JP2533977B2 - 低温成形性に優れたゴム変性スチレン系樹脂組成物 - Google Patents
低温成形性に優れたゴム変性スチレン系樹脂組成物Info
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Description
性に優れたゴム変性スチレン系樹脂組成物に関するもの
である。さらに詳しくは、本発明は特定の割合からなる
スチレン系構造単位とアクリル酸エステル(メタクリル
酸エステル)系構造単位とメチルメタクリレート構造単
位とからなるスチレン系重合体を連続相とし、ビニル芳
香族炭化水素重合体ブロックと共役ジエンを主体とする
重合体ブロックからなるゴム状弾性体を分散相とする強
度、低温成形性に優れたスチレン系樹脂組成物に関する
ものである。
チレン系樹脂組成物から得られた、真空成形性、圧空成
形時の成形サイクルを短縮させると共に、強靱性を高め
て成形品のトリミング時の抜き割れ防止を付与した、透
明性の優れた新規なスチレン系樹脂組成物シート及び二
軸延伸スチレン系樹脂組成物シート;上記の新規なス
チレン系樹脂組成物を成形してなる透明性、強度に優れ
た新規なスチレン系樹脂組成物成形体;上記の新規な
スチレン系樹脂組成物から得られる、加熱二次発泡成形
性に優れ、発泡成形品の強度に優れた新規なスチレン系
樹脂組成物発泡体を提供するものである。
性、成形性、剛性に優れた樹脂であるところから、家庭
用品、電気製品、包装等の成形材料として広く用いられ
てきた。利用分野が拡大するに従い、スチレン系樹脂の
強度向上、成形性向上が強く求められるようになった。
強度の高いスチレン系樹脂を得るには平均分子量を大き
くすればよいことは公知の事実であるが、分子量を大き
くすることにより成形性の低下は免れ得ない。又、成形
性の低下を補う為に可塑剤の添加も公知の事実である
が、可塑剤を添加すると、強度、剛性が低下する。又、
成形時、可塑剤が成形品表面又は金型に付着する現象、
いわゆるスエッティング現象が生じ、成形品の品質低
下、生産性低下を招く。
状弾性医を分散粒子として含有するスチレン系重合体、
すなわちゴム補強スチレン系樹脂(HIPS)がある
が、この樹脂はシート、フィルムに成形しても不透明で
あり、透明性を要求される分野では使用できない。食品
包装用途では、スチレン系樹脂のシート、フィルムが多
用されている。塩化ビニル樹脂のシート、フィルムは成
形性が良好であり、成形体の強度も優れているが、最近
の環境問題から、塩化ビニル樹脂代替樹脂が求められて
いる。スチレン系単量体だけからなるスチレン系樹脂の
改良が種々行われているが、未だ市場要求を満足させる
ことは出来ていない。
ンブロック共重合体をブレンドしたスチレン系樹脂組成
物は市場要求をかなり満足しているので、現在市場で多
用されている。しかし、このスチレン系樹脂組成物は、
成形時の配向に対する強度の方向依存性が非常に大きい
という欠点を有している。又、シート、フィルム等をリ
ワーク使用する為、スチレン−ブタジエンブロック共重
合体が架橋し、いわゆるゲル状物質が生成し、シート、
フィルムの表面特性を著しく悪化させるという欠点もあ
る。そして、厳しい透明性が要求される分野では問題が
ある。又、この樹脂組成物は非常にコストが高いという
欠点もある。
の観点から、成形サイクルの短縮には限界がある。この
限界を打破する為に、スチレン系単量体と共重合可能な
第二の単量体を導入し、耐熱性を下げることは公知であ
る。この樹脂とゴム状弾性体、例えば、スチレン−ブタ
ジエンブロック共重合体をブレンドすることにより、市
場の要求を満足させることが可能であると期待される
が、実際はポリスチレンにゴム状弾性体をブレンドした
ものより強度が低く、実用的でない。そして、前述のス
チレン−ブタジエンブロック共重合体に起因する同様な
欠点を有している。
チレン、アクリル酸ブチル、メタクリル酸メチル及びス
チレン−ブタジエンブロック共重合体からなる混合溶液
を重合する方法の記載がある。しかし、かかる方法で重
合された熱可塑性樹脂は透明であり、高い伸びを示して
いるが、アイゾット衝撃強度に見られるように、ゴム補
強の効果を全く認められない。すなわち、透明性、伸び
は改良されても、強度は改良されていない。
性に優れている等の理由で食品収納容器用の軽量容器等
に多用されている。スチレン系樹脂シートは真空成形、
圧空成形機により各種容器に熱成形されるが、熱成形す
る際の成形サイクルの短縮は生産性を向上させるので、
成形の短縮できるスチレン系樹脂シートが要望されてい
る。
させるために、延伸による分子配向を小さくし、配向緩
和応力を低くした二軸延伸スチレン系樹脂シート、分子
量を小さくした二軸延伸スチレン系樹脂シート等が試み
られているが、成形品を重ねてトリミングした際、成形
品が割れるという問題点があった。成形サイクルを短縮
させるために、内部潤滑剤を添加したスチレン系樹脂組
成物シート、二軸延伸スチレン系樹脂組成物シートが試
みられているが、大きな改善効果は認められない。
チルアクリレート、との共重合が試みられているが、成
形品の強度が著しく劣るものである。ポリスチレンとス
チレン−ブタジエンブロック共重合体をブレンドした樹
脂組成物を用いたスチレン系樹脂組成物シートも同じ理
由で成形サイクルの短縮に関して問題を有している。
シートが多用されているが、最近の環境問題から、代替
え樹脂が求められているが、硬質塩化ビニル樹脂シート
と同等の条件で成形できるものがないのが現状である。 〈スチレン系樹脂組成物発泡体〉 ポリスチレン系樹脂発泡体は加熱により、二次発泡し、
容易に所望の形状に成形でき、かつ得られた成形体は軽
量で、機械的強度に優れ、外観が美しく、疎水性に富
み、断熱性に優れているため、箱、トレー、カップ等の
食品包装剤や簡易容器に使用されている。最近、生産性
の向上、不良率の減少の観点から、二次発泡成形性の良
好な、そして可能な限り低温で成形できるスチレン系樹
脂発泡体が望まれている。
に成形品に大きな力が加わる為に成形品が割れるという
ことがしばしば生じる。又、最近の環境問題から、絶対
量を減らす、すなわち成形品の薄肉化が指向されてい
る。このため、スチレン系樹脂発泡体の強度の改良が求
められている。シート状のポリスチレン系発泡体を加熱
炉で加熱処理して発泡させ、次いで加熱炉から取り出し
て金型で成形する一連の加熱二次発泡成形体の製造に於
いて、加熱炉内の温度が不均一であることや外気温によ
る炉内温度の変動の為に、シートの一部又は全部が加熱
不良となり、成形時にシートが破れたり、型決まり性が
悪くなったり、逆に加熱過剰になって、成形品表面にケ
ロイド状が発生したり、成形品の厚さが変動する等の現
象が生じるケロイド状の発生を防ぐ為に、スチレン系重
合体基材の分子量を上げたり、シート表面にフィルムを
貼ったり、樹脂密度の大きい層、いわゆるスキン層を形
成したりする方法が知られているが、かかる方法では型
決まり性の良い発泡体が得られ難く、深絞り成形品の場
合には、シート破れが生じ易い。又、型決まり性の良い
発泡体を得る為に、スチレン系重合体基材に可塑剤、滑
剤等を添加する方法が知られているが、二次成形時の加
熱過剰時に発生するケロイド状の不良現象が起きやす
い。
好なスチレン系樹脂発泡体を得る方法として、分子量分
布の広いスチレン系樹脂発泡体を使用することが有効で
あることが特開昭62−22834号公報に記載されて
いるが、かかる分子量分布の広いポリスチレン系発泡体
の成形品は本質的に強度が弱いという欠点を有してい
る。
温度を下げるには限界がある。可塑剤の添加により耐熱
性を下げることは可能であるが、前述の理由で良好な成
形品が得られない。コモノマー、例えばブチルアクリレ
ートを共重合すると、耐熱性が低下することは良く知ら
れた事実であるが、この共重合体は強度が弱く、実用的
に用いることが出来ない。
ブロック共重合体を添加すると、強度は向上するが、ス
チレン系樹脂組成物発泡体を成形したあと、二次加熱成
形するまでの間に発泡剤が飛散し、スチレン系樹脂組成
物発泡体中の発泡剤量が時間、環境の変化と共に変化
し、二次加熱成形時に安定して成形品が得られないとい
う致命的欠陥を有している。
優れていることから、オーディオカセットハーフ、カセ
ットハーフを収納するプラスチックケース等のオーディ
オ製品、書類等を収納するトレー等の事務用品、金魚
鉢、洋服を収納するトレー、鳥籠、飲料用カップ、等の
日常雑貨用品等多岐に渡って使用されている。
高度化してきている。例えば、カセットハーフ、プラス
チックケースの場合に、コストダウンの要請から成形サ
イクルを極限迄短縮して生産性を高め、かつ成形品の厚
みを極限迄縮めコスト低減を計る等の方策が検討されて
おり、このために、スチレン系樹脂成形体の強度向上が
要求されている。収納箱のトレー等も大型化の方向を指
向し、これに対応する為に、成形体の強度向上が求めら
れている。
は、強度の高いスチレン系樹脂が用いられてきた。強度
の高いスチレン系樹脂を得るには、平均分子量を大きく
すれば良いことは公知の事実である。しかし、平均分子
量を大きくすることにより、成形性が低下し、ハイサイ
クル成形性が要望されている分野では問題があった。
又、流動性低下の結果、成形品に大きな成形歪みを与え
る結果、高分子量化による強度向上効果が低下する。
である。可塑剤としてミネラル・オイルが一般的に多用
されている。しかし、可塑剤を添加すると、強度の低下
が大きく、高分子量化して強度向上を計った効果を大き
く低下させることになる。又、可塑剤を添加すると、成
形時にモールドスエッティング現象が生じ、成形体の外
観不良、金型清掃等による生産性の低下を招くことにな
る。
成形性を向上させる為には、ブチルアクリレートを導入
すればよいことはよくしられている。しかし、従来のス
チレン−ブチルアクリレート共重合体はブチルアクリレ
ートの含有量を増やしていくにつれて流動性は向上する
が、成形体の強度は流動性に反比例して低下するという
欠点を有していた。
ポリスチレンを混合したスチレン系樹脂組成物はシー
ト、フィルムにすると高い強度、使用可能な程度の透明
性を有するが射出成形すると、強度の配向依存性が大き
い為、シート、フィルムの場合ほど高い強度を示さな
い。又、射出成形品は透明と言える範疇に入らないほど
悪化し、実使用には向かない。
鑑がみ、鋭意検討した結果、スチレン系単量体と共重合
可能な第二、三の単量体として、アクリル酸エステル
(メタクリル酸エステル)系単量体、メチルメタアクリ
レートを導入し、これらの単量体からなる重合体を連続
相とし、ゴム状弾性体を分散相とするスチレン系樹脂組
成物で、かつ分散相のゴム状弾性体の粒子系を最適化
し、適量の有機ポリシロキサンを含有させることによ
り、透明性、成形性、強度のバランスに優れた新規な
スチレン系樹脂組成物が得られること、このスチレン系
樹脂組成物を成形したシート、フィルム、発泡体は低温
で成形でき、かつ、成形体の強度が優れたスチレン系樹
脂組成物が得られることを見出し特に二次加熱成形時
形の成形サイクルを短縮させると共に、強靱性を高めて
成形品のトリミング時の抜き割れ防止を付与した、透明
性の優れたスチレン系樹脂組成物シートが得られるこ
と、二次加熱成形性、ケロイド状の発生を抑え、型決
まり性良好であり、かつ、発泡成形品の強度が優れ、低
温で成形できるスチレン系樹脂組成物発泡体が得られる
こと、透明性、強度に優れた成形体が得られることを
見出し、本発明を完成するに至った。
子として含有するゴム変性スチレン系樹脂組成物に於い
て (ア)連続相が 下記化学式(A);
(A)、(B)、(C)の割合が (A):20〜70重量% (B):0.5〜20重量% (C):29.5〜79.5重量% (但し、(A)+(B)+(C)=100重量%) であり、 (イ)分散相の分散粒子径が0.1〜1.2μm、ゴム
状弾性体の含有量が1〜20重量%であり、 (ウ)ゴム変性スチレン系樹脂100重量部当たり0.
002〜0.3重量部の有機ポリシロキサンを含有する
ことを特徴とする強度、透明性、成形性に優れたゴム変
性スチレン系樹脂組成物を提供するものである。
するものである。 上記構成単位(A)、(B)、(C)、ゴム状弾性
体から構成され、上記に示された構成単位(A)、
(B)、(C)の割合、及びゴム状弾性体が上記に示さ
れた範囲の粒子径を有し、分散粒子として存在し、上記
に示された含有量を有し、そして上記に示された有機ポ
リシロキサンを上記に示された量を含有するゴム変性ス
チレン系樹脂組成物によって形成される、新規なスチレ
ン系樹脂組成物シート 上記構成単位(A)、(B)、(C)、ゴム状弾性
体から構成され、上記に示された構成単位(A)、
(B)、(C)の割合、及びゴム状弾性体が上記に示さ
れた範囲の粒子径を有し、分散粒子として存在し、上記
に示された含有量を有し、そして上記に示された有機ポ
リシロキサンを上記に示された量を含有するゴム変性ス
チレン系樹脂組成物を成形してなる、二次発泡成形性、
発泡成形品の強度に優れた新規なスチレン系樹脂組成物
発泡体。 スチレン系樹脂組成物発泡体の厚さが0.1mm〜
10mm、密度0.03〜0.5g/ccのシート状で
ある。前記第項記載の二次発泡成形性、発泡成形品の
強度に優れた新規なスチレン系樹脂組成物発泡体。 上記構成単位(A)、(B)、(C)、ゴム状弾性
体から構成され、上記に示された構成単位(A)、
(B)、(C)の割合、及びゴム状弾性体が上記に示さ
れた範囲の粒子径を有し、分散粒子として存在し、上記
に示された含有量を有し、そして上記に示された有機ポ
リシロキサンを上記に示された量を含有するゴム変性ス
チレン系樹脂組成物を成形してなる、透明性、強度に優
れた新規なスチレン系樹脂組成物成形体。
形成する構成単位(B)の量は0.5〜20重量%の範
囲である。より好ましくは2〜17重量%の範囲であ
る。20重量%を越える場合は、耐熱性が低くなる結
果、シート、発泡体、成形体の実用範囲が非常に狭くな
り好ましくない。又、0.5重量%未満の場合は、スチ
レン系樹脂組成物の耐熱性が高くなる為、成形サイクル
の短縮効果、深絞り性向上効果が小さく、かつ強度の優
れたシート発泡体、成形体が得られない。
重量%の範囲である。より好ましくは30〜70重量%
である。この範囲以外では、スチレン系樹脂組成物の透
明性が低下し好ましくない。本発明に於いては、連続相
の屈折率は特に制約されるものではないが、分散相を形
成するゴム状弾性体の屈折率との差が0.01以内に制
御することが透明性の観点から好ましい。特に、成形体
の場合は0.008以内が好ましい。
物の樹脂物性設計値から決まるため、構成単位(A)、
構成単位(C)で連続相の屈折率を制御することが必要
である。本発明のスチレン系樹脂の連続相の重合度は特
に限定されるものではないが、スチレン系樹脂組成物、
シート、フィルム、発泡体、成形体の形状、使用目的等
を考慮して、25℃における10重量%トルエン溶液の
粘度で15センチポイズ〜80センチポイズの領域で、
より好ましくは20センチポイズ〜70センチポイズの
領域で設定することが出来る。
ン系単量体、アクリル酸(メタクリル酸)エステル単量
体、メチルメタクリレート単量体、重合溶媒の総量は
0.15重量%以下、好ましくは0.1重量%以下であ
る。0.15重量%を越える場合は食品衛生上好ましく
ない。又、これら三種の単量体から作られる二量体、三
量体、および三種の単量体、重合溶媒の総量は0.8重
量%以下、好ましくは0.7重量%以下、より好ましく
は0.6重量%以下である。これら低分子量化合物の総
量が0.8重量%を越える場合、シート成形時、発泡体
成形時、成形体成形時にモールドスエット現象の原因と
なり、又、強度を低下させる因子として働く為、好まし
くない。
は、例えば次に示す構造のものが上げられる。
は、例えば次に示す構造のものが挙げられる。
質を示すものであればよく、例えばポリブタジエン類、
スチレン−ブタジエン共重合体類、スチレン−ブタジエ
ンブロック共重合体類、イソプレン重合体類が用いられ
る。より好ましいものとしては、スチレン−ブタジエン
共重合体類、スチレン−ブタジエンブロック共重合体類
である。特にスチレン含有量は10〜50重量%である
ものが好ましい。又、ゴム状弾性体の分子量や分岐度等
は限定されるものではない。
μmの範囲であることが必要であるより好ましくは0.
2〜0.9μmである。分散粒子径が0.1μm未満の
時は強度補強効果が発現しない。あるいは、効果が非常
に小さい。一方、分散粒子径が1.2μmを越える場合
は、強度補強効果が大きいが、透明性が悪くなた好まし
くない。本発明で言う粒子径は特に断らない限り数平均
粒子径を意味する。
つのタイプが好ましい。一つは粒子径分布(重量平均粒
子径/数平均粒子径)が3.0以下である分布状態、他
は双山分布を有する分布状態である。この時、大小の粒
子径の各々の分布は2.0以下あり、粒子径は本発明の
構成要件である0.1〜1.2μmの範囲にあることが
必要である。
状弾性体の量は1〜20重量%である。好ましくは1〜
15重量%である。ゴム状弾性体の量が1重量%未満の
時は強度補強効果が発現しない。又、20重量%を越え
る場合は、透明性が低下し、使用用途が大きく限定され
るもので好ましくない。又、剛性も低下する為このまし
くない。
延伸スチレン系樹脂組成物シートとして用いる場合はゴ
ム状弾性体の量は1〜10重量%、より好ましくは1〜
7重量%である。二軸に延伸がかかっているので、含有
量が10重量%を越えると、強度向上効果が小さくな
る。無延伸シートとして用いる場合は、1〜20重量%
の範囲である。
5重量%の範囲が好ましい。5重量%を越える場合は、
本発明のゴム状弾性体を用い、分散粒子径を本発明の構
成要件範囲に制御しても、スチレン系樹脂組成物発泡体
中に存在する発泡剤の含有量が時間、環境の変化により
変動しやすくなり、二次加熱成形時の安定性に悪影響を
与える傾向になり好ましくない。
〜20重量%の範囲で使用出来るが、剛性の観点から1
〜15重量%の範囲がより好ましい。本発明で使用する
有機ポリシロキサンは一般式
合体である。例えば、ポリジメチルシロキサン、ポリメ
チルフェニルシロキサン、ポリジフェニルシロキサン及
びこれらの重合体の末端あるいは分子鎖中にエポキシ
基、水酸基、カルボキシル基、ビニル基、アミノ基、ア
ルコキシ基、フッ素等を導入したものが使用できる。有
機ポリシロキサンの分子量は特に限定されるものではな
い。
チレン系樹脂100重量部当たり、0.002〜0.3
重量部である。より好ましくは0.005〜0.2重量
部である。0.002重量部未満の場合は強度補強効果
が発現せず、0.3重量部を越える場合は強度補強効果
が小さくなり、透明性も低下し、又、剛性も低下するの
で好ましくない。
補強ポリスチレン(HIPS樹脂)の製造で多用されて
いる方法を用いることが出来る。すなわち、ゴム状弾性
体をスチレン系単量体そして/又はアクリル酸エステル
(メタクリル酸エステル)単量体そして/又はメチルメ
タアクリレートそして/又は重合溶媒そして/又は重合
開始剤からなる原料溶液に溶解し、このゴム状弾性体が
溶解した原料溶液を攪拌機付反応機に供給し重合を行
う。分散粒子の粒子径の制御は一般式に行われている方
法、攪拌羽根の攪拌数を変化させることにより制御され
る。又、透明性を維持する方法として、一般的な方法、
例えば重合途中に必要に応じて単量体を添加するか、あ
るいは連続的に追添加する等の方法が用いられる。
量になるように原材料、重合率を調製することにより達
成することもできるが、高濃度のゴム状弾性体を含むス
チレン系樹脂を上記の方法で製造し、別に製造したゴム
状弾性体を含まないスチレン系樹脂と混合することによ
っても達成できる。但し、本発明の構成要件を全て満た
すことは当然のことである。
ン、トルエン、キシレン等を用いることも可能である。
又、スチレン系重合体の重合に常用されている有機過酸
化物を用いても、又、途中添加してもよい。重合方法は
スチレン系重合体の製法で常用されている塊状重合法、
又は溶液重合法が用いられる。回分式重合法、連続式重
合法いずれの方法も用いることができる。
レン、α−メチルスチレン、p−t−ブチルスチレン、
p−メチルスチレン等が使用できる。これらスチレン系
単量体単独又は混合して使用することも出来る。アクリ
ル酸エステル(メタクリル酸エステル)単量体として
は、ブチルアクリレート、ブチルメタクリレート等が使
用できる。これらアクリル酸エステル(メタクリル酸エ
ステル)単量体単独又は混合して使用できる。
る。回収装置はスチレン系樹脂の製造で常用されている
装置、例えばフラシュタンクシステム、多段ベント付き
押出機等を用いることができる。操作条件もスチレン系
樹脂の製造と同等の条件を用いることが出来る。有機ポ
リシロキサンの添加方法は、原料溶液に添加して重合系
へ供給する方法重合途中で重合系へ供給する方法、回収
系の前又は後で添加する方法、ゴム変性スチレン系樹脂
と有機ポリシロキサンを押出機で混合する方法、あるい
はゴム変性スチレン系樹脂と有機ポリシロキサンをブレ
ンドし、射出成形機、シート押出機、低発泡シート押出
機等で成形品を成形する時に混合する方法等が用いるこ
とができる。
る前又は後の任意の段階でスチレン系重合体に慣用され
ている添加剤、問えば酸化防止剤、滑剤、可塑剤、着色
剤、帯電防止剤等を添加できる。このようにして得られ
たスチレン系樹脂組成物は、一般式に、熱可塑性樹脂の
成形に用いられている公知の方法、例えば射出成形、押
出成形、圧縮成形等の方法によって各種成形体に成形さ
れる。
ルム、シート、発泡シート、発泡ビズ等に形成された
後、所望の成形体に成形することが出来る。又、得られ
たスチレン系樹脂組成物成形体、特にフィルム、シー
ト、発泡体の表面特性を改良するために帯電防止剤、シ
リコン等の滑剤を表面に塗布してもよい。又、本発明で
意図する目的を損なわない範囲で、本発明で使用する特
定のスチレン系樹脂組成物と他のスチレン系樹脂等を混
合して使用することも可能である。
作成するには、押出機によってスチレン系樹脂組成物を
シート状に押出した後、一般に知られたテンター方式、
インフレーション方式等を採用して延伸し、延伸倍率は
2〜5倍にするのが好ましい本発明に係わる二軸延伸ス
チレン系樹脂組成物シートはASTMD−1504に準
拠して測定した配向緩和応力が1〜15kg/cm2 、
より好ましくは2〜10kg/cm2 の範囲となるよう
に二軸延伸されているものが好ましい。配向緩和応力が
上記範囲以上になると、一般の成形機では成形が困難
で、型再現性の悪い成形品しか得られない。上記範囲以
下ではシートの強度が弱く、トリミング時の割れの現象
が生じ好ましくない。
シートを作成するには、従来から多用されている一般的
な方法、例えば押出機で溶融した後、Tダイから押出す
等の方法が用いられる。シートの厚みは特に限定される
ものではないが0.1〜30mmの範囲のものが用いら
れる。本発明に係わるスチレン系樹脂組成物シート(二
軸延伸スチレン系樹脂組成物シート)は、成形性が良好
で、ストレート法、ドレーブ法によって、真空成形、又
は熱板圧空成形(接触加熱圧空成形)もしくはストレー
ト法、ドレーブ法、プラグアシスト法による間接加熱圧
空成形によって軽量容器、蓋等を成形する際に成形サイ
クルを短縮することができる。
軸延伸スチレン系樹脂組成物シート)は、シートの強度
が強く、トリミング時に成形品の抜き割れが生じない。
又構成単位(B)の量を増やすことにより、スチレン系
樹脂組成物シートのガラス転移温度が低下するので、硬
質塩化ビニル樹脂シートと同等の成形条件で成形するこ
とも可能である。
にプロパン、ブタン、ペンタン、ヘキサン等の低級炭化
水素や塩化メチル、ジクロロメタン、トリクロロモノフ
ルオロメタン、ジクロロジフルオロメタン等のハロゲン
化炭化水素等の発泡剤を含浸させ、押出機に供給する
か、スチレン系樹脂組成物を押出機に供給した後、押出
機中に上記発泡剤を圧入し、発泡剤とスチレン系樹脂組
成物を押出機中で溶融、混練させ、Tダイ又はサーキュ
ラーダイ等から押出す等公知の方法により、厚さ0.1
mm〜10mm、密度0.03〜0.5g/ccのシー
ト状のスチレン系樹脂組成物発泡体が製造される。
い。厚さが0.1mmより薄いと二次発泡時にシートが
破損したり、十分な成形品強度を有しない。又、厚さが
10mmを越えると、二次成形が困難になる。密度は
0.03〜0.5g/ccが好ましい。密度が0.03
g/cc未満の時は二次発泡成形にシートが破れたり、
成形品強度十分でなく、0.5g/ccを越える場合は
発泡成形品としてメリットが減じるので好ましくない。
ン系樹脂組成物発泡体を得るに当たり、発泡セル径を制
御するタルク、炭酸カリシュウム等の造核剤、可塑剤、
滑剤、顔料、帯電防止剤、難燃剤等を必要に応じて混合
使用してもよい。以上のようにして得られたスチレン系
樹脂発泡体を加熱二次発泡成形するにはスチレン系樹脂
組成物発泡体を加熱炉に入れて、軟化、二次発泡させた
後、加熱炉から取り出し、直ちにプレス成形して成形体
にするのが一般的である。
成形体の形状については特に制限はないが、本発明のス
チレン系樹脂組成物は流動性−強度のバランスが優れて
いることから、大型成形品、例えば、事務機器用収納ト
レー、用紙収納トレーコピー用紙受け、金魚鉢、鳥籠、
飼育箱、衣装ケース、食品収納ケース、オーディオ製品
収納ケース、玩具、コンピューター用テープ収納機器、
電気冷蔵庫クリスパー、事務機部品、オーディオ機器部
品、化粧品収納ケース等に最適に用いられる。又、記録
媒体収納容器、例えば、オーディオテープ、ビデオテー
プ、の収納容器、オーディオカセット、ビデオカセット
テープ、オーディオディスク、ビデオディスク、フロッ
ピーディスク等の収納ケース等にも好適に用いられる。
ープ、オーディオテープ等のハウジング等にも用いるこ
とができる。なお、本発明では重合度の尺度である10
重量%トルエン溶液の粘度はオストワルドキャノンフェ
ンスケ粘度管#350を用いて25℃の恒温槽で測定す
る。分散粒子の粒子径は樹脂の超薄切片法による透過型
電子顕微鏡写真拡大倍率10,000を撮影し、写真中
の分散粒子約1000〜2000個の粒子数を測定し、
次式により求めたものである。
はないので、粒子径の測定は粒子の長軸(a)と短軸
(b)の長さの測定値を用いて次式により算出する。
量は、ゴム補強ポリスチレンで一般的に用いられている
赤外吸収スペクトル法で測定される。構成単位(A)、
(B)、(C)は以下の方法で測定する。スチレン系樹
脂組成物をトルエンに溶解後、遠心分離機で20,00
0rpmで30分間処理した後、上澄液を分離し、上澄
液に多量のメタノールを加え、スチレン系重合体を沈澱
させる。この沈澱物を50℃、10mmHgの減圧下で
乾燥する。このサンプルを用いて、日本分光(株)JN
M−G400 FT−NMRを用いて、以下に記す測定
条件で 1Hを測定する。
6.2〜7.4ppmに現れる。構成単位(B)の水素
に由来するピークが3.4〜3.8ppmに現れる。
又、構成単位(B)、(C)、のメチル基の水素に由来
するピークが0.2〜1.1ppmに現れる。ピーク分
離操作を行ってピーク面積比より構成単位(A)、
(B)、(C)の重量%を求める。
準ずる。 ビカット軟化点(VICAT):ASTM D1525
に準ずる。 アイゾット衝撃強度:ASTM D256に準ずる。
圧力=SSP+5kg/cm2 、金型温度=60℃の条
件で5cm×8.8cm×2mmの試験片を射出成形
し、東洋精機製作所の「落錘型グラフィックインパクト
テスター」を用いて、高さ20cmより質量6.5kg
のミサイルを自然落下させて破壊の最大荷重を求める。
8cmのサンプルを切出し上記の方法に準じて測定す
る。 (スチレン系樹脂組成物−1) 攪拌機を備えた反応機2基を直列連結し、その後に二段
ベント付き二軸押出機を配置した重合装置を用いてスチ
レン系樹脂を製造する。
ート10.0重量部、メチルメタクリレート33.2
部、ゴム状弾性体としてB−Sタイプ(B:ブタジエン
ブロック、S:スチレンブロック)で、スチレン含有量
が38重量%であるゴム状弾性体6.5重量部、エチル
ベンゼン2.8重量部、1,1ビス(t−ブチルパーオ
キシ)シクロヘキサン0.01重量部からなる原料溶液
を反応機に供給し重合を行う。得られたゴム変性スチレ
ン系樹脂100重量部とポリジメチルシロキサン0.0
5重量部をブレンドし、単軸押出機で造粒する。得られ
たスチレン系樹脂組成物の物性を表1に示す。 (スチレン系樹脂組成物−2、−3、−4、−5) 反応機の攪拌数を変化させた以外、スチレン系樹脂組成
物−1と同様に操作する。得られたスチレン系樹脂組成
物の物性を表1に示す。 (スチレン系樹脂組成物−6) スチレン44.8重量部、ブチルアクリレート9.4重
量部、メチルメタクリレート31.2部、ゴム状弾性体
としてB−Sタイプ(B:ブタジエンブロックS:スチ
レンブロック)で、スチレン含有量が38重量%である
ゴム状弾性体12.0重量パ、エチルベンゼン2.6重
量部、1,1ビス(t−ブチルパーオキシ)シクロヘキ
サン0.01重量部からなる原料溶液を反応機に供給す
る以外スチレン系樹脂組成物−1と同様に操作する。得
られたスチレン系樹脂組成物の物性を表1に示す。 (スチレン系樹脂組成物−7) ゴム状弾性体としてポリブタジエンを使用し、攪拌数が
異なる以外スチレン系樹脂組成物−1と同様に操作す
る。得られたスチレン系樹脂組成物の物性値を表1に示
す。 (スチレン系樹脂組成物−8) ゴム状弾性体としてB−Sタイプでスチレン含有量が6
0重量%であるゴム状弾性体を使用し、攪拌数が異なる
以外スチレン系樹脂組成物−1と同様に操作する。得ら
れたスチレン系樹脂組成物の物性を表1に示す。 (スチレン系樹脂組成物−9) スチレン50.8重量部、ブチルアクリレート10.7
重量部、メチルメタアクリレート35.5重量部、エチ
ルベンゼン3.0重量部、1,1ビス(t−ブチルパー
オキシ)シクロヘキサン0.01重量部である以外、ス
チレン系樹脂組成物−1と同様に操作する。得られたス
チレン系樹脂組成物の物性を表1に示す。 (スチレン系樹脂組成物−10) スチレン75.3重量部、ブチルアクリレート12.6
重量部、スチレン系樹脂−1で用いたゴム状弾性体6.
5重量部、エチルベンゼン5.6重量部、1,1ビス
(t−ブチルパーオキシ)シクロヘキサン0.01重量
部である以外、スチレン系樹脂組成物−1と同様に操作
する。得られたスチレン系樹脂組成物の物性を表1に示
す。 (スチレン系樹脂組成物−11) スチレン53.3重量部、ブチルアクリレート7.0重
量部、メチルメタアクリレート30.4重量部である以
外、スチレン系樹脂組成物−1と同処方、同操作を行
い、スチレン系樹脂組成物を得る。物性を表1に示す。 (スチレン系樹脂組成物−12) スチレン56.1重量部、ブチルアクリレート1.9重
量部、メチルメタアクリレート32.7重量部である以
外、スチレン系樹脂組成物−1と同処方、同操作を行
い、スチレン系樹脂組成物を得る。物性を表1に示す。 (スチレン系樹脂組成物−13) スチレン53.3重量部、ブチルアクリレート0.0重
量部、メチルメタアクリレート37.4重量部である以
外、スチレン系樹脂組成物−1と同処方、同操作を行
い、スチレン系樹脂組成物を得る。物性を表1に示す。
測定した。結果を表2に示す。
測定した。結果を表2に示す。
測定した。結果を表2に示す。
脂組成物−3を50/50(重量%)でブレンドし、単
軸押出機でペレット化し、物性を測定した。測定結果を
表2に示す。
スチレン系樹脂組成物−9を20/80、40/60、
55/45、70/30(重量%)でブレンドし、単軸
押出機でペレット化し、物性を測定した。実施例−5の
ゴム状弾性体含有量は3.1重量%、実施例6のゴム状
弾性体含有量は6.1重量%、実施例7のゴム状重合体
含有量は8.4重量%、実施例8のゴム状弾性体含有量
は10.7重量%である。測定結果を表2に示す。
をブレンドする以外スチレン系樹脂組成物−1と同様に
操作して得たゴム変性スチレン系樹脂組成物を用いて物
性を測定した。測定結果を表2に示す。
測定した。結果を表2に示す。
測定した。結果を表2に示す。
測定した。結果を表2に示す。
測定した。結果を表2に示す。
を測定した。結果を表2に示す。
02とスチレン−ブタジエンブロック共重合体 アサフ
レックス810を90/10(重量%)の割合でブレン
ドし、単軸押出機でペレット化し、物性を測定する。測
定結果を表2に示す。
02とスチレン−ブタジエンブロック共重合体 アサフ
レックス810を80/20(重量%)の割合でブレン
ドし、単軸押出機でペレット化し、物性を測定する。測
定結果を表2に示す。
ジメチルシロキサンをブレンドする前のゴム変性スチレ
ン系樹脂を用いて物性を測定する。測定結果を表2に示
す。
ジメチルシロキサンをブレンドする前のゴム変性スチレ
ン系樹脂組成物を用いて物性を測定する。測定結果を表
2に示す。
をブレンドする以外スチレン系樹脂組成物−1と同様に
操作して得たゴム変性スチレン系樹脂組成物を用いて物
性を測定した。測定結果を表2に示す。本発明のスチレ
ン系樹脂組成物は、強度、透明性に優れていることが理
解できる。分散粒子径が0.1μ〜1.2μの範囲から
外れると、強度、又は透明性が悪化し、使用出来なくな
る。又、分散粒子を形成するゴム状弾性体のブタジエン
含有量が本発明の構成要件から外れた場合も、強度、又
は透明性が実用に向かないレベルになる。
チレン系樹脂は強度補強効果が発現しない。特に、分散
相の粒子系が小さくなるほど有機ポリシロキサンの補強
効果は顕著になる。従来、多用されていたポリスチレン
/スチレン−ブタジエンブロック共重合体混合樹脂組成
物の透明性、強度よりも本発明のスチレン系樹脂組成物
の強度、透明性は著しく向上していることが理解でき
る。又、強度、透明性が著しく向上しているうえに成形
性(流動性)も改良されている。 <スチレン系樹脂組成物シート>
30mm押出機で厚み0.65mmのシートを作成し
た。このシートを熱板圧空成形機を用いて熱成形を行っ
た。加熱圧力1.0kg/cm2 でシートを加熱し、成
形圧力2.5kg/cm2、成形時間2秒、金型温度6
0℃の条件下で成形し、金型(フードバック)のヒンジ
3Rが金型通り再現出来る熱板温度115℃、130℃
での加熱時間を求めた。
行った。結果を表3に示す。
実施例10と同様の評価を行った。結果を表3に示す。
施例10と同様の評価を行った。結果を表3に示す。
実施例10と同様の評価を行った。結果を表3に示す。
施例10と同様の評価を行った。結果を表3に示す。
施例10と同様の評価を行った。結果を表3に示す。
102とスチレン−ブタジエンブロック共重合体 アサ
フレックス810を50/50(重量%)の割合でブレ
ンドし、単軸押出機でペレット化し、このスチレン系樹
脂組成物を用いて、実施例10と同様の評価を行った。
結果を表3に示す。
102 100重量部当り白色鉱油2.5重量部を混合
し、二軸押出機で造粒したスチレン系樹脂組成物を用い
て、実施例10と同様の評価を行った。結果を表3に示
す。
脂組成物を用いて、実施例10と同様の評価を行った。
結果を表3に示す。本発明のスチレン系樹脂組成物シー
トは従来使用されていたポリスチレン系樹脂組成物シー
トよりも加熱時間が大幅に短縮できる。即ち、成形サイ
クル短縮が可能となる。又、本発明の構成単位(B)の
含有量を増やしていくことにより、低温で成形ができる
ようになり、塩化ビニル樹脂シートと同等に近い条件で
成形できる。
トは、従来多用されているポリスチレン/スチレン−ブ
タジエンブロック共重合体混合樹脂組成物シートより、
透明性、強度が著しく向上している。又、有機ポリシロ
キサンの含有の効果も認められる。 <スチレン系樹脂組成物成形体>
射出成形機IS800B−75(東芝機械(株)製)を
用いて、射出圧力100kg/cm2 、金型温度60℃
の条件下で、図1に示すトレーを成形した。この時、成
形温度を変えて、トレーが成形できる最低温度を求め
た。
落下させ、割れが生じる高さを検討し、破壊エネルギー
を求めた。又、得られた成形品を目視で透明性を評価し
た。又、成形温度250℃である以外、同じ成形条件で
トレーを成形し、成形品表面にスエッティング物質が転
写する迄の射出回数を求めた。結果を表4に示す。
実施例13と同様の検討を行った。結果を表4に示す。
施例13と同様の検討を行った。結果を表4に示す。
物を用いて、実施例13と同様の検討を行う。結果を表
4に示す。
102とスチレン−ブタジエンブロック共重合体 アサ
フレックス810を70/30(重量%)の割合でブレ
ンドし、単軸押出機で造粒し、ペレットを得る。このス
チレン系樹脂組成物を用いて、実施例13と同様の検討
を行う。結果を表4に示す。
施例13と同様の検討を行う。結果を表4に示す。
施例13と同様の検討を行う。結果を表4に示す。
施例13と同様の検討を行う。結果を表4に示す。本発
明のスチレン系樹脂組成物は従来のポリスチレンに可塑
剤(白色鉱油)を転化した樹脂組成物よりも低温で成形
でき、かつ、モールドスエッティング現象による不良率
が低減することが理解できる。
明性、強度が優れていることが理解できる。 <スチレン系樹脂組成物発泡体>
樹脂組成物−9を50/50(重量%)の割合でブレン
ドし、この樹脂組成物を用いて、フレオン−12を発泡
剤として押出発泡し、厚さ1.2mm、密度0.10g
/ccのシート状のスチレン系樹脂組成物発泡体を得
た。得られたスチレン系樹脂組成物発泡体を1ヶ月間養
生し、赤外線加熱炉を用いて種々の温度で10秒間加熱
し、二次発泡させ、図2に示す弁当箱の成形品を得た。
様の二次発泡を行い成形品を得た。その発泡成形品の評
価結果を表5に示す。
系樹脂組成物−9を50/50(重量%)の割合でブレ
ンドし、このスチレン系樹脂組成物を用い、実施例16
と同様の検討を行った。評価結果を表5に示す。
102とスチレン−ブタジエンブロック共重合体 アサ
フレックス810を95/5(重量%)の割合でブレン
ドし、このスチレン系樹脂組成物を用い、実施例16と
同様の検討を行った。評価結果を表5に示す。
102を用い、実施例16と同様の検討を行った。評価
結果を表5に示す。
102 100重量部当たり白色鉱油2.5重量部を混
合し、二軸押出機で造粒したスチレン系樹脂組成物を用
いて、実施例16と同様の検討を行った。評価結果を表
5に示す。本発明のスチレン系樹脂組成物発泡体は強度
に優れ、低温で成形でき、かつ、型決まり性が良く、ケ
ロイドの発生も無い。二次発泡成形性が良好であること
が理解できる。
共重合可能な第二、第三の単量体として、アクリル酸エ
ステル(メタクリル酸エステル)、メチルメタクリレー
トを導入したスチレン系重合体を連続相とし、ゴム状弾
性体を分散相とするゴム変性スチレン系樹脂に有機ポリ
シロキサンを含有させることにより、 強度、透明性、低温成形性(成形サイクル短縮)に
優れたスチレン系樹脂組成物が得られること、 スチレン系樹脂を成形したシートは低温で二次成形
でき、かつ成形サイクル短縮が可能であり、成形体の強
度の優れたスチレン系樹脂組成物シートを与えること スチレン系樹脂組成物を成形してなる強度、透明性
に優れたスチレン系樹脂組成物成形体を与えること、 スチレン系樹脂組成物を成形した発泡体は、加熱二
次発泡成形性に優れ、発泡成形品の強度に優れたスチレ
ン系樹脂組成物発泡体を与える。
略図である。
れた弁当箱の概略図である。
Claims (1)
- 【請求項1】 ゴム状弾性体を分散粒子として含有する
ゴム変性スチレン系樹脂組成物に於いて (ア)連続相が 下記化学式(A); 【化1】 下記化学式(B); 【化2】 下記化学式(C); 【化3】 で示される構成単位からなり、構成単位(A)、
(B)、(C)の割合が (A):20〜70重量% (B):0.5〜20重量% (C):29.5〜79.5重量% (但し、(A)+(B)+(C)=100重量%) であり、 (イ)分散相の分散粒子径が0.1〜1.2μm、ゴム
状弾性体の含有量が1〜20重量%であり、 (ウ)ゴム変性スチレン系樹脂100重量部当たり0.
002〜3重量部の有機ポリシロキサンを含有すること
を特徴とする強度、透明性、低温成形性に優れたゴム変
性スチレン系樹脂組成物
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3861991A JP2533977B2 (ja) | 1991-03-05 | 1991-03-05 | 低温成形性に優れたゴム変性スチレン系樹脂組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3861991A JP2533977B2 (ja) | 1991-03-05 | 1991-03-05 | 低温成形性に優れたゴム変性スチレン系樹脂組成物 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04277549A JPH04277549A (ja) | 1992-10-02 |
JP2533977B2 true JP2533977B2 (ja) | 1996-09-11 |
Family
ID=12530260
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3861991A Expired - Lifetime JP2533977B2 (ja) | 1991-03-05 | 1991-03-05 | 低温成形性に優れたゴム変性スチレン系樹脂組成物 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2533977B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002243917A (ja) * | 2001-02-19 | 2002-08-28 | Asahi Kasei Corp | フレネルレンズ用原板シート |
-
1991
- 1991-03-05 JP JP3861991A patent/JP2533977B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH04277549A (ja) | 1992-10-02 |
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