JPS6332823B2 - - Google Patents

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Publication number
JPS6332823B2
JPS6332823B2 JP6634484A JP6634484A JPS6332823B2 JP S6332823 B2 JPS6332823 B2 JP S6332823B2 JP 6634484 A JP6634484 A JP 6634484A JP 6634484 A JP6634484 A JP 6634484A JP S6332823 B2 JPS6332823 B2 JP S6332823B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
weight
styrene
copolymer
mixture
acrylonitrile
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
JP6634484A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS60208352A (en
Inventor
Tatsuhiko Imai
Masuo Kawasawa
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Daicel Corp
Original Assignee
Daicel Chemical Industries Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Daicel Chemical Industries Ltd filed Critical Daicel Chemical Industries Ltd
Priority to JP6634484A priority Critical patent/JPS60208352A/en
Publication of JPS60208352A publication Critical patent/JPS60208352A/en
Publication of JPS6332823B2 publication Critical patent/JPS6332823B2/ja
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  • Graft Or Block Polymers (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

本発明は、α―メチルスチレン高含量の耐熱性
共重合体を含む耐熱性と耐衝撃性並びに流動性に
優れた熱可塑性樹脂組成物に関するものである。 ABS樹脂は、自動車分野や電気機器分野にお
いて多量に使用されているが最近製品の軽量化志
向から、製品は薄肉化の傾向にあり、それに伴い
ABS樹脂の耐熱性改善の要望が非常に高まつて
いる。 ABS樹脂の耐熱性を高める方法として、特公
昭35―18194号に記載の如く、α―メチルスチレ
ン―アクリロニトリル共重合体と、ABS樹脂と
を混合した耐熱性ABS樹脂が見られるが、この
ようにして得られた耐熱性ABS樹脂は、耐熱温
度は高々100℃をわずかに超える程度である為、
更に耐熱性を必要とする用途では、制限を余儀な
くされてきた。 これを改良する為、α―メチルスチレン、アク
リロニトリルからなる共重合物に第3のビニル単
量体として、メタクリル酸メチルを使用して、乳
化重合する試みがなされている。 例えば、特公昭45―18016号では、一定の組成
範囲にあるα―メチルスチレンとアクリロニトリ
ル及びメタクリル酸メチルの共重合物とジエン系
ゴム状重合体に一定の組成範囲のアクリロニトリ
ル、α―メチルスチレンのグラフト共重合物を混
合することによつて、耐熱性特に成型品の高温収
縮率が小さい耐熱性樹脂が得られた旨が記載され
ている。 しかしながら、上記の共重合物とグラフト共重
合物との混合物は、ジエン系ゴム状重合体にアク
リロニトリル、α―メチルスチレンをグラフト共
重合したグラフト共重合物より若干高い耐熱性を
もつものの、耐衝撃性及び流動性が不足し、特に
耐熱性と流動性とのバランスに欠ける点が問題と
なつている。 耐熱性の指標は、ASTMD―648の熱変形温度
あるいは、ASTMD―1525のビカツト軟化温度
で示される事が多いが、多くの製品は、複雑な形
状を有し、かつ肉厚が不均一である為、射出成形
後製品の残留歪が一定でないので、製品の耐熱性
を前述の測定だけで判断するのは不充分である
為、製品の耐熱性評価として、製品そのもので、
耐熱性テストを行うのが現状である。 その場合、耐熱性ABS樹脂の流動性が悪いと、
製品に残留する成形歪が大きくなる為、成形品の
無荷重での耐熱性テストでは、変形が始まる温度
は、耐熱性ABS樹脂のASTMD―648の熱変形温
度あるいはASTMD―1525のビカツト軟化温度
よりも5〜10℃程低くなるので、上記の様に流動
性が不足すると、実用耐熱温度が低くなる欠点が
ある。 本発明者等は、このような欠点即ち、耐熱性と
流動性のバランスをいかに良くするかを鋭意検討
した結果、 (A) α―メチルスチレンとアクリロニトリル及び
メタクリル酸メチルとの共重合物と (B) ジエン系ゴム状重合体に、α―メチルスチレ
ンとアクリロニトリルおよび/またはメタクリ
ル酸メチルの単量体混合物を重合してなるグラ
フト共重合体 の混合物と(C)ゴム状重合体の存在下にスチレン及
びアクリロニトリルの単量体混合物を重合してな
るグラフト共重合体との樹脂混合物からなり、か
つ各々の成分の溶融指数〔メルトフローレート、
230℃、荷重5Kg〕が0.1〜3.0の範囲にある熱可
塑性樹脂組成物が耐熱性を損うことなく衝撃性及
び流動性等のバランスが保持される事を見出し、
本発明を完成した。即ち本発明は(A)α―メチルス
チレン50〜85重量%、アクリロニトリル10〜35重
量%、メタクリル酸メチル3〜20重量%およびス
チレン0〜25重量%よりなる共重合体であつて、
該共重合体を製造するにあたりアクリロニトリル
またはそれとスチレンを追添加して重合を完結せ
しめて得られる共重合体5〜40重量%と、(B)ジエ
ン系ゴム状重合体10〜50重量%の存在下α―メチ
ルスチレンまたはそれとスチレン50〜95重量%と
アクリロニトリル5〜30重量部と共重合可能なビ
ニル単量体0〜20重量%の単量体混合物50〜90重
量%を反応させて得られるグラフト共重合体30〜
90重量%と(C)ポリブタジエンゴム及びスチレン―
ブタジエン共重合ゴムの混合物30〜60重量%にス
チレン及びアクリロニトリル単量体の混合物40〜
70重量%を反応させて得られるグラフト共重合体
5〜30重量%との混合物からなり、該混合物中の
ジエン系ゴム状重合体が5〜40重量%である事を
特徴とする熱可塑性樹脂組成物である。 本発明に使用する共重合体(A)において、特に重
要なことは、重合途上においてα―メチルスチレ
ン―メタクリル酸メチル連鎖が長くなることを避
け、かつ熱安定性に悪影響を及ぼさない範囲で、
それらを可能な限り、多く取り入れることにあ
る。そのためには、特に重合転化率が高くなると
その制御が難しくなるので、本発明の共重合体(A)
においては、重合後半にアクリロニトリルまたは
それとスチレンからなる単量体を追添加して重合
反応を完結して得ることより、熱安定性が改良さ
れる。 また、α―メチルスチレン量が50重量%以上の
領域でメタクリル酸メチル、スチレン、アクリロ
ニトリル混合物を重合させると、重合が進むにつ
れて未反応単量体中のα―メチルスチレン量が増
大し、熱安定性の悪いポリマー連鎖を作り易くな
る。本発明の共重合体(A)においては、α―メチル
スチレン50〜85重量%、メタクリル酸メチル3〜
20重量%、アクリロニトリル10〜35重量%、およ
びスチレン0〜25重量%の混合物からなる単量体
65〜85重量部を用いて重合を開始し、その重合途
中、好ましくは重合転化率が10〜50%の時点か
ら、アクリロニトリルまたはそれとスチレンとか
らなる単量体15〜35重量部を連続的または間欠的
に加えるという方法を採用して得られたものによ
り、熱安定性が改良されるものである。 本発明の共重合体(A)においては、α―メチルス
チレン量が50重量%未満では、耐熱性が低くな
り、85重量%を超えると、熱安定性の良いものが
得られない。 アクリロニトリル量は10重量%未満では、耐衝
撃性が低下し、35重量%を超えると重合安定性が
悪くなり、耐熱性が低下する。 メタクリル酸メチルの量が3重量%未満では耐
熱性が低下し、最終的に得られる樹脂組成物の耐
熱性、特に成形品の加熱収縮率が悪くなり、20重
量%を超えると、熱安定性が劣る。 本発明に使用する共重合体(B)は、ジエン系ゴム
状重合体ラテツクスの存在下で、αメチルスチレ
ンまたはそれとスチレン、アクリロニトリル及
び/又はメタクリル酸メチルからなる単量体混合
物をラジカル性開始剤などを使用して乳化重合さ
せて得られる。 本発明のジエン系ゴム状重合体ラテツクスとし
ては、ブタジエン重合体あるいは、ブタジエンを
50重量%以上含むブタジエンと他の共重合性単量
体との共重合体ラテツクスが挙げられる。 好ましくは、ブタジエン重合体またはスチレン
含有量40重量%以下のスチレン―ブタジエン共重
合体である。 さらに、ラジカル性開始剤としては、過硫酸カ
リ、過硫酸ナトリウム、過硫酸アンモニウムやキ
ユメンハイドロパーオキサイド、ジイソプロピル
ハイドロパーオキサイドのレドツクス触媒等が例
示されるが、好ましくは、水溶性開始剤である過
硫酸カリまたは過硫酸ナトリウムである。 乳化重合に用いられる乳化剤としては、常用の
乳化剤なら使用できるが、好ましくはアニオン系
乳化剤がよく特に好ましいのは、ラウリル硫酸ナ
トリウムである。 又、良好な耐衝撃性を得る為には、ブタジエン
系ゴム質ラテツクスの粒子径が比較的大きいこと
が望ましく、本発明の目的を達成する為には使用
するブタジエン系ゴム質重合体ラテツクスは、
400〜900Åの径を有するジエンゴムの重合分率が
10〜50重量%であることが必要で、この量が10重
量%に満たない場合には、ゴム状重合体の添加効
率が十分でなく最終的に得られる樹脂組成物の耐
衝撃性が劣る。 逆に50重量%を超えると、グラフト重合反応の
安定性が悪くなり目的のグラフト重合体を得るこ
とができない。 本発明のグラフト共重合体(B)に使用する単量体
の組成は、α―メチルスチレンまたはそれとスチ
レン、50〜95重量%、アクリロニトリル5〜30重
量%および共重合可能なビニル単量体0〜20重量
%である。 共重合可能なビニル単量体としては、メタクリ
ル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸
ブチル等のメタクリル酸低級アルキルエスステル
がある。 本発明に使用するグラフト共重合体(C)は、ポリ
ブタジエンゴムとスチレン―ブタジエンゴムの存
在下でスチレンとアクリロニトリルからなる単量
体混合物をグラフト共重合させて得られる。 グラフト共重合体(C)で使用するゴムとしては、
ブタジエン重合体とブタジエンを50重量%以上好
ましくは60重量%以上含むブタジエンとスチレン
との共重合体ラテツクスが挙げられる。 ブタジエン重合体とスチレン―ブタジエン共重
合体の使用割合は、70/30〜95/5の範囲であり、
好ましくは70/30〜90/10である。この範囲を外れ
ると、本発明の樹脂組成物の特徴である衝撃性を
保持する事が難しい。 これらブタジエンゴム及びスチレン―ブタジエ
ンゴムラテツクスの粒子径は通常のABS樹脂に
使用されている平均粒径100〜400Åのラテツクス
を使用できるが好ましくは粒子径400Å以上の重
合体粒子を10〜35重量%含有するラテツクスを使
用することが好ましい。 このジエン系ゴム状重合体ラテツクスは同一重
合系内で粒子径が400Å以上の粒子を10〜35重量
%含有するものを作つてもよいし、また2種以上
の適宜粒径のジエン系ゴム重合体ラテツクスを混
合することによつて得てもよい。 ゴムラテツクスとしてブタジエン重合体とスチ
レン―ブタジエン共重合体との混合系を用いる事
および、ゴム粒子のバランスを考慮する事におい
てのみ、本発明の樹脂組成物は、耐熱性を損うこ
となく、衝撃性及び流動性等の諸特性のバランス
が保持できる。 本発明のグラフト共重合体(C)に供する単量体の
組成は、ポリブタジエンゴム及びスチレン―ブタ
ジエン共重合ゴムの混合物30〜60重量%、スチレ
ンとアクリロニトリル単量体の混合物40〜70重量
%である。 本発明に於ては(A),(B),(C)成分混合中ゴム成分
の含有量は5〜40重量%であり5重量%以下では
耐衝撃性が低く、又40重量%をこえると耐熱性が
低下するので好ましくない。 本発明で使用する共重合体(A),(B),(C)の各々の
溶融指数〔メルトフローレート、230℃、荷重5
Kg〕は0.1〜3.0の範囲である。0.1以下では、流動
性が著しく低下し、自動車分野、電気機器分野等
の構造材料として使用するには、成形性において
大きな欠点となる。 一方、3.0以上では、流動性が改良されるもの
の射出成形時、流動方向の配向性が大きくなり、
充分な衝撃性が得られない。 理由は明らかではないが、(A)α―メチルスチレ
ンとアクリロニトリル及びメタクリル酸メチルよ
りなる共重合体にあつて、メタクリル酸メチルを
含む共重合体は耐熱性向上への効果はあるもの
の、アクリロニトリルとスチレンの共重合体に比
べ、ABS樹脂との相溶性が良くないので、(B)成
分のジエン系ゴム状重合体にα―メチルスチレン
とアクリロニトリルおよび/またはメタクリル酸
メチル等の単量体混合物を重合してなるグラフト
共重合体との混合系では、通常の押出機による加
熱混練工程において、ゴム分の分散が不十分とな
り、樹脂本来の衝撃性が出現できにくい状態とな
つているものと考えられる。 しかしながら上記(A)成分と(B)成分との混合物に
(C)成分のブタジエン重合体とスチレン―ブタジエ
ン共重合体を含むゴム状重合体の存在下にスチレ
ン及びアクリロニトリルの単量体の混合物を重合
してなるグラフト共重合体を混合する事により、
驚くべき事に(A)成分と(B)成分の両相の界面に(C)成
分が分散せしめられ、耐熱性を損う事なく衝撃性
が向上しかつ流動性等の諸特性のバランスが良く
なる。 さらに、溶融指数〔メルトフローレート、230
℃、荷重5Kg〕が3.0以上差のある共重合体の混
合により流動性を改善しても押出成形、射出成形
等の加熱混練工程において、各共重合体が層状に
分離し易くひいては共重合体混合物の衝撃性が低
下する。 上記の成分のブレンドにあたつては、ニーダ
ー、ロールミルあるいは押出機等の公知の方法で
ブレンドすることができる。 また、顔料等の着色剤、あるいは滑剤、可塑
剤、安定剤、ガラス繊維等各種添加物を配合する
事ができる。 以下に本発明の方法を実施例でもつて説明する
が、これらによつて本発明が何ら制限されるもの
ではない。 なお、実施例に示した添加物の添加量は、特に
表示のない限り重量部および重量%を表わす。 また製造品の物性値は、それぞれ次の方法によ
つて測定した値である。 Γ 溶融指数:ASTMD―1238に準拠し、メル
トフローレートを、230℃、荷重5Kgの条件で、
内径1mmφのノズルを用いて測定。 Γ アイゾツト衝撃強さ:ASTMD―256に準拠
し、20℃、65%RHで測定。 Γ ビカツト軟化温度:ASTMD―1525に準拠
し、測定。 Γ 製品での耐熱性テスト:成形品(寸法50mm×
90mm厚さ3mm,2mm,1mmの段差付カラープレ
ート)を任意に設定した熱風乾燥器の中へ3時
間保持し、短辺の中心位置で長辺の長さを測定
して試験前後の寸法変化を試験前寸法との対比
で加熱収縮率として求める。 加熱収縮率 =試験前寸法−試験後寸法/試験前寸法×100(%
) 参考例 A―1〜A―2 表1に示す組成比率にて窒素置換した撹拌機を
有する反応器にα―メチルスチレン、アクリロニ
トリルの半量及びメタクリル酸メチル等の単量体
混合物とターシヤリドデシルメルカプタン0.4部
を仕込み乳化させた。 窒素気流下で撹拌しながら、温度40℃に上げた
後、イオン交換水に溶解したナトリウムホルムア
ルデヒドスルホキシレート、エチレンジアミンテ
トラ酢酸ナトリウム、硫酸第1鉄を加え、さらに
クメンハイドロパーオキサイドを加えて重合反応
を開始した。仕込終了後、更にジヤケツト温度を
60℃にコントロールし、重合を1時間行つたとこ
ろで、アクリロニトリル残部を2時間にわたつ
て、連続的に添加した。添加終了後水、スチレン
を乳化して加え、上記乳化剤及び開始剤を追加し
2時間重合反応を行い重合を完結させた。得られ
た共重合体ラテツクスに塩化カルシウムを加えて
凝固し、90℃以上の温度で10〜20分間撹拌しなが
ら、保持した後分解、水洗、乾燥して、樹脂粉末
を得た。 それぞれをA―1,A―2とする。 参考例 B―1〜B―3 表1に示す組成比率にて、窒素置換した撹拌機
を有する反応器にジエン系ゴムラテツクス、過硫
酸カリを入れ、反応槽内を70℃に加熱し、撹拌し
ながら、ターシヤリドデシルメルカプタンを含む
単量体混合物(アルフアメチルスチレン、スチレ
ン、アクリロニトリル及びメタクリル酸メチル)
とラウリル硫酸ナトリウムの水溶液を連続的に5
時間で添加する。添加終了後、70℃で30時間熟成
を行つた。生成したラテツクスは、硫酸アルミニ
ウムの水溶液で凝固させた後、ろ別、水洗、乾燥
して、樹脂粉末を得た。 それぞれをB―1,B―2,B―3とする。 参考例 C―1〜C―2 表1に示す組成比率にて、イオン交換水、スチ
レン、アクリロニトリル、ステアリン酸カリ、タ
ーシヤリドデシルメルカプタンを混合添加し、乳
化させた溶液(a)の1/3量及び、イオン交換水、ポ
リブタジエンラテツクスとブタジエン含有量75%
含むスチレン―ブタジエン共重合ラテツクスの混
合物を窒素置換した撹拌機を有する反応器に仕込
み乳化させた。 窒素気流下で撹拌しながら温度を40℃に上げた
後イオン交換水にピロリン酸ソーダ、グルコー
ス、硫酸第1鉄を溶解した溶液とクメンハイドロ
パーオキサイドを加え、ジヤケツト温度を70℃に
保ち1時間反応させた。 次いで、上記単量体等の乳化溶液(a)の残部およ
び、クメンハイドロパーオキサイドをそれぞれ3
時間にわたつて連続的に重合系内に添加した。 このようにして得られた共重合体ラテツクスに
塩化カルシウムを加えて凝固し、90℃以上の温度
で10〜20分間撹拌しながら保持した後分解、水
洗、乾燥して樹脂粉末を得た。 それ等をC―1,C―2とする。 実施例1〜3、比較例1〜4 (A)高α―メチルスチレン含量の共重合体(表1
のA―1)、(B)高α―メチルスチレン含量のグラ
フト共重合体(表1のB―1)、(C)ポリブタジエ
ンゴム及びスチレン―ブタジエン共重合ゴムの混
合物を含むグラフト共重合体(表1のC―1)を
表2に示した配合割合でブレンドし、シリンダー
温度250℃の押出機でペレツト化し、熱可塑性樹
脂組成物を得た。 さらにシリンダー温度250℃の射出成形機によ
り試験片を作成した。それ等の配合割合及び諸特
性を表2に示す。 本発明の熱可塑性樹脂組成物は、成分A―1,
B―1の混合系に成分C―1を混合する事によ
り、耐熱性を損う事なく、優れた衝撃性及び流動
性等の諸特性のバランスを保持している事を示
す。これ等の特性は、各々の樹脂成分単独では、
得る事はできない。 以下、実施例と比較例とは、同一量のゴム量で
比較を行う。 比較例1の如く、実施例1における(C)ポリブタ
ジエンゴム及びスチレン―ブタジエン共重合ゴム
の混合物を含むグラフト共重合体(表1のC―
1)を混合しないと、衝撃性及び流動性等の諸特
性のバランスが悪く、実用的でない事がわかる。 比較例2の如く、実施例1における高α―メチ
ルスチレン含量の共重合体(表1のB―1)を混
合しないと、衝撃性及び流動性は保持できるもの
の耐熱性が著しく低下する事がわかる。 比較例3の如く実施例1における高α―メチル
スチレン含量の共重合体(表1のB―1)の代わ
りに、α―メチルスチレンが40重量%の共重合体
(表1のB―3)を用いると、衝撃性は保持でき
るが耐熱性が著しく低下し、実用的でない事がわ
かる。 比較例4の如く、実施例3における(C)ポリブタ
ジエンゴム及びスチレン―ブタジエン共重合ゴム
の混合物を含むグラフト共重合体(表1のC―
1)の代わりに、ローム&ハース社のMBS樹脂
(KM―653)を用いると、耐熱性及び衝撃性が低
下し、実用的でない事がわかる。 実施例4、比較例5〜7 実施例1における高α―メチル含量のグラフト
共重合体で、メタクリル酸メチルを含む場合、即
ち表1のB―1の代わりに、B―2を用いた場合
の結果を表2の実施例4に示す。 明らかに、衝撃性及び流動性を損う事なく優れ
た耐熱性を保持した組成物である事を示す。 比較例5の如く、実施例4における(C)ポリブタ
ジエンゴム及びスチレン―ブタジエン共重合ゴム
の混合物を含むグラフト共重合体(表1のC―
1)を混合しないと、実施例4に比べ、耐熱性は
あまり変らないが、衝撃性及び流動性等の諸特性
のバランスが悪く、実用的でない事がわかる。 比較例6の如く、実施例4における(A)高α―メ
チルスチレン含量の共重合体で表1のA―1の代
わりに、メタクリル酸メチルを30重量%含量した
共重合体(表1のA―2)を用いると、実施例4
に比べ、流動性が若干良くなるものの、衝撃性が
低下し、又成形品の着色が大きく、実用的でない
事がわかる。 比較例7の如く、実施例4における(C)ポリブタ
ジエンゴム及びスチレン―ブタジエン共重合ゴム
の混合物を含むグラフト共重合体(表1のC―
1)の代わりに、溶融指数(メルトフローレー
ト、230℃、荷重5Kg)が21で、スチレン―ブタ
ジエン共重合ゴムを含まないポリブタジエン系グ
ラフト共重合体(表1のC―2)を用いた場合流
動性は著しく改良されるが、耐熱性及び衝撃性が
低下し、実用的でない事がわかる。
The present invention relates to a thermoplastic resin composition containing a heat-resistant copolymer containing a high content of α-methylstyrene and having excellent heat resistance, impact resistance, and fluidity. ABS resin is used in large quantities in the automobile and electrical equipment fields, but in recent years there has been a trend toward thinner products due to the desire to make products lighter.
Demand for improving the heat resistance of ABS resin is increasing significantly. As a method of increasing the heat resistance of ABS resin, heat-resistant ABS resin that is a mixture of α-methylstyrene-acrylonitrile copolymer and ABS resin, as described in Japanese Patent Publication No. 35-18194, is available. The heat-resistant ABS resin obtained by
Further, in applications requiring heat resistance, restrictions have been forced. In order to improve this, attempts have been made to emulsion polymerize a copolymer of α-methylstyrene and acrylonitrile using methyl methacrylate as the third vinyl monomer. For example, in Japanese Patent Publication No. 45-18016, a copolymer of α-methylstyrene, acrylonitrile, and methyl methacrylate within a certain composition range, a diene rubber-like polymer, and a copolymer of acrylonitrile and α-methylstyrene within a certain composition range are proposed. It is stated that by mixing a graft copolymer, a heat-resistant resin with low heat resistance, particularly a low high-temperature shrinkage rate of molded products, can be obtained. However, a mixture of the above-mentioned copolymer and graft copolymer has slightly higher heat resistance than a graft copolymer obtained by graft copolymerizing acrylonitrile and α-methylstyrene onto a diene-based rubbery polymer; The problem is that they lack flexibility and fluidity, and in particular, lack of balance between heat resistance and fluidity. The index of heat resistance is often indicated by the heat distortion temperature of ASTMD-648 or the softening temperature of ASTMD-1525, but many products have complex shapes and uneven wall thickness. Therefore, since the residual strain of the product after injection molding is not constant, it is insufficient to judge the heat resistance of the product by the above-mentioned measurement alone.
The current situation is to conduct a heat resistance test. In that case, if the heat-resistant ABS resin has poor fluidity,
Because molding distortion remaining in the product becomes large, in heat resistance tests of molded products under no load, the temperature at which deformation begins is higher than the heat distortion temperature of heat-resistant ABS resin according to ASTMD-648 or the Vikatsu softening temperature according to ASTMD-1525. Since the temperature decreases by about 5 to 10°C, if the fluidity is insufficient as described above, there is a drawback that the practical heat resistance temperature becomes low. As a result of intensive study on how to improve the balance between heat resistance and fluidity, the inventors of the present invention found that (A) a copolymer of α-methylstyrene, acrylonitrile, and methyl methacrylate; B) A mixture of a graft copolymer obtained by polymerizing a diene-based rubbery polymer with a monomer mixture of α-methylstyrene, acrylonitrile, and/or methyl methacrylate, and (C) in the presence of a rubbery polymer. It consists of a resin mixture with a graft copolymer obtained by polymerizing a monomer mixture of styrene and acrylonitrile, and each component has a melt index [melt flow rate,
We found that a thermoplastic resin composition with a load of 5 kg at 230°C in the range of 0.1 to 3.0 maintains a balance of impact strength and fluidity without impairing heat resistance.
The invention has been completed. That is, the present invention provides (A) a copolymer consisting of 50 to 85% by weight of α-methylstyrene, 10 to 35% by weight of acrylonitrile, 3 to 20% by weight of methyl methacrylate, and 0 to 25% by weight of styrene,
Presence of 5 to 40% by weight of a copolymer obtained by additionally adding acrylonitrile or styrene to complete the polymerization in producing the copolymer, and (B) 10 to 50% by weight of a diene rubber-like polymer. Obtained by reacting α-methylstyrene or a monomer mixture of 50 to 95% by weight of styrene, 5 to 30 parts by weight of acrylonitrile, and 0 to 20% by weight of a vinyl monomer copolymerizable with it. Graft copolymer 30~
90% by weight and (C) polybutadiene rubber and styrene.
A mixture of styrene and acrylonitrile monomers 40~60% by weight of a mixture of butadiene copolymer rubber
A thermoplastic resin comprising a mixture with 5-30% by weight of a graft copolymer obtained by reacting 70% by weight, and characterized in that the mixture contains 5-40% by weight of a diene-based rubbery polymer. It is a composition. In the copolymer (A) used in the present invention, it is particularly important to avoid lengthening of the α-methylstyrene-methyl methacrylate chain during polymerization and to the extent that thermal stability is not adversely affected.
The goal is to incorporate as many of them as possible. For this purpose, it is difficult to control the polymerization conversion rate as it becomes high, so the copolymer (A) of the present invention must be
In this case, the thermal stability is improved by adding acrylonitrile or a monomer consisting of it and styrene in the latter half of the polymerization to complete the polymerization reaction. Furthermore, when a mixture of methyl methacrylate, styrene, and acrylonitrile is polymerized in an area where the amount of α-methylstyrene is 50% by weight or more, as the polymerization progresses, the amount of α-methylstyrene in the unreacted monomer increases, resulting in thermal stability. It becomes easier to create polymer chains with poor properties. In the copolymer (A) of the present invention, 50 to 85% by weight of α-methylstyrene, 3 to 85% by weight of methyl methacrylate,
Monomer consisting of a mixture of 20% by weight, 10-35% by weight of acrylonitrile, and 0-25% by weight of styrene.
Polymerization is started using 65 to 85 parts by weight, and during the polymerization, preferably from a point at which the polymerization conversion rate is 10 to 50%, 15 to 35 parts by weight of acrylonitrile or a monomer consisting of it and styrene is added continuously or The thermal stability is improved by using the intermittent addition method. In the copolymer (A) of the present invention, if the amount of α-methylstyrene is less than 50% by weight, the heat resistance will be low, and if it exceeds 85% by weight, a product with good thermal stability will not be obtained. If the amount of acrylonitrile is less than 10% by weight, impact resistance will decrease, and if it exceeds 35% by weight, polymerization stability will deteriorate and heat resistance will decrease. If the amount of methyl methacrylate is less than 3% by weight, the heat resistance will decrease, and the heat resistance of the final resin composition, especially the heat shrinkage rate of the molded product, will deteriorate, and if it exceeds 20% by weight, the heat stability will deteriorate. is inferior. The copolymer (B) used in the present invention is a radical initiator in which α-methylstyrene or a monomer mixture consisting of α-methylstyrene and styrene, acrylonitrile, and/or methyl methacrylate is used in the presence of a diene-based rubbery polymer latex. It can be obtained by emulsion polymerization using, for example, The diene-based rubbery polymer latex of the present invention is a butadiene polymer or a butadiene-based rubber latex.
Examples include copolymer latexes containing 50% by weight or more of butadiene and other copolymerizable monomers. Preferably, it is a butadiene polymer or a styrene-butadiene copolymer with a styrene content of 40% by weight or less. Further, examples of the radical initiator include potassium persulfate, sodium persulfate, ammonium persulfate, and redox catalysts such as cumene hydroperoxide and diisopropyl hydroperoxide. Preferably, radical initiators are water-soluble initiators. Potassium sulfate or sodium persulfate. As the emulsifier used in emulsion polymerization, any commonly used emulsifier can be used, but anionic emulsifiers are preferred, and sodium lauryl sulfate is particularly preferred. In addition, in order to obtain good impact resistance, it is desirable that the particle size of the butadiene rubber latex is relatively large, and in order to achieve the object of the present invention, the butadiene rubber latex used is
The polymerization fraction of diene rubber with a diameter of 400 to 900 Å is
It needs to be 10 to 50% by weight, and if this amount is less than 10% by weight, the efficiency of adding the rubbery polymer will be insufficient and the impact resistance of the final resin composition will be poor. . On the other hand, if it exceeds 50% by weight, the stability of the graft polymerization reaction deteriorates, making it impossible to obtain the desired graft polymer. The composition of the monomers used in the graft copolymer (B) of the present invention is 50 to 95% by weight of α-methylstyrene or styrene, 5 to 30% by weight of acrylonitrile, and 0% of a copolymerizable vinyl monomer. ~20% by weight. Examples of copolymerizable vinyl monomers include lower alkyl methacrylates such as methyl methacrylate, ethyl methacrylate, and butyl methacrylate. The graft copolymer (C) used in the present invention is obtained by graft copolymerizing a monomer mixture consisting of styrene and acrylonitrile in the presence of polybutadiene rubber and styrene-butadiene rubber. Rubbers used in graft copolymer (C) include:
Examples include butadiene polymers and copolymer latexes of butadiene and styrene containing 50% by weight or more, preferably 60% by weight or more of butadiene. The usage ratio of butadiene polymer and styrene-butadiene copolymer is in the range of 70/30 to 95/5,
Preferably it is 70/30 to 90/10. Outside this range, it is difficult to maintain the impact resistance, which is a characteristic of the resin composition of the present invention. Regarding the particle size of these butadiene rubber and styrene-butadiene rubber latex, it is possible to use latexes with an average particle size of 100 to 400 Å, which are used for ordinary ABS resins, but preferably polymer particles with a particle size of 400 Å or more are used by weight of 10 to 35 Å. It is preferable to use a latex containing %. This diene-based rubbery polymer latex may be made containing 10 to 35% by weight of particles with a particle size of 400 Å or more in the same polymerization system, or it may be made using two or more types of diene-based rubber polymers with appropriate particle sizes. It may also be obtained by mixing a combined latex. By using a mixed system of butadiene polymer and styrene-butadiene copolymer as the rubber latex and by considering the balance of rubber particles, the resin composition of the present invention can achieve impact resistance without impairing heat resistance. It is possible to maintain a balance in various properties such as fluidity and fluidity. The composition of the monomers used in the graft copolymer (C) of the present invention is 30 to 60% by weight of a mixture of polybutadiene rubber and styrene-butadiene copolymer rubber, and 40 to 70% by weight of a mixture of styrene and acrylonitrile monomer. be. In the present invention, the content of the rubber component in the mixture of components (A), (B), and (C) is 5 to 40% by weight, and if it is less than 5% by weight, the impact resistance is low, and if it exceeds 40% by weight. This is not preferable because the heat resistance decreases. Melt index of each of the copolymers (A), (B), and (C) used in the present invention [melt flow rate, 230°C, load 5
Kg] ranges from 0.1 to 3.0. If it is less than 0.1, the fluidity decreases significantly, resulting in a major drawback in formability when used as a structural material in the automobile field, electrical equipment field, etc. On the other hand, if it is 3.0 or higher, although the fluidity is improved, the orientation in the flow direction becomes large during injection molding.
Sufficient impact resistance cannot be obtained. The reason is not clear, but in (A) a copolymer consisting of α-methylstyrene, acrylonitrile, and methyl methacrylate, the copolymer containing methyl methacrylate has the effect of improving heat resistance, but it is not as strong as acrylonitrile. Compared to styrene copolymers, they have poor compatibility with ABS resins, so a mixture of monomers such as α-methylstyrene and acrylonitrile and/or methyl methacrylate is added to the diene-based rubbery polymer of component (B). In a mixed system with a polymerized graft copolymer, it is thought that the rubber content is insufficiently dispersed during the heating and kneading process using a normal extruder, making it difficult for the resin to exhibit its original impact properties. It will be done. However, in a mixture of the above components (A) and (B),
By mixing a graft copolymer obtained by polymerizing a mixture of styrene and acrylonitrile monomers in the presence of a rubbery polymer containing a butadiene polymer and a styrene-butadiene copolymer as component (C),
Surprisingly, the (C) component is dispersed at the interface between both the (A) and (B) components, improving impact resistance without compromising heat resistance and maintaining a good balance of various properties such as fluidity. Get better. Furthermore, the melting index [melt flow rate, 230
Even if fluidity is improved by mixing copolymers with a difference of 3.0 or more in [°C, load 5 kg], each copolymer tends to separate into layers during extrusion molding, injection molding, etc. The impact properties of the mixture are reduced. The above components can be blended using a known method such as a kneader, roll mill or extruder. Furthermore, various additives such as coloring agents such as pigments, lubricants, plasticizers, stabilizers, and glass fibers can be blended. The method of the present invention will be explained below with reference to Examples, but the present invention is not limited to these in any way. Note that the amounts of additives shown in Examples are expressed in parts by weight and % by weight unless otherwise specified. In addition, the physical property values of the manufactured products are values measured by the following methods. Γ Melt index: Based on ASTMD-1238, the melt flow rate is 230℃ and a load of 5Kg.
Measured using a nozzle with an inner diameter of 1 mmφ. Γ Izot impact strength: Measured at 20℃ and 65%RH in accordance with ASTMD-256. Γ Vikatsu softening temperature: Measured according to ASTMD-1525. Γ Product heat resistance test: Molded product (dimensions 50mm x
A 90mm thick (3mm, 2mm, 1mm stepped color plate) was kept in a arbitrarily set hot air dryer for 3 hours, and the length of the long side was measured at the center of the short side to determine the dimensional change before and after the test. Determine the heating shrinkage rate by comparing with the dimensions before the test. Heat shrinkage rate = Dimension before test - Dimension after test / Dimension before test x 100 (%
) Reference Examples A-1 to A-2 A mixture of monomers such as α-methylstyrene, half of acrylonitrile, and methyl methacrylate, and tertiary dodecyl were placed in a reactor equipped with a stirrer and replaced with nitrogen at the composition ratio shown in Table 1. 0.4 parts of mercaptan was added and emulsified. After raising the temperature to 40°C while stirring under a nitrogen stream, sodium formaldehyde sulfoxylate, sodium ethylenediaminetetraacetate, and ferrous sulfate dissolved in ion-exchanged water were added, and cumene hydroperoxide was added to initiate a polymerization reaction. started. After preparation is complete, increase the jacket temperature further.
After polymerization was carried out at 60° C. for 1 hour, the remaining acrylonitrile was continuously added over 2 hours. After the addition was completed, water and styrene were emulsified and added, and the above-mentioned emulsifier and initiator were added, and a polymerization reaction was carried out for 2 hours to complete the polymerization. Calcium chloride was added to the obtained copolymer latex to solidify it, and the mixture was kept at a temperature of 90° C. or higher with stirring for 10 to 20 minutes, then decomposed, washed with water, and dried to obtain a resin powder. Let them be A-1 and A-2, respectively. Reference examples B-1 to B-3 At the composition ratio shown in Table 1, diene rubber latex and potassium persulfate were placed in a reactor equipped with a nitrogen-substituted stirrer, and the inside of the reaction tank was heated to 70°C and stirred. Monomer mixtures containing tertiarydodecyl mercaptan (alphamethylstyrene, styrene, acrylonitrile and methyl methacrylate)
and an aqueous solution of sodium lauryl sulfate.
Add in time. After the addition was completed, aging was performed at 70°C for 30 hours. The produced latex was coagulated with an aqueous solution of aluminum sulfate, filtered, washed with water, and dried to obtain a resin powder. Let them be B-1, B-2, and B-3, respectively. Reference Examples C-1 to C-2 1/3 of the emulsified solution (a) in which ion-exchanged water, styrene, acrylonitrile, potassium stearate, and tertiary dodecyl mercaptan were mixed and added at the composition ratio shown in Table 1. Amount and ion exchange water, polybutadiene latex and butadiene content 75%
The mixture of styrene-butadiene copolymer latex containing the styrene-butadiene copolymer latex was charged into a reactor equipped with a stirrer and purged with nitrogen, and emulsified. After raising the temperature to 40°C with stirring under a nitrogen stream, add a solution of sodium pyrophosphate, glucose, and ferrous sulfate in ion-exchanged water and cumene hydroperoxide, and maintain the jacket temperature at 70°C for 1 hour. Made it react. Next, the remainder of the emulsified solution (a) of the monomers, etc. and cumene hydroperoxide were each added to
It was added continuously into the polymerization system over time. Calcium chloride was added to the thus obtained copolymer latex to solidify it, and after holding at a temperature of 90°C or higher for 10 to 20 minutes with stirring, it was decomposed, washed with water, and dried to obtain a resin powder. Let them be C-1 and C-2. Examples 1 to 3, Comparative Examples 1 to 4 (A) Copolymer with high α-methylstyrene content (Table 1
A-1), (B) a graft copolymer with a high α-methylstyrene content (B-1 in Table 1), (C) a graft copolymer containing a mixture of polybutadiene rubber and styrene-butadiene copolymer rubber ( C-1 in Table 1 was blended in the proportions shown in Table 2 and pelletized using an extruder with a cylinder temperature of 250°C to obtain a thermoplastic resin composition. Furthermore, test pieces were prepared using an injection molding machine with a cylinder temperature of 250°C. Table 2 shows their blending ratios and various properties. The thermoplastic resin composition of the present invention comprises components A-1,
It is shown that by mixing component C-1 into the mixture system of B-1, a balance of various properties such as excellent impact resistance and fluidity can be maintained without impairing heat resistance. These characteristics are different from each resin component alone.
You can't get it. Hereinafter, Examples and Comparative Examples will be compared using the same amount of rubber. As in Comparative Example 1, a graft copolymer containing a mixture of (C) polybutadiene rubber and styrene-butadiene copolymer rubber in Example 1 (C- in Table 1)
It can be seen that if 1) is not mixed, the balance of various properties such as impact resistance and fluidity will be poor, making it impractical. As in Comparative Example 2, if the copolymer with a high α-methylstyrene content in Example 1 (B-1 in Table 1) is not mixed, although the impact strength and fluidity can be maintained, the heat resistance may be significantly reduced. Recognize. As in Comparative Example 3, instead of the copolymer with a high α-methylstyrene content (B-1 in Table 1) in Example 1, a copolymer containing 40% by weight of α-methylstyrene (B-3 in Table 1) was used. ), impact resistance can be maintained, but heat resistance is significantly reduced, making it impractical. As in Comparative Example 4, a graft copolymer containing a mixture of (C) polybutadiene rubber and styrene-butadiene copolymer rubber in Example 3 (C- in Table 1)
It can be seen that if Rohm &Haas' MBS resin (KM-653) is used instead of 1), the heat resistance and impact resistance will decrease, making it impractical. Example 4, Comparative Examples 5 to 7 When the high α-methyl content graft copolymer in Example 1 contains methyl methacrylate, that is, when B-2 is used instead of B-1 in Table 1. The results are shown in Example 4 in Table 2. This clearly shows that the composition maintains excellent heat resistance without impairing impact properties and fluidity. As in Comparative Example 5, a graft copolymer containing a mixture of (C) polybutadiene rubber and styrene-butadiene copolymer rubber in Example 4 (C- in Table 1)
It can be seen that if 1) is not mixed, the heat resistance does not change much compared to Example 4, but the balance of various properties such as impact resistance and fluidity is poor, making it impractical. As in Comparative Example 6, in place of (A) high α-methylstyrene content copolymer A-1 in Table 1 in Example 4, a copolymer containing 30% by weight of methyl methacrylate (Table 1) was used. Using A-2), Example 4
It can be seen that although the fluidity is slightly better than that of , the impact resistance is lower and the molded product is significantly colored, making it impractical. As in Comparative Example 7, a graft copolymer containing a mixture of (C) polybutadiene rubber and styrene-butadiene copolymer rubber in Example 4 (C- in Table 1)
When a polybutadiene-based graft copolymer (C-2 in Table 1) with a melting index (melt flow rate, 230°C, load 5 kg) of 21 and containing no styrene-butadiene copolymer rubber is used instead of 1). Although the fluidity is significantly improved, the heat resistance and impact resistance are reduced, making it impractical.

【表】【table】

【表】【table】

【表】【table】

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 (A) α―メチルスチレン50〜85重量%、アク
リロニトリル10〜35重量%、メタクリル酸メチ
ル3〜20重量%およびスチレン0〜25重量%よ
りなる共重合体であつて、該共重合体を製造す
るに当りアクリロニトリルまたはそれとスチレ
ンを追添加して重合を完結せしめて得られる共
重合体 5〜40重量%と (B) ジエン系ゴム状重合体10〜50重量%の存在下
α―メチルスチレンまたはそれとスチレン50〜
95重量%とアクリロニトリル5〜30重量%と共
重合可能なビニル単量体0〜20重量%の単量体
混合物50〜90重量%を反応させて得られるグラ
フト共重合体 30〜90重量%と (C) ポリブタジエンゴム及びスチレン―ブタジエ
ン共重合ゴムの混合物30〜60重量%にスチレン
及びアクリロニトリル単量体の混合物40〜70重
量%を反応させて得られるグラフト共重合体
5〜30重量%との 混合物からなり、該混合物中のジエン系ゴム状
重合体が5〜40重量%である事を特徴とする熱可
塑性樹脂組成物。 2 共重合体(A),(B),(C)各々の溶融指数〔メルト
フローレート(230℃、荷重5Kg)〕が0.1〜3.0で
ある特許請求の範囲第1項記載の熱可塑性樹脂組
成物。
[Scope of Claims] 1 (A) A copolymer consisting of 50 to 85% by weight of α-methylstyrene, 10 to 35% by weight of acrylonitrile, 3 to 20% by weight of methyl methacrylate, and 0 to 25% by weight of styrene, , 5 to 40% by weight of a copolymer obtained by additionally adding acrylonitrile or styrene and styrene during the production of the copolymer, and (B) 10 to 50% by weight of a diene rubber-like polymer. In the presence of α-methylstyrene or it and styrene 50 ~
Graft copolymer obtained by reacting 95% by weight of a monomer mixture of 5% to 30% by weight of acrylonitrile with 50% to 90% by weight of a monomer mixture of 0% to 20% by weight of a copolymerizable vinyl monomer and 30% to 90% by weight of acrylonitrile. (C) Graft copolymer obtained by reacting 30 to 60% by weight of a mixture of polybutadiene rubber and styrene-butadiene copolymer rubber with 40 to 70% by weight of a mixture of styrene and acrylonitrile monomers.
A thermoplastic resin composition comprising a mixture of 5 to 30% by weight of a diene-based rubbery polymer in the mixture. 2. The thermoplastic resin composition according to claim 1, wherein each of the copolymers (A), (B), and (C) has a melting index [melt flow rate (230°C, load 5 kg)] of 0.1 to 3.0. thing.
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