非反応系相容化剤によるPP/PSポリマーブレンドの力学特性改善

摘要

ポリスチレン(Polystyrene，PS)は，安価でかつ強度や弾性率に優れる反面，本質的に脆性な熱可塑性高分子材料である.この脆性を改善するために，エラストマーに代表される延性な材料とのブレンドが行われ，その中で耐衝撃性ポリスチレン(High impact type polystyrene, PS-HI)が開発された.これらのポリマーブレンドはPSよりも優れた耐衝撃性を有するが，強度はPSに比べて低下する.同様の目的でポリプロピレン(PP)をブレンドした系も検討されている.この系では，PPが連続相となる相構造となるとPSの低い耐薬品性を改善できる.しかし，PPを連続相とするためにはPPを多くブレンドする必要がある.これはポリマーブレンドの力学特性を低下させることからもPS由来の高い強度を発現することは難しい.筆者らは前報において，PP/PSポリマーブレンドの力学特性に及ぼす射出成形温度依存性を検討しており，成形過程中に残留するひずみの量とポリマーブレンドの降伏応力に負の相関関係があること，さらにこのひずみはスチレン-エチレン-ブチレン-スチレン(SEBS)共重合体を分散させることで緩和できることを報告している.このSEBSの添加により降伏応力が増加するが，その効果はSEBSの種類によって異なり，スチレン含有量が少ないSEBSでは破壊靭性が改善される反面，降伏応力は比較的低くなることも報告している.つまり，1種類のSEBSを添加し残留ひずみを緩和したとしても，PS由来の強度を効果的に発現できていない.そこで本研究では，2種類のSEBSをPP/PSポリマーブレンドに添加した材料の力学特性を調べた.これは連続相と分散相のどちらの相にも残留ひずみは存在し，これをそれぞれのSEBSの添加によつて緩和するとPP/PSポリマーブレンドの力学特性の更なる改善が可能ではないかと考えたためである.