(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
（Ａ）ゴム含有量が３〜２０重量％の範囲であるハイインパクトポリスチレン系樹脂（ＨＩＰＳ）４７〜８９．７重量％、（Ｂ）重量平均粒子径が０．５〜５μｍの範囲である無機充填剤１０〜５０重量％、（Ｃ）下記一般式化１〜化３で表されるカルボン酸アミド化合物から選ばれた１種もしくは２種以上からなる化合物０．３〜３重量％を配合してなるポリスチレン系樹脂組成物。
【化１】Ｒ1 −ＣＯＮＨ−Ｒ2 −ＮＨＣＯ−Ｒ1
（式中のＲ1 は炭素数６〜３０の炭化水素基を、Ｒ2 は炭素数１〜１２のアルキレン基を示す。）
【化２】Ｒ3 −ＮＨＣＯ−Ｒ4 −ＣＯＮＨ−Ｒ3
（式中のＲ3 は炭素数１〜２０のアルキル基を、Ｒ4 は炭素数４〜４０の炭化水素基を示す。）
【化３】Ｒ5 −ＣＯＮＨ−Ｒ6
（式中のＲ5 は炭素数１０〜４０の炭化水素基を、Ｒ6 は水素若しくは炭素数１〜４０のアルキル基を、各々示す。）
【請求項２】
（Ｂ）重量平均粒子径が０．５〜５μｍの範囲である無機充填剤２０〜５０重量％である請求項１記載のポリスチレン系樹脂組成物。
【請求項３】
重量平均粒子径が０．５〜５μｍの範囲である無機充填剤が、硫酸バリウムあるいは炭酸カルシウムである請求項１又は２記載のポリスチレン系樹脂組成物。
【請求項４】
カルボン酸アミド化合物が、メチレンビスステアリン酸アミドおよび／またはエチレンビスステアリン酸アミドである請求項１〜３のいずれか１項記載のポリスチレン系樹脂組成物。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項記載のポリスチレン系樹脂組成物からなる射出成形品。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、良流動性を有し、かつ、剛性や耐衝撃性等の機械的物性バランスに優れるポリスチレン系樹脂組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術分野】
熱可塑性樹脂に、無機充填剤を添加すると、剛性を始めとする機械的性質に優れた材料が得られることは、広く知られるところであるが、ポリスチレン系樹脂については、単純にポリスチレン系樹脂に無機充填剤をブレンドしても、良好な物性の材料は得られない。
【０００３】
そこで、上記のような問題を解決するために、例えば、表面を改質した無機充填剤をポリスチレン系樹脂に配合したり（特開昭５０−１９８４８号公報）、粒子状の無機充填剤と繊維状の無機充填剤を併用してポリスチレン系樹脂に配合する（特開昭５１−４５１５６号公報）ことによって、無機フィラー充填ポリスチレン系樹脂組成物の機械的性質を向上させる方法が試みられてきた。
【０００４】
しかしながら、無機充填剤の表面を改質する方法は、工業的に簡便な方法とは言えないばかりか、表面処理に伴う無機充填剤の価格上昇が避けられない。また、粒子状の無機充填剤と繊維状の無機充填剤を併用する方法は、繊維状の無機充填剤の添加によって材料の伸び特性が著しく低下するのに加え、成形品の異方性が大きくなることに伴うそり等の現象が避けられない。
【０００５】
また、熱可塑性樹脂に無機充填剤を添加すると、一般に、樹脂の流動特性が低下するため、射出成形用の材料として好ましくない。
【０００６】
ポリスチレン系樹脂が、元来、安価で、良好な流動特性を有し、かつ、機械的物性バランスに非常に優れる樹脂であることを考えれば、これらの諸物性を低下させることなく、剛性を始めとする機械的性質を、より向上させることが、重要な課題であった。
【０００７】
しかしながら、これらの課題をすべて満足する安価で、良流動特性を有し、かつ、機械的物性バランスに優れたポリスチレン系樹脂組成物は、これまで得られていないのが現状であった。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上記課題を解決すべく、本発明者らは、ハイインパクトポリスチレン樹脂（ＨＩＰＳ）に添加する各種の無機充填剤と有機系化合物のブレンド処方と流動特性及び機械的性質との関係を中心に鋭意検討した結果、上記の課題を解決するためには、ゴム含有量を限定したＨＩＰＳに対して、重量平均粒子径を特定した無機充填剤と特定の化学構造を有するカルボン酸アミド化合物をある一定の配合割合で添加すれば、流動特性および機械的性質に優れた物性バランスの良いポリスチレン系樹脂組成物を得ることが可能であることを見出し、本発明に到達した。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の最大の特徴は、重量平均粒子径を特定した無機充填剤と特定の化学構造を有するカルボン酸アミド化合物の複合効果である。すなわち、ゴム含有量を限定したポリスチレン系樹脂、無機充填剤およびカルボン酸アミド化合物の三成分を併用することによって、流動特性および機械的性質に優れた物性バランスの良いポリスチレン系樹脂組成物を提供するものである。
【００１０】
以下、本発明を具体的に説明する。
本発明でいうハイインパクトポリスチレン樹脂は、ゴム含有量が３〜２０重量％、より望ましくは、５〜１２重量％の範囲であることが好ましい。ＨＩＰＳ中のゴム含有量が３重量％以下の範囲では、樹脂組成物の耐衝撃性が著しく低下するため好ましくなく、また、２０重量％以上になると、成型品の剛性が低下するので好ましくない。なお、本発明でいう樹脂中のゴム含有量の測定方法は、日本分析化学会編、朝倉書店発行、高分子分析化学ハンドブック（Ｐ２６７〜２６８）に記載されるゴム含量分析の実験手順に従って測定することができる。
【００１１】
また、本発明に用いる無機充填剤は、重量平均粒子径が０．５〜５μｍ、より望ましくは、０．５〜３μｍの範囲であることが好ましい。無機充填剤の重量平均粒子径が５μｍより大きくなると、樹脂組成物の耐衝撃性が急激に低下し、また、強度や弾性率の低下も生ずるため、好ましくなく、また重量平均粒子系が０．５μｍ以下だと、粒子が凝集を起こしやすくなり、その結果、成型品の衝撃強度が低下するため好ましくない。さらに、本発明に用いる無機充填剤の添加量の範囲は、１０〜５０重量％、より望ましくは、１５〜４０重量％の範囲である。無機充填剤の添加量が１０重量％未満の範囲では、一般式化１で表されるカルボン酸アミド化合物との複合効果が低下するため、好ましい機械的性質の向上が得られず、また、無機充填剤の添加量が５０重量％を越える範囲では、比重の増大や耐衝撃性の急激な低下が生ずるため、好ましくない。
【００１２】
なお、本発明でいう重量平均粒子径０．５〜５μｍの無機充填剤とは、硫酸バリウム、硫酸カルシウム、炭酸バリウム、炭酸カルシウム、タルク、カオリン、セピオライト、マイカ等の無機充填剤が代表的であり、これらの混合物でも差支えないが、これらの中でも、硫酸バリウムおよび炭酸カルシウムは、機械的性質のバランス面から、特に好ましい。
【００１３】
また、本発明でいう一般式化１〜化３で表されるカルボン酸アミド化合物の１種以上からなる化合物は０．３〜３重量％添加することが好ましく、望ましくは、０．５〜１．５重量％添加することがより好ましい。カルボン酸アミド化合物の添加量が０．３重量％未満の範囲では、無機充填剤との複合効果が低下するため、好ましい機械的性質の向上が得られず、また、カルボン酸アミド化合物の添加量が３重量％を越える範囲では、耐熱性や弾性率の急激な低下が生ずるため、いずれも好ましくない。
【００１４】
なお、本発明でいう一般式化１で表されるカルボン酸アミド化合物は、Ｒ１  が、炭素数６〜３０の炭化水素基で示されるものであるが、より望ましくは、炭素数が１２〜２５の炭化水素基であるものが好ましい。Ｒ２  は、炭素数１〜１２のアルキレン基で示されるものであるが、より望ましくは、炭素数が１〜６のアルキレン基であることが好ましい。さらに、一般式化１で表されるカルボン酸アミド化合物として望ましい具体的化合物としては、メチレンビスステアリン酸アミド、エチレンビスステアリン酸アミド、メチレンビスオレイン酸アミド、エチレンビスオレイン酸アミド、エチレンビスエルカ酸アミド、エチレンビスラウリン酸アミド、エチレンビスベヘニン酸アミド、エチレンビスモンタン酸アミド、メチレンビス安息香酸アミド、エチレンビス安息香酸アミド、テトラメチレンビスステアリン酸アミドおよびテトラメチレンビスラウリン酸アミドなどがある。
【００１５】
また、本発明でいう一般式化２で表されるカルボン酸アミド化合物は、Ｒ３  が炭素数１〜２０のアルキル基で示されるものであるが、より望ましくは、炭素数が６〜１８のアルキル基であることが好ましい。Ｒ４  は炭素数４〜４０の炭化水素基で示されるものであるが、より望ましくは、炭素数が６〜１８の炭化水素基であることが好ましい。一般式化２で表されるカルボン酸アミド化合物として望ましい具体的化合物としては、アジピン酸ジオクチルアミド、アジピン酸ジラウリルアミドおよびテレフタル酸ジオクチルアミドなどがある。
【００１６】
また、本発明でいう一般式化３で表されるカルボン酸アミド化合物は、Ｒ５  が炭素数１０〜４０の炭化水素基で示されるものであるが、より望ましくは、炭素数が１２〜３０の炭化水素基であることが好ましい。Ｒ６  は水素若しくは炭素数１〜４０のアルキル基で示されるものであるが、より望ましくは、水素若しくは炭素数が１〜２５のアルキル基で示されるものであることが好ましい。さらに、一般式化３で表されるカルボン酸アミド化合物として望ましい具体的化合物としては、ステアリン酸アミド、エルカ酸アミド、パルミチン酸アミド、オレイン酸アミド、エシル酸アミド、ベヘニン酸アミドおよびモンタン酸アミドなどがある。
【００１７】
上記の一般式化１〜化３の中から選ばれるカルボン酸アミドは、本発明の範囲内であれば、１種類を添加してもよいし、２種類以上を添加して用いても差し支えない。
【００１８】
上記のカルボン酸アミドの中でも、特に、メチレンビスステアリン酸アミドおよびエチレンビスステアリン酸アミドが、特性バランスおよび低価格等の面から好ましい。
【００１９】
なお、本発明のポリスチレン系樹脂組成物においては、目的に応じて、可塑剤、離型剤、耐候剤、酸化防止剤、着色剤、安定剤等を併用しても、本発明の範囲を著しく損なわない範囲であれば、特に差し支えはない。
【００２０】
【実施例】
以下、実施例および比較例に基づいて本発明を具体的に説明するが、本発明は、これらの実施例および比較例に限定されるものではない。
【００２１】
実施例１〜４、比較例１〜６
ゴム含有量７重量％のハイインパクトポリスチレン樹脂（ＨＩＰＳ−Ａ）、ゴム含有量２重量％のハイインパクトポリスチレン樹脂（ＨＩＰＳ−Ｂ）、重量平均粒子径１μｍの炭酸カルシウム（ＣａＣｏ３  ）、重量平均粒子径２μｍの硫酸バリウム（ＢａＳＯ４  ）、重量平均粒子径２μｍのタルク（タルクＡ）、重量平均粒子径９μｍのタルク（タルクＢ）、メチレンビスステアリン酸アミド（ＭＢＳ）およびエチレンビスステアリン酸アミド（ＥＢＳ）を用いて、表１〜表３に示す材料を作成した。
【００２２】
試料の調整は、（株）池貝製の３０ｍｍφ−２軸押出機を用いて、シリンダ−温度２１０℃の条件で混練し、実施例１〜４および比較例１〜５のペレットを得た後、（株）日本製鋼所製の１００ｔの射出成形機を用いてテストピ−スを作成した。
【００２３】
物性評価は、流動特性（２００℃、５ｋｇ荷重下でのＭＦＲ測定）、曲げ弾性率およびＩｚ値より判断した。判定基準として、ＭＦＲが１２ｇ／１０ｍｉｎ以上、曲げ弾性率が２００００ｋｇｆ／ｃｍ２  以上および、Ｉｚ値が４ｋｇｆ−ｃｍ／ｃｍ以上と設定し、３つの物性をすべてクリアーしたものを合格（○）とし、それ以外を不合格（×）とした。
【００２４】
【表１】
0003582736.tif 000002
【００２５】
【表２】
0003582736.tif 000003
【００２６】
【表３】
0003582736.tif 000004
【００２７】
表２、表３より、無機充填材の配合量が５重量％以下の範囲では、充分な剛性が得られず、また、５０重量％を越える範囲では、耐衝撃性が急激に低下し、無機充填剤とカルボン酸アミドの複合効果が充分に得られないことがわかる。さらに、重量平均粒子径が５μｍを越える無機充填材を使用した場合では、本発明の配合量の範囲内であっても、Ｉｚ値やＭＦＲが急激に低下していることがわかる。また、カルボン酸アミド化合物の添加量が０．３重量％よりも小さな範囲では、ＭＦＲやＩｚ値の向上が得られず、逆に、添加量が５重量％を越える範囲では、弾性率等の低下が生じている。また、ベースとするＨＩＰＳのゴム含有量が３重量％より小さな範囲では、耐衝撃性が急激に低下し、無機充填剤とカルボン酸アミドの複合効果が充分に得られない。
【００２８】
これに対して、用いるＨＩＰＳのゴム含有量と、ＨＩＰＳに添加する無機充填材の配合量および重量平均分子量、カルボン酸アミド化合物の種類および添加量を、本発明の方法に従って適切に選べば、特異的な２つの複合効果によって、良流動性を有し、かつ高い曲げ弾性率およびＩｚ値を有する優れた物性バランスを有する材料を得ることができる。
【００２９】
本発明によるポリスチレン系樹脂組成物は、機械的物性のバランスに優れ、かつ高流動性であることから、特に射出成形用材料に最適で、自動車内装部品や家電製品に使用されるプラスチック材料として極めて有用なものである。