JPS5839455B2 - 熱可塑性樹脂組成物 - Google Patents

熱可塑性樹脂組成物

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JPS5839455B2
JPS5839455B2 JP55088398A JP8839880A JPS5839455B2 JP S5839455 B2 JPS5839455 B2 JP S5839455B2 JP 55088398 A JP55088398 A JP 55088398A JP 8839880 A JP8839880 A JP 8839880A JP S5839455 B2 JPS5839455 B2 JP S5839455B2
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任孝 窪田
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    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
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    • C08L25/02Homopolymers or copolymers of hydrocarbons
    • C08L25/16Homopolymers or copolymers of alkyl-substituted styrenes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
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Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、良好な耐熱性、もしくは耐熱性と耐衝撃性
を有する熱可塑性樹脂組成物に係るものである。
さらに詳しくは、塩化ビニル系樹脂と、α−メチルスチ
レンを主成分とする共重合体(〜とブタジェン系ゴムl
こ芳香族ビニル化合物とシアン化ビニル化合物またはメ
タアクリル酸アルキルエステルをグラフト重合したグラ
フト共重合体(B)との混合物とからなる樹脂組成物に
関し、塩化ビニル系樹脂の耐熱変形性と耐衝撃性を著し
く向上せしめた熱可塑性樹脂組成物に関するものである
塩化ビニル系樹脂は、すぐれた機械特性と電気特性を有
し、また透明性や難燃性等の特徴ある物性と多様な加工
特性を有することから有用なプラスチック材料として広
範な用途に使用されている。
しかしこの樹脂は、熱変形温度が65〜70℃であり、
例えば温水用パイプや室内温度が非常に高くなる自動車
内部用品等、高温の環境下におかれる場合には使用が制
限される。
従来塩化ビニル系樹脂のこの欠点を改良する方法として
、AS(アクリロニトリル−スチレン)樹脂、ABS(
アクリロニトリループクジエンスチレン)樹脂、MBS
(メチルメタアクリレート−ブタジェン−スチレン)樹
脂を塩化ビニル系樹脂に混合する方法があり、更に耐熱
性改良効果を大きくするために、これら樹脂の一成分と
してα−メチルスチレンモノマーを導入する方法が提示
されている。
例えば、特公昭45−24867には、メチルメタアク
リレート、アクリロニトリル、スチレン及びα−メチル
スチレンの共重合体とブタジェン含有重合体を塩化ビニ
ル樹脂にブレンドすることにより耐熱性の高い組成物を
得ることが示されているが、共重合体中のα−メチルス
チレン量が45重量%迄lことゾまり耐熱性は充分でな
い。
また、特公昭48−1810Hこは、メチルメタアクリ
レート5−50%とアクリロニトリル3−30%及びα
−メチルスチレン3080%からなる七ツマー混合物を
共重合して得られる樹脂(1)とブタジェン含有グラフ
ト重合体とを塩化ビニル樹脂に混合する方法が記載され
ている。
しかしながら、この方法では共重合体樹脂(A、lは、
α−メチルスチレンの含有量を局部的にも70重量%以
上とすることは事実上、不可能なことが共重合反応性か
ら推定できる。
本発明者らは、65〜90重量部のα−メタルスチレン
と35〜10重量部のアクリロニトリル及び0〜5重量
部の共重合できるビニルモノマーとからなる共重合体で
、α−メチルスチレン含有量が82重量%以上の成分を
30重量部以上含む共重合体(4)、ブタジェン系ゴム
35〜80重量%にモノビニル芳香族化合物とビニルシ
アン化合物またはメタアクリル酸アルキルエステル65
〜20重量%からなる単量体を反応させて得られるグラ
フト共重合体刑とを塩化ビニル系樹脂に混合することl
こよって、上記従来技術では得られなかった高い耐熱性
を得ることを見出し本発明に至った。
本発明IこかSる組成物の1つは、α−メチルスチレン
含有共重合体(4)である。
該共重合体は、目的とする組成物に耐熱性を付与するた
めに使用される。
該共重合体は次のようにして得られる。すなわち、α−
メチルスチレン単量体を先lこ仕込み十分に乳化状態l
こしたのちアクリロニトリルを極少量づつ連続的に滴下
し重合系内ではα−メチルスチレン単量体とアクリロニ
トリル単量体比率を常に90710重量比以上、更に好
ましくは9515重量比以上のα−メチルスチレン犬過
剰にしておくことにより得ることができる。
この場合、先に仕込むα−メチルスチレンは65重量部
以上、90重量部以下である。
65重量部未満では耐熱性を向上させる効果が少なく、
90重量部をこえると塩化ビニル樹脂との混和性が低下
する。
また連続的lこ滴下するアクリロニトリル単量体は10
重量部以上、35重量部以下である。
10重量部未満では重合率が低くなり、35重量部をこ
えると得られる共重合体はそれ自体が加熱lこより着色
しやすくなり、塩化ビニル系樹脂と混合した時lこも着
色を起すので好ましくない。
先に仕込むα−メチルスチレン単量体には、α−メチル
スチレン単量体に対し10重量%以下のビニルシアン化
合物、メタアクリル酸やアクリル酸の低級アルキルエス
テル等を含んでいてもよい。
連続的lこ滴下するアクリロニトリル単量体中lこは、
アクリロニトリル単量体に対し15重量%以下のモノビ
ニル芳香族化合物、α−置換型のモノビニル芳香族化合
物、メタアクリル酸やアクリル酸の低級アルキルエステ
ル等を含んでいてもよい。
α−メチルスチレンとアクリロニトリル以外の第三成分
としては、上記ビニル単量体を5重量部使用しても実質
的Iこ大きな影響はないが、この量をこえると耐熱性が
低下して好ましくない。
本発明にかSわる他の組成物は、ブタジェン系コムを用
いたグラフト共重合体の)である。
該共重合体は、目的とする組成物lこ耐衝撃性を与える
ために使用される。
該共重合体の組成は、ジエン系ゴムが35〜80重量%
、モノビニル芳香族化合物とビニルシアン化合物または
メタアクリル酸アルキルエステルが65〜20重量%で
あり、モノビニル芳香族化合物とビニルシアン化合物ま
たはメタアクリル酸アルキルエステルとの割合は85〜
20:15〜80重量%が望ましい。
その理由は、ブタジェン系ゴム量が35重量%未滴の場
合には、所望の耐衝撃強度を得ることは難かしい。
また80重量%をこえると塩化ビニル系樹脂との混和性
が充分でなく、従って均一な成形面を得ることはむつか
しい。
またブタジェン系ゴム量が多い場合には耐熱性改良の効
果が少なくなるからである。
該グラフト共重合体(8)において使用されるジエン系
ゴムは、ポリブタジェン、ポリイソプレン、ブタジェン
−スチレン共重合体などがあるが特にこれらのものに限
定されない。
また使用されるモノビニル芳香族化合物としては、スチ
レンの他にαメチルスチレン、クロルスチレン、t−ブ
チルスチレン等がある。
ビニルシアン化合物としては、アクリロニトリルの他に
メタクリロニトリルなどがある。
メタアクリル酸アルキルエステルとしては、メチルメタ
アクリレート、エチルメタアクリレート等がある。
上記共重合体(4)およびグラフト共重合体(B)は、
好ましくは乳化重合によって得られるが乳化重合lこ限
定されない。
乳化重合は通常の方法によって実施できる。
たとえば、前記単量体混合物を水性分散体中、ラジカル
開始剤の存在下に反応させればよい。
ラジカル開始剤としては、過硫酸カリ、過硫酸アンモニ
ウム、キュメンハイドロパーオキサイドなどの過酸化物
を例示することができる。
その他重合促進剤、重合度調節剤、乳化剤なども、これ
まで一般をこ乳化重合に際し使用されているものを適宜
選択して使用できる。
本発明lこか\る組成物の耐熱性および耐衝撃性は、共
重合体(4)とグラフト共重合体(B)の各々の組成の
みならず、それらの混合比率によっても、また塩化ビニ
ル系樹脂との混合比率によっても左右される。
従って、所望の耐熱性および耐衝撃性に応じて混合比率
を選択するのがよい。
本発明の目的とする耐熱性樹脂組成物を得るためには、
共重合体(Nとグラフト共重合体(B)の合計量が、塩
化ビニル系樹脂に混合された全組成物中で30〜80重
量部、より好ましくは30〜70重量部が適当である。
30重量部未満では塩化ビニル系樹脂の耐熱性を向上さ
せるには不充分であり、一方80重量部をこえる場合は
充分な耐熱性を付与することができるが、加工温度が高
くなり塩化ビニル樹脂が加熱着色をひき起すので好まし
くない。
本発明を好適に達成するためには、共重合体(Nとグラ
フト共重合体(B)の混合重合比率は90/10〜50
150.更に好ましくは80/20〜60/40である
共重合体(4)が90重量%をこえると、塩化ビニル系
樹脂の耐熱性を効率的に向上できるが、−力計衝撃性が
低下する。
また50重量%未満では耐熱性向上の効果は少なく、ま
た抗張力の著しい低下を生じさせる。
共重合体(4)とグラフト共重合体(Bの混合は、通常
の方法で行なうことができる。
本発明の組成物を加工する場合には、通常使用される熱
安定剤、滑剤、顔料その他充填剤などを必要に応じて使
用する。
特に熱安定剤として有機錫マレエート・有機錫ラウレー
ト・有機錫メルカプタイド等の有機錫系安定剤、鉛白・
三塩基性硫酸鉛・二塩基性亜リン酸鉛・二塩基性フタル
酸鉛・三塩基性マレイン酸鉛・ケイ酸鉛およびそのシリ
カゲル共沈物等の鉛塩系安定剤、或いは、鉛、カドミウ
ム、バリウム、亜鉛、カルシウム等と高級脂肪酸との金
属石けん系安定剤が使用できる。
また、エポキシ化大豆油・エポキシ化アマニ油等のエポ
キシ化合物、トリフェニルホスファイト・トリノニルフ
ェニルホスファイト等の有機亜リン酸エステル化合物を
併用することも可能である。
滑剤としては、ステアリン酸・パルミチン酸等の飽和脂
肪酸もしくはそのエステル化合物、カルナバワックス・
キャンデリラワックス等の天然ワックス、エチレンビス
ステアリルアミド・ポリエチレンオキサイド・低重合度
ポリエチレン等の合成ワックス、流動パラフィン等が使
用できる。
更に充填剤としては、炭酸カルシウム、クレー、シリカ
、タルク、カーボンブランク等、二酸化アンチモン、メ
タ錫酸等の難燃剤を必要lこ応じて添加してもよい。
また更にフタル酸エステル類、アジピン酸エステル類、
セバシン酸エステル類、リン酸エステル類、ポリエステ
ル系等の可塑剤を少量使用することも可能である。
以下に実施例を挙げ本発明を具体的に説明する。
実施例中「部」とあるのはいずれも重量部を表わす。
実施例および比較例 1)共重合体(4)の製造 攪拌機つき反応器に次の物質を仕込んだ。
水 250部ラウリ
ン酸ナトリウム 3〃ナトリウムホルム
アルデヒド スルホキシレート 0.4〃硫酸第一
鉄 0.0025//エチレンジアミン
テトラ酢酸 ニナトリウム 0.01//脱酸素
後、窒素気流中で60℃に加熱攪拌したのち表1に示す
単量体(1)を仕込んだ。
充分tこ乳化させたのち単量体(II)を連続的に滴下
した。
滴下終了後、更に60℃で攪拌を続けたのち重合を終了
した。
反応途中のラテックスをサンプリングし組成分析と重合
率を測定した。
かくして得られた共重合体の重合率と途中での組成は表
1のとおりであった。
本発明による表1のA−1〜A−64こ示されるような
共重合体は、共重合体中にα−メチルスチレンを82重
量%以上含有する共重合物を含んでいる。
他方、先lこ仕込むα−メチルスチレンが95重量部に
達する場合を比較例(A−7)で示したが重合転化率が
著しく低くなり以下の検討を止めた。
その他、先に仕込むα−メチルスチレン量が60重量部
のもの(A−8)及びα−メチルスチレンとアクリロニ
トリルの均一混合物を最初から連続的に滴下し重合した
もの(Δ−9゜A−10)を比較例として挙げた。
これらの場合は、α−メチルスチレンの含有量を局部的
にも82重量%以上とすることは難かしく、αメチルス
チレン−アクリロニトリル又はα−メチルスチレン−メ
チルメタクリレートの1:1交互共重合体が大部分を占
めるものと思われる。
2)グラフト共重合体(B)の製造 攪拌機つき反応器に次の物質を仕込んだ。
水 250部ナト
リウムホルムアルデ七ドス ルホキシレート0.2// 硫酸第1鉄 0.00257/エチレン
ジアミンテトラ酢酸 ニナトリウム 0.01//ポリブタ
ジエン 60〃脱酸素後、窒素気流中
で60℃に加熱攪拌したのち、下記の単量体混合物40
部をキュメンハイドロパーオキサイド0.3部と共に連
続的lこ滴下した。
滴下終了後、さらに60℃で攪拌を続けたのち重合を終
了した。
B−1アクリロニトリル 12部、スチ レン 28部 B−2アクリロニトリル 5部、 メチルメタアクリレート 10部、 スチレン 25部 3)熱可塑性樹脂組成物の製造 上記の如く製造した共重合体(4)とグラフト共重合体
(B)をラテックス状態で固体重合比75:25の割合
で混合し、この混合ラテックスに酸化防止剤を加え塩化
カルシウムで凝固したのち、水洗、p過、乾燥を行ない
、粉末状の組成物(Qを得た。
例1 このようにして得た(、A)と(B)との混合組成物(
C160g及びポリ塩化ビニル(カネビニールS−10
01鐘渕化学製)40gをジオクチル錫マレエート11
、ジオクチル錫メルカプタイド1g及び低分子量ポリエ
チレンO,,l’と共に185℃に加熱したロールミル
上で8分間混練した。
ロールミルで処理したシートを190’C1100kg
/cwtで15分間プレスした。
このものS物性を表2に示した。
表から明らかなようIこ、実施例C−1〜C−6は、す
ぐれた機械的性質、とりわけ高い加熱歪温度と耐衝撃強
度を示す。
比較例として共重合物A−8,9,10を用いたものは
耐熱性が劣る。
A−8を用いたものは着色が著しい。
例2 例1のC−2を表31こ示す種々の割合の量のポリ塩化
ビニル樹脂及びジオクチル錫マレート1g、ジオクチル
錫メルカプタイド1g及び低分子量ポリエチレン013
gと共に例1と同様に混合処理し**で夫々の組成物を
得て性質を測定した。
この結果から判るように、本発明の組成物(C−23〜
C−28)は耐衝撃強度と耐熱性が共にすぐれたもので
あることが判る。
例3 共重合体(4)と(B)を表4に示す種々の比率で混合
したもの60gとポリ塩化ビニル樹脂40gとを例1と
同様に加工し試験片を作成した。
組成物の物性値から判るようlこ、共重合体(4)と(
B)の混合比率が本発明の範囲Iこある実施例D−2〜
D−5は高い加熱歪温度と耐衝撃強度を持っている。
グラフト共重合体(8)が多い場合には、効率的に加熱
歪温度を高めることはできず、抗張力の低下をきたす。
一方グラフト共重合体が10部未満の領域では耐衝撃強
度は殆んどないものとなる。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 塩化ビニル系樹脂20〜70重量部と、下記(4)
    、(B)画業重合体の下記比率混合組成物80〜30重
    量物とからなる熱可塑性樹脂組放物。 (4)65〜90 重f部のα−メチルスチレンと35
    〜10重量部のアクリロニトリル及び0〜5重量部の共
    重合できるビニル単量体とからなる共重合体であって、
    α−メチルスチレン含有量が82重量%以上の成分が3
    0重量部以以上型れる共重合体90〜50重量%、 (B) ブタジェン系ゴム35〜80重量%に、モノ
    ビニル芳香族化合物とビニルシアン化合物またはメタア
    クリル酸アルキルエステルからなる単量体65〜20重
    量%を反応させて得られるグラフト共重合体10〜50
    重量%。
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