JPH01294755A - 摺動特性にすぐれたゴム補強ポリスチレン組成物 - 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、摺動特性にすぐれたゴム補強ポリスチレン組
成物に関するものである。

がム補強ポリステレンは各種の家庭電機製品の部品、玩
具、日用品、食品容器などに多く用いられている。更に
近年はオーディオやビデオ関連機器をはじめオフィスオ
ートメーション関連機器などにも使用されはじめ、各種
回転体、歯車あるいは軸受などへの適用も考えられてい
る。しかしそのような分野においては、通常のゴム補強
ポリスチレンでは摺動時の犀耗が著しく使用に耐えない
。

本発明者らはそのような用途でも使用が可能な摺動特性
のすぐれたがム補強ポリステレン組成物を得るべく検討
し、本発明を完成した。本発明の組成物は、摺動特性に
優れると共に、剛性、衝撃強度、成形性にも優れており
、ビデオカセットのリール、パソコンのキートップなど
の用途に使用できる安価なグラスチック材料であシ、そ
の価値は非常に大きい。

（従来の技術及びその問題点） ゴム補強スチレン系樹脂と有機ポリシロキサンカラなる
樹脂組成物は、Ｍｏｄｅｒｎ　Ｐｌａｓｔｊｃｓ　１９
７２年１１月号１１４〜１１６ページ、プラスチックス
・エージ１９７４年２０巻５月号１０７ページ、特開昭
５５−３４９４号公報、特開昭５３−１２４５６１号公
報、特開昭５７−１８７３４５号公報、特開昭５７−１
８７３４６号公報、特開昭５９−１０８０１６号公報、
特開昭６０−２１７２５４号公報などの先行文献に述べ
られているが、有機ポリシロキサンを多量に含有する場
合ＶＣは機械的強度、特に剛性が低下してしまい好まし
い樹脂組成物が得られていない。

先に述べたような用途で使用する為には、優れた摺動特
性と共に優れた機械的強度、特に高い剛性を有している
ことが必要である。上記する摺動特性、剛性、衝撃強度
、成形性の品質バランスの優れた安価なイム補強ポリス
チレン組成物を得ることが本発明の目的である。

（問題点を解決するための手段〕 本発明は、従来技術では一般的でない特定のεクロ構造
を有するゴム補強ポリスチレンと、有機ボリンロキサン
の中でも特定のポリジメチルシロキサンよシなる。

即ち、本発明は、ゴム状物質が粒子状に分散しているゴ
ム補強ポリスチレン組成物において囚　ゴム状物質の含
有量が２〜６Ｘｆｔ％の範囲にあり、 （Ｂ）　　分散粒子の平均粒子径が０．２０〜ｉ、ｏ　
ｏ　ｓクロンの範囲にあシ、 （Ｃ）　　該分散ゴム状物質の粒子中に芳香族モノビニ
ル１合体を粒子状の形状にて内蔵しており、その粒子数
の８０％以上が０．６ハクロン以下であり（Ｄ＋　　該
組成物中にポリジメチルシロキサンが２〜６ｋｋ％含有
されているイム補強ポリスチレン組成物である。

本発明は、要件（Ａ）、（Ｂ）、（ｃ）のような特定の
ミクロ構造を有するがム補強ポリスチレンとポリジメチ
ルシロキサンの特定量を組み台わせることによって、摺
動特性と機械的物性、特に剛性の品質バランスが優れた
ゴム補強ポリスチレン組成物を得ることに成功したもの
である。

本発明に用いるゴム補強ポリスチレンは、ゴム状１合体
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
１合法又は塊状懸濁１合法にて製造することができる。

また、該ゴム補強ポリスチレンは、１合工程における情
拌の状態、ゴム粒子生成時の混合状態などをコントロー
ルすることによシ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、スチレン及び０−メチルスチレン
。

ｐ−メチルスチレン、ｍ−メチルスチレン、　２．４−
ジメチルスチレン、エチルスチレン、　ｐ　−ｔａｒｔ
−ブチルスチレン等の核アルキル置換スチレン。

α−メチルスチレン、α−メチル−ｐ−メチルスチレン
等のα−アルキル置換スチレンなどが用いられる。また
、ゴム状１合体としては、ポリブタジェン、スチレン−
ブタジェン共１合体等であり、ポリブタジェンとしては
７ス含有量の高いハイシスポリブタジェン、シス含有量
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。

本発明に用いるゴム補強ボリスチレンハ、特定のミクロ
構造を有していることが必要であり、まずゴム含有量が
２〜６Ｎ量％であることが必要である。コ９ム含有量が
６重量％より多すぎると剛性が低下して好ましくなく、
ヒム含有量が２Ｍｆｋ％よシ少い場合は耐衝撃強度が低
下して好ましくない。また、ゴム状物質が粒子状に分散
しておシ、その平均粒子径が０．２０〜１．００　（ク
ロン、好ましくは０．２０〜０．８０ミクロン、最も好
１しくに０．６０〜０．６０ミクロンの範囲におること
が必要である。平均粒子径が０．２０ばクロンより小さ
くなると衝撃強度が低下し、また１、００ミクロンより
大きくなると、剛性が低下して品質総合バランスが優れ
た樹脂が得られない。

ここで云う平均粒子径とはゴム補強ポリスチレンの超薄
切片法による透過型ｔみ顕微鏡写真を撮影し、写真中の
ゴム状物質粒子１０００個の粒子径を測定して次式によ
シ算出したものである。

ΣｎｊＤｉ （ここにｎｌは粒子径Ｄ１のゴム状１合体粒子の個数で
ある。） ゴム状物質粒子の平均粒子径は、重合時の攪拌強度、用
いるゴム状重合体の溶液粘度などにより左右され、これ
らを変更することによシ詞節することができる。

本発明に用いるゴム補強ポリスチレン中の分散ゴム粒子
中に内蔵されているポリスチレン粒子の大きさは、その
粒子数の８０％以上が０．３　ミクロン以下、好ましく
は９０％以上が０．３ｉクロン以下という従来になく小
さな内蔵ポリスチレン粒子であることが必要である。内
蔵ポリスチレン粒子が大きくなると剛性が低下して品質
総合バランスが優れた樹脂が得られない。

ここで云う内蔵ポリスチレン粒子の大きさは、ゴム補強
ポリスチレンの超薄切片法による透過型電子顕微鏡写真
を撮影し、ゴム粒子に内蔵されたポリスチレン粒子を測
定することによって求めることができる。

本発明に用いるゴム補強ポリスチレンを製造する為の好
ましい方法としては、ゴム状重合体と芳香族モノビニル
単量体からなる浴液を重合させて得た重合溶液と芳香族
モノビニル単量体を１合させて得た重合溶液とを高ぜん
断力下に混合し、更に１合を進行させることによる方法
又はゴム状１合体と芳香族モノビニル単量体とを含む重
合溶液において、ゴム状重合体と芳香族モノビニル単量
体との比率においてゴム状１合体の割合いを従来まで一
般に用いられていたより多くすることによる方法がおる
。

本発明で用いるポリジメチルシロキサンは、いることが
必要である。本発明のような小さなゴム粒子径を有する
ゴム補強ポリスチレンの場合には、ポリジメチルシロキ
サン以外の先行技術文献に述べられているような有機ポ
リシロキサンでは好ましい樹脂組成物が得られない。更
に好ましくは、ポリジメチルシロキサンの粘度も２５°
Ｃで、５．０００〜５０，０００センチストークス、好
ましくは１０．０００〜４０，０００センチストークス
の範囲にあることである。ポリジメチルシロキサンの粘
度が低くすぎる場合には摺動特性が劣や、粘度が高すぎ
る場合にはゴム補強ポリスチレンとの混合性が劣り好ま
しくない。上記せる範囲の粘度を有するポリジメチルシ
ロキサンが優れた樹脂組成物を与えるのである。

更に本発明の樹脂組成物中のポリジメチルシロキサンの
含有量は２〜６］ｆｆｉ％の範囲にめることか必要であ
る。含有蓋が少なすぎる場合には摺動特性が劣り、また
含有量が多すぎる場合には機械的物性の低下があり好ま
しくない。

本発明のゴム補強ポリスチレン組成物を製造する方法は
、特に限定されることはなく、例えば重合段階でポリジ
メチルシロキサンを添加して１合を行なってもよいし、
ゴム補強ポリスチレンとポリジメチルシロキサンを押出
機等を用いて溶融混合を行なってもよい。更にはポリジ
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ベレットヲ製造し、そのマス
ターベレットとゴム補強ポリスチレンを混合し成形物を
得てもよい。

本発明のゴム補強ポリスチレン組成物には高級脂肪酸の
金属塩、たとえばステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カル
シウムなど高級脂肪酸のアｔｐ類、九とえはエチレンビ
スステアロアミドなど、の滑剤を組み合わせて用いるこ
とにより、衝撃強度及び光沢の点で好ましい結果が得ら
れる。用いる滑剤（７）ｆＬＨ０，０１〜１．０　！ｆ
％、好ｔｔ、＜ハｏ、ｏｉ〜Ｄ、２ｍｔ％である。

また、本発明のコ９ム補強ポリスチレン組成物には染顔
料、滑剤、充填剤、離型剤、可塑剤、帯電防止剤等の株
加剤を必要に応じて添加することができる。

（効果） 本発明のゴム補強ポリスチレン組成物は、摺動特性に優
れていると共に剛性にもすぐれており、オーディオやビ
デオ関連機器などにおいてポリアセタールなどの高価な
樹脂が使用されている分野で用いることができ、その経
済的効果は大である。

（実施例〕 以下に実施例を示す。実施例に示されたデーターは次の
方法に基いて測定され次ものである。

引張強度：　ＡＳＴＭ　Ｄ６３８ ｄｔｌケ弾性ｉ　：　ＡＳＴＭ　Ｄ７９０７１／’ニア
）＠＄強度：　ＡＳ’ｒＭ　Ｄ２５６ｆｔｉＤ特性：　
’ｆｄ脂ｙ’　しＬ　（５０ｓｎＸ　９０ｓｎＸ２．５
ｍ５ｚ）１に２枚重ね合わせ、１．０００ｇｒの荷Ｎ１
に均等にかけ３，０００回摺動させた後のプレートの摩
耗減量（〜）を測定する〇 参考例１ コ９ム補強ポリスチレンの製造 第一の流れとして１ｔ／時間の供給速度にて、ポリブタ
ジェン１２１量係、スチレン８０ｊｋＪｔ％、エチルベ
ンゼン８嵐’ｍ％からなる溶液１００！量部、１，１ビ
ス（ｔ−ブチルパーオキシ）　３，３．５−トリメチル
シクロヘキサン０．０４５Ｊｋ童部からなる混合物を第
−ｉ合機に連続的に送入する。第−重合機μ温度１０５
℃である。第二の流れとして２１／時間の供給速度にて
、スチレン９０］ｋ：ｒｉ％とエチルベンゼン１０ｍｔ
％の混合溶液を、温度１２０〜１４０°Ｃの第二１合機
に送入する。これらの第一の流れと第二の流れは高せん
断力下に混合機内で混合される。

更に、温度１１０〜１６０°Ｃの第三１合機、温度１６
５〜１６０℃の第四１合機に送入し１合を進めた後に、
未反応モノマー及び溶媒を減圧下に除去してペレット状
のゴム補強ポリスチレンを得る。

上記の方法にて、ポリブタジェン含有量が５Ｎ童係であ
り、分散コ９ム粒子の平均粒子径が０．５５゜０．８２
　、０．１８　、１．２３で、０．３ミクロン以下の内
蔵ポリスチレン粒子の割合が９６％、８７％。

９５％、８５％である４穐類のゴム補強ポリスチレンを
得た。また同様の方法でポリブタジェン含有量が９ｍ：
１％で平均粒子径が肌８３ばクロン、０．６ばクロン以
下の内蔵ポリスチレン粒子の割合が８５％であるゴム補
強ポリスチレンを得た。

参考例２ イム補強ポリスチレンの製造 ポリブタジェン６．５ｘ量係、スチレン８６．５重量％
、エチルベンゼン１０１ｉｔ量係からなる溶液１００重
土部と、１，１ビス（ｔ−ブチルパーオキ７）３ｔ３ｅ
５−トリメチルシクロヘキサン０．０４５ｍ１部とから
なる混合物を第−重合機に連続的に送入し、攪拌下に重
合を進め、その後第二重合機、第三１合機にて更に１合
を進行させた後に、未反応モノマー及び溶媒を減圧下に
除去してペレット状のイム補強ポリスチレンを得る。

上記の方法にて、ポリブタジェン含有量が５Ｎ量係であ
り、分散コ”ム粒子の平均粒径が０．５４μと０．８１
μでかつ０．３μ以下の内蔵ポリスチレン粒子の割合い
が各々６５係と６０％の２種類のイム補強ポリスチレン
を得り。

実施例１〜６及び比較例１〜７ 参考例１及び参考例２で得た各種のコ９ム変性ポリスチ
レンに粘度が２０，０００センチストークスのポリジメ
チルシロキサンを表−１に示す全添加し、押出機にて混
練して樹脂組成物を得て、アイ・−ット衝撃強度、引張
強度、曲げ弾性率、摺動物性を評価した。

その結果を表−１に示す。ゴム含有量が多いと剛性（曲
げ弾性率）が低下する。平均粒子径が０．２０μ未満で
はアイゾツト衝撃強度が低下し、また１、００μを越え
ると剛性が低下することがわかる。−１九〇、３μ以下
の内蔵ポリスチレン粒子の割合いが８０％よシ少くなる
と剛性が低下することがわかる。

また、ポリジメチルシロキサンの含有量が少くなると摺
動特性が悪くなり、摩耗量の増加が著しいＯ 更に表−１に示す樹脂組成物からＶＴＲカセットのリー
ルハブ成型品を得てその特性を評価した。

剛性−衝撃強度−摺動特性にバランスのとれた実施例１
〜６の組成物が好ましい結果を与えた。

特許出願人　旭化成工業株式会社 手続補正書（方式） ％式％ １、事件の表示 昭和６３年特許願第００８４５３号 ２、発明の名称 摺動特性にすぐれたゴム補強ポリスチレン組成物３、補
正をする者 事件との関係　：　特許出願人 大阪府大阪市北区堂島浜１丁目２番６号（００３）　　
旭化成工業株式会社 代表取締役　　弓　倉　礼　− ４、代理人 〒１００東京都千代田区有楽町１−１−２５、補正命令
の日付 平成１年　６月１２日（発送臼　１．　７．　４）６・
　補正０対象　　　　　　　　　　　　　　　　　　／
１四マ≧Ｘ７、補正の内容 明細書第１頁第３行の「摺動特性に優れたゴム補強ポリ
スチレン組成物」を「摺動特性にすぐれたゴム補強ポリ
スチレン組成物」に補正する。

以上

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ゴム状物質が粒子状に分散しているゴム補強ポリスチレ
   ン組成物において、 （Ａ）ゴム状物質の含有量が２〜６重量％の範囲にあり
   、 （Ｂ）分散粒子の平均粒子径が０．２０〜１．００ミク
   ロンの範囲にあり、 （Ｃ）該分散ゴム状物質の粒子中に芳香族モノビニル重
   合体を粒子状の形状にて内蔵しており、その粒子数の８
   ０％以上が０．３ミクロン以下であり、 （Ｄ）該組成物中にポリジメチルシロキサンが２〜６重
   量％含有されている、 ことを特徴とする摺動特性にすぐれたゴム補強ポリスチ
   レン組成物