JPH08120151A

JPH08120151A - 高比重樹脂組成物

Info

Publication number: JPH08120151A
Application number: JP25823894A
Authority: JP
Inventors: Masahiko Itakura; 雅彦板倉; Ayumi Yamamoto; 歩山本
Original assignee: Daicel Chemical Industries Ltd
Current assignee: Daicel Corp
Priority date: 1994-10-24
Filing date: 1994-10-24
Publication date: 1996-05-14
Anticipated expiration: 2018-02-04
Also published as: JP3373310B2

Abstract

(57)【要約】【目的】高比重でかつ衝撃強度、成形性、表面外観、
寸法精度、コストパーフォーマンスなどに優れた樹脂組
成物を提供する。【構成】耐衝撃性スチレン系樹脂１００重量部と、無
機充填材を１０〜２００重量部からなる高比重樹脂組成
物において、耐衝撃性スチレン系樹脂の分散ゴム相の体
積分率（ＲＰＶＦ）が３０〜５０％であり、分散ゴム粒
子の体積平均粒子径（Ｌｖ）が１．０〜５．０μｍであ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、高比重でかつ衝撃強
度、成形性、表面外観性、寸法精度、コストパーフォー
マンスに優れる樹脂組成物に関する。

【０００２】

【従来の技術】現在、熱可塑性樹脂に金属粉などの無機
充填剤を配合した高比重の成型材料が、音響機器部品や
家電部品などに使用されている。熱可塑性樹脂として
は、ポリプロピレやポリエチレンなどの結晶性樹脂や、
耐衝撃性ポリスチレンやＡＢＳ（アクリロニトリル−ブ
タジエン−スチレン共重合体）樹脂等のスチレン系樹脂
（非晶性樹脂）が使用されている。無機充填材として
は、鉄粉、亜鉛粉、酸化亜鉛、硫酸バリウム、タルク、
マイカ、炭酸カルシウムなどが使用されている。

【０００３】ポリプロピレやポリエチレンなどは、無機
充填剤を配合した場合の物性（機械的強度、特に衝撃撃
強度）の低下が少ないという長所があるものの、結晶性
樹脂であるため成型収縮率が大きく寸法精度が悪くまた
肉厚の成型品の場合は、ヒケが出やすいという大きな欠
点がある。一方、耐衝撃性ポリスチレンやＡＢＳ樹脂等
のスチレン系樹脂は、非晶性樹脂であるため成型収縮率
は小さく寸法精度には優れるものの、一般に無機充填剤
を配合した場合の物性（機械的強度、特に衝撃撃強度）
の低下が大きいという欠点があった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】先に述べた、高比重で
かつ衝撃強度、成形性、表面外観性、寸法精度に優れた
安価な樹脂組成物を得ることが本発明の目的である。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者らは鋭意研究を
重ねた結果、特定の樹脂組成（モルフォロジー）を有す
る耐衝撃スチレン系樹脂に無機充填材を添加することに
より物性バランスに優れた高比重樹脂組成物が得られる
ことを見出し本発明に至った。

【０００６】すなわち、本発明は、耐衝撃性スチレン系
樹脂１００重量部と、無機充填材１０〜２００重量部か
らなる高比重樹脂組成物において、耐衝撃性スチレン系
樹脂の分散ゴム相の体積分率（ＲＰＶＦ；Ｒｕｂｂｅ
ｒｐｈａｓｅｖｏｌｕｍｅｆｒａｃｔｉｏｎ）が
３０〜５０％であり、分散ゴム粒子の体積平均粒子径
（Ｌｖ）が１．０〜５．０μｍであることを特徴とする
高比重樹脂組成物を提供することである。

【０００７】また、この組成物にはスチレン系熱可塑性
エラストマーを含んでいても良い。

【０００８】本発明に用いる耐衝撃性スチレン系樹脂
は、ゴム状重合体の存在下に芳香族モノビニル単量体を
重合せしめる塊状重合法または塊状懸濁重合法にて製造
することができる。本発明で特定されたミクロ構造を有
するゴム変性ポリスチレンは、重合工程に於ける攪拌機
の回転数や使用するゴム状重合体の分子量（粘度）など
をコントロールすることにより製造することができる。
その他には、重合により得られれた２種類以上のゴム変
性ポリスチレンのブレンド或いは、ゴム変性ポリスチレ
ンとホモのポリスチレン樹脂とのブレンドによって製造
してもよい。

【０００９】芳香族モノビニル単量体としては、スチレ
ン及びｏ−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−ｔｅｒｔ−ブチルスチレン等のアルキル置換
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α−アルキルスチレンな等が用いられる。
ゴム状重合体としては、ポリブタジエン、スチレン−ブ
タジエン共重合体等であり、ポリブタジエンとしてはシ
ス含有量の高いハイシスポリブタジエン、シス含有量の
低いローシスポリブタジエンともに用いることができ
る。

【００１０】本発明の耐衝撃性スチレン系樹脂における
組成因子としてはゴム相の体積分率（ＲＰＶＦ）が最も
重要であり、その値は、３０〜５０％の範囲内にある必
要がある。３０％未満であると、無機充填材（硫酸バリ
ウムなど）を耐衝撃性スチレン系樹脂に添加した場合の
衝撃強度の低下が大きく樹脂材料が非常に脆くなり、ま
た５０％を越える成型品の表面状態（光沢度）が非常に
悪くなり表面硬度も低くなる。また流動性も悪くなり好
ましくない。ゴム相体積分率（ＲＰＶＦ）とは、内部に
オクルードされたポリスチレン系樹脂も含むゴム分散相
全体の体積（ＲＰＶ：Ｒｕｂｂｅｒｐｈａｓｅｖｏ
ｌｕｍｅ）の樹脂全体に対する体積分率（Ｖｏｌｕｍｅ
ｆｒａｃｔｉｏｎ）である。その値は、耐衝撃性スチ
レン系樹脂の超薄切片法による透過型電子顕微鏡写真を
撮影し、写真中のある特定の範囲を設定し、その領域の
全面積に対するその領域内に存在するゴム相の面積分率
を画像処理装置を用いることにより評価したものであ
る。超薄切片の厚みは、５０〜１００ｎｍである。本発
明の耐衝撃性スチレン系樹脂におけるもう１つの重要な
ミクロ構造因子は、分散ゴム相分の平均粒子径である。
ここでいう平均粒子径とは、体積平均粒子径である。そ
れらは、上記ＲＰＶＦの測定と同様に透過型電子顕微鏡
写真を撮影し、写真中の分散ゴム相粒子１０００個以上
の粒子径を測定し、次式により算出したものである。

【００１１】体積平均粒子径＝ΣｎｉＤｉ²／ΣｎｉＤｉ³ （ここにｎｉは粒子径Ｄｉの分散ゴム相粒子の個数であ
る。）分散ゴム相粒子の平均粒子径やゴム相体積分率は、スチ
レン系樹脂重合時の攪拌速度や用いるゴムの溶液粘度等
に左右され、これを変更することによって調整すること
が出来る。ゴム相粒子の粒子径は、その体積平均粒子径
が１．０〜５．０μｍである必要がある。１．０μｍ未
満であると無機充填材を耐衝撃性スチレン系樹脂に添加
した場合の衝撃強度の低下が大きく樹脂材料が非常に脆
くなり、物性バランスの非常に優れた高比重樹脂組成物
耐衝撃性スチレン系樹脂を得ることはできない。また
５．０μｍを越えると成型品の表面状態（光沢度）が非
常に悪くなり表面硬度も低くなり好ましくない。

【００１２】配合する無機充填材としては、鉄粉、銅
粉、亜鉛粉、酸化亜鉛、硫酸バリウム、タルク、マイ
カ、炭酸カルシウムなどが挙げられる。物性及びコスト
のバランスの点からとくに酸化亜鉛、硫酸バリウムが好
ましい。

【００１３】上に記したような組成の耐衝撃性スチレン
系樹脂に、無機充填材を添加することにより、物性バラ
ンス（衝撃強度、成型性、表面外観、寸法精度）のとれ
た、コストパーフォーマンスに優れた高比重樹脂組成物
を得ることができる。無機充填材の平均粒子径として
は、０．０５μｍ〜５μｍ好ましくは０．５μｍ〜３μ
ｍが望ましい。平均粒子径が小さすぎると粒子の二次凝
集が起こり樹脂への分散性が悪くなる。逆に大きすぎる
と衝撃強度の低下が大きくなり好ましくない。またかな
り高い衝撃強度が要求される場合にには、スチレン系熱
可塑性エラストマ−を添加することによりかなり広い範
囲でその要求レベルに対応することができる。

【００１４】本発明におけるスチレン系熱可塑性エラス
トマ−とはビニル芳香族化合物−共役ジエン化合物共重
合体、ビニル芳香族化合物−共役ジエン化合物共重合体
の水素添加物であり、ビニル芳香族化合物と共役ジエン
化合物を共重合して得られる共重合体、ビニル芳香族化
合物と共役ジエン化合物を共重合して得られる共重合体
の水素添加物（共重合した共役ジエン化合物に基ずくオ
レフィン性二重結合の少なくとも５０％以上、好ましく
は、８０％以上が水素添加されている）であり、これら
の少なくとも１種が用いられる。

【００１５】このスチレン系熱可塑性エラストマ−の共
重合形態としてランダム共重合体、ブロック共重合体、
グラフト共重合体およびこれらの組み合わせがあげら
れ、中でもブロック共重合体が好ましい。

【００１６】これらの共重合体を構成するビニル芳香族
化合物としては、例えば、スチレン、α−メチルスチレ
ン、ビニルトルエンなどのうちから１種または２種以上
が選択でき、中でもスチレンが好ましい。また、共役ジ
エン化合物としては、例えば、ブタジエン、イソプレ
ン、１．３−ペンタジエン、２．３−ジメチル−１．３
−ブタジエンなどのうちから１種または２種以上が選ば
れ、中でもブタジエン、イソプレンおよびこれらの組み
合わせが好ましい。このような共重合体の一例として
は、アニオン重合して得られるスチレン−ブタジエン共
重合体、さらにこのスチレン−ブタジエン共重合体の水
素添加物があげられる。

【００１７】これらのスチレン系熱可塑性エラストマ−
添加量は、耐衝撃性スチレン系樹脂１００重量部に対し
１〜２０重量部であり好ましくは１〜１５重量部であ
る。２０重量部以上では成型加工性が悪くなるので好ま
しくない。

【００１８】本発明に於ける樹脂組成物には、必要に応
じ各種添加剤を配合することができる。

【００１９】各種添加剤とは、ブロム系、塩素系、リン
系、無機系などの難燃剤や金属石鹸、、ワックス、脂肪
酸アミド、高級脂肪酸、等の滑剤や、ベンゾトリアゾー
ル系化合物、ベンゾフェノン系化合物、サリチル酸フェ
ニル化合物等の紫外線吸収剤やヒンダードアミン系安定
剤や、フェノール系、リン系の酸化防止剤や、スズ系、
エポキシ系等の熱安定剤や、各種帯電防止剤や、ポリジ
メチルシロキサンなどの摺動性改良剤や有機、無機顔料
や染料等の着色剤があげられる。

【００２０】特に無機充填剤の分散性を良くするため
に、金属石鹸、、ワックス、脂肪酸アミド、高級脂肪
酸、等の滑剤を１種または２種以上添加することが好ま
しい。添加量としては耐衝撃性スチレン系樹脂１００重
量部に対し０．２〜１．６重量部が好ましい。

【００２１】本発明に於ける樹脂組成物は、射出成型、
押出成型、プレス成型で容易に成型ができる。

【００２２】

【実施例】以下実施例によって本発明を詳しく説明する
が、本発明はこれらの例によって何ら制限を受けるもの
ではない。また以下の測定方法によって各種物性値を測
定した。テストピースは全てシリンダー温度２２０℃、
金型温度６０℃の条件で射出成型により作成した。

【００２３】（１）アイゾット衝撃強度：ＪＩＳＫ６
８７１に準じて測定。

【００２４】（２）表面外観：カラープレート成形品を
成型し、無機充填材の分散状態等を目視で観察。

【００２５】（３）比重：ＪＩＳＫ７１１２に準じて
測定。

【００２６】

【実施例１〜４及び比較例１〜４】表１に示した配合処
方で配合し、Ｖ型ブレンダーで２０分ブレンド後、３５
ｍｍ２軸押出機で２２０℃で溶融混練し、ペレットを作
成した。その評価結果を表１に記す。

【００２７】

【表１】

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】耐衝撃性スチレン系樹脂１００重量部と、
無機充填材を１０〜２００重量部からなる高比重樹脂組
成物において、耐衝撃性スチレン系樹脂の分散ゴム相の
体積分率（ＲＰＶＦ）が３０〜５０％であり、分散ゴム
粒子の体積平均粒子径（Ｌｖ）が１．０〜５．０μｍで
あることを特徴とする高比重樹脂組成物。
【請求項２】耐衝撃性スチレン系樹脂中のゴム状物質の
８０％以上がポリブタジエンである請求項１記載の高比
重樹脂組成物。
【請求項３】さらにスチレン系熱可塑性エラストマ−１
〜２０重量部を添加してなる請求項１または２記載の高
比重樹脂組成物。