JP3338083B2 - 熱可塑性樹脂組成物 - Google Patents
熱可塑性樹脂組成物Info
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Description
及び熱板加熱式圧空成形等のシートの二次加工性に優
れ、成形体の耐熱性及び耐油性が著しく改良されたスチ
レン系樹脂組成物に関するものである。
と、ゴム成分の添加により剛性と耐衝撃性のバランスが
優れた材料となること、印刷性が良好なことなどの優れ
た特徴があり、種々の形状に成形されて多くの用途分野
で使用されている。その一つとしてシート状に成形され
たものは、真空成形、圧空成形、熱板加熱式圧空成形等
によって二次成形加工され各種容器に広く用いられてい
る。
様な油状物質の影響下で応力亀裂を生じ、その結果、成
形品の急激な物性低下を招く。また、スチレン系樹脂は
非晶性でありガラス転移温度も90℃前後のため、90
℃以下の比較的低い温度でも容易に変形する。更に、実
際の食品の包装材料として使用する場合はこの両特性が
相まって実用の耐熱温度は更に低いものとなってしまう
傾向にある。このような欠点のためスチレン系樹脂は実
用分野でかなりの制限を受けている。
樹脂にオレフィン系樹脂をブレンドすることが検討され
ている。しかしながら、両樹脂は相互に非相溶性であ
り、単に混合しただけでは両樹脂の界面接着性や親和性
が乏しいので、相溶性を向上させるために第三成分の添
加が検討されている。
は、ポリオレフィン系樹脂50〜95重量%とポリスチ
レン系樹脂50〜5重量%の100重量部に対してスチ
レン−共役ジエンブロック共重合体水素添加物を3〜5
0重量部配合してなる組成物が開示されている。
ト等に成形した場合、ブレンド前の重量比が大きい方が
連続相となることが知られており、耐油性、耐熱性の改
良の観点からはオレフィン系樹脂成分をスチレン系樹脂
成分より多く添加し、オレフィン系樹脂を連続相化する
ことが不可欠である。従って、耐油性、耐熱性を要する
場合には、スチレン系樹脂の添加量を50重量%以上に
上げることは困難であった。
重量%以上でも、耐熱性及び耐油性を有する組成物を提
供することが本発明での課題である。
脂の添加量が50重量%以下の場合でも分子量の異なる
各樹脂の組み合わせによってはオレフィン系樹脂が連続
相化しない場合があり、しかも、スチレン系樹脂の添加
量が50重量%を超える場合でもオレフィン系樹脂が連
続相化することがあることを見出し、本発明を完成する
に至った。本発明に従えば上記の課題は、(a)スチレ
ン系樹脂50〜80重量%、(b)プロピレン系樹脂2
0〜50重量%の合計100重量部に対して(c)スチ
レン−イソプレンブロック共重合体水添物を1〜30重
量部配合してなり、210℃、剪断速度100sec-1
における(a)スチレン系樹脂の溶融粘度ηPSと(b)
プロピレン系樹脂の溶融粘度ηPPの比(ηPS/ηPP)が
ηPS/ηPP>1を満たすことを特徴とするプロピレン系
樹脂が連続相をなす熱可塑性樹脂組成物によって解決す
ることができる。
ある)とは、下記の一般式で示される構造単位を樹脂中
に少なくとも25重量%以上含有する樹脂である。
原子またはメチル基を、pは0または1〜3の整数であ
る。)具体的には、ポリスチレン、ゴム変性ポリスチレ
ン、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−
ブタジエン−アクリロニトリル共重合体などで例示され
るスチレンおよびその誘導体の単独重合体および共重合
体が挙げられる。これらの樹脂にスチレン−共役ジエン
ブロック共重合ゴムおよびその水添物をブレンドしたも
のも適用される。
ーションクロマトグラフ(以下GPCと略す)等の一般
的手法により求めることができる。数平均分子量(以下
Mnと略す)は、通常5,000〜400,000であ
り、10,000〜300,000のものが望ましく、
とりわけ30,000〜200,000のものが好適で
ある。また、重量平均分子量(以下Mwと略す)は通常
10,000〜1,000,000であり、50,00
0〜800,000のものが望ましく、とりわけ10
0,000〜500,000のものが好適である。Mn
が5,000未満かあるいはMw が10,000未満の
スチレン系樹脂を使用すると、シート成形時にダイスよ
り押出された溶融樹脂が自重により垂れてしまい、均一
にロ−ル冷却出来ないためシート成形が困難であるとと
もに他の成形法によって得られた成形品も実用的な物性
を有するものが得られない。また、Mn が400,00
0を超えるかあるいはMw が1,000,000を超え
るスチレン系樹脂を使用すると、溶融時の流動性が悪い
ために押出成形や射出成形ができずまた組成物の混練状
態も悪くなる。
るMw /Mn は通常1.0〜20であり、好ましくは
1.5〜10のものを用いることができる。
略すこともある)としては、プロピレン単独重合体、プ
ロピレンと多くとも20重量%(好ましくは18重量%
以下、好適には15重量%以下)のエチレンおよび/も
しくは炭素数が多くとも12個(望ましくは多くとも8
個)の他のα−オレフィンをランダム又はブロック共重
合させることによって得られる共重合体が挙げられる。
レンの単独重合体、エチレンと炭素数が3〜12個のα
−オレフィンとの共重合体、炭素数が4〜6個のα‐オ
レフィンの単独重合体などとの混合物および前記プロピ
レン系重合体どうしの混合物や、これらのプロピレン系
樹脂に少なくとも1個の二重結合を有する化合物(たと
えば、不飽和のカルボン酸、ビニルシラン化合物)をグ
ラフト重合することによって得られる変性プロピレン系
樹脂も含まれる。これらのプロピレン系樹脂および変性
プロピレン系樹脂は、それぞれ単独で使用してもよく、
二種以上使用してもよい。
ン系樹脂と同様にGPC法等の一般的手法により求めた
値でMn は通常5,000〜200,000であり、1
0,000〜150,000のものが望ましく、とりわ
け15,000〜120,000のものが好適である。
また、Mw は通常10,000〜1,000,000で
あり、50,000〜800,000のものが望まし
く、とりわけ100,000〜600,000のものが
好適である。Mn が5,000未満かあるいはMw が1
0,000未満のプロピレン系樹脂を使用すると、シー
ト成形時にダイスより押出された溶融樹脂が垂れてしま
い、シート成形が困難である。また、Mn が200,0
00を超えるかあるいはMw が1,000,000を超
えるプロピレン系樹脂を使用すると、流動性が悪いため
に押出成形ができず、シート成形が困難である。
り、好ましくは2〜10のものを用いることができる。
溶融時の粘度比は本発明において最も重要な項目であ
る。通常、加熱溶融時において両樹脂の粘度がほぼ等し
い場合、両樹脂を混練すると溶融時の体積分率が大きい
方の樹脂が連続相になり、また溶融時の体積分率がほぼ
等しい場合は粘度の高い樹脂が分散相になることが経験
的に知られている。
ラリー方式のレオメーター等によって測定可能であり目
的に応じて種々の条件で測定されている。しかし本発明
の場合、設定温度210℃でせん断速度102 (sec
-1)の条件で口径1mm、L/D=40のノズルを用い
て東洋精機社製キャピログラフ等のキャピラリーレオメ
ーターにより測定した粘度比(ηPS/ηPP)が1.0を
超えることが必要であり、1.1〜10.0が好まし
い。ηPS/ηPPが1.0以下であると、成分(a)と成
分(b)の組成比が50/50未満の領域でプロピレン
樹脂相を安定に連続相化する事が出来ない。また設定温
度を210℃としているのは、一般的にスチレン系樹脂
とプロピレン系樹脂の溶融粘度が、各せん断速度の領域
でほぼ同一の傾きを示すためであり、その内、せん断速
度100sec-1の粘度を特に指定するのは混練時及び
成形加工時に樹脂が受けるせん断履歴に相当するためで
ある。
物 本発明で用いる(c)スチレン−イソプレン共重合体水
添物は、ビニル芳香族化合物からなる重合体ブロックA
とイソプレン系化合物からなる重合体ブロックBからな
るブロック共重合体であり、結合ビニル芳香族化合物含
有量が40〜90重量%であるトリブロック共重合体を
水素添加することによって該ブロック共重合体中の二重
結合の少なくとも60%を飽和して得られる水素添加ト
リブロック共重合体である。
ン、α−メチルスチレン、2,4−ジメチルスチレン等
のスチレン系化合物かまたはこれらの混合体よりなる重
合体である。
ン、およびイソプレン−ブタジエン共重合体かまたはこ
れらの混合体よりなる重合体である。また、該ブロック
B中のイソプレン系化合物の70重量%以上が1,4構
造を有することが必要で有る。70重量%未満の材料は
耐熱性に劣り、組成物の剛性及び耐衝撃性も低下する。
ロック共重合体の結合形態は特に限定されるものではな
く、例えば、A−B、A−B−A、A−B−A−B構造
等のブロック構造体が利用できる。また、その中でも特
に好ましいブロック構造は、耐衝撃性及び剛性のバラン
スから見てA−B−A型のトリブロックタイプである。
合物含有量は40〜90重量%である。40重量%未満
あるいは90重量%を超えるとスチレン系樹脂とプロピ
レン系樹脂間の相溶性改善効果があまり発現せず、組成
物の成形品の物性も実用に供さないものとなってしま
う。またイソプレン系化合物ブロックBの水素添加が6
0%未満のものを使ったブレンド組成物もやはり、相溶
性改善効果が低く、耐衝撃性が著しく低い実用性に乏し
いものしか得られない。
レン共重合体水添物の分子量は通常4,000〜2,0
00,000である。4,000未満では相溶性改善効
果が低く、耐衝撃性が著しく低い成形物しか得られず、
2,000,000を超えると、ブレンド後の分散状態
が悪くなりやはり物性の低い材料しか得られない。
を配合することができる。無機充填剤は、一般に合成樹
脂およびゴムの分野において広く使われているものであ
る。これらの無機充填剤としては、酸素および水と反応
しない無機化合物であり、混練時および成形時において
分解しないものが好んで用いられる。
無機充填剤との合計量中に占める無機充填剤の配合割合
は、一般には多くとも80重量%であり、70重量%以
下が好ましく、特に60重量%以下が好適である。これ
らの合計量中に占める無機充填剤の配合割合が80重量
%を超えるならば、シートに成形する押出成形が難しく
良好なシートが得られない。
レン系樹脂50〜80重量%とプロピレン系樹脂20〜
50重量%の合計100重量部に対してスチレン−イソ
プレンブロック共重合体水添物を1〜30重量部配合す
るとよい。
けるスチレン系樹脂の混合割合は50〜80重量%であ
る。スチレン系樹脂の割合が80重量%を超えると、プ
ロピレン系樹脂との粘度比の調整によってもプロピレン
系樹脂相を連続相化するのは困難であり耐衝撃性が著し
く悪化する。一方、50重量%未満では、剛性およびシ
ートの真空成形性が低下する。
は、スチレン系樹脂とプロピレン系樹脂の合計100重
量部に対し通常1〜30重量部であり、2〜25重量部
が好ましく、とりわけ3〜20重量部が好適である。1
重量部未満では、成形品の耐衝撃性の向上効果が得られ
ず、また成形品表面に層剥離現象がみられ、外観が悪化
する。また、30重量部を超えると剛性を始め機械的強
度、加工性が低下するので好ましくない。
ヘンシェルミキサー、スーパーミキサーなどの混合装置
に用いて、数分間撹拌混合し、該混合物をロール、バン
バリーミキサー、コニーダ、短軸もしくは2軸の押出機
などで180〜300℃、より好ましくは190〜25
0℃で溶融混練しペレット化することにより製造するこ
とができる。
出成形、中空成形、各種延伸成形等の一般的な成形加工
法により容易に賦形が可能である。その際、例えば押出
成形の場合、あらかじめ三成分を前記の様に溶融ブレン
ドする他に、スチレン−イソプレン共重合体水添物をス
チレン系樹脂かあるいはプロピレン系樹脂のどちらか一
方にあらかじめ溶融ブレンドし、その後もう一成分をド
ライブレンドして成形しても、あるいは完全に3成分を
ドライブレンドしても実施することができる。
ロピレン系樹脂に添加される各種の添加剤たとえば造核
材、酸化防止剤、熱安定剤、帯電防止材、紫外線吸収
剤、重金属安定化材(銅害防止剤)、着色剤などを適宜
併用することができる。また、本発明の組成物には、本
発明の目的を著しく損なわない範囲で、他の付加的成分
たとえば難燃剤、難燃助材などを添加することができ
る。
く説明するが、本発明は、これらの実施例等により限定
されるものではない。なお、実施例および比較例におい
て用いた評価方法は以下の通りである。
L/D=40のキャピラリーノズルを用いて210℃に
て100(sec-1)のせん断速度における粘度を測定
した。さらにスチレン系樹脂の粘度(ηPS)でプロピレ
ン系樹脂の粘度(ηPP)を除した値(ηPS/ηPP)を溶
融粘度比として求めた。
より実施した。観察試料をウルトラミクロトームにて表
面が平滑になるように切削する。その後、切削面をRu
O4 、OsO4 等の重金属酸化物蒸気に所定時間触れさ
せてPS相のみを選択的に染色する。さらに染色面にカ
ーボンを蒸着した後、走査型電子顕微鏡により観察して
反射電子線量の分布から相状態を判定した。
(打ち抜いたシートサンプルの片方を固定し、もう一方
を一定速度で一定量曲げ、応力を開放した時の復元程度
でシート剛性を評価する手法)に準拠して23℃の雰囲
気で曲げ剛性を評価した。
1709に準拠して23℃の雰囲気でダート衝撃強度を
評価した。
×200mm平方の穴の開いた鋼板の間に挟んで断熱箱
の中に水平にセットした後、シートをこの鋼板の上下面
からヒーターで加熱してシート付近の雰囲気温度を21
0℃に加熱する。加熱されたシートはまず膨張で垂下
し、その後、残留応力による収縮で再び水平となり、最
後に溶融によって垂れ下がる。この時、加熱してから、
再び水平になるまでの時間をT1 (秒)とし、この後、
シートが15mm垂下する迄の時間をT2 (秒)とす
る。よってT2 −T1 =ΔTが、真空成形可能な時間と
してとらえることができる。T1 は短いほど、生産性が
高く、また、ΔTが長いほど、成形し易いので、好まし
いシートといえる。
により外観、特にクラックの発生や膨潤状態を評価し正
常なものを〇、そうでないものを×とした。
状容器(容器高さ/口径=0.4、容量90cc)を成
形し、サラダ油を充填した後、電子レンジにより加熱し
て、容器が変形する時のサラダ油温度を測定した。
370,000のスチレン単独重合体(GPPSと略)
を用い、プロピレン系樹脂としてMw =320,000
のプロピレン単独重合体(ホモPPと略)を用い、スチ
レン−イソプレン共重合体水添物としてスチレン−イソ
プレンブロック共重合体水添物(A−B−Aタイプ,ス
チレン量:60重量%)を用いて、これらを表1に示す
割合に配合し、スーパーミキサーで約10分間混合した
のち、該混合物をベント式30mmφ2軸押出機を用い
て設定温度210℃で溶融混練押出を行い、ペレット状
の組成物を得た。スチレン系樹脂とプロピレン系樹脂の
溶融粘度比(ηPS/ηPP)は1.54であった。このペ
レットを40mmφ単軸シート成形機(Tダイ法)を用
いて、樹脂温度210℃にて厚さ0.5mmのシートを
成形し得られたシートに関して、相構造,各シート物
性,ドローダウン性を評価した。さらに、このシートを
用い真空成形法により、容量90ccの容器を成形し、
耐熱性評価を行った。各評価結果を表1に示す。
370,000のスチレン単独重合体を用い、プロピレ
ン系樹脂としてMw =260,000のプロピレン単独
重合体を用い、スチレン−イソプレン共重合体水添物と
してスチレン−イソプレンブロック共重合体水添物(A
−B−Aタイプ,スチレン量:60重量%)を用いて、
これらを表1に示す割合に配合し、実施例1と同様に物
性を評価した。スチレン系樹脂とプロピレン系樹脂の溶
融粘度比(ηPS/ηPP)は2.50であった。結果を表
1に示す。
0重量%にした以外は実施例1と同じ条件で成形、評価
を行った。結果を表1に示す。
w =230,000のGPPSを用い、プロピレン系樹
脂としてMw =500,000のホモPPを用い、ηPS
/ηPP=0.77として実施例1と同様に成形、評価を
行った。各評価結果を表1に示す。
ク共重合体水添物が未添加である他は実施例1と同様に
して成形、評価を行った。各評価結果を表1に示す。
を用いプロピレン系樹脂としてMW =500,000の
ホモPPを用いた他は参考例1と同様にして成形、評価
を行った。評価結果を表1に示す。ηPS/ηPP=0.3
6であるとスチレン系樹脂配合量が40重量%であるに
もかかわらず連続相はPSとなり、ダート衝撃強度も弱
く、耐油性、耐熱性も悪かった。
成形、圧空成形、及び熱板加熱式圧空成形等のシートの
二次加工性に優れ、成形体の耐熱性及び耐油性が著しく
改良されるとともに、剛性,耐衝撃性も優れている特長
的な材料である。その利用分野としては、シート、包装
材料だけでなく家電部品、自動車部品及び各種工業部品
等にも好適に成形し用いることができる。
Claims (2)
- 【請求項1】 (a)スチレン系樹脂50〜80重量
%、(b)プロピレン系樹脂20〜50重量%の合計1
00重量部に対して(c)スチレン−イソプレンブロッ
ク共重合体水添物を1〜30重量部配合してなり、21
0℃、剪断速度100sec-1における(a)スチレン
系樹脂の溶融粘度ηPSと(b)プロピレン系樹脂の溶融
粘度ηPPの比(ηPS/ηPP)がηPS/ηPP>1を満たす
ことを特徴とするプロピレン系樹脂が連続相をなす熱可
塑性樹脂組成物。 - 【請求項2】 (a)スチレン系樹脂50〜80重量
%、(b)プロピレン系樹脂20〜50重量%の合計1
00重量部に対して(c)スチレン含有量が40〜90
重量%であるスチレン−イソプレンブロック共重合体水
添物を1〜30重量部配合してなることを特徴とする請
求項1記載の熱可塑性樹脂組成物。
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP18128492A JP3338083B2 (ja) | 1992-07-08 | 1992-07-08 | 熱可塑性樹脂組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP18128492A JP3338083B2 (ja) | 1992-07-08 | 1992-07-08 | 熱可塑性樹脂組成物 |
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JPH0625487A JPH0625487A (ja) | 1994-02-01 |
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ID=16098005
Family Applications (1)
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JP18128492A Expired - Fee Related JP3338083B2 (ja) | 1992-07-08 | 1992-07-08 | 熱可塑性樹脂組成物 |
Country Status (1)
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WO2015012012A1 (ja) * | 2013-07-25 | 2015-01-29 | 電気化学工業株式会社 | 熱可塑性樹脂シートおよびその容器 |
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1992
- 1992-07-08 JP JP18128492A patent/JP3338083B2/ja not_active Expired - Fee Related
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