【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]
(産業上の利用分野)
本発明は担体樹脂と発泡剤からなる発泡成形用
マスターバツチに関し、ポリスチレン樹脂(以下
PS樹脂と称する)およびアクリロニトリル−ス
チレン−ブタジエン樹脂(以下ABS樹脂と称す
る)用として有用な発泡成形用マスターバツチを
提供することを目的とする。
(従来の技術)
一般にPS樹脂またはABS樹脂に発泡剤を加え
て成形加工するにあたつては、上記原料樹脂に対
して粉末状の発泡剤を樹脂の0.5〜2.0重量%の割
合で添加して成形加工されている。
また、別の方法としては、ポリオレフイン系熱
可塑性樹脂やエチレン酢酸ビニル樹脂等の担体樹
脂に、発泡剤を5〜30重量%の割合で混練したい
わゆる発泡成形用マスターバツチが使用される。
(発明が解決しようとしている問題点)
しかるに、上記の発泡剤粉末を使用して成形加
工した場合には、粉末状の発泡剤を使用すること
により、周囲への粉末の飛散、発泡剤の不均一な
分散による発泡むら、成形機投入時の材料の喰い
こみ不良等を引起すことが多い。
また、ポリオレフイン系熱可塑性樹脂あるいは
エチレン−酢酸ビニル樹脂等を担体樹脂として使
用する発泡成形用マスターバツチを使用して、
PS樹脂あるいはABS樹脂を発泡成形すると、こ
れらの担体樹脂に起因して機械的物性(機械的強
度、衝撃強度等)の低い成形物が得られることに
なる。
また、PS樹脂あるいはABS樹脂を担体樹脂と
して、この中に発泡剤を混練した発泡成形用マス
ターバツチを製造しようとしても、上記樹脂の加
工温度(200〜230℃)と発泡剤の発泡分解温度
(例えばアゾジカルボンアシド系発泡剤;150〜
200℃、重炭酸ナトリウム無機系発泡剤;150〜
200℃)が近接または重なり合うため、発泡成形
用マスターバツチの製造は不可能であつた。
(問題点を解決するための手段)
本発明は上記の問題を解決し、高品質で安定し
た発泡PS成形物および発泡ABS成形物を得るた
めの発泡成形用マスターバツチを得るべく鋭意研
究の結果、ポリスチレン−ポリブタジエン系熱可
塑性エラストマー、低分子量ポリスチレンおよび
発泡剤を混合し混練することにより、上記の問題
を解決した発泡成形用マスターバツチが得られる
ことを知見して本発明を完成した。
すなわち、本発明は、ポリスチレン−ポリブタ
ジエン系熱可塑性エラストマー、低分子量ポリス
チレンおよび発泡剤よりなる発泡成形用マスター
バツチである。
本発明を詳細に説明すると、本発明者の詳細な
研究によれば、ポリスチレン−ポリブタジエン系
熱可塑性エラストマーと低分子量ポリスチレンを
組み合わせて、PS樹脂またはABS樹脂用の発泡
成形用マスターバツチの担体樹脂として使用する
場合には、これらマスターバツチの製造が用意で
あり且つ成形用のPS樹脂またはABS樹脂の諸物
性を何等低下させることなく優れた成形物が得ら
れることを知見したものである。
本発明で担体樹脂の一方の成分として使用する
ポリスチレン−ポリブタジエン系熱可塑性エラス
トマーとは、例えば、ポリスチレン・ブロツクと
ポリブタジエン・ブロツクとからなる熱可塑性エ
ラストマーおよびポリスチレン・ブロツクとポリ
ブタジエン・ブロツクとがラジアルあるいはテレ
ブロツク状に結合した熱可塑性エラストマー等で
ある。
上記担体樹脂の使用割合は、発泡成形用マスタ
ーバツチ製造加工時の混練機中の摩擦熱が発泡剤
を分解させる事があるため、通常30〜70重量%、
好ましくは50〜60重量%である。
本発明で担体樹脂の他の成分として使用する低
分子量ポリスチレンとは、低分子量のスチレン系
熱可塑性樹脂であり、その分子量は通常数百から
数万程度のものである。
その使用割合は、多すぎては押出機でのペレツ
ト化が困難になり、少なすぎては混練機の加工性
を悪くするため、通常5〜40重量%、好ましくは
10〜30重量%である。
本発明で使用する発泡剤は無機系発泡剤(重炭
酸ナトリウム・クエン酸等)および有機系発泡剤
(N,N′−ジニトロペンタンメチレンテトラミ
ン、アゾジカルボンアミド等)のいずれでもよ
い。その使用割合は、多すぎては発泡成形用マス
ターバツチ製造加工時の混練機への材料の喰込が
悪く、且つ最終成形物での樹脂と発泡成形用マス
ターバツチの分配が悪くなり、発泡むらの原因と
なる。発泡剤の使用割合が少なすぎてはコストア
ツプになる。そのために通常5〜40重量%、好ま
しくは20〜30重量%である。
本発明の発泡成形用マスターバツチの基本的構
成成分は上記の三成分であるが、その他必要に応
じて従来公知の各種の有機、無機顔料等を適宜、
適量添加することによつて各種用途に応じた着色
用発泡成形用マスターバツチとすることが可能で
ある。
上記各種構成成分から本発明の発泡成形用マス
ターバツチを製造する方法は、全く従来公知の方
法に準じて行なうことができる。
例えば、上記各成分を高速ミキサー等にて均一
に混合し、押出機により混練ペレツト化する事に
よつて本発明の発泡成形用マスターバツチが得ら
れる。
(発明の効果)
以上の如くして得られる本発明の発泡成形用マ
スターバツチはその製造が容易であり、またこの
マスターバツチを使用して、PS樹脂またはABS
樹脂を発泡成形すれば、発泡剤が樹脂中に容易に
均一分散し、機械的物性の良好な成形物が得るこ
とができる。
以下、実施例および比較例を挙げて本発明を具
体的に説明する。尚、文中、部とあるのは重量基
準である。
実施例 1
「ソルプレンT−475」(商標)(ポリスチレン
−ポリブタジエン系熱可塑性エラストマー)60
部、「ハイマーSB75」(商標)(低分子量ポリスチ
レン)20部および無機系発泡剤(重炭酸ナトリウ
ム・クエン酸系発泡剤)20部を20リツトルのスー
パーミキサーで3分間混合し、押出機(30mm
φL/D=24、圧縮比1:3、温度80〜150℃、回
転数60rpm)にて押出して、径2.0〜3.0mmの円筒
状ペレツトに造粒した。
かく得られたペレツトは表面が平滑で、肉眼で
観察できる様な発泡剤の粗大粒子は全く認められ
なかつた。
ここに得られた発泡成形用マスターバツチ5部
とPS樹脂100部(スタイロン470 50部およびスタ
イロン666 50部)をスーパーミキサーで1分間混
合し、7オンス射出成形機(温度210℃、射出圧
1次80Kg/cm2、2次50Kg/cm2、背圧0Kg/cm2、冷
却40秒)にて加工した成形物を得た。
かく得られた成形物の機械的物性および発泡状
態は良好であつた。結果を第1表に示した。
実施例 2
実施例1にて得られた発泡成形用マスターバツ
チ5部とABS樹脂(デンカQF)100部を実施例
1と同様に混合して、射出成形し、成形物を得
た。
かく得られた成形物の機械的物性および発泡状
態は良好であつた。結果を第1表に示した。
実施例 3
「ソルプレンT−414」(商標)(ポリスチレン
−ポリブタジエン系熱可塑性エラストマー)70
部、「ハイマーSBM73F」(商標)(低分子量ポリ
スチレン)10部およびユニホームAZH25(商標)
(アソジカルボンアミド、有機系発泡剤)20部を
実施例1と同様に押出機にて押出して、径2.0〜
3.0mmの円筒状ペレツトに造粒した。かく得られ
たペレツトは実施例1と同様に良好なものであつ
た。
ここに得られた発泡成形用マスターバツチ5部
とPS樹脂100部を実施例1と同様に射出成形し成
形物を得た。
かく得られた成形物の機械的物性および発泡状
態は良好であつた。結果を第1表に示した。
実施例 4
実施例3にて得られた発泡成形用マスターバツ
チ5部とABS樹脂(デンカQF)100部を実施例
3と同様に射出成形し成形物を得た。
かく得られた成形物の機械的物性および発泡状
態は良好であつた。結果を第1表に示した。
実施例 5
「タフプレンA」(商標)(ポリスチレン−ポリ
ブタジエン系熱可塑性エラストマー)50部、「ハ
イマーST95」(商標)(低分子量ポリスチレン)
20部および無機系発泡剤(重炭酸ナトリウム・ク
エン酸系発泡剤)30部を実施例1と同様に押出機
にて押出して、径2.0〜3.0mmの円筒状ペレツトに
造粒した。かく得られたペレツトは実施例1と同
様に良好なものであつた。
ここに得られた発泡成形用マスターバツチ3.3
部とPS樹脂100部(スタイロン470 50部およびス
タイロン666 50部)を実施例1と同様に射出成形
し成形物を得た。
かく得られた成形物の機械的物性および発泡状
態は良好であつた。結果を第1表に示した。
実施例 6
実施例5にて得られた発泡成形用マスターバツ
チ3.3部およびABS樹脂(デンカQF)100部を実
施例5と同様に射出成形し、成形物を得た。
かく得られた成形物の機械的物性および発泡状
態は良好であつた。結果を第1表に示した。
比較例 1
無機系発泡剤(重炭酸ナトリウム・クエン酸系
発泡剤)1部と実施例にて使用したPS樹脂100部
を20リツトルのスーパーミキサーで1分間混合
し、実施例と同様に射出成形し成形物を得た。
かく得られた成形物の発泡状態は、樹脂と発泡
剤の分離のため、最初の成形物と最後の成形物の
間の発泡むらが認められた。また、成形物表面に
ところどころ発泡剤の粗大粒子も認められた。結
果を第1表に示した。
比較例 2
比較例1と同様にABS樹脂にて成形物を得た
が、比較例1と同様な結果であつた。結果を第1
表に示した。
比較例 3
サンテツクF2270(低密度ポリエチレン、密度
0.92MFR7)80部および無機系発泡剤(重炭酸ナ
トリウム・クエン酸系発泡剤)20部を、20リツト
ルのスーパーミキサーで3分混合し、実施例と同
様に円筒状ペレツトに造粒した。得られた発泡成
形用マスターバツチ5部とPS樹脂100部を実施例
と同様に射出成形にて成形物を得たが、成形物表
面に層剥離が一部認められ、さらに機械的物性も
第1表に示す様に衝撃、強度とも実施例に比較し
て極度に低下する。結果を第2表に示した。
比較例 4
比較例3にて得られた発泡成形用マスターバツ
チを、同様にABS樹脂にて射出成形して成形物
を得たが、結果は比較例3と同様なものであつ
た。結果を第1表に示した。
比較例 5
スタイロン470(PS樹脂)80部および無機系発
泡剤(重炭酸ナトリウム・クエン酸系発泡剤)20
部を実施例と同様な操作(但し温度は180℃)に
て造粒しようとしたが、発泡剤が分解して造粒は
不可能であつた。
比較例 6
ソルプレンT−475 80部および無機系発泡剤
(重炭酸ナトリウム・クエン酸系発泡剤)20部を
実施例と同様に造粒しようとしたが、押出機ホツ
パーロでの材料の喰込みが悪く、ペレツトの発泡
のため造粒は不可能であつた。
比較例 7
ハイマーSB75 80部および無機系発泡剤(重炭
酸ナトリウム・クエン酸系発泡剤)20部を実施例
と同様に造粒しようとしたが、比較例6と同様な
結果であつた。
(Industrial Application Field) The present invention relates to a masterbatch for foam molding consisting of a carrier resin and a blowing agent.
An object of the present invention is to provide a masterbatch for foam molding useful for use in PS resin (hereinafter referred to as PS resin) and acrylonitrile-styrene-butadiene resin (hereinafter referred to as ABS resin). (Prior art) Generally, when adding a foaming agent to PS resin or ABS resin and molding it, a powdered foaming agent is added to the raw material resin at a ratio of 0.5 to 2.0% by weight of the resin. It is molded and processed. Another method is to use a so-called masterbatch for foam molding, which is prepared by kneading a blowing agent in a proportion of 5 to 30% by weight with a carrier resin such as polyolefin thermoplastic resin or ethylene vinyl acetate resin. (Problems to be Solved by the Invention) However, when the above-mentioned foaming agent powder is used for molding, the use of a powdered foaming agent causes the scattering of the powder to the surroundings and the failure of the foaming agent. This often causes uneven foaming due to uniform dispersion, and poor penetration of the material when it is fed into a molding machine. In addition, using a foam molding masterbatch that uses polyolefin thermoplastic resin or ethylene-vinyl acetate resin as a carrier resin,
When PS resin or ABS resin is foam-molded, a molded product with low mechanical properties (mechanical strength, impact strength, etc.) is obtained due to these carrier resins. In addition, even if you try to manufacture a masterbatch for foam molding by kneading a blowing agent into PS resin or ABS resin as a carrier resin, the processing temperature of the resin (200 to 230°C) and the foaming decomposition temperature of the blowing agent (e.g. Azodicarbon acid foaming agent; 150~
200℃, sodium bicarbonate inorganic blowing agent; 150~
200°C) are close to each other or overlap, making it impossible to produce a masterbatch for foam molding. (Means for Solving the Problems) The present invention solves the above problems, and as a result of intensive research to obtain a master batch for foam molding to obtain high quality and stable foamed PS molded products and foamed ABS molded products, The present invention was completed based on the finding that a masterbatch for foam molding that solved the above problems could be obtained by mixing and kneading a polystyrene-polybutadiene thermoplastic elastomer, low molecular weight polystyrene, and a blowing agent. That is, the present invention is a masterbatch for foam molding comprising a polystyrene-polybutadiene thermoplastic elastomer, low molecular weight polystyrene, and a foaming agent. To explain the present invention in detail, according to the inventor's detailed research, a polystyrene-polybutadiene thermoplastic elastomer and low molecular weight polystyrene are combined and used as a carrier resin for a masterbatch for foam molding for PS resin or ABS resin. In this case, it has been found that these master batches can be easily manufactured and excellent molded products can be obtained without any deterioration of the physical properties of the PS resin or ABS resin used for molding. The polystyrene-polybutadiene thermoplastic elastomer used as one component of the carrier resin in the present invention includes, for example, a thermoplastic elastomer consisting of a polystyrene block and a polybutadiene block, and a polystyrene block and a polybutadiene block having a radial or teleblock structure. A thermoplastic elastomer bonded in a shape. The proportion of the above-mentioned carrier resin used is usually 30 to 70% by weight, since the frictional heat in the kneading machine during the manufacturing process of the masterbatch for foam molding may decompose the foaming agent.
Preferably it is 50 to 60% by weight. The low-molecular-weight polystyrene used as another component of the carrier resin in the present invention is a low-molecular-weight styrenic thermoplastic resin, and its molecular weight is usually on the order of several hundred to several tens of thousands. The proportion used is usually 5 to 40% by weight, preferably 5 to 40% by weight, as too much will make it difficult to pelletize in an extruder, and too little will impair processability in a kneader.
It is 10-30% by weight. The blowing agent used in the present invention may be either an inorganic blowing agent (sodium bicarbonate, citric acid, etc.) or an organic blowing agent (N,N'-dinitropentamethylenetetramine, azodicarbonamide, etc.). If the proportion used is too high, the material will not be absorbed into the kneading machine during the manufacturing process of the master batch for foam molding, and the distribution of the resin and the master batch for foam molding in the final molded product will be poor, causing uneven foaming. becomes. If the proportion of the blowing agent used is too low, the cost will increase. For this purpose it is usually 5 to 40% by weight, preferably 20 to 30% by weight. The basic constituent components of the masterbatch for foam molding of the present invention are the above three components, but in addition, various conventionally known organic and inorganic pigments may be added as necessary.
By adding an appropriate amount, it is possible to make a coloring foam molding masterbatch suitable for various uses. The method for producing the masterbatch for foam molding of the present invention from the above-mentioned various constituent components can be carried out in accordance with conventionally known methods. For example, the masterbatch for foam molding of the present invention can be obtained by uniformly mixing the above-mentioned components using a high-speed mixer or the like, and kneading the mixture into pellets using an extruder. (Effects of the Invention) The masterbatch for foam molding of the present invention obtained as described above is easy to manufacture, and can be used to produce PS resin or ABS resin.
When the resin is foam-molded, the foaming agent is easily and uniformly dispersed in the resin, and a molded product with good mechanical properties can be obtained. The present invention will be specifically described below with reference to Examples and Comparative Examples. In addition, parts in the text are based on weight. Example 1 "Solprene T-475" (trademark) (polystyrene-polybutadiene thermoplastic elastomer) 60
20 parts of Hymer SB75 (trademark) (low molecular weight polystyrene) and 20 parts of an inorganic blowing agent (sodium bicarbonate/citric acid blowing agent) were mixed in a 20 liter super mixer for 3 minutes, and then mixed in an extruder (30 mm
The mixture was extruded at φL/D=24, compression ratio 1:3, temperature 80 to 150°C, and rotation speed 60 rpm) to form cylindrical pellets with a diameter of 2.0 to 3.0 mm. The pellets thus obtained had a smooth surface, and no coarse particles of the blowing agent were observed with the naked eye. 5 parts of the foam molding masterbatch obtained here and 100 parts of PS resin (50 parts of Styron 470 and 50 parts of Stylon 666) were mixed for 1 minute in a super mixer, and A molded product was obtained which was processed at a pressure of 80 Kg/cm 2 , a secondary pressure of 50 Kg/cm 2 , a back pressure of 0 Kg/cm 2 , and cooling for 40 seconds. The mechanical properties and foaming state of the molded product thus obtained were good. The results are shown in Table 1. Example 2 5 parts of the foam molding masterbatch obtained in Example 1 and 100 parts of ABS resin (Denka QF) were mixed in the same manner as in Example 1, and injection molded to obtain a molded product. The mechanical properties and foaming state of the molded product thus obtained were good. The results are shown in Table 1. Example 3 "Solprene T-414" (trademark) (polystyrene-polybutadiene thermoplastic elastomer) 70
parts, 10 parts of "Himer SBM73F" (trademark) (low molecular weight polystyrene) and Uniform AZH25 (trademark)
20 parts of (asodicarbonamide, organic blowing agent) were extruded using an extruder in the same manner as in Example 1.
It was granulated into 3.0 mm cylindrical pellets. The pellets thus obtained were as good as in Example 1. 5 parts of the obtained foam molding masterbatch and 100 parts of PS resin were injection molded in the same manner as in Example 1 to obtain a molded product. The mechanical properties and foaming state of the molded product thus obtained were good. The results are shown in Table 1. Example 4 5 parts of the foam molding masterbatch obtained in Example 3 and 100 parts of ABS resin (Denka QF) were injection molded in the same manner as in Example 3 to obtain a molded product. The mechanical properties and foaming state of the molded product thus obtained were good. The results are shown in Table 1. Example 5 50 parts of "Tuffprene A" (trademark) (polystyrene-polybutadiene thermoplastic elastomer), "Himer ST95" (trademark) (low molecular weight polystyrene)
20 parts and 30 parts of an inorganic blowing agent (sodium bicarbonate/citric acid blowing agent) were extruded using an extruder in the same manner as in Example 1, and granulated into cylindrical pellets with a diameter of 2.0 to 3.0 mm. The pellets thus obtained were as good as in Example 1. Masterbatch 3.3 for foam molding obtained here
and 100 parts of PS resin (50 parts of Stylon 470 and 50 parts of Stylon 666) were injection molded in the same manner as in Example 1 to obtain a molded product. The mechanical properties and foaming state of the molded product thus obtained were good. The results are shown in Table 1. Example 6 3.3 parts of the foam molding masterbatch obtained in Example 5 and 100 parts of ABS resin (Denka QF) were injection molded in the same manner as in Example 5 to obtain a molded product. The mechanical properties and foaming state of the molded product thus obtained were good. The results are shown in Table 1. Comparative Example 1 1 part of an inorganic blowing agent (sodium bicarbonate/citric acid blowing agent) and 100 parts of the PS resin used in the example were mixed for 1 minute in a 20 liter super mixer, and injection molded in the same manner as in the example. A molded product was obtained. Regarding the foamed state of the molded product thus obtained, uneven foaming was observed between the first molded product and the last molded product due to separation of the resin and the foaming agent. In addition, coarse particles of the blowing agent were also observed in some places on the surface of the molded product. The results are shown in Table 1. Comparative Example 2 A molded article was obtained using ABS resin in the same manner as in Comparative Example 1, but the results were similar to those in Comparative Example 1. Results first
Shown in the table. Comparative example 3 Suntec F2270 (low density polyethylene,
0.92MFR7) and 20 parts of an inorganic blowing agent (sodium bicarbonate/citric acid blowing agent) were mixed for 3 minutes in a 20 liter super mixer, and granulated into cylindrical pellets in the same manner as in the example. A molded product was obtained by injection molding 5 parts of the obtained masterbatch for foam molding and 100 parts of PS resin in the same manner as in the example, but some layer peeling was observed on the surface of the molded product, and furthermore, the mechanical properties were poor. As shown in the table, both impact and strength are extremely reduced compared to Examples. The results are shown in Table 2. Comparative Example 4 The foam molding masterbatch obtained in Comparative Example 3 was similarly injection molded using ABS resin to obtain a molded product, but the results were similar to those in Comparative Example 3. The results are shown in Table 1. Comparative example 5 Styron 470 (PS resin) 80 parts and inorganic blowing agent (sodium bicarbonate/citric acid blowing agent) 20 parts
An attempt was made to granulate the sample using the same procedure as in the example (however, the temperature was 180°C), but the blowing agent decomposed and granulation was impossible. Comparative Example 6 An attempt was made to granulate 80 parts of Solprene T-475 and 20 parts of an inorganic blowing agent (sodium bicarbonate/citric acid blowing agent) in the same manner as in the example, but the extruder Hotsuparo was unable to bite into the material. Unfortunately, granulation was impossible due to foaming of the pellets. Comparative Example 7 An attempt was made to granulate 80 parts of Hymer SB75 and 20 parts of an inorganic blowing agent (sodium bicarbonate/citric acid blowing agent) in the same manner as in the Examples, but the results were similar to those in Comparative Example 6.
【表】
2 4 6 2 4
ABS樹脂 10 9 9 9
7
[Table] 2 4 6 2 4
ABS resin 10 9 9 9
7
【表】
比較例2 比較例4
[Table] Comparative example 2 Comparative example 4