JP2020023650A - スチレン系樹脂組成物及び成形品 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明のスチレン系樹脂組成物は、スチレン系樹脂Aとエーテル化合物Bを含む。以下、各成分について詳述する。
スチレン系樹脂Aは、スチレン系単量体と(メタ)アクリル酸系単量体を含む単量体混合物を共重合させて得られる。
GPC機種:昭和電工株式会社製Shodex GPC−101
カラム:ポリマーラボラトリーズ社製 PLgel 10μm MIXED−B
移動相:テトラヒドロフラン
試料濃度:0.2質量%
温度:オーブン40℃、注入口35℃、検出器35℃
検出器:示差屈折計
分子量は単分散ポリスチレンの溶出曲線より各溶出時間における分子量を算出し、ポリスチレン換算の分子量として算出したものである。
エーテル化合物Bは、一般式(1)で表される。
スチレン系樹脂組成物には、本発明の特性を損なわない範囲で、必要に応じて種々の添加剤を配合することができる。添加剤の種類はプラスチックに一般的に用いられるものであれば特に制限はないが、酸化防止剤、難燃剤、滑剤、加工助剤、ブロッキング防止剤、帯電防止剤、防曇剤、耐光性向上剤、軟化剤、可塑剤、無機補強剤、架橋剤、顔料、染料、その他或いはこれらの混合物が挙げられる。また、スチレン系樹脂組成物には、エーテル化合物として、エーテル化合物Bのみを含有させてもよく、エーテル化合物B以外のエーテル化合物(例:ポリオキシエチレンアルキルエーテル)を含有させてもよい。
本発明のスチレン系樹脂組成物は、スチレン系樹脂Aにエーテル化合物Bを添加することによって製造可能である。スチレン系樹脂の重合方法としては、塊状重合法、溶液重合法、懸濁重合法、乳化重合法等公知のスチレン重合方法が挙げられる。品質面や生産性の面では、塊状重合法、溶液重合法が好ましく、連続重合であることが好ましい。溶媒として例えばベンゼン、トルエン、エチルベンゼン及びキシレン等のアルキルベンゼン類やアセトンやメチルエチルケトン等のケトン類、ヘキサンやシクロヘキサン等の脂肪族炭化水素等が使用できる。
(1)原料の単量体混合物に添加する。
(2)重合工程中に添加する。
(3)重合工程終了後の重合溶液に添加する。
(4)脱揮工程が2段で構成され、1段目の樹脂温度が200℃未満の場合は、1段目と2段目の間に添加する。
本発明のスチレン系樹脂組成物は、射出成形、押出成形、圧縮成形、ブロー成形等、目的に応じた成形方法で成形品にすることができ、その形状は制限されるものではない。例えば板状成形品であれば、導光板等に加工することができる。
(1)メタクリル酸単位含有量の測定
スチレン系樹脂組成物0.5gを秤量し、トルエン/エタノール=8/2(体積比)の混合溶液に溶解後、水酸化カリウム0.1mol/Lエタノール溶液にて中和滴定を行い、終点を検出し、水酸化カリウムエタノール溶液の使用量より、メタクリル酸単位の質量基準の含有量を算出した。
スチレン系樹脂組成物5gを秤量し、THFに溶解する。溶解後、メタノール及び少量の塩酸でポリマー分を再沈処理し、ろ過により再沈物を除去。ろ液を濃縮し、最終的に10mlメタノール溶液の濃縮液とし、高速液体クロマトグラフィー(HPLC)により、エーテル化合物の定量を行った。なお、定量はエーテル化合物濃度既知のメタノール溶液を3点作成し、検量線を作成することにより行った。
HPLC機種:日本ウォーターズ社製 allianceシステム2695セパレーションモジュール
検出器:示差屈折計(RI)
カラム:東ソー社製 TSKgel ODS−120T 4.6mm(ID)×15cm(L)
移動相:メタノール/水=80/20(体積比)にリン酸0.2質量%添加
流量:1.0ml/分
カラムオーブン温度:40℃
検出器温度:30℃
JIS K−7206により、昇温速度50℃/hr、試験荷重50Nで求めた。
<加熱前>
スチレン系樹脂組成物1gを秤量し、メチルエチルケトン35ミリリットルを加え溶解し、その溶液を遠心分離機(コクサン社製H−2000B(ローター:H))にて、10000rpmで30分間遠心分離して不溶分を沈降せしめ、デカンテーションにより上澄み液を除去して不溶分を得、セーフティーオーブンにて90℃で2時間予備乾燥し、更に真空乾燥機にて120℃で1時間減圧乾燥し、20分間デシケータ中で冷却した後、乾燥した不溶分の質量Gを測定して、不溶分の質量%を算出した。
スチレン系樹脂組成物1gを秤量し、真空下、230℃のオーブンで3時間の熱処理を行った。その後、上記の加熱前と同様の方法によって不溶分を測定して、不溶分の質量%を算出した。
ゲル状物質は、スチレン系樹脂中のカルボキシル基がポリマー分子間で縮合反応を起こして生成するものと考えられ、メチルエチルケトンには不溶な成分である。
スチレン系樹脂組成物のペレットを、東芝機械社製射出成形機(IS130FII−3A)を用いて、シリンダー温度250℃、金型温度50℃にて射出成形した。得られた試験片(厚さ2mm、寸法40mm×40mm)を用い、JIS K−7105に準拠し、ヘーズメーター(日本電色工業社製NDH5000)を用いてHAZE(単位:%)測定を行った。
以下に示す方法で、実施例・比較例を実施した。
内容積39リットルの完全混合型撹拌槽である第1反応器と内容積39リットルの完全混合型撹拌槽である第2反応器を直列に接続して重合工程を構成した。スチレン71質量%、メタクリル酸12質量%、エチルベンゼン17質量%の混合溶液からなる原料溶液を作成した。
エーテル化合物B
B−1:ポリオキシエチレンジスチレン化フェニルエーテル(花王社製、エマルゲンA−90、エチレンオキサイド単位の平均付加数18)
B−2:ポリオキシエチレンジスチレン化フェニルエーテル(花王社製、エマルゲンA−60、エチレンオキサイド単位の平均付加数12)
B−3:ポリオキシエチレンジスチレン化フェニルエーテル(花王社製、エマルゲンA−500、エチレンオキサイド単位の平均付加数50)
B−4:ポリオキシエチレンスチレン化フェニルエーテル(青木油脂工業社製、KTSP−16、エチレンオキサイド単位の平均付加数16)
B−5:ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル(青木油脂工業社製、ブラウノンN−513、エチレンオキサイド単位の平均付加数13)
ポリオキシエチレンアルキルエーテル(ポリオキシエチレンラウリルエーテル)(花王社製、エマルゲン109P、エチレンオキサイド単位の平均付加数9)
エーテル化合物Bの種類及び/又は添加量を表1に示すように変更した以外は、実施例1と同様の方法でスチレン系樹脂組成物を製造し、各種物性の測定を行った。
原料溶液をスチレン77.1質量%、メタクリル酸5.9質量%、エチルベンゼン17質量%の混合溶液に変更した以外は、実施例1と同様の方法でスチレン系樹脂組成物を製造し、各種物性の測定を行った。
原料溶液をスチレン63.5質量%、メタクリル酸19.5質量%、エチルベンゼン17質量%の混合溶液に変更した以外は、実施例3と同様の方法でスチレン系樹脂組成物を製造し、各種物性の測定を行った。
エーテル化合物を添加しない以外は、実施例1,10,11と同様の方法でスチレン系樹脂組成物を製造し、各種物性の測定を行った。
エーテル化合物Bの代わりに、ポリオキシエチレンアルキルエーテルを添加した以外は、実施例1,4,10と同様の方法でスチレン系樹脂組成物を製造し、各種物性の測定を行った。
全ての実施例は、加熱によるMEK不溶分の増大が非常に小さかった。MEK不溶分は、主にゲル状物質であるので、ゲル状物質の生成が抑制されたことが実証された。
また、実施例1,4,10と比較例4〜6を比較すると、エーテル化合物Bの代わりに、ポリオキシエチレンアルキルエーテルを添加した場合には、ビカット軟化温度の低下が著しかった。
Claims (11)
- スチレン系樹脂とエーテル化合物を含むスチレン系樹脂組成物であって、
前記スチレン系樹脂は、スチレン系単量体と(メタ)アクリル酸系単量体を含む単量体混合物を共重合させて得られ、
前記エーテル化合物は、一般式(1)で表される、スチレン系樹脂組成物。
(式中のZ1〜Z5は、同一又は異なっており、水素原子であるか、又はヘテロ原子を有してもよい炭化水素基である。Z1〜Z5のうちの少なくとも2つが架橋されて脂環又は芳香環を形成していてもよい。nは、アルキレンオキサイド構造の炭素数を表し、1〜10の整数である。Xはアルキレンオキサイド単位の平均付加数を表し、1〜100の整数である。) - 請求項1に記載のスチレン系樹脂組成物であって、
前記スチレン系樹脂組成物100質量%に対し、前記(メタ)アクリル酸系単量体に由来する構造単位の含有量が0.1〜30質量である、スチレン系樹脂組成物。 - 請求項1又は請求項2に記載のスチレン系樹脂組成物であって、
前記スチレン系樹脂組成物100質量%に対し、前記エーテル化合物の含有量が0.001〜10質量%である、スチレン系樹脂組成物。 - 請求項1〜請求項3の何れか1つに記載のスチレン系樹脂組成物であって、
Z1〜Z5の少なくとも1つが、置換基を有してもよい炭素数1〜20のアルキル基である、スチレン系樹脂組成物。 - 請求項4に記載のスチレン系樹脂組成物であって、
前記置換基は、ヘテロ原子を有してもよい炭素数1〜20の炭化水素基である、スチレン系樹脂組成物。 - 請求項5に記載のスチレン系樹脂組成物であって、
前記置換基は、芳香環を含む、請求項5に記載のスチレン系樹脂組成物。 - 請求項6に記載のスチレン系樹脂組成物であって、
前記置換基の芳香環は、前記アルキル基に結合されているフェニル基である、スチレン系樹脂組成物。 - 請求項7に記載のスチレン系樹脂組成物であって、
前記置換基は、1−フェニルエチル基である、スチレン系樹脂組成物。 - 請求項1〜請求項8の何れか1つに記載のスチレン系樹脂組成物であって、
前記アルキレンオキサイド構造の炭素数nが2〜4である、スチレン系樹脂組成物。 - 請求項1〜請求項9の何れか1つに記載のスチレン系樹脂組成物であって、
前記アルキレンオキサイド単位の平均付加数が5〜50である、スチレン系樹脂組成物。 - 請求項1〜請求項10の何れか1つに記載のスチレン系樹脂組成物からなる成形品。
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