JPH06122796A - ポリスチレン系樹脂組成物 - Google Patents

ポリスチレン系樹脂組成物

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JPH06122796A
JPH06122796A JP27440892A JP27440892A JPH06122796A JP H06122796 A JPH06122796 A JP H06122796A JP 27440892 A JP27440892 A JP 27440892A JP 27440892 A JP27440892 A JP 27440892A JP H06122796 A JPH06122796 A JP H06122796A
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JP
Japan
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polystyrene
resin
group
resin composition
polystyrene resin
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Application number
JP27440892A
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English (en)
Inventor
Tetsuya Asuke
哲也 足助
Isao Otake
功 大竹
Masami Matsuoka
正己 松岡
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Resonac Holdings Corp
Original Assignee
Showa Denko KK
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 ポリスチレン系樹脂の紫外線劣化域に適合し
た優れた紫外線吸収能を有すると共に、ポリスチレン系
樹脂との相溶性が良好で、熱的、化学的安定性の良い紫
外線吸収剤を配合した耐候性の優れたポリスチレン系樹
脂組成物を提供することを目的とする。 【構成】 ポリスチレン系樹脂にモノマー単位が式
(1) 【化1】 (但し、式中R1 、R2 は置換または未置換の線状又は
分岐状アルキル基、アリール基、アラルキル基であ
る。)であるポリシラン構造を有する有機ケイ素高分子
を配合して成ることを特徴とするポリスチレン系樹脂組
成物。 【効果】 本発明のポリスチレン系樹脂組成物はポリス
チレン系の紫外線劣化波長である300〜400nmの
紫外線に対して優れた紫外線吸収能を有すると共に、熱
的、化学的安定性を有し、高温での加工、使用において
揮散しない上、ポリスチレン系樹脂との相溶性が高く、
長期にわたって優れた耐候性を有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は耐候性或いは耐紫外線性
に優れたポリスチレン系樹脂組成物に関する。
【0002】
【従来の技術】一般にポリスチレン系樹脂は耐光線性及
び耐候性が悪く、長期の屋外暴露で紫外線に侵され、製
品表面が著しく悪くなり、変色が甚だしいことが知られ
ている。そこで光の作用による劣化を防止するために、
従来種々の光安定剤が用いられている。これらの光安定
剤としては、ヒンダードアミン系の光安定剤、ベンゾフ
ェノン系またはベンゾトリアゾール系の紫外線吸収剤が
主として用いられている。しかしながら、従来用いられ
ていた光安定剤はそれ自身の耐熱性に劣り加工中或いは
高温下での使用時に揮散或いは水、有機溶媒に抽出され
易いという欠点を有しており、高分子材料に長期の耐候
性を付与するに至らない。殊にポリスチレン系樹脂は融
点が高く融点以上の加工温度を必要とするため、これら
光安定剤、紫外線吸収剤もまた耐熱性が要求される。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記事情に鑑
み成されたもので、ポリスチレン系樹脂の紫外線劣化域
に適合した優れた紫外線吸収能を有すると共に、ポリス
チレン系樹脂との相溶性が良好で、熱的、化学的安定性
の良い紫外線吸収剤を配合した耐候性の優れたポリスチ
レン系樹脂組成物を提供することを目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明者は上記目的を達
成するため種々のオルガノポリシラン類の紫外線吸収効
果について検討した結果、モノマー単位が式(1)
【化2】 (但し、式中R1 、R2 は置換または未置換の線状又は
分岐状アルキル基、アリール基、アラルキル基であ
る。)であるポリシラン構造を有する有機ケイ素高分子
がポリスチレン系樹脂の紫外線劣化波長である300〜
400nmの紫外線に対して優れた吸収効果を示すこと
を確認し、重合度や有機置換基の種類を変えることによ
り吸収波長域を変えることができ、さらに、Si−Si
結合を有する高分子物質であるため、揮散性が改良さ
れ、耐熱性に優れており、ポリスチレン系樹脂との相溶
性においてもケイ素主鎖の高い分極性のために良好であ
ることより、紫外線吸収剤としてポリスチレン系樹脂に
配合した場合、ポリスチレン系樹脂組成物が優れた耐紫
外線性を長期にわたって維持し、良好な耐候性を示すこ
とを知見し、本発明を成すに至ったものである。
【0005】すなわち、本発明はモノマー単位が式
(1)
【化3】 (但し、式中R1 、R2 は置換または未置換の線状又は
分岐状アルキル基、アリール基、アラルキル基であ
る。)であるポリシラン構造を有する有機ケイ素高分子
をポリスチレン系樹脂に配合して成るポリスチレン系樹
脂組成物を提供する。以下、本発明につき詳しく説明す
る。
【0006】本発明に係るポリシラン構造を有する有機
ケイ素高分子はモノマー単位が式(1)
【化4】 (但し、式中R1 、R2 は置換または未置換の線状又は
分岐状アルキル基、アリール基、アラルキル基であ
る。)であるポリシラン構造を有する有機ケイ素化合物
である。
【0007】アルキル基とは、直鎖状のものでも分岐状
のものでもよく、炭素数1〜12が好ましく、1〜8が
特に好ましい。このようなアルキル基として具体的には
メチル基、エチル基、n−プロピル基、n−ブチル基等
の直鎖状のアルキル基、イソプロピル基、sec−ブチ
ル基、sec−アミル基等の2級アルキル基、tert
−ブチル基、tert−アミル基等の3級アルキル基等
を挙げることができる。アリール基とは、少なくとも1
つの芳香環を有する一価のアリール基を挙げることがで
きる。この芳香環は置換基を有していてもよい。このよ
うなアリール基の具体的なものとしては、フェニル基、
ナフチル基、トリル基、キシリル基等を挙げることがで
きる。アラルキル基とは、脂肪族炭化水素に少なくとも
1つの芳香環が置換した一価のアラルキル基を挙げるこ
とができる。この芳香環は置換基を有していてもよい。
このようなアラルキル基の具体的なものとしては、ベン
ジル基、フェネチル基、α−メチルベンジル基、トリメ
チル基等を挙げることができる。また、R1 、R2 はそ
の炭素原子に結合した水素原子の一部または全部がハロ
ゲン原子等で置換された基、例えばトリフルオロプロピ
ル基等であってもよい。
【0008】本発明の有機ケイ素高分子はコポリマーで
あっても或いはホモポリマーであってもよい。鎖の長さ
はモノマー単位10〜10,000の範囲が望ましく、
特に100〜10,000が好ましい。
【0009】本発明に係る有機ケイ素高分子の合成は、
R.ウエスト等のJ.Polym.Sci.,Poly
m.Lett.Ed.,23,469(1985)に記
載されているようなアルカリ金属による還元的なカップ
リング反応が一般的である。その他にも例えば、J.
F.ハロルド等のACS Symp.Ser.,36
0,89(1988)に記載されているような遷移金属
による脱水素カップリング反応、H.サクライ等のJ.
Am.Chem.Soc.,111,7641(198
9)に記載されているような、マスクされたジシレンの
アニオン重合、K.マティジャウゼウスキー等のACS
Symp.Ser.,360,78(1988)の開
環重合及び電気化学による還元的なカップリング反応な
どが知られているが特に限定されるものではない。
【0010】ここで、これら有機ケイ素高分子を配合す
るポリスチレン系樹脂としては各種のものが使用可能で
ある。具体的には、ポリスチレン、ポリオルトメチルス
チレン、ポリパラメチルスチレン、ポリジメチルスチレ
ン、ポリメタエチルスチレン、ポリクロルスチレン、ポ
リイソプロピルスチレン、ポリターシャリ−ブチルスチ
レン、ポリアルファメチルスチレン、ポリエチルビニル
トルエン、スチレン−マレインイミド共重合体、スチレ
ン−N−フェニルマレインイミド共重合体、スチレン−
N−フェニルマレインイミド−アクリロニトリル共重合
体、スチレン−N−フェニルマレインイミド−メタクリ
ル酸メチル共重合体、スチレン−N−フェニルマレイン
イミド−アクリル酸ブチル共重合体、ゴム強化耐衝撃性
ポリスチレン、(AS樹脂)スチレン−アクリロニトリ
ル共重合体、(ABS樹脂)スチレン−アクリロニトリ
ル−ブタジエン共重合体、(AES樹脂)エチレン−プ
ロピレンゴム強化スチレン−アクリロニトリル共重合
体、(AAS樹脂)ポリアクリル酸エステルゴム強化ス
チレン−アクリロニトリル共重合体、(MS樹脂)スチ
レン−メタクリル酸メチル共重合体、(MBS樹脂)ス
チレン−メタクリル酸メチル−ブタジエン共重合体等を
挙げることができるが上記のものに限定されるものでは
ない。上記各種ポリスチレン系樹脂は単独で用いてもよ
く、2種類以上のポリスチレン系樹脂を使用することも
できる。
【0011】なお、上記有機ケイ素高分子の配合量はポ
リスチレン系樹脂の種類、使用目的などによっても異な
るが、通常ポリスチレン系樹脂100重量部に対して
0.1〜10重量部が使用され、特に0.5〜5重量部
が好ましい。
【0012】また、本発明のポリスチレン系樹脂組成物
には、通常ポリスチレン系樹脂組成物に配合される可塑
剤、安定剤、充填剤、補強材、酸化防止剤、難燃剤、帯
電防止剤、滑剤、着色剤、高分子系改質剤などを配合し
ても何ら差し支えなく常用範囲で配合できる。
【0013】
【実施例】以下具体例を示して本発明の作用効果を明確
にする。 合成例1 500ミリリットルの乾燥THF溶媒中窒素雰囲気下
で、メチルトリクロロシラン150gを25℃にて撹拌
しながら、2.0Mのn−プロピルマグネシウムクロラ
イド−THF溶液500ミリリットルを2.0時間で滴
下した。得られた反応生成物を濾過し、濾液をエバポレ
ーターにかけて溶媒を除去した後、蒸留して生成物のメ
チルn−プロピルジクロロシラン75gを得た。収率は
50%、純度はガスクロで99%以上であった。
【0014】次に、500ミリリットルの乾燥トルエン
溶媒中窒素雰囲気下で、ナトリウム23gを加え、系内
のトルエンが還流するように熱を加え、激しく撹拌する
ことによってナトリウムを分散させた。この系にメチル
n−プロピルジクロロシラン75gを1.5時間にわた
って滴下することにより重合を行った。この後、反応混
合物に炭酸水素ナトリウム2.47gと2−プロパノー
ル24.7ミリリットルからなるスラリー溶液を加え残
存の活性ナトリウムを失活させた。この反応混合液は5
リットルの2−プロパノールに加えられ、沈殿物を濾過
により集めた。この主にポリマーとNaClから成る混
合物を再びトルエンに再溶解し、後に不溶な塩を除くた
めに蒸留水にて抽出された。得られた有機層を乾燥させ
た後、2−プロパノールにて再沈殿を行って、ポリ(メ
チルn−プロピルシラン)15gを得た。収率30%。
【0015】こうして得られたポリシラン化合物につい
てGPCを用いて分子量を測定した結果、重量平均分子
量(Mw)は90万であった。核磁気共鳴スペクトルは
(CDCl3 溶液中で測定) 1H−NMR:δ0.1
5−0.44(3H,SiCH3 ),0.75−1.2
2(m,4H,SiCH2 +CH3 ),1.26−1.
63(2H,CH213C−NMR:δ−4.36,
17.71,18.74,20.34であった。紫外吸
収極大波長は306nmであった。
【0016】合成例2 500ミリリットルの乾燥THF溶媒中窒素雰囲気下
で、メチルトリクロロシラン150gを25℃にて撹拌
しながら、2.0Mのn−ヘキシルマグネシウムクロラ
イド−THF溶液500ミリリットルを2.0時間で滴
下した。得られた反応生成物を濾過し、濾液をエバポレ
ーターにかけて溶媒を除去した後、蒸留して生成物のn
−ヘキシルメチルジクロロシラン100gを得た。収率
は50%、純度はガスクロで99%以上であった。
【0017】次に、500ミリリットルの乾燥トルエン
溶媒中窒素雰囲気下で、ナトリウム23gを加え、系内
のトルエンが還流するように熱を加え、激しく撹拌する
ことによってナトリウムを分散させた。この系にn−ヘ
キシルメチルジクロロシラン100gを1.5時間にわ
たって滴下することにより重合を行った。この後、反応
混合物に炭酸水素ナトリウム2.47gと2−プロパノ
ール24.7ミリリットルからなるスラリー溶液を加え
残存の活性ナトリウムを失活させた。この反応混合液は
5リットルの2−プロパノールに加えられ、沈殿物を濾
過により集めた。この主にポリマーとNaClから成る
混合物を再びトルエンに再溶解し、塩を除くために蒸留
水にて抽出し、得られた有機層を乾燥させた後、2−プ
ロパノールにて再沈殿を行って、ポリ(n−ヘキシルメ
チルシラン)10gを得た。収率20%。
【0018】こうして得られたポリシラン化合物につい
てGPCを用いて分子量を測定した結果、重量平均分子
量(Mw)は90万であった。核磁気共鳴スペクトルは
(CDCl3 溶液中で測定) 1H−NMR:δ0.2
0−0.58(3H,SiCH3 ),0.71−1.2
1(5H,SiCH2+CH3 ),1.21−1.76
[8H,(CH2 )4] 13C−NMR:δ−4.1
8,14.11,15.13,20.77,26.9
8,31.73,34.01であった。紫外吸収極大波
長は306nmであった。
【0019】実施例1 市販のポリスチレン(商品名エスブライト500A)、
100重量部に合成例1で合成したポリシラン化合物を
10重量部配合したポリスチレン樹脂組成物のDMA
(ダイナミックメカニカルアナライシス)による熱解析
を行った。結果は表1に示す通り、ポリスチレン、該有
機ケイ素高分子各々の融解に起因する tanδピークの間
にブロードな tanδピークが1つだけ観察されポリスチ
レンと本発明に係る有機ケイ素高分子が良好に相溶して
いることが確認された。
【0020】また、市販のポリスチレン(商品名エスブ
ライト500A)、100重量部に合成例1で合成した
ポリシラン化合物を0.5重量部配合したポリスチレン
樹脂組成物をシート状に成形し、屋外に6カ月間暴露し
暴露前後のシートの引張強さと伸びを測定した。結果は
表1に示す通り、屋外暴露による引張強さ及び伸びの低
下を抑制していた。
【0021】実施例2 市販のポリスチレン(商品名エスブライト500A)、
100重量部に合成例2で合成したポリシラン化合物を
10重量部配合したポリスチレン樹脂組成物のDMA
(ダイナミックメカニカルアナライシス)による熱解析
を行った。結果を表1に示す。
【0022】また、市販のポリスチレン(商品名エスブ
ライト500A)、100重量部に合成例2で合成した
ポリシラン化合物を0.5重量部配合したポリスチレン
樹脂組成物をシート状に成形し、屋外に6カ月間暴露し
暴露前後のシートの引張強さと伸びを測定した。結果を
表1に示す。
【0023】比較例1 紫外線吸収剤無添加の市販のポリスチレン(商品名エス
ブライト500A)をシート状に成形し、屋外に6カ月
暴露し暴露前後のシートの引張強さと伸びを測定した。
結果は表1に示す通り、引張強さ、伸びの低下がみられ
た。
【0024】比較例2 市販のポリスチレン(商品名エスブライト500A)、
100重量部に2−ヒドロキシ4−メトキシベンゾフェ
ノンを10重量部配合したポリスチレン樹脂組成物のD
SCによる熱解析を行った。結果は表1に示す通り、ポ
リスチレン、2−ヒドロキシ4−メトキシベンゾフェノ
ンの融解に起因する2つの tanδピークが観察され、互
いに良好に相溶していないことが確認された。また、市
販のポリスチレン(商品名エスブライト500A)、1
00重量部に2−ヒドロキシ4−メトキシベンゾフェノ
ンを0.5重量部配合したポリスチレン樹脂組成物をシ
ート状に成形し、屋外に6カ月間暴露し暴露前後のシー
トの引張強さと伸びを測定した。結果は表1に示す通
り、引張強さ、伸びの低下がみられた。
【0025】
【表1】
【0026】
【発明の効果】本発明のポリスチレン系樹脂組成物はポ
リスチレン系樹脂の紫外線劣化波長である300〜40
0nmの紫外線に対して優れた紫外線吸収能を有すると
共に、熱的、化学的安定性を有し、高温での加工、使用
において揮散しない上、ケイ素主鎖の高い分極性のため
にポリスチレン系樹脂との相溶性が高く、長期にわたっ
て優れた耐候性を有するものである。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ポリスチレン系樹脂にモノマー単位が式
    (1) 【化1】 (但し、式中R1 、R2 は置換または未置換の線状又は
    分岐状アルキル基、アリール基、アラルキル基であ
    る。)であるポリシラン構造を有する有機ケイ素高分子
    を配合して成ることを特徴とするポリスチレン系樹脂組
    成物。
JP27440892A 1992-10-13 1992-10-13 ポリスチレン系樹脂組成物 Pending JPH06122796A (ja)

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JP27440892A JPH06122796A (ja) 1992-10-13 1992-10-13 ポリスチレン系樹脂組成物

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1997002322A1 (en) * 1995-07-03 1997-01-23 Ciba Specialty Chemicals Holding Inc. Polysilanes
JP2003002937A (ja) * 2001-06-19 2003-01-08 A & M Styrene Co Ltd 光透過特性に優れた光透過用成型品
JP2017057310A (ja) * 2015-09-17 2017-03-23 株式会社神鋼環境ソリューション ポリシラン製造方法
JP2019172824A (ja) * 2018-03-28 2019-10-10 大阪ガスケミカル株式会社 樹脂の黄変抑制方法

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