JPH0358376B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、発泡に適する発泡剤マスターバツチ
用樹脂組成物に関する。

発泡剤マスターバツチ用の樹脂成分は、用いら
れるマトリツクス樹脂との相溶性が良く、かつ発
泡剤を分解させない状態で均一に混練させる必要
があり、結晶性のものは低融点、非晶性のものは
低ガラス転移点のものが良く、かつ両方共溶融粘
度が低いものが好ましい。

具体的には、例えば、ポリオレフインの場合、
エチレン系樹脂すなわち、高密度ポリエチレン
（PE）、低密度PE、直鎖状低密度PE、エチレン
−酢酸ビニル共重合体等が代表的なものである。
スチレン系樹脂発泡体を得る時のそれは、スチレ
ン系樹脂すなわち、ポリスチレン（PS）、アクリ
ロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体
（ABS）を用いている。

他にポリカーボネート、変性ポリフエニレンオ
キシド（PPO）、６ナイロン、ポリブチレンテレ
フタレート（PBT）、ポリエチレンテレフタレー
ト（PET）等の発泡体を得る時のそれは、ポリ
スチレン、ABSを用いることが多い。

しかしながら、特に、スチレン系樹脂、ポリカ
ーボネート、変性PPO、６ナイロン、PBT、及
びPET等の発泡体用発泡剤マスターバツチは、
そのベースポリマーにスチレン系樹脂を使用する
ため、下記の問題点がある。

すなわち、ポリマーの熔融粘度が高いため、発
泡剤の混練性が極めて悪い。（JIS K6870準拠の
メルトフローインデツクス値はポリスチレンで30
ｇ／10分、ABSで33ｇ／10分である。）例えば、
ポリマーと発泡剤を押出機で混練した発泡剤マス
ターバツチとする際、発泡剤の熱分解温度より十
分低い温度での混練にても樹脂の熔融粘度が高い
ため剪断発熱が起り、発泡剤が分解する。それを
防止する方法として更に低温にて混練する時は、
押出機のスクリユートルクが著しく大きくなり、
スクリユーの回転が不可能となる。混練方法にロ
ール、バンバリーミキサーを使用する時も剪断発
熱が大きくなり、発泡剤添加濃度が高い時は発泡
剤の分解抑制が困難である。

本発明は、このような欠点のない発泡剤マスタ
ーバツチの供給を目的としてなされ、特定の樹脂
成分を用いることによつて、発泡剤の混練中の分
解が抑制されて高濃度のマスターバツチとするこ
とができ、かつマトリツクス樹脂との相溶性が良
く、さらに得られる発泡体の品質（例えば均質微
細な気泡状態）が優れるマスターバツチが得られ
ることが判明した。

すなわち本発明は、(A)エチレン重合体樹脂と芳
香族ビニルモノマーとグラフト重合条件に付して
得られる芳香族ビニルモノマー単位含有量が５〜
70重量％の改質樹脂100〜20重量％およびエチレ
ン重合体樹脂０〜80重量％からなる樹脂成分100
重量部と、(B)化学発泡剤１〜50重量部とからなる
ことを特徴とする発泡剤マスターバツチ用樹脂組
成物である。

本発明の組成物は、上記の点に優れるので、
種々のマトリツクス樹脂に対して、発泡剤マスタ
ーバツチとして有効である。

本発明で用いる上記(A)成分は、エチレン重合体
と芳香族ビニルモノマーとをグラフト重合条件に
付して得られるもので、芳香族ビニルモノマー単
位含有量が５〜70重量％、好ましくは25〜70重量
％の改質樹脂であり、芳香族ビニルモノマー単位
含有量が５重量％未満では異種のマトリツクス樹
脂との相溶性向上が期待できず、70重量％超過で
は発泡剤を未分解状態で混練させるのに適さな
い。

ここで、エチレン重合体は、高・中・低密度エ
チレン重合体の外、過半重量のエチレンと他のモ
ノマー、例えば、ビニルエステル（酢酸ビニル
等）、不飽和有機酸またはその誘導体（アクリル
酸、メタクリル酸、無水マレイン酸、メチルアク
リレート、エチルアクリレート、ブチルアクリレ
ート、メチルメタクリレート、アクリル酸の金属
塩、メタクリル酸の金属塩等）、α−オレフイン
（プロピレン、ブテン−１、ペンテン−１、４−
メチルペンテン−１、ヘキセン−１、ヘプテン−
１、オクテン−１等）など、とのブロツク、ラン
ダムまたはグラフト共重合体が適する。中でも、
低密度PE、高密度PE、直鎖状低密度PE、エチ
レン−酢酸ビニル共重合体（EVA）、エチレン−
エチルアクリレート共重合体（EEA）等が好ま
しい。

また、芳香族ビニルモノマーには、スチレン、
メチルスチレン、α−メチルスチレン等が好適
で、中でもスチレンを用いたとき、スチレングラ
フト鎖の外に副生する若干のポリスチレンの分子
量を小さくすることが重合条件の選択で可能であ
り好ましい。このモノマーには、不飽和有機酸エ
ステル等を併用することができ、特にｎ−ブチル
アクリレート、２−エチルヘキシルアクリレート
等の長鎖アクリレートを併用することにより、改
質樹脂のガラス転移点を下げることができて好ま
しい。

グラフト重合条件は、溶融グラフト、溶液グラ
フト、懸濁グラフト、放射線グラフト、気相グラ
フト等通常の方法を採用できるが、好適には、例
えば、次の方法によることができる。

すなわち、エチレン系重合体粒子30〜95重量
％、芳香族ビニルモノマー70〜５重量％および10
時間の半減期を得るための分解温度が50〜150℃
であるラジカル重合開始剤を芳香族ビニルモノマ
ー100重量部に対し、0.01〜５重量部含む水性懸
濁液を、この開始剤の分解が実質的に起らない条
件下に加熱して、芳香族ビニルモノマーがエチレ
ン系重合体粒子に含浸されて遊離芳香族ビニルモ
ノマーの量が20重量％未満となるに到らせ、その
後この水性懸濁液の温度を上昇させて、芳香族ビ
ニルモノマーの重合を完成させる。

このようにして得られる改質樹脂は、メルトフ
ローレート（MFR）が0.1〜400ｇ／10分、好ま
しくは20〜200ｇ／10分のもの（JIS K6758準拠）
が有効である。0.1ｇ／10分より小さい時は樹脂
の剪断発熱が大きくなり、発泡剤の分解抑制が困
難となる。

又、400ｇ／10分より大きい時にはマトリツク
スへの均一分配及び得られた発泡体の機械的強度
が悪化する。

改質樹脂のうち、最も好ましいのは、スチレン
改質エチレン−酢酸ビニル共重合体である。

次に、本発明で用いる上記(A)成分の中の第２成
分であるエチレン重合体樹脂は、先に挙げたもの
の中から適宜選択して用いることができる。この
樹脂は、粉末状で用いると発泡剤の分解を均一に
しやすくて好ましい。

また、本発明で用いる上記(B)成分の化学発泡剤
としては、分解温度が140℃以上のものが好適で
あり、例えば、アゾジカルボンアミド、ジニトロ
ソペンタメチレンテトラミン、４，4′−オキシビ
スベンゼンスルホニルヒドラジツド、NaHCO₃
とクエン酸モノナトリウム又はクエン酸トリナト
リウムの混合物等が代表的である。

これら本発明で用いる各成分の配合割合は、上
記改質樹脂100〜20重量％、好ましくは40重量％
以上およひエチレン重合体樹脂０〜80重量％、好
ましくは60重量％以下の樹脂成分(A)100重量部、
および(B)化学発泡剤１〜50重量部、好ましくは３
〜30重量部である。

改質樹脂が20重量％未満では、発泡剤の易混練
性や異種マトリツクス樹脂との相溶性が不満足と
なり、化学発泡剤が１重量部未満ではマスターバ
ツチとして不適であり、良好な発泡が期待され得
ず、50重量部超過のものはマスターバツチとして
不適である。

本発明では他の成分として、例えば、発泡剤の
分解温度調整剤、気泡調整剤、核剤、目ヤニ防止
剤、顔料、酸化防止剤、耐侯性改良剤、帯電防止
剤、可塑剤及び顔料等の分散剤を含有することも
できる。

また、本発明のマスターバツチ組成物は、マト
リツクス樹脂が、PS、ABS、ポリカーボネート、
変性PPO、PPO、アクリロニトリル−スチレン
樹脂、６ナイロン、６・６ナイロン、PBT、
PET等のときに特に良好な結果が得られる。

実施例 １ JIS K6760で測定したMFRが80ｇ／10分の
EVAにスチレンモノマーを50重量％グラフト重
合して得られた改質重合体を平均粒径約80μに冷
凍粉砕したパウダー100重量部に対してアゾジカ
ルボンアミド20重量部をスーパーミキサーにてド
ライブレンドし、40mm径押出機にて混練押出して
発泡剤マスターバツチを製造した。

混練押出条件は、シリンダー温度105℃〜130
℃、ダイス温度は130℃、スクリユー回転数は
50rpmであつた。

実験の結果、シリンダー温度の上昇もなく、発
泡剤の分解抑制が可能であり、スクリユーモータ
ーの電流も10〜11Aと通常運転域にあり、容易に
製造することができた。

比較例 １ JIS K6870で測定したMFR30ｇ／10分のポリ
スチレンを平均粒径約80μに冷凍粉砕したパウダ
ー100重量部に対し、アゾジカルボンアミド20重
量部をスーパーミキサーにてドライブブレンドし
て実施例１と同条件にて発泡剤マスターバツチの
製造を試みた。

実験の結果、スクリユートルクが大きく、スク
リユーモータの電流が規格量を越えて良好に製造
できなかつた。

又、スクリユー回転数を10rpmに落しても同じ
であつた。

実施例 ２ 実施例１で使用した改質重合体パウダー60重量
％とMFR40ｇ／10分、平均粒径約150μの低密度
PE40重量％とをスーパーミキサーにてドライブ
レンドしたもの100重量部に対し、アゾジカルボ
ンアミドを10重量部、20重量部、30重量部の各々
添加し、実施例１と同条件で発泡剤マスターバツ
チの製造を試みた。

どの場合も発泡剤を分解させることなく製造す
ることが可能であつた。

得られたマスターバツチ中のアゾジカルボンア
ミドの分散も良好であつた。

比較例 ２ 比較例１でのポリスチレンパウダー60重量％と
MFR40ｇ／10分、平均粒径約150μの低密度PE40
重量％とをスーパーミキサーにてドライブレンド
したもの100重量部に対し、アゾジカルボンアミ
ド10重量部、20重量部、30重量部の各々添加して
発泡剤マスターバツチの製造を試みた。

製造条件は比較例１の結果を参考にし、シリン
ダー温度120〜160℃、ダイス温度150℃、スクリ
ユー回転数は30rpmであつた。

発泡剤添加濃度が10重量部の時は若干発泡した
（密度0.670ｇ／cm³）マスターバツチが得られた。

濃度を20重量部、30重量部に増した実験では剪
断発熱も大きくなり、得られたマスターバツチの
発泡度合も大きくなつた。

いずれの濃度においても、良好なマスターバツ
チを得ることができなかつた。

応用例 １ JIS K6870でのMFR23ｇ／10分のポリスチレ
ン100重量部に対し、実施例２で得られた発泡剤
濃度20重量部のマスターバツチを４重量部添加し
た材料の射出低発泡成形を試みた。

製品形状は長さ×幅×厚み＝230×50×10（mm）
であり、成形条件は成形温度220℃、射出圧力600
Kg／cm²、射出速度1sec／shot、金型温度50℃とし
た。

得られた発泡体は密度0.720ｇ／cm³で均一微細
の気泡を有する外観良好なる発泡体であつた。

応用例 ２ JIS K6870でのMFR2.2ｇ／cm³のポリスチレン
100重量部に対し、実施例２で得られた発泡剤濃
度20重量部のマスターバツチを３重量部添加し、
50mm径押出機でシート成形を試みた。

製品形状は幅×厚み＝300×1.7（mm）であり、
成形条件は成形温度215℃、スクリユー回転数
90rpm、引取りスピード80cm／分であつた。得ら
れた発泡体は密度0.44ｇ／cm³で均一微細の気泡を
有する外観良好な発泡シートであつた。

比較応用例 １ 応用例１で使用したのと同じポリスチレン100
重量部に対し、比較例２で得られたアンジカルボ
ンアミドの配合量が10重量部の発泡剤マスターバ
ツチを５重量部添加した材料を用いて応用例１と
同様にして射出低発泡を試みた。

得られた発泡体は密度0.860ｇ／cm³で、表面に
デラミネーシヨンが発生した外観不良の発泡体で
あつた。

実施例 ３ JIS K6870で測定したMFRが40ｇ／10分の低
密度ポリエチレンにスチレンモノマーを50重量％
グラフト重合して得られた改質重合体を平均粒径
約95μに冷凍粉砕したパウダー100重量部に対し、
クエン酸モノナトリウムとNaHCO₃との１：３
モル比混合物である発泡剤（三菱油化フアイン社
製品；ハイドロセロール）20重量部をスーパーミ
キサーにてドライブブレンドし、40mm径押出機に
て混練造粒して発泡マスターバツチを製造した。

混練条件は、シリンダー温度90〜110℃、ダイ
ス温度125℃、スクリユー回転数は50rpmであつ
た。

実験の結果、発泡剤の分解を抑制した良好な発
泡剤マスターバツチを得ることができた。

応用例 ３ ゼネラル・エレクトリツク社製変性PPO
（FN215）100重量部に対し、実施例３で製造し
た発泡剤マスターバツチを４重量部添加した材料
の射出低発泡成形を試みた。

成形条件は、成形温度240℃、射出圧力800Kg／
cm³、射出速度1sec／shot、金属温度60℃とした。

得らた発泡体は密度0.915ｇ／cm³で均一微細な
気泡を有する、表面にスワールマークの少ない外
観良好な発泡体であつた。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ (A)エチレン重合体樹脂と芳香族ビニルモノマ
   ーとをグラフト重合条件に付して得られる芳香族
   ビニルモノマー単位含有量が５〜70重量％の改質
   樹脂100〜20重量％およびエチレン重合体樹脂０
   〜80重量％からなる樹脂成分100重量部と、(B)化
   学発泡剤１〜50重量部とからなることを特徴とす
   る発泡剤マスターバツチ用樹脂組成物。