JP6246406B2 - Thermomelt lamination method thermoplastic resin composition for three-dimensional modeling and molded article - Google Patents

Thermomelt lamination method thermoplastic resin composition for three-dimensional modeling and molded article Download PDF

Info

Publication number
JP6246406B2
JP6246406B2 JP2017089559A JP2017089559A JP6246406B2 JP 6246406 B2 JP6246406 B2 JP 6246406B2 JP 2017089559 A JP2017089559 A JP 2017089559A JP 2017089559 A JP2017089559 A JP 2017089559A JP 6246406 B2 JP6246406 B2 JP 6246406B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
weight
thermoplastic resin
resin composition
copolymer
monomer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2017089559A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2017200765A (en
Inventor
憲一 藤本
憲一 藤本
照章 中川
照章 中川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon A&L Inc
Original Assignee
Nippon A&L Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon A&L Inc filed Critical Nippon A&L Inc
Publication of JP2017200765A publication Critical patent/JP2017200765A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6246406B2 publication Critical patent/JP6246406B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Graft Or Block Polymers (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)

Description

本発明は、造形物の積層間の接着強度が改善された熱溶融積層方式三次元造形用熱可塑性樹脂組成物及び造形物に関する。 The present invention relates to a thermoplastic resin composition for three-dimensional modeling of a hot melt lamination method in which adhesion strength between laminations of a modeled object is improved, and a modeled object.

コンピュータ支援設計(CAD)モデルに基づいて、造形用材料を三次元に配置して造形する3Dプリント技術が知られている。3Dプリント技術は、従来では困難であった形状や大きさの造形を可能にすることができ、さらに、金型を用いずに部品、治具、製品を作ることができることから幅広い分野で普及している。3Dプリント技術の1つの方法として、フィラメント形状の熱可塑性樹脂を溶融押出し積層させる方式(FDM法)がある。   Based on a computer-aided design (CAD) model, 3D printing technology is known in which modeling materials are arranged in three dimensions to form a model. 3D printing technology has made it possible to create shapes and sizes that were difficult in the past, and it has become widespread in a wide range of fields because it can produce parts, jigs, and products without using molds. ing. One method of 3D printing technology is a method (FDM method) in which a filament-shaped thermoplastic resin is melt-extruded and laminated.

FDM法に用いられる熱可塑性樹脂としては、例えば、改質アクリロニトリル−ブタジレンースチレン(ABS)樹脂(特許文献1)が開示されている。また、
特定のゴム質重合体の存在下に、芳香族ビニル化合物をグラフト共重合して得られる共重合体と、芳香族ビニル化合物を重合して得られる重合体とからなる組成物(特許文献2)が開示されている。
As a thermoplastic resin used in the FDM method, for example, a modified acrylonitrile-butadylene-styrene (ABS) resin (Patent Document 1) is disclosed. Also,
A composition comprising a copolymer obtained by graft copolymerizing an aromatic vinyl compound in the presence of a specific rubbery polymer, and a polymer obtained by polymerizing the aromatic vinyl compound (Patent Document 2) Is disclosed.

しかしながら、FDM法においてフィラメント形状の熱可塑性樹脂を溶融押出し積層させるため、強固な造形物を得るためには積層間の接着強度が十分であることが必要であるが、未だ満足できるものでなかった。   However, since the filament-shaped thermoplastic resin is melt-extruded and laminated in the FDM method, it is necessary to have sufficient adhesive strength between the laminates in order to obtain a strong molded article, but it is still not satisfactory. .

特表2010−521339号公報Special table 2010-521339

特開2007−51237号公報JP 2007-51237 A

本発明は、造形物の積層間の接着強度が改善された熱溶融積層方式三次元造形用熱可塑性樹脂組成物及び造形物を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a thermoplastic resin composition for three-dimensional modeling of a hot melt lamination method and a modeled object in which the adhesion strength between the layers of the modeled object is improved.

本発明者らは鋭意検討した結果、共役ジエン系重合体と、芳香族ビニル系単量体を含む単量体をグラフト重合させたグラフト共重合体と、芳香族ビニル系単量体を含む単量体を重合してなる共重合体からなるゴム強化スチレン系樹脂の流動性を特定範囲に規定することで、上記課題を解消できることを見出し、本発明を完成するに至った。   As a result of intensive studies, the present inventors have found that a conjugated diene polymer, a graft copolymer obtained by graft polymerization of a monomer containing an aromatic vinyl monomer, and a monomer containing an aromatic vinyl monomer. The inventors have found that the above problems can be solved by defining the fluidity of a rubber-reinforced styrene resin composed of a copolymer obtained by polymerizing a monomer within a specific range, and have completed the present invention.

すなわち、メルトボリュームレイト(220℃、10kgf)が20(cm/10分)以上であるゴム強化スチレン系樹脂を含有し、該ゴム強化スチレン系樹脂が、共役ジエン系重合体と、芳香族ビニル系単量体を含む単量体をグラフト重合させたグラフト共重合体(A)と、芳香族ビニル系単量体を含む単量体を重合してなる共重合体(B)からなることを特徴とする熱溶融積層方式三次元造形用熱可塑性樹脂組成物を提供する。 That is, melt volume rate (220 ° C., 10 kgf) is contained rubber-reinforced styrene resin is 20 (cm 3/10 min) or more, the rubber-reinforced styrene resin, a conjugated diene polymer, an aromatic vinyl A graft copolymer (A) obtained by graft polymerization of a monomer containing a monomer and a copolymer (B) obtained by polymerizing a monomer containing an aromatic vinyl monomer. Provided is a thermoplastic resin composition for hot melt lamination type three-dimensional modeling.

上記熱溶融積層方式三次元造形用熱可塑性樹脂組成物は、ゴム強化スチレン系樹脂以外の樹脂を実質的に含まないことが好ましい。 It is preferable that the thermoplastic resin composition for three-dimensional modeling of the hot melt lamination method does not substantially contain a resin other than the rubber-reinforced styrene resin.

さらに、熱溶融積層方式三次元造形用熱可塑性樹脂組成物からなる造形物を提供する。   Furthermore, the modeling thing which consists of a thermoplastic resin composition for hot melt lamination system three-dimensional modeling is provided.

本発明によれば、造形物の積層間の接着強度が改善された熱溶融積層方式三次元造形用熱可塑性樹脂組成物及び造形物を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the thermoplastic resin composition for hot melt lamination system three-dimensional shaping | molding and the molded article in which the adhesive strength between lamination | stacking of a molded article was improved can be provided.

以下、本発明につき詳細に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in detail.

本発明の熱溶融積層方式三次元造形用熱可塑性樹脂組成物は、メルトボリュームレイト(220℃、10kgf)が20(cm/10分)以上であるゴム強化スチレン系樹脂を含有し、該ゴム強化スチレン系樹脂が、共役ジエン系重合体と、芳香族ビニル系単量体を含む単量体をグラフト重合させたグラフト共重合体(A)と、芳香族ビニル系単量体を含む単量体を重合してなる共重合体(B)からなる。 Hot melt lamination method 3D molded thermoplastic resin composition of the present invention has a melt volume rate (220 ° C., 10 kgf) is contained rubber-reinforced styrene resin is 20 (cm 3/10 min) or more, the rubber Reinforced styrene resin is a conjugated diene polymer, a graft copolymer (A) obtained by graft polymerization of a monomer containing an aromatic vinyl monomer, and a single amount containing an aromatic vinyl monomer It consists of the copolymer (B) formed by polymerizing the body.

グラフト共重合体(A)を構成する共役ジエン系重合体としては、ポリブタジエンゴム、スチレン−ブタジエンゴム(SBR)、アクリロニトリル−ブタジエンゴム(NBR)等が挙げられる。   Examples of the conjugated diene polymer constituting the graft copolymer (A) include polybutadiene rubber, styrene-butadiene rubber (SBR), and acrylonitrile-butadiene rubber (NBR).

共役ジエン系重合体の重合方法ついては特に制限はなく、乳化重合、懸濁重合、塊状重合、溶液重合またはこれらの組み合わせにより製造することができる。   There is no restriction | limiting in particular about the polymerization method of a conjugated diene type polymer, It can manufacture by emulsion polymerization, suspension polymerization, block polymerization, solution polymerization, or these combination.

共役ジエン系重合体の重量平均粒子径に特に制限はないが、耐衝撃性、流動性及び発色性などの物性バランスから、0.01〜2.0μmが好ましく、0.1〜1.0μmがより好ましい。また、重量平均粒子径が0.05〜0.3μmのゴム状重合体を凝集肥大化させることで調整することもできる。   Although there is no restriction | limiting in particular in the weight average particle diameter of a conjugated diene type polymer, 0.01-2.0 micrometers is preferable from a physical property balance, such as impact resistance, fluidity | liquidity, and coloring property, 0.1-1.0 micrometer is preferable. More preferred. Moreover, it can also adjust by agglomerating and enlarging the rubber-like polymer whose weight average particle diameter is 0.05-0.3 micrometer.

本発明のグラフト共重合体(A)は、上述の共役ジエン系重合体と、芳香族ビニル系単量体を含む単量体をグラフト重合して得られる。   The graft copolymer (A) of the present invention is obtained by graft polymerization of the conjugated diene polymer described above and a monomer containing an aromatic vinyl monomer.

グラフト共重合体(A)を構成する芳香族ビニル系単量体としては、スチレン、α−メチルスチレン、パラメチルスチレン、ブロムスチレン等が挙げられ、1種又は2種以上用いることができる。特にスチレン、α−メチルスチレンが好ましい。   Examples of the aromatic vinyl monomer constituting the graft copolymer (A) include styrene, α-methylstyrene, paramethylstyrene, bromostyrene, and the like, and one or more of them can be used. In particular, styrene and α-methylstyrene are preferable.

グラフト共重合体(A)は、芳香族ビニル系単量体と共重合可能な他の単量体を用いることがでる。共重合可能な他の単量体としては、シアン化ビニル系単量体、(メタ)アクリル酸エステル系単量体、マレイミド系単量体、アミド系単量体、不飽和カルボン酸系単量体等が挙げられ、1種又は2種以上用いることができる。シアン化ビニル系単量体としては、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、エタクリロニトリル、フマロニトリル等が例示でき、(メタ)アクリル酸エステル系単量体としては(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸プロピル、(メタ)アクリル酸ブチル、アクリル酸2−エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸フェニル、(メタ)アクリル酸4−t−ブチルフェニル、(メタ)アクリル酸(ジ)ブロモフェニル、(メタ)アクリル酸クロルフェニル等が例示でき、マレイミド系単量体としては、N−フェニルマレイミド、N−シクロヘキシルマレイミド等が例示でき、アミド系単量体としてはアクリルアミド、メタクリルアミド等が例示でき、不飽和カルボン酸系単量体としてはアクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸等が例示できる。   As the graft copolymer (A), other monomers copolymerizable with an aromatic vinyl monomer can be used. Other monomers that can be copolymerized include vinyl cyanide monomers, (meth) acrylate monomers, maleimide monomers, amide monomers, unsaturated carboxylic acid monomers Body etc. are mentioned and it can use 1 type (s) or 2 or more types. Examples of vinyl cyanide monomers include acrylonitrile, methacrylonitrile, ethacrylonitrile, fumaronitrile, and examples of (meth) acrylic acid ester monomers include methyl (meth) acrylate and (meth) acrylic acid. Ethyl, propyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, phenyl (meth) acrylate, 4-tert-butylphenyl (meth) acrylate, (di) bromo (meth) acrylate Examples thereof include phenyl and chlorophenyl (meth) acrylate. Examples of maleimide monomers include N-phenylmaleimide and N-cyclohexylmaleimide. Examples of amide monomers include acrylamide and methacrylamide. Unsaturated carboxylic acid monomers include acrylic acid and methacrylate. Acid, maleic acid, fumaric acid, and itaconic acid can be exemplified.

グラフト共重合体(A)中の共役ジエン系重合体の含有量は、耐衝撃性、流動性及び発色性などの物性バランスの観点から、20〜80重量%が好ましく、40〜70重量%がより好ましい。   The content of the conjugated diene polymer in the graft copolymer (A) is preferably 20 to 80% by weight, and preferably 40 to 70% by weight from the viewpoint of balance of physical properties such as impact resistance, fluidity and color developability. More preferred.

共役ジエン系重合体にグラフト重合される、上記単量体の組成比率に特に制限はないが、芳香族ビニル系単量体50〜90重量%、シアン化ビニル系単量体10〜50重量%及び共重合可能な他の単量体0〜40重量%の組成比率、芳香族ビニル系単量体30〜80重量%、(メタ)アクリル酸エステル系単量体20〜70重量%及び共重合可能な他のビニル系単量体0〜50重量%の組成比率、芳香族ビニル系単量体20〜70重量%、(メタ)アクリル酸エステル系単量体20〜70重量%、シアン化ビニル系単量体10〜60重量%及び共重合可能な他の単量体0〜50重量%の組成比率であることが好ましい(共役ジエン系重合体にグラフト重合される単量体合計量を100重量%とする)。   There is no particular limitation on the composition ratio of the above monomer graft-polymerized to the conjugated diene polymer, but the aromatic vinyl monomer is 50 to 90% by weight, the vinyl cyanide monomer is 10 to 50% by weight. And other copolymerizable monomers at 0 to 40% by weight, aromatic vinyl monomer at 30 to 80% by weight, (meth) acrylic acid ester monomer at 20 to 70% by weight and copolymerization Possible composition ratio of 0 to 50% by weight of other vinyl monomers, 20 to 70% by weight of aromatic vinyl monomers, 20 to 70% by weight of (meth) acrylate monomers, vinyl cyanide The composition ratio is preferably 10 to 60% by weight of the monomer and 0 to 50% by weight of another copolymerizable monomer (the total amount of monomers graft-polymerized to the conjugated diene polymer is 100 %).

グラフト共重合体(A)のグラフト率及びアセトン可溶分の還元粘度に特に制限はないが、グラフト率は10〜150%であることが好ましく、20〜100%がより好ましい。アセトン可溶分の還元粘度は、0.1〜0.8dl/gであることが好ましく、0.2〜0.7dl/gであることがより好ましい。上記範囲となるように調整することにより流動性、耐衝撃性及び発色性のバランスを向上させることができる。   The graft ratio of the graft copolymer (A) and the reduced viscosity of the acetone-soluble component are not particularly limited, but the graft ratio is preferably 10 to 150%, more preferably 20 to 100%. The reduced viscosity of the acetone-soluble component is preferably 0.1 to 0.8 dl / g, and more preferably 0.2 to 0.7 dl / g. By adjusting so that it may become the said range, the balance of fluidity | liquidity, impact resistance, and coloring property can be improved.

上記グラフト率及びアセトン可溶分の還元粘度は、下記により求めることができる。   The graft ratio and the reduced viscosity of the acetone-soluble component can be determined as follows.

<グラフト率>
約2g秤量した該当グラフト共重合体(A)パウダーをアセトン60mLに24時間浸漬後、ガラスフィルターでアセトン不溶部とアセトン可溶部に分離する。分離したアセトン不溶部を24時間真空乾燥後、その重量を測定した。
グラフト率(%)=(X―Y)/Y×100
X:真空乾燥後のアセトン不溶部量(g)
Y:グラフト共重合体中のゴム状重合体量(g)
<Graft ratio>
About 2 g of the corresponding graft copolymer (A) powder is immersed in 60 mL of acetone for 24 hours, and then separated into an acetone insoluble part and an acetone soluble part by a glass filter. The separated acetone insoluble part was vacuum-dried for 24 hours, and then its weight was measured.
Graft rate (%) = (XY) / Y × 100
X: Acetone insoluble part after vacuum drying (g)
Y: amount of rubbery polymer in the graft copolymer (g)

<アセトン可溶分の還元粘度(dl/g)>
アセトン可溶分を乾燥後、N,N−ジメチルホルムアミドに溶解し、0.4g/100mlの濃度の溶液とした後、キャノンフェンスケ型粘度管を用い30℃で測定した流下時間より還元粘度を求める。
<Reduced viscosity of acetone-soluble matter (dl / g)>
The acetone-soluble component is dried, dissolved in N, N-dimethylformamide to give a solution having a concentration of 0.4 g / 100 ml, and the reduced viscosity is determined from the flow-down time measured at 30 ° C. using a Cannon Fenceke type viscosity tube. Ask.

上述のようにして得られるグラフト共重合体(A)には、通常、共役ジエン系重合体に芳香族ビニル系単量体を含む単量体がグラフトしたグラフト化重合体が主として含まれる他、共役ジエン系重合体にグラフトしていない芳香族ビニル系単量体を含む単量体が共重合された共重合体が含まれる。本発明においては、共役ジエン系重合体にグラフトしていない共重合体も共重合体(B)に含まれる。   The graft copolymer (A) obtained as described above usually mainly contains a grafted polymer obtained by grafting a monomer containing an aromatic vinyl monomer to a conjugated diene polymer, A copolymer obtained by copolymerizing a monomer containing an aromatic vinyl monomer not grafted to the conjugated diene polymer is included. In the present invention, a copolymer not grafted to the conjugated diene polymer is also included in the copolymer (B).

共重合体(B)は、芳香族ビニル系単量体を含む単量体を重合して得られる。   The copolymer (B) is obtained by polymerizing a monomer containing an aromatic vinyl monomer.

共重合体(B)を構成する芳香族ビニル系単量体としては、スチレン、α−メチルスチレン、パラメチルスチレン、ブロムスチレン等が挙げられ、1種又は2種以上用いることができる。特にスチレン、α−メチルスチレンが好ましい。   Examples of the aromatic vinyl monomer constituting the copolymer (B) include styrene, α-methylstyrene, paramethylstyrene, bromostyrene, and the like, and one or more of them can be used. In particular, styrene and α-methylstyrene are preferable.

共重合体(B)は、芳香族ビニル系単量体と共重合可能な他の単量体を用いることができる。共重合可能な他の単量体としては、シアン化ビニル系単量体、(メタ)アクリル酸エステル系単量体、マレイミド系単量体、アミド系単量体、不飽和カルボン酸系単量体等が挙げられ、1種又は2種以上用いることができる。シアン化ビニル系単量体としては、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、エタクリロニトリル、フマロニトリル等が例示でき、(メタ)アクリル酸エステル系単量体としては(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸プロピル、(メタ)アクリル酸ブチル、アクリル酸2−エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸フェニル、(メタ)アクリル酸4−t−ブチルフェニル、(メタ)アクリル酸(ジ)ブロモフェニル、(メタ)アクリル酸クロルフェニル等が例示でき、マレイミド系単量体としては、N−フェニルマレイミド、N−シクロヘキシルマレイミド等が例示でき、アミド系単量体としてはアクリルアミド、メタクリルアミド等が例示でき、不飽和カルボン酸系単量体としてはアクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸等が例示できる。   As the copolymer (B), other monomers copolymerizable with the aromatic vinyl monomer can be used. Other monomers that can be copolymerized include vinyl cyanide monomers, (meth) acrylate monomers, maleimide monomers, amide monomers, unsaturated carboxylic acid monomers Body etc. are mentioned and it can use 1 type (s) or 2 or more types. Examples of vinyl cyanide monomers include acrylonitrile, methacrylonitrile, ethacrylonitrile, fumaronitrile, and examples of (meth) acrylic acid ester monomers include methyl (meth) acrylate and (meth) acrylic acid. Ethyl, propyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, phenyl (meth) acrylate, 4-tert-butylphenyl (meth) acrylate, (di) bromo (meth) acrylate Examples thereof include phenyl and chlorophenyl (meth) acrylate. Examples of maleimide monomers include N-phenylmaleimide and N-cyclohexylmaleimide. Examples of amide monomers include acrylamide and methacrylamide. Unsaturated carboxylic acid monomers include acrylic acid and methacrylate. Acid, maleic acid, fumaric acid, and itaconic acid can be exemplified.

共重合体(B)を構成する単量体の組成比率に特に制限はないが、芳香族ビニル系単量体50〜90重量%、シアン化ビニル系単量体10〜50重量%及び共重合可能な他の単量体0〜40重量%の組成比率、芳香族ビニル系単量体30〜80重量%、(メタ)アクリル酸エステル系単量体20〜70重量%及び共重合可能な他のビニル系単量体0〜50重量%の組成比率、芳香族ビニル系単量体20〜70重量%、(メタ)アクリル酸エステル系単量体20〜70重量%、シアン化ビニル系単量体10〜60重量%及び共重合可能な他の単量体0〜50重量%の組成比率であることが好ましい。   Although there is no restriction | limiting in particular in the composition ratio of the monomer which comprises a copolymer (B), Aromatic vinyl-type monomer 50 to 90 weight%, vinyl cyanide-type monomer 10 to 50 weight%, and copolymerization Other possible monomer composition ratio of 0 to 40% by weight, aromatic vinyl monomer 30 to 80% by weight, (meth) acrylic acid ester monomer 20 to 70% by weight and other copolymerizable monomers Composition ratio of 0-50% by weight of vinyl monomer, 20-70% by weight of aromatic vinyl monomer, 20-70% by weight of (meth) acrylic acid ester monomer, vinyl cyanide monomer The composition ratio is preferably 10 to 60% by weight of the body and 0 to 50% by weight of the other copolymerizable monomer.

共重合体(B)のアセトン可溶分の還元粘度に特に制限はないが、0.1〜0.8dl/gが好ましく、0.2〜0.7dl/gがより好ましい。上記範囲となるように調整することにより流動性と耐衝撃性とのバランスを向上させることができる。   Although there is no restriction | limiting in particular in the reduced viscosity of the acetone soluble part of a copolymer (B), 0.1-0.8 dl / g is preferable and 0.2-0.7 dl / g is more preferable. By adjusting so that it may become the said range, the balance of fluidity | liquidity and impact resistance can be improved.

上記還元粘度は、下記式により求めることができる。   The said reduced viscosity can be calculated | required by a following formula.

共重合体(B)を、N,N−ジメチルホルムアミドに溶解し、0.4g/100mlの濃度の溶液とした後、キャノンフェンスケ型粘度管を用い30℃で測定した流下時間より還元粘度を求める。   The copolymer (B) is dissolved in N, N-dimethylformamide to obtain a solution having a concentration of 0.4 g / 100 ml, and the reduced viscosity is determined from the flow-down time measured at 30 ° C. using a Cannon-Fenske type viscosity tube. Ask.

上記グラフト共重合体(A)及び共重合体(B)の重合方法には特に制限はなく、例えば乳化重合法、懸濁重合法、溶液重合法、塊状重合法及びこれらを組み合わせた方法により製造することができる。   The polymerization method of the graft copolymer (A) and the copolymer (B) is not particularly limited, and for example, produced by an emulsion polymerization method, a suspension polymerization method, a solution polymerization method, a bulk polymerization method, or a combination of these methods. can do.

本発明の熱溶融積層方式三次元造形用熱可塑性樹脂組成物は、グラフト共重合体(A)と共重合体(B)からなるゴム強化スチレン系樹脂を含有するものであり、熱可塑性樹脂組成物中の共役ジエン系重合体の含有量は5〜30重量%であることが好ましく、10〜20重量%であることがより好ましく、13〜19重量%であることがもっとも好ましい。上記範囲となるように調整することにより流動性と耐衝撃性とのバランスを向上させることができる。   The thermoplastic resin composition for three-dimensional modeling of the hot melt lamination system of the present invention contains a rubber-reinforced styrene resin composed of a graft copolymer (A) and a copolymer (B), and is a thermoplastic resin composition. The content of the conjugated diene polymer in the product is preferably 5 to 30% by weight, more preferably 10 to 20% by weight, and most preferably 13 to 19% by weight. By adjusting so that it may become the said range, the balance of fluidity | liquidity and impact resistance can be improved.

本発明の熱溶融積層方式三次元造形用熱可塑性樹脂組成物を構成するゴム強化スチレン系樹脂の流動性としては、メルトボリュームレイト(220℃、10kgf)が20(cm/10分)以上である必要がある。上記範囲となるように調整することにより、熱溶融積層方式3Dプリンターのフィラメントに使用した際、溶融押出しされたストランドの接着強度が高くなり、積層間の空隙がなくなることで強固な造形物を得ることができる。さらに、積層速度が速くなり造形時間も短くすることができる。好ましくは50(cm/10分)以上であり、より好ましくは60(cm/10分)以上である。また、流動性の上限については、耐衝撃性とのバランスから150(cm/10分)以下であることが好ましく、120(cm/10分)以下であることがより好ましく、100(cm/10分)以下であることがもっとも好ましい。 In The fluidity of the rubber-reinforced styrene resin constituting the hot-melt lamination method 3D molded thermoplastic resin composition of the present invention, melt volume rate (220 ° C., 10 kgf) is 20 (cm 3/10 min) or higher There must be. By adjusting to be in the above range, when used for a filament of a hot melt lamination type 3D printer, the bond strength of the melt extruded strand is increased, and a solid shaped article is obtained by eliminating gaps between the laminations. be able to. Furthermore, the lamination speed is increased and the modeling time can be shortened. Preferably at 50 (cm 3/10 min) or more, more preferably 60 (cm 3/10 min) or more. Further, the upper limit of fluidity, it is preferable that the balance between the impact resistance is 150 (cm 3/10 min) or less, more preferably at most 120 (cm 3/10 min), 100 (cm and most preferably 3/10 min) or less.

本発明の熱溶融積層方式三次元造形用熱可塑性樹脂組成物には、ゴム強化スチレン系樹脂以外の樹脂を混合することもできる。このような他の樹脂として、例えば、ポリメチルメタクリレートなどのアクリル系樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリアミド樹脂、ポリ乳酸樹脂等を使用することができる。なお、流動性、耐衝撃性及び発色性のバランスを向上させる観点からゴム強化スチレン系樹脂以外の樹脂を実質的に含まないことが好ましい。「実質的に含まない」とは、熱可塑性樹脂組成物全体に対して、ゴム強化スチレン系樹脂以外の樹脂含有量が5重量%未満であることを意味する。   Resins other than rubber-reinforced styrene resins can be mixed in the thermoplastic resin composition for three-dimensional modeling of the hot melt lamination system of the present invention. As such other resins, for example, acrylic resins such as polymethyl methacrylate, polycarbonate resins, polybutylene terephthalate resins, polyethylene terephthalate resins, polyamide resins, polylactic acid resins and the like can be used. In addition, it is preferable that resin other than rubber-reinforced styrene resin is substantially not included from the viewpoint of improving the balance of fluidity, impact resistance and color developability. “Substantially free” means that the resin content other than the rubber-reinforced styrene-based resin is less than 5% by weight with respect to the entire thermoplastic resin composition.

さらに、本発明の熱溶融積層方式三次元造形用熱可塑性樹脂組成物には、ヒンダードアミン系の光安定剤、ヒンダードフェノール系、含硫黄有機化合物系、含リン有機化合物系等の酸化防止剤、フェノール系、アクリレート系等の熱安定剤、ベンゾエート系、ベンゾトリアゾール系、ベンゾフェノン系、サリシレート系の紫外線吸収剤、有機ニッケル系、高級脂肪酸アミド類等の滑剤、リン酸エステル類等の可塑剤、ポリブロモフェニルエーテル、テトラブロモビスフェノール−A、臭素化エポキシオリゴマー、臭素化等の含ハロゲン系化合物、リン系化合物、三酸化アンチモン等の難燃剤・難燃助剤、臭気マスキング剤、カーボンブラック、酸化チタン等の顔料、及び染料等を添加することもできる。更に、タルク、炭酸カルシウム、水酸化アルミニウム、ガラス繊維、ガラスフレーク、ガラスビーズ、ガラスウール、炭素繊維、金属繊維等の補強剤や充填剤を添加することもできる。なお、熱溶融積層方式3Dプリンターのフィラメントに使用した際、溶融押出しされたストランドの接着強度をさらに向上させる観点から高級脂肪酸アミド類の滑剤を熱可塑性樹脂組成物100重量部に対して、0.5〜5重量部含有することが好ましく、0.7〜3重量部含有することがより好ましい。高級脂肪酸アミド類の滑剤としては、エチレン・ビスステアリン酸アマイド等が挙げられる。   Furthermore, the thermoplastic resin composition for three-dimensional modeling of the hot melt lamination system of the present invention includes a hindered amine light stabilizer, a hindered phenol-based, a sulfur-containing organic compound-based, a phosphorus-containing organic compound-based antioxidant, Phenol-based, acrylate-based heat stabilizers, benzoate-based, benzotriazole-based, benzophenone-based, salicylate-based UV absorbers, organonickel-based, higher fatty acid amides and other lubricants, phosphate esters and other plasticizers, poly Bromophenyl ether, tetrabromobisphenol-A, brominated epoxy oligomers, halogenated compounds such as brominated compounds, phosphorus compounds, flame retardants and flame retardants such as antimony trioxide, odor masking agents, carbon black, titanium oxide It is also possible to add pigments, dyes and the like. Furthermore, reinforcing agents and fillers such as talc, calcium carbonate, aluminum hydroxide, glass fibers, glass flakes, glass beads, glass wool, carbon fibers, and metal fibers can be added. In addition, when used for the filament of the hot melt lamination type 3D printer, from the viewpoint of further improving the adhesive strength of the melt-extruded strand, a higher fatty acid amide lubricant is added to the thermoplastic resin composition in an amount of 0. It is preferable to contain 5-5 weight part, and it is more preferable to contain 0.7-3 weight part. Examples of lubricants of higher fatty acid amides include ethylene / bisstearic acid amide.

本発明の熱溶融積層方式三次元造形用熱可塑性樹脂組成物は、通常使用されるロール、バンバリーミキサー、押出機、ニーダー等を用い、各成分を混練することで得られる。   The thermoplastic resin composition for three-dimensional modeling of the hot melt lamination system of the present invention can be obtained by kneading each component using a commonly used roll, Banbury mixer, extruder, kneader or the like.

本発明の熱溶融積層方式三次元造形用熱可塑性樹脂組成物をFDM法で使用する場合、フィラメント化される。フィラメント化は、公知の押出成形により得ることができる。   When the thermoplastic resin composition for three-dimensional modeling of the hot melt lamination method of the present invention is used in the FDM method, it is filamentized. Filamentization can be obtained by known extrusion molding.

本発明の熱溶融積層方式三次元造形用熱可塑性樹脂組成物は、熱溶融積層方式3Dプリンターにより造形物を得ることができる。   The thermoplastic resin composition for three-dimensional modeling of the hot melt lamination method of the present invention can obtain a molded article by a hot melt lamination method 3D printer.

以下に実施例を用いて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらによって何ら制限されるものではない。なお、実施例中にて示す部及び%は重量に基づくものである。 EXAMPLES The present invention will be specifically described below with reference to examples, but the present invention is not limited by these. In the examples, parts and% are based on weight.

グラフト共重合体(A)の製造
ガラスリアクターに、凝集肥大化スチレン−ブタジエンゴムラテックス(重量平均粒子径0.25μm)を固形分換算で50重量部仕込み、窒素置換を行った。窒素置換後、槽内を昇温し65℃に到達したところで、ラクトース0.2重量部、無水ピロリン酸ナトリウム0.1重量部及び硫酸第1鉄0.005重量部を脱イオン水10重量部に溶解した水溶液を添加した後に、70℃に昇温した。その後、アクリロニトリル15重量部、スチレン35重量部、ターシャリードデシルメルカプタン0.05部、クメンハイドロパーオキサイド0.3重量部の混合液及びオレイン酸カリウム1.0重量部を脱イオン水20重量部に溶解した乳化剤水溶液を4時間かけて連続的に滴下した。滴下後、3時間保持してグラフト共重合体ラテックスを得た。その後、塩析、脱水、乾燥し、グラフト共重合体(A)のパウダーを得た。上述した方法でグラフト率及びアセトン可溶部の還元粘度を測定したところ、グラフト率は37.0%、アセトン可溶部の還元粘度は0.39dl/gであった。
Production of Graft Copolymer (A) A glass reactor was charged with 50 parts by weight of agglomerated and enlarged styrene-butadiene rubber latex (weight average particle size 0.25 μm) in terms of solid content, and nitrogen substitution was performed. After nitrogen substitution, when the temperature inside the tank reached 65 ° C., 0.2 parts by weight of lactose, 0.1 parts by weight of anhydrous sodium pyrophosphate and 0.005 parts by weight of ferrous sulfate were added to 10 parts by weight of deionized water. After the aqueous solution dissolved in the solution was added, the temperature was raised to 70 ° C. Thereafter, 15 parts by weight of acrylonitrile, 35 parts by weight of styrene, 0.05 part by weight of tertiary decyl mercaptan, 0.3 part by weight of cumene hydroperoxide and 1.0 part by weight of potassium oleate were added to 20 parts by weight of deionized water. The dissolved aqueous emulsifier solution was continuously added dropwise over 4 hours. After dripping, it was kept for 3 hours to obtain a graft copolymer latex. Thereafter, salting out, dehydration and drying were performed to obtain a powder of the graft copolymer (A). When the graft ratio and the reduced viscosity of the acetone soluble part were measured by the method described above, the graft ratio was 37.0% and the reduced viscosity of the acetone soluble part was 0.39 dl / g.

共重合体(B−1)の製造
反応器にイオン交換水120部を添加した後、窒素置換を行った。その後、反応器を60℃に昇温し、重合開始剤として過硫酸カリウム0.3重量部を溶解した3%水溶液を添加した。その後、スチレン75重量部、アクリロ二トリル25重量部、ターシャリードデシルメルカプタン0.3重量部からなる混合液とオレイン酸カリウム1.5重量部を溶解した5%水溶液を65℃で4時間かけて連続的に滴下した。その後、65℃で3時間保持し、重合を終了した。得られた共重合体ラテックスを塩析・脱水・乾燥することで、共重合体(B−1)パウダーを得た。上述した方法で測定した還元粘度は、0.60dl/gであった。
After adding 120 parts of ion-exchanged water to the production reactor for copolymer (B-1) , nitrogen substitution was performed. Thereafter, the temperature of the reactor was raised to 60 ° C., and a 3% aqueous solution in which 0.3 part by weight of potassium persulfate was dissolved was added as a polymerization initiator. Then, a 5% aqueous solution in which 75 parts by weight of styrene, 25 parts by weight of acrylonitrile, 25 parts by weight of tert-lead decyl mercaptan and 1.5 parts by weight of potassium oleate were dissolved was heated at 65 ° C. for 4 hours. It was dripped continuously. Then, it hold | maintained at 65 degreeC for 3 hours, and superposition | polymerization was complete | finished. The obtained copolymer latex was salted out, dehydrated and dried to obtain copolymer (B-1) powder. The reduced viscosity measured by the method described above was 0.60 dl / g.

共重合体(B−2)の製造
ターシャリードデシルメルカプタン0.48重量部に変更した以外は、共重合体(B−1)と同様に重合を行い、上述した方法で測定した還元粘度は、0.42dl/gであった。
Production of copolymer (B-2) Except for changing to 0.48 parts by weight of tararyid decyl mercaptan, polymerization was performed in the same manner as copolymer (B-1), and the reduced viscosity measured by the method described above was It was 0.42 dl / g.

滑剤(C)
エチレン・ビスステアリン酸アマイド:花王(株)製 カオーワックスEB−FF
Lubricant (C)
Ethylene bisstearic acid amide: Kao Wax EB-FF manufactured by Kao Corporation

実施例1〜2及び比較例1
グラフト共重合体(A)、共重合体(B)及び滑剤(C)を表1記載の配合割合で混合した後、シリンダー温度250℃に設定したφ35mm2軸押出機にて主スクリュー回転数300rpm、吐出量15kg/hrの条件で溶融混練し、ペレット化した。得られたペレットを用いて、下記評価を行った。
Examples 1-2 and Comparative Example 1
After mixing the graft copolymer (A), the copolymer (B) and the lubricant (C) at the blending ratio shown in Table 1, the main screw speed was 300 rpm in a φ35 mm twin screw extruder set at a cylinder temperature of 250 ° C. The mixture was melt-kneaded and pelletized at a discharge rate of 15 kg / hr. The following evaluation was performed using the obtained pellet.

<流動性の評価>
ISO 1133に準拠してメルトボリュームレイト(220℃、10kgf)を測定して評価した。
単位:cm/10分
<Evaluation of fluidity>
In accordance with ISO 1133, the melt volume rate (220 ° C., 10 kgf) was measured and evaluated.
Unit: cm 3/10 minutes

<耐衝撃性の評価>
ISO 294に準拠して試験片を成形した。
ISO179に準拠し、4mm厚みで、ノッチ付きシャルピー衝撃値を測定した。単位:kJ/m
<Evaluation of impact resistance>
A test piece was molded in accordance with ISO 294.
Based on ISO179, the Charpy impact value with a notch was measured at 4 mm thickness. Unit: kJ / m 2

<造形物の剥離性の評価>
得られたペレットを直径1.8mmのフィラメントに成形し、FDM法の3Dプリンターを用いて、大きさ40mm×40mm×70mm(縦×横×高さ)の中空の長方体造形物を得た。得られた造形物を目視にて観察し、積層間に空隙があるか確認した。
○:空隙がない
×:空隙がある
<Evaluation of peelability of shaped objects>
The obtained pellet was formed into a filament having a diameter of 1.8 mm, and a hollow rectangular solid product having a size of 40 mm × 40 mm × 70 mm (length × width × height) was obtained using a 3D printer of FDM method. . The obtained shaped object was visually observed to confirm whether there was a gap between the layers.
○: No gap ×: There is a gap

<接着強度の評価>
ISO 294に準拠して得た試験片(I)と、これと同じ形状をFDM法の3Dプリンターを用いて得た試験片(P)を、それぞれISO179に準拠し、4mm厚みで、ノッチ付きシャルピー衝撃値を測定した。そして、下記式(1)で求まる試験片(I)のシャルピー衝撃値に対する試験片(P)のシャルピー衝撃値を衝撃性保持率(%)とした。この衝撃性保持率が高いほど、射出成形品に近い衝撃値が得られていることを示し、FDM法の3Dプリンターから溶融押出しされたストランドの接着強度が高く、より強固な造形物が得られたことを示す。

衝撃性保持率(%)=試験片(P)のシャルピー衝撃値/試験片(I)のシャルピー衝撃値×100・・・式(1)
<Evaluation of adhesive strength>
A test piece (I) obtained in conformity with ISO 294 and a test piece (P) obtained using a 3D printer of the FDM method with the same shape as this, in conformity with ISO 179, 4 mm thick, notched Charpy The impact value was measured. And the Charpy impact value of the test piece (P) with respect to the Charpy impact value of the test piece (I) obtained by the following formula (1) was defined as the impact retention ratio (%). The higher the impact retention rate, the closer the impact value is to that of an injection-molded product, and the higher the bond strength of the strand melt-extruded from the 3D printer of the FDM method, the stronger the molded product is obtained. It shows that.

Impact retention ratio (%) = Charpy impact value of test piece (P) / Charpy impact value of test piece (I) × 100 (1)

これらの評価結果を表1に示す。   These evaluation results are shown in Table 1.

表1から明らかなように、本発明の熱可塑性樹脂組成物を使用した実施例1〜2はいずれも、流動性、耐衝撃性及び造形物の接着強度のバランスに優れるものが得られた。そして、剥離性(空隙がない)に優れ、衝撃性保持率にも優れるため、強固な造形物が得られた。
比較例1は、流動性が本発明の規定より低く、剥離性(空隙がある)に劣り、衝撃性保持率も劣るため、強固な造形物が得られなかった。
As is clear from Table 1, Examples 1 and 2 using the thermoplastic resin composition of the present invention were all excellent in the balance of fluidity, impact resistance and adhesion strength of the molded article. And since it was excellent in peelability (there is no space | gap) and was excellent also in the impact retention, the solid molded article was obtained.
In Comparative Example 1, the fluidity was lower than that of the present invention, the peelability (having voids) was inferior, and the impact retention was also inferior, so that a strong molded article could not be obtained.

上記のとおり、本発明の熱溶融積層方式三次元造形用熱可塑性樹脂組成物は、流動性、耐衝撃性及び造形物の接着強度のバランスに優れることから、3Dプリンター用のフィラメントとして好適に使用することができる。






















As described above, the thermoplastic resin composition for three-dimensional modeling of the hot melt lamination method of the present invention is excellently used as a filament for a 3D printer because of its excellent balance of fluidity, impact resistance, and bonding strength of a modeled object. can do.






















Claims (2)

メルトボリュームレイト(220℃、10kgf)が50(cm3/10分)以上であるゴム強化スチレン系樹脂を含有し、該ゴム強化スチレン系樹脂が、共役ジエン系重合体(ただし、水素添加された共役ジエン系重合体を除く)と、芳香族ビニル系単量体を含む単量体をグラフト重合させたグラフト共重合体(A)と、芳香族ビニル系単量体を含む単量体を重合してなる共重合体(B)からなり、ゴム強化スチレン系樹脂以外の樹脂を実質的に含まないことを特徴とする熱溶融積層方式三次元造形用熱可塑性樹脂組成物。 A rubber-reinforced styrene resin having a melt volume rate (220 ° C., 10 kgf) of 50 (cm 3/10 min) or more is contained, and the rubber-reinforced styrene resin is a conjugated diene polymer (however, a hydrogenated conjugate). A diene polymer) , a graft copolymer (A) obtained by graft polymerization of a monomer containing an aromatic vinyl monomer, and a monomer containing an aromatic vinyl monomer. comprising Te copolymer (B) Tona is, hot melt lamination method 3D molded thermoplastic resin composition characterized by containing no resin other than rubber-reinforced styrene resin substantially. 請求項1に記載の熱溶融積層方式三次元造形用熱可塑性樹脂組成物からなる造形物。 A molded article comprising the thermoplastic resin composition for three-dimensional modeling of the hot melt lamination method according to claim 1 .
JP2017089559A 2016-04-28 2017-04-28 Thermomelt lamination method thermoplastic resin composition for three-dimensional modeling and molded article Active JP6246406B2 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016090032 2016-04-28
JP2016090032 2016-04-28

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2017200765A JP2017200765A (en) 2017-11-09
JP6246406B2 true JP6246406B2 (en) 2017-12-13

Family

ID=60264397

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017089559A Active JP6246406B2 (en) 2016-04-28 2017-04-28 Thermomelt lamination method thermoplastic resin composition for three-dimensional modeling and molded article

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6246406B2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7055213B2 (en) 2018-02-28 2022-04-15 ヘレーウス エレクトロ-ナイト インターナシヨナル エヌ ヴイ Methods and equipment for monitoring the continuous steel casting process

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2022086389A (en) * 2020-11-30 2022-06-09 日本エイアンドエル株式会社 Thermoplastic composition for blow molding and blow-molded article

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4489242B2 (en) * 2000-04-19 2010-06-23 旭化成ケミカルズ株式会社 High flow polycarbonate flame retardant resin composition having improved mechanical strength
JP4807005B2 (en) * 2005-08-19 2011-11-02 テクノポリマー株式会社 FDM or SLS thermoplastic resin composition and molding
WO2015037574A1 (en) * 2013-09-11 2015-03-19 東レ株式会社 Material for fused-deposition-type three-dimensional modeling, and filament for fused-deposition-type 3d printing device

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7055213B2 (en) 2018-02-28 2022-04-15 ヘレーウス エレクトロ-ナイト インターナシヨナル エヌ ヴイ Methods and equipment for monitoring the continuous steel casting process

Also Published As

Publication number Publication date
JP2017200765A (en) 2017-11-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6595595B2 (en) Method for producing acrylonitrile-butadiene-styrene graft copolymer, and acrylonitrile-butadiene-styrene thermoplastic resin containing the same
CN106062069A (en) Moulding compositions based on vinylaromatic copolymers for 3d printing
JP7213983B2 (en) Thermoplastic resin composition containing (meth)acrylate graft copolymer and method for producing the same
JP6198351B2 (en) (Meth) acrylate resin composition with excellent impact resistance and transparency
JP2021521311A (en) Thermoplastic resin composition
JP7195444B2 (en) ACRYLIC GRAFT COPOLYMER, METHOD FOR PRODUCING SAME, AND THERMOPLASTIC RESIN COMPOSITION CONTAINING THE SAME
JP6246406B2 (en) Thermomelt lamination method thermoplastic resin composition for three-dimensional modeling and molded article
JP6503374B2 (en) Thermoplastic resin composition and molded article to which the same is applied
WO2015141661A1 (en) Thermoplastic resin composition and resin molded article
KR20150001991A (en) Thermoplastic resin composition and molded article using the same
JP2013151652A (en) Thermoplastic resin composition and molding
JP2021520438A (en) Method for producing graft copolymer powder
JP4166331B2 (en) Thermoplastic resin composition
JP6696106B2 (en) Environmentally friendly thermoplastic resin composition with excellent plating characteristics
JP6246304B2 (en) Thermoplastic resin composition
JP2006169461A (en) Thermoplastic resin composition containing polycarbonate
JP5179026B2 (en) MODIFIED MATERIAL, METHOD FOR PRODUCING MOLDED ARTICLE USING SAME, AND METHOD FOR RECYCLING WASTE STYRENE
JP7066228B2 (en) Thermoplastic resin composition
JP6214939B2 (en) Thermoplastic resin composition for extrusion molding and extrusion molding
JP2012207074A (en) Transparency styrene-based thermoplastic resin composition
JP2005350542A (en) Impact resistant reinforcement for resin compounding, reforming material, reclaimed styrenic resin composition and molded product
JP5998299B1 (en) Thermoplastic resin composition and resin molded product
JP6335035B2 (en) Hot plate welding thermoplastic resin composition and lamp housing molded product
JP5547795B2 (en) Thermoplastic resin composition and molded article
JP5457573B2 (en) Thermoplastic resin composition and molded article

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20170816

A975 Report on accelerated examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971005

Effective date: 20170823

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20170912

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20171017

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20171107

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20171114

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6246406

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150