重合体の1,2-ビニル結合の含有量、重合開始剤の種類及び添加量、ゴム状重合体の粒子を形成させる反応器の形式等によって調整することができる。
PS/ゴム状重合体は、ゴム変性スチレン系樹脂組成物中のゲル分の含有量(質量%)とゴム状重合体の含有量(質量%)から次のように求めることができる。
PS/ゴム状重合体=(ゲル分の含有量-ゴム状重合体の含有量)/ゴム状重合体の含有量
なお本開示で、ゲル分の含有量は、後述の[実施例]の項で説明する手順で測定される値である。
【0025】
以下、本実施形態のゴム変性スチレン系樹脂組成物の特性について記載する。
【0026】
〔トルエン不溶分の膨潤指数〕
本実施形態のゴム変性スチレン系樹脂組成物のトルエン不溶分の膨潤指数は、8~13が好ましく、9~13がより好ましく、9~12が更に好ましい。膨潤指数が8未満であると、耐衝撃性が低下する傾向にある。一方、膨潤指数が13を超えると、樹脂の剛性が低下する傾向にある。
トルエン不溶分の膨潤指数を調整する方法としては、脱揮工程における温度条件を調整する方法がある。
なお本開示で、トルエン不溶分の膨潤指数は、後述の[実施例]の項で説明する手順で測定される値である。
【0027】
〔メルトマスフローレイト〕
本実施形態のゴム変性スチレン系樹脂組成物のメルトマスフローレイトは、1.0~5.0g/10分が好ましく、より好ましくは1.2~4.0g/10分、更に好ましくは1.4~3.0g/10分である。1.0g/10分未満の場合は流動性が不足して成形に支障をきたす場合がある。一方5.0g/10分を超える場合は実用的な耐衝撃性が発揮できない場合があり、また耐油性が低下する傾向にある。
なお本開示で、メルトマスフローレイトは、ISO 1133に準拠して、200℃、49N荷重において測定される値である。
【0028】
〔ビカット軟化温度〕
本実施形態のゴム変性スチレン系樹脂組成物のビカット軟化温度は、90℃以上であることが好ましく、より好ましくは92℃以上、更に好ましくは94℃以上である。90℃未満であると、エアコンや複写機等の家電、OA製品に使用するにあたり、耐熱性が不足し、熱変形が生じる懸念がある。
なお本開示で、ビカット軟化温度は、ISO 306に準拠して、49N荷重の条件により測定される値である。
【0029】
〔シャルピー衝撃強度〕
本実施形態のゴム変性スチレン系樹脂組成物のシャルピー衝撃強度は、10kJ/m2以上であることが好ましく、より好ましくは15kJ/m2以上、更に好ましくは20kJ/m2以上である。10kJ/m2未満であると、エアコンや複写機等の家電、OA製品に使用するにあたり、強度が不足する懸念がある。
なお本開示で、シャルピー衝撃強度は、ISO 179に準拠して測定される値である。
【0030】
〔曲げ弾性率〕
本実施形態のゴム変性スチレン系樹脂組成物の曲げ弾性率は、2100MPa以上であることが好ましく、より好ましくは2200MPa以上、更に好ましくは2300MPa以上である。2100MPa未満であると、エアコンや複写機等の家電、OA製品に使用するにあたり、剛性が不足する懸念がある。
なお本開示で、曲げ弾性率は、ISO 178に準拠して測定される値である。
【0031】
〔光沢〕
本実施形態のゴム変性スチレン系樹脂組成物の光沢は、85%以上であることが好ましく、より好ましくは87%以上、更に好ましくは90%以上である。85%未満であると、表面外観が良好な成形体が得られない懸念がある。
なお本開示で、光沢は、JIS Z-8741に基づき60度で測定される値である。
【0032】
〔耐油性〕
本実施形態のゴム変性スチレン系樹脂組成物の耐油性は、成形した30×150×2mmの試験片に油を塗布し、500gの荷重を掛けた際に、破断するまでの時間が5時間以上であることが好ましく、10時間以上であることがより好ましい。
なお本開示で、耐油性は、後述の[実施例]の項で説明する手順で評価される。
【0033】
<ゴム変性スチレン系樹脂組成物の製造方法>
本実施形態のゴム変性スチレン系樹脂組成物は、ゴム状重合体の存在下、スチレン系単量体をグラフト重合して得られるものであり、重合方法としては公知の方法、例えば、塊状重合法、塊状・懸濁二段重合法、溶液重合法等により製造することができる。
本実施形態のゴム変性スチレン系樹脂組成物の製造方法の一例としては、ゴム状重合体、スチレン系単量体、重合溶媒、重合開始剤、連鎖移動剤等を添加混合し、直列及び/又は並列に配列された1個以上の反応器と未反応単量体等を除去する揮発分除去工程を備えた設備に連続的に単量体類を送入し、段階的に重合を進行させる所謂、連続塊状重合法が好適に用いられる。反応器の様式としては、完全混合型、層流型、重合を進行させながら一部の重合液を抜き出すループ型の反応器等が例示される。これら反応器の配列の順序に特に制限は無いが、層流型反応器が好適に用いられる。脱揮工程は、一般的には加熱器付きの真空脱揮槽や脱揮押出機等が用いられる。例えば、加熱器付きの真空脱揮槽を1段のみ使用したもの、加熱器付きの真空脱揮槽を直列に2段接続したもの、又は、加熱器付きの真空脱揮槽と脱揮押出機とを直列に接続したものが挙げられるが、揮発分を極力低減するためには、加熱器付きの真空脱揮槽を直列に2段接続したもの、又は、加熱器付きの真空脱揮槽と脱揮押出機とを直列に接続したものが好ましい。
【0034】
<成形体>
本実施形態の成形体は、上記した本実施形態のゴム変性スチレン系樹脂組成物からなることを特徴とする成形品であって、いかなる形状及び用途の成形品であっても良いが、耐衝撃性、光沢、耐油性、成形性に優れるため、エアコンや複写機等の家電、OA製品以外では洗面化粧台等の成形品が好適である。
また、成形品を得る方法としては特に限定されないが、押出成形、射出成形、射出中空成形、発泡成形等の公知の成形法が適用でき、各種成形技術と組み合わせた成形法でも良い。更にTダイシート押出機、二軸延伸加工装置、インフレーション加工装置を用いて、シートやフィルムに成形する方法も適用できるが、成形品を得る方法として、射出成形が好適である。
【実施例】
【0035】
以下、実施例及び比較例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。なお、実施例及び比較例における樹脂、樹脂組成物、成形品等は、以下の分析方法及び測定方法で評価した。
【0036】
(1)ゴム状重合体の含有量の測定
ゴム変性スチレン系樹脂組成物中のゴム状重合体の含有量(質量%)は、以下の方法により求めた。ゴム変性スチレン系樹脂組成物0.4gを100mLのメスフラスコに入れて精秤した(この質量をWとする)。クロロホルム75mLを加えてよく分散させた後、一塩化ヨウ素18gを1000mLの四塩化炭素に溶かした溶液20mLを加えて冷暗所に保存し、8時間後にクロロホルムで標線に合わせた。これを25mL採取し、ヨウ化カリウム10gを水800mL、エタノール200mLの混合液に溶かした溶液60mLを加え、チオ硫酸ナトリウム10gを1000mLの水に溶かした溶液(モル濃度x)で滴定した。本試験AmL、空試験BmLとし、ゴム系重合体粒子の含有率(質量%)は以下の式により求めた。
ゴム状重合体の含有量(%)=10.8×x×(B-A)/W
【0037】
(2)ゴム状重合体の体積中位粒子径、及び体積積算分布曲線の積算値の75%径と積算値の25%径との差の測定
ゴム変性スチレン系樹脂組成物をジメチルホルムアミドに溶解させ、レーザー回折/散乱式粒度分布測定装置(ベックマン・コールカウンター株式会社製、LS 13 320)により測定して、ゴム状重合体の粒子径の体積積算分布曲線を得た。
図1に示されるように、得られた体積積算分布曲線から、体積積算分布曲線の積算値の50%径である体積中位粒子径(μm)を得た。また、
図1に示されるように、体積積算分布曲線の積算値の75%径と積算値の25%径との差(μm)を求めた。
【0038】
(3)マトリックス相の重量平均分子量の測定
ゴム変性スチレン系樹脂組成物のマトリックス相の重量平均分子量は、以下の条件や手順で測定した。
(試料調製)
ゴム変性スチレン系樹脂組成物をテトラヒドロフラン(THF)に約0.05質量%で溶解させた。
(測定条件)
機器:TOSOH HLC-8220GPC(ゲルパーミエイション・クロマトグラフィー)
カラム:super HZM-H
温度:40℃
キャリア:THF 0.35mL/min
検出器:RI、UV:254nm
検量線:TOSOH製の標準PSを使用して作成。
【0039】
(4)低分子量成分の含有量の測定
ゴム変性スチレン系樹脂組成物中の低分子量成分の含有量(質量%)は、スチレン2量体及びスチレン3量体の含有量(質量%)と流動パラフィンの含有量(質量%)とをそれぞれ後述の(4-1)、(4-2)に記載の方法で測定し、その合計として求めた。
【0040】
(4-1)スチレン2量体及びスチレン3量体の含有量の測定
スチレン2量体、スチレン3量体の含有量(質量%)は、以下の条件や手順で測定した。
(試料調製)
ゴム変性スチレン系樹脂組成物2.0gをメチルエチルケトン20mLに溶解後、更に標準物質(トリフェニルメタン)入りのメタノール5mLを加えて溶解し、ゴム変性スチレン系樹脂組成物を析出・静置後、上澄み液を得た。
(測定条件)
機器:島津製製作所製ガスクロマトグラフィー GC-17Apf
カラム:DB-1(100%ジメチルポリシロキサン) 30m、膜厚0.1μm、0.25mmφ
カラム温度:100℃で2分保持→5℃/分で260℃まで昇温→260℃で5分保持
注入口温度:200℃
検出器温度:200℃
キャリアガス:窒素
【0041】
(4-2)流動パラフィンの含有量の測定
流動パラフィンの含有量(質量%)は、以下の条件や手順で測定した。
(試料調製)
ゴム変性スチレン系樹脂組成物2gを精秤し、メチルエチルケトン40mLを加えて23℃で40分間振とうし、メタノール200mL中に滴下し、60℃で10分間加温した後、23℃に冷却し、穴径0.45μmのメンブランフィルターで濾過した。濾別した濾液を減圧蒸留濃縮し、80℃で30分間乾燥した後、23℃に冷却し、ノルマルヘキサンに溶解させ、10mLの試料を得た。
(測定条件)
機器: 島津製作所製高速液体クロマトグラフィー LC-10A
カラム:平均粒子径5μmの全多孔性シリカゲル、内径4.6mm、長さ250mm
溶媒:ノルマルヘキサン
温度:23℃
溶媒流量:2g/min
注入量:200μm
【0042】
(5)ゲル分の含有量の測定
ゴム変性スチレン系樹脂組成物中のゲル分の含有量(質量%)の測定は、沈殿管にゴム変性スチレン系樹脂組成物1gを精秤し(この質量をWとする)、メチルエチルケトン20mLを加えて23℃で2時間振とう後、遠心分離機(佐久間製作所製、SS-2050A)にて5℃以下、20000rpm(遠心加速度:4510G)で60分間遠心分離した。沈殿管を約45度にゆっくり傾け、上澄み液をデカンテーションして取り除き、得られた不溶分を、引き続き160℃、3kPa以下の条件で1時間真空乾燥し、デシケーター内で室温まで冷却後、メチルエチルケトン不溶分の質量を精秤し(この質量をGとする)、下記式により、ゲル分の含有量(質量%)を求めた。
ゲル分の含有量=(G/W)×100
【0043】
(6)PS/ゴム状重合体の測定
PS/ゴム状重合体は、上述の方法で測定したゲル分の含有量(質量%)及びゴム状重合体の含有量(質量%)から、下記式により求めた。
PS/ゴム状重合体=(ゲル分の含有量-ゴム状重合体の含有量)/ゴム状重合体の含有量
【0044】
(7)トルエン不溶分の膨潤指数の測定
膨潤指数の測定は、沈殿管にゴム変性スチレン系樹脂組成物1gを精秤し、トルエン20mLを加え23℃で2時間振とう後、遠心分離機(佐久間製作所製、SS-2050A)にて10℃以下、20000rpm(遠心加速度:4510G)で60分間遠心分離した。沈殿管を約45度にゆっくり傾け、上澄み液をデカンテーションして取り除いた。トルエンを含んだ不溶分の質量を精秤し(この質量をW1とする)、引き続き、160℃、3kPa以下の条件で1時間真空乾燥し、デシケーター内で室温まで冷却後、トルエン不溶分の質量を精秤し(この質量をW2とする)、下記式により、トルエン不溶分の膨潤指数を求めた。
トルエン不溶分の膨潤指数=(W1/W2)
【0045】
(8)メルトマスフローレイトの測定
ゴム変性スチレン系樹脂組成物を、射出成形機(東芝機械株式会社製、EC60N)により、シリンダー温度230℃、金型温度45℃で成形して、ISO金型タイプAの試験片を得た。
得られた試験片のランナー部を切断したものについて、メルトマスフローレイト(g/10分)を、ISO 1133に準拠して、200℃、荷重49Nにて測定した。
【0046】
(9)ビカット軟化温度の測定
ゴム変性スチレン系樹脂組成物のビカット軟化温度(℃)は、ISO 306に準拠して、49N荷重で測定した。
【0047】
(10)シャルピー衝撃強度の測定
上記(8)において得られた試験片について、ISO 179に準拠して、シャルピー衝撃強度(kJ/m2)をノッチありで測定した。
【0048】
(11)曲げ弾性率の測定
上記(8)において得られた試験片について、ISO 178に準拠して、曲げ弾性率(MPa)を測定した。
【0049】
(12)光沢の測定
射出成形機(東芝機械株式会社製、IS-100G)を用いて150×150×2mmの試験片を作製し、その試験片の中心部でJIS Z-8741に基づき60度で光沢度(%)を測定した。
【0050】
(13)耐油性の評価
射出成形機(東芝機械株式会社製、IS-100G)を用いて150×150×2mmの平板を成形後、更に射出方向に平行に幅30mmに試験片を切り出し、試験片の中央部に日清サラダ油(日清オイリオグループ株式会社製)を0.5mL塗布し、試験片が水平になるように片端を固定、もう一方の片端の端に500gの荷重を掛け、試験片が破断するまでの時間を測定した。
破断時間が10時間以上を◎(優れる)、10時間未満5時間以上を○(良好)、5時間未満を×(不良)とした。
【0051】
〔実施例及び比較例において使用した原料〕
実施例及び比較例においてゴム変性スチレン系樹脂組成物の製造に使用した原料は次の通りである。
スチレン系単量体:スチレン(旭化成株式会社製)
ゴム状重合体1(ゴム1):ポリブタジエン(日本エラストマー株式会社製、アサプレン730AX)
ゴム状重合体2(ゴム2):ポリブタジエン(旭化成株式会社製、ジエン35AE)
溶媒:エチルベンゼン(旭化成株式会社社製)
重合開始剤:1,1ビス(t-ブチルパーオキシ)シクロヘキサン(日油株式会社製、パーヘキサC)
連鎖移動剤:α-メチルスチレンダイマー(日油株式会社製)
流動パラフィン(出光興産製、CP-68N)
【0052】
実施例及び比較例で使用したゴム変性スチレン系樹脂は、以下の様に製造した。
【0053】
<樹脂1の製造>
下記第1反応器と第2反応器を並列にそれぞれを第三反応器に接続し、第3反応器の出口に第4反応器、第5反応器を直列に接続して重合工程を構成した。
第1反応器:容積1.8Lの攪拌翼付3ゾーン重合温度制御のプラグフロー型反応器
第2反応器:容積6.2Lの攪拌翼付3ゾーン重合温度制御のプラグフロー型反応器
第3反応器:容積1.5Lの攪拌翼付1ゾーン重合温度制御のプラグフロー型反応器
第4反応器:容積6.2Lの攪拌翼付3ゾーン重合温度制御のプラグフロー型反応器
第5反応器:容積6.2Lの攪拌翼付3ゾーン重合温度制御のプラグフロー型反応器
【0054】
表1にある第1重合原料液(スチレン単量体92.1質量%、エチルベンゼン3.0質量%、ゴム1 4.9質量%のゴムを溶解させた液に、重合開始剤を460質量ppm添加した混合液)を2L/時の供給速度で第1反応器に連続的に供給し、第2重合原料液(スチレン単量体88.0質量%、エチルベンゼン12.0質量%の混合液)を1L/時の供給速度で第2反応機器に連続的に供給し、第1反応器の3ゾーンの重合温度を流れ方向に96~100℃と勾配を付け、撹拌数を100rpm、第2反応器の3ゾーンの重合温度を流れ方向に130~140℃と勾配を付け、撹拌数を80rpm、第3反応器の重合温度は125℃、撹拌数を180rpm、第4反応器の3ゾーンの重合温度を流れ方向に125~135℃と勾配を付け、撹拌数を50rpm、第5反応器の3ゾーンの重合温度を流れ方向に137~147℃と勾配を付け、撹拌数を20rpmで重合を行った。得られた重合液を真空脱揮ベントが3段ある押出機に導き、未反応スチレン及びエチルベンゼンを分離した後、ストランド状に押し出して冷却した後、切断してペレットとした。なお、押出機の樹脂温度は215℃に設定し、出口に近い最終の真空脱揮ベントの圧力0.5kPaとした。
【0055】
<樹脂2~11の製造>
樹脂1と同様に、表1にある重合原料液組成、各反応器重合条件、脱揮条件で樹脂を製造した。なお樹脂5、樹脂8及び樹脂10は連鎖移動剤をそれぞれ200ppm、100ppmm、650ppmを添加した。
【0056】
【0057】
(実施例1~5、比較例1~7)
ゴム変性スチレン系樹脂(樹脂1~樹脂11)に対して、流動パラフィンを表2の割合となるように加え、二軸押出機(谷藤機械工業株式会社製、AS-20-2押出機)を用いてブレンドし、ペレット化した。得られたゴム変性スチレン系樹脂組成物の評価結果を表2に示す。
【0058】
【0059】
実施例1~5のゴム変性スチレン系樹脂組成物は、比較例に比べて耐衝撃性、光沢、耐油性のバランスに優れる。
【0060】
比較例1では、ゴム粒子の体積中位粒子径が小さすぎるため、耐衝撃性と耐油性が低下した。
【0061】
比較例2では、ゴム粒子の体積中位粒子径が大きすぎるため、光沢が低下した。
【0062】
比較例3では、積算値の75%径と積算値の25%径との差が小さく、耐油性が低下した。
【0063】
比較例4では、積算値の75%径と積算値の25%径との差が大きく、粒子径分布が広いため、光沢が低下した。
【0064】
比較例5では、マトリックスの重量平均分子量が小さすぎるため、耐衝撃性と耐油性が低下した。
【0065】
比較例6では、マトリックスの重量平均分子量が大きすぎるため、樹脂の流動性が低下し、光沢が低下した。
【0066】
比較例7では、低分子量成分の含有量が多すぎるため、耐油性が悪化した。
【0067】
以上の結果から、ゴム変性スチレン系樹脂組成物中に分散するゴム状重合体の含有量、体積中位粒子径、及び体積積算分布曲線の積算値の75%径と積算値の25%径との差、マトリックス相の重量平均分子量、並びにスチレン2量体、3量体及び流動パラフィンからなる低分子量成分の含有量を特定の範囲にすることにより、耐衝撃性、光沢、耐油性、成形性が優れることが分かった。
【産業上の利用可能性】
【0068】
本発明のゴム変性スチレン系樹脂組成物は、は耐衝撃性、光沢、耐油性、成形性のバランス優れることから、家電製品、事務機器製品、その他多くの用途で使用することができるが、特に耐油性に優れることから、油類や薬品類を使用するエアコン、洗面化粧台等の用途で、好適に使用することができる。