JP2008266583A - カーボン含有改質ポリスチレン系樹脂粒子、発泡性カーボン含有改質ポリスチレン系樹脂粒子、カーボン含有改質ポリスチレン系樹脂発泡粒子、カーボン含有改質ポリスチレン系樹脂発泡成形体およびこれらの製造方法 - Google Patents
カーボン含有改質ポリスチレン系樹脂粒子、発泡性カーボン含有改質ポリスチレン系樹脂粒子、カーボン含有改質ポリスチレン系樹脂発泡粒子、カーボン含有改質ポリスチレン系樹脂発泡成形体およびこれらの製造方法 Download PDFInfo
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Abstract
【解決手段】カーボン含有ポリプロピレン系樹脂を含有し、前記カーボン含有ポリプロピレン系樹脂100質量部に対して、ポリスチレン系樹脂を100質量部以上400質量部未満含有し、かつ、ATR法赤外分光分析により測定された粒子中心部の赤外線吸収スペクトルから得られる698cm−1および1376cm−1における吸光度比(D698/D1376)より算出される粒子中心部のポリスチレン系樹脂比率が、粒子全体のポリスチレン系樹脂比率に対して1.2倍以上であるカーボン含有改質ポリスチレン系樹脂粒子。
【選択図】なし
Description
一方、ポリプロピレン系樹脂からなる発泡成形体は、耐薬品性および耐衝撃性に優れていることが知られている。そのためこの発泡成形体は、自動車関連部品に用いられている。しかし、ポリプロピレン系樹脂は発泡ガスの保持性に劣ることから、発泡成形条件を精密に制御する必要があるため、製造コストが高くつくという問題点がある。加えて、ポリスチレン系樹脂発泡成形体に比して剛性が劣る問題点もある。
前記ポリスチレン系樹脂とポリプロピレン系樹脂の問題点を解決するために、剛性および発泡成形性の良好なポリスチレン系樹脂と、耐薬品性および耐衝撃性の良好なポリプロピレン系樹脂とを複合化した発泡成形体が提案されている(例えば、特許文献1、2参照)。
ところが、このカーボンは、スチレン系単量体の重合遅延や重合未完を生じさせることが知られている。この課題に対して、三級アルコキシラジカルを発生する重合開始剤を主成分とする重合開始剤を使用して、黒色スチレン改質ポリエチレン系樹脂発泡粒子を得る方法が開示されている(例えば、特許文献3、4参照)。
特許文献3には、重合開始剤として、ジクミルパーオキサイド、n−ブチル−4,4−ビス(t−ブチルパーオキサイド)バハレート、1,1−ビス(t−ブチルパーオキシ)−3,3,5−トリメチルシクロヘキサンなどが具体的に挙げられている。
さらに、スチレン改質ポリエチレン系樹脂発泡粒子では、粒子表面にポリスチレンが多く存在すると、カーボンを添加しても十分な黒度が得られないが、特許文献3、4に開示された黒色スチレン改質ポリエチレン系樹脂発泡粒子は粒子表面にポリスチレンが多く存在するため、黒度が十分ではなかった。
前記カーボン含有ポリプロピレン系樹脂100質量部に対して、ポリスチレン系樹脂を100質量部以上400質量部未満含有し、かつ、ATR法赤外分光分析により測定された粒子中心部の赤外線吸収スペクトルから得られる698cm−1および1376cm−1における吸光度比(D698/D1376)より算出される粒子中心部のポリスチレン系樹脂比率が、粒子全体のポリスチレン系樹脂比率に対して1.2倍以上であるカーボン含有改質ポリスチレン系樹脂粒子を提供する。
得られた分散液を前記スチレン系単量体が実質的に重合しない温度に加熱して前記スチレン系単量体を前記カーボン含有ポリプロピレン系樹脂粒子に含浸させる工程と、
前記カーボン含有ポリプロピレン系樹脂粒子の融点をT℃としたとき、(T−10)℃〜(T+20)℃の温度で、前記スチレン系単量体の第1の重合を行う工程と、
前記第1の重合工程に続いて、スチレン系単量体と、重合開始剤とを加え、かつ、(T−25)℃〜(T+10)℃の温度とすることにより、前記カーボン含有ポリプロピレン系樹脂粒子への前記スチレン系単量体の含浸および第2の重合を行う工程とを有するカーボン含有改質ポリスチレン系樹脂粒子の製造方法を提供する。
本発明の発泡性カーボン含有改質ポリスチレン系樹脂粒子は、前述したカーボン含有改質ポリスチレン系樹脂粒子に発泡剤を含浸させてなるものなので、剛性、発泡成形性、耐薬品性、耐熱性および黒度に優れた発泡成形体の製造に適した発泡性カーボン含有改質ポリスチレン系樹脂粒子を提供することができる。
本発明のカーボン含有改質ポリスチレン系樹脂発泡粒子は、前述した発泡性カーボン含有改質ポリスチレン系樹脂粒子を予備発泡させてなるものなので、剛性、発泡成形性、耐薬品性、耐熱性および黒度に優れた発泡成形体の製造に適したカーボン含有改質ポリスチレン系樹脂発泡粒子を提供することができる。
本発明のカーボン含有改質ポリスチレン系樹脂発泡成形体は、前述したカーボン含有改質ポリスチレン系樹脂発泡粒子を型内に充填し発泡成形したものなので、剛性、発泡成形性、耐薬品性、耐熱性および黒度に優れたカーボン含有改質ポリスチレン系樹脂発泡成形体を提供することができる。
本発明の発泡性カーボン含有改質ポリスチレン系樹脂粒子の製造方法は、前述したカーボン含有改質ポリスチレン系樹脂粒子に発泡剤を含浸させて発泡性カーボン含有改質ポリスチレン系樹脂粒子を製造するものなので、剛性、発泡成形性、耐薬品性、耐熱性および黒度に優れた発泡成形体の製造に適した発泡性カーボン含有改質ポリスチレン系樹脂粒子を提供することができる。
本発明のカーボン含有改質ポリスチレン系樹脂発泡粒子の製造方法は、前述した発泡性カーボン含有改質ポリスチレン系樹脂粒子を予備発泡してカーボン含有改質ポリスチレン系樹脂発泡粒子を製造するものなので、剛性、発泡成形性、耐薬品性、耐熱性および黒度に優れた発泡成形体の製造に適したカーボン含有改質ポリスチレン系樹脂発泡粒子を提供することができる。
本発明のカーボン含有改質ポリスチレン系樹脂発泡成形体の製造方法は、前述したカーボン含有改質ポリスチレン系樹脂発泡粒子を型内に充填し発泡成形してカーボン含有改質ポリスチレン系樹脂発泡成形体を製造するものなので、剛性、発泡成形性、耐薬品性、耐熱性および黒度に優れたカーボン含有改質ポリスチレン系樹脂発泡成形体を提供することができる。
ポリプロピレン系樹脂に含有させる前において、カーボン(原料カーボン)は、粒子状であることが好ましく、原料カーボンの平均粒径は、通常、5nm〜100nmが好適であり、さらに好ましくは、15nm〜35nmである。なお、原料カーボンの粒径は、平均粒子径を意味し、平均粒子径は、電子顕微鏡による算術平均である。本発明に用いられるカーボンブラックを特徴づける平均粒子径は、カーボンブラックの集合体を構成する小さな球状(微結晶による輪郭を有し、分離できない)成分を電子顕微鏡写真にて測定、算出した粒子の直径の平均のことである。
カーボン含有改質ポリスチレン系樹脂粒子中のカーボンの配合量が1質量%未満であれば、得られる発泡成形体が十分な黒色を呈することができないため好ましくない。一方、カーボンの配合量が8質量%を超えると、カーボン含有改質ポリスチレン系樹脂粒子から得られる発泡成形体の嵩発泡倍数が低下するだけでなく、機械的強度も低下するため好ましくない。
難燃剤助は、カーボン含有改質ポリスチレン系樹脂粒子100質量部に対して、0.1〜3質量部の範囲とされる。好ましい難燃助剤の配合量は、0.5〜2.5質量部であり、1〜2質量部がより好ましい。難燃助剤の配合量が0.1質量部より少ないと、予備発泡粒子を二次発泡させて得られる発泡成形体の自己消火性が低下するため好ましくない。一方、難燃剤の配合量が3質量部より多いと、予備発泡粒子を二次発泡させて得られる発泡成形体の加熱寸法変化が大きくなるため好ましくない。
無機系の顔料としては、例えば、黄鉛、亜鉛黄、バリウム黄などのクロム酸塩、紺青などのフェロシアン化物、カドミウムイエロー、カドミウムレッドなどの硫化物、鉄黒、紅殻などの酸化物、群青などのケイ酸塩、酸化チタンなどが挙げられる。
また、有機系の顔料としては、例えば、モノアゾ顔料、ジスアゾ顔料、アゾレーキ、縮合アゾ顔料、キレートアゾ顔料などのアゾ顔料、フタロシアニン系、アントラキノン系、ペリレン系、ペリノン系、チオインジゴ系、キナクリドン系、ジオキサジン系、イソインドリノン系、キノフタロン系などの多環式顔料などが挙げられる。
このポリスチレン系の樹脂の比率が400質量部より多いと、予備発泡粒子を二次発泡させて得られる発泡成形体の耐薬品性および耐熱性が低下するため好ましくない。一方、配合量が100質量部より少ないと、予備発泡粒子を二次発泡させて得られる発泡成形体の剛性が低下するため好ましくない。
なお、粒子の表面とは、表面から深さ数μmまでの領域を含む「表層」のことである。
検量線の作成条件は、以下の方法による。
まず、組成割合(ポリスチレン系樹脂/ポリプロピレン系樹脂)が下記比率になるようにポリスチレン系樹脂およびポリプロピレン系樹脂を合計2g精秤する。
これを小型射出成形機にて下記条件下に加熱混練して、直径が25mmでかつ高さが2mmの円柱状に成形することによって標準試料が得られる。
なお、小型射出成形機としては、例えば、CSI社から商品名「CS−183」で販売されているものを用いることができる。
組成割合(ポリスチレン系樹脂/ポリプロピレン系樹脂;質量比):
0/10、1/9、2/8、3/7、4/6、5/5、6/4、7/3、8/2、9/1、10/0
上記比率の標準試料の吸光度比を測定し、ポリスチレン系樹脂比率(質量%)と吸光度比(D698/D1376)の関係をグラフ化することで、図1の検量線が得られる。
図1において、ポリスチレン系樹脂比率が40質量%以下の場合、検量線は下記の式(1)で近似される。
Y=−2.5119X2+22.966X …(1)
また、図1において、ポリスチレン系樹脂比率が40質量%以上の場合、検量線は下記の式(2)で近似される。
Y=27.591Ln(X)+16.225 …(2)
(A)分散剤を含む水性懸濁中に、カーボン含有ポリプロピレン系樹脂粒子100質量部と、スチレン系単量体100質量部以上400質量部未満と、重合開始剤とを分散させる工程、
(B)得られた分散液を前記スチレン系単量体が実質的に重合しない温度に加熱して前記スチレン系単量体を前記カーボン含有ポリプロピレン系樹脂粒子に含浸させる工程、
(C)前記カーボン含有ポリプロピレン系樹脂粒子の融点をT℃としたとき、(T−10)℃〜(T+20)℃の温度で、前記スチレン系単量体の第1の重合を行う工程、
(D)前記第1の重合工程に続いて、スチレン系単量体と、重合開始剤とを加え、かつ、前記カーボン含有ポリプロピレン系樹脂粒子の融点をT℃としたとき、(T−25)℃〜(T+10)℃の温度とすることにより、前記カーボン含有ポリプロピレン系樹脂粒子への前記スチレン系単量体の含浸および第2の重合を行う工程。
なお、この(A)〜(D)の各工程は、スチレン系単量体を原料としてビーズ状のポリスチレン系樹脂粒子を製造するポリスチレン系樹脂の懸濁重合法またはシード重合法などの周知の重合方法を実施する際に用いられるオートクレーブ重合装置などを用いて実施できるが、使用する製造装置はこれに限定されない。
また、前記(A)工程において、カーボン含有ポリプロピレン系樹脂としては、融点が120℃〜145℃であるものが好適である。
この含浸温度が前記範囲未満であると、スチレン系単量体の含浸が不十分となってポリスチレンの重合粉末が生成されるので、好ましくない。一方、含浸温度が前記範囲を超えると、スチレン系単量体がカーボン含有ポリプロピレン系樹脂粒子に十分含浸される前に重合してしまうので、好ましくない。
前記温度範囲で重合を行うことにより、樹脂粒子中心部は、ポリスチレン系樹脂の存在量が多く(つまり、表層にカーボン含有ポリプロピレン系樹脂の存在量が多い)、その結果として、ポリプロピレン系樹脂とポリスチレン系樹脂のそれぞれの長所が生かされ、剛性、発泡成形性、耐薬品性、耐熱性および黒度に優れたカーボン含有改質ポリスチレン系樹脂粒子を提供することができる。
重合温度が前記温度範囲より低くなると、得られる樹脂粒子中心部にポリスチレン系樹脂の存在量が少なく、良好な物性を示す樹脂粒子や発泡成形体が得られない。また、重合温度が前記温度範囲より高くなると、スチレン系単量体がカーボン含有ポリプロピレン系樹脂粒子に十分含浸される前に重合が開始してしまうので、良好な物性を示す樹脂粒子や発泡成形体が得られない。また、耐熱性に優れた高価格の重合設備が必要になる。
また、前記(D)工程(第2の重合)において、前記第2の重合中の樹脂粒子、もしくは、前記第2の重合終了後の樹脂粒子に、難燃剤を含浸させることが好ましい。難燃剤を投入する際の投入温度は、30℃〜90℃の範囲が好ましく、50℃〜70℃の範囲がより好ましい。投入した後、難燃剤を含浸させる際の含浸温度は、難燃剤の融点をt℃としたとき、t℃〜(t+30)℃の範囲が好ましい。t℃より低いと難燃剤がカーボン含有改質ポリスチレン系樹脂粒子に十分含浸されないおそれがあり、(t+30)℃より高いと耐熱性に優れた高価格の重合設備が必要となる。
帯電防止剤としては、ポリオキシエチレンアルキルフェノールエーテル、ステアリン酸モノグリセリドなどが挙げられる。展着剤としては、ポリブテン、ポリエチレングリコール、シリコンオイルなどが挙げられる。なお、前記表面処理剤の総添加量は、改質ポリスチレン系樹脂粒子100質量部に対して0.01〜2.0質量部が好ましい。
この予備発泡の加熱条件や予備発泡に用いる装置は、従来のポリスチレン系樹脂予備発泡粒子の製造の場合と同等とすることができる。例えば、予備発泡装置内で、水蒸気圧0.5〜4.0kg/cm2G程度(約0.05〜0.4MPa)の雰囲気下、発泡性カーボン含有改質ポリスチレン系樹脂粒子を加熱することによって得ることができる。加熱時間は一般に20〜120秒程度である。
また、この嵩密度を嵩発泡倍数で表すと、嵩発泡倍数(倍)=1/嵩密度(g/cm3)であることから、この予備発泡粒子は5〜60(倍)の嵩発泡倍数を有し、好ましい嵩発泡倍数は10〜50(倍)であり、より好ましい嵩発泡倍数は20〜40(倍)である。
前述した予備発泡粒子を発泡成形体とするには、前述した予備発泡粒子を通常24時間程度保持して熟成させ、その後、予備発泡粒子を成形型のキャビティ内に充填し、加熱して型内発泡成形させ、予備発泡粒子同士を融着一体化させることによって所望形状を有する発泡成形体を得ることができる。この型内発泡成形は、例えば、蒸気圧0.5〜4.5kg/cm2G程度(約0.05〜0.45MPa)の水蒸気を成形型内に導入することによって行うことができる。
該発泡成形体の密度が0.0166g/cm3より小さいと、予備発泡粒子を発泡させて得られる発泡成形体の強度が低下するため好ましくない。一方、発泡成形体の密度が0.2g/cm3より大きいと、予備発泡粒子を発泡させて得られる発泡成形体の質量が増加するので好ましくない。また、この密度を発泡倍数で示すと、発泡倍数(倍)=1/密度(g/cm3)であることから、この発泡成形体は5〜60(倍)の発泡倍数を有し、好ましい発泡倍数は10〜50(倍)であり、より好ましい発泡倍数は20〜40(倍)である。
なお、収縮率は小さい程望ましいので、その下限値を特に設ける必要はない。例えば、収縮率の下限値は0であることが望ましい。
JIS K7122:1987「プラスチックの転移熱測定方法」記載の方法により測定した。すなわち、示差走査熱量計装置DSC220型(セイコー電子工業社製)を用い、測定容器に試料を7mg充填して、窒素ガス流量30ml/minのもと、室温から220℃の間で10℃/minの昇・降温スピードにより昇温、降温、昇温を繰り返し、2回目の昇温時のDSC曲線の融解ピーク温度を融点とした。また、融解ピークが2つ以上ある場合は、低い側のピーク温度を融点とした。
予備発泡粒子の嵩密度は下記の要領で測定した。
まず、予備発泡粒子を500cm3、メスシリンダ内に500cm3の目盛りまで充填した。なお、メスシリンダを水平方向から目視し、予備発泡粒子が一粒でも500cm3の目盛りに達しているものがあれば、その時点で予備発泡粒子のメスシリンダ内への充填を終了した。
次に、メスシリンダ内に充填した予備発泡粒子の質量を小数点以下2位の有効数字で秤量し、その質量をW(g)とした。
そして、下記の式により予備発泡粒子の嵩密度を算出した。
嵩密度(g/cm3)=W/500
予備発泡粒子の嵩発泡倍数は、次式により算出した。
嵩発泡倍数(倍)=1/密度(g/cm3)
発泡成形体の密度は下記の要領で測定した。
JIS K7122:1999「発泡プラスチック及びゴム−見掛け密度の測定」記載の方法で測定した。
50cm3以上(半硬質および軟質材料の場合は100cm3以上)の試験片を材料の元のセル構造を変えない様に切断し、その質量を測定し、次式により算出した。
密度(g/cm3)=試験片質量(g)/試験片体積(cm3)
試験片状態調節、測定用試験片は、成形後72時間以上経過した試料から切り取り、23℃±2℃×50%±5%または27℃±2℃×65%±5%の雰囲気条件に16時間以上放置したものである。
発泡成形体の発泡倍数は、次式により算出した。
発泡倍数(倍)=1/密度(g/cm3)
加熱寸法変化率はJIS K 6767:1999K「発泡プラスチック−ポリエチレン−試験方法」記載のB法にて測定した。
試験片は150×150×原厚み(mm)として、その中央部に縦および横方向にそれぞれ互いに平行に3本の直線を50mm間隔になるよう記入し、80℃の熱風循環式乾燥機の中に22時間置いた後に取出し、標準状態の場所に1時間放置後、縦および横線の寸法を下記式によって測定した。
S=(L1−L0)/L0×100
式中、Sは加熱寸法変化率(%)、L1は加熱後の平均寸法(mm)、L0は初めの平均寸法(mm)をそれぞれ表す。
加熱寸法変化率Sは、以下の基準で評価した。
○:0≦S<1;寸法変化率が低く、寸法の安定性が良好であった。
△:1≦S<5;寸法の変化がみられるものの、実用上使用可能であった。
×:S≧5;寸法の変化が著しくみられ、実用上使用不可能であった。
発泡成形体から縦100mm×横100mm×厚み20mmの平面長方形状の板状試験片を切り出し、23℃、湿度50%の条件下で24時間放置した。なお、試験片の上面全面が発泡成形体の表面から形成されるように試験片を発泡成形体から切り出した。
次に、薬品としてガソリン1gを均一に塗布し、23℃、湿度50%の条件で60分放置した。
その後、試験片の上面から薬品を拭き取り、試験片の上面を目視観察して下記基準に基づいて判断した。
○:良好 変化なし
△:やや悪い 表面軟化
×:悪い 表面陥没(収縮)
色合いの評価として、成形体表面層のL値を、JIS K7105「プラスチックの光学的特性試験方法」に準拠した反射法にて、色差計(日本電色工業社製、商品名「ND−1001DP(積分球方式)」)を用いて測定した。
測定モードをLabとしてL値を測定した。なお、測定面積を30mmφとした。
上記L値の測定結果より、黒度の評価を以下のようにして行った。
○:L値が0以上20以下である。
△:L値が20を超え25以下である。
×:L値が25を超え100以下である。
また、成形体表面を目視観察して下記基準に基づいて色ムラを判断した。
○:成形体の色合は全体的に均一であった。
△:成形体の一部において色合が不均一であった。
×:成形体の色合が全体的に不均一であった。
吸光度比(D698/D1376)は下記の要領で測定した。
すなわち、無作為に選択した10個の各予備発泡粒子の粒子中心部または表面を、ATR法赤外分光分析を行なって赤外線吸収スペクトルを得た。
ここで、粒子中心部の測定では、各予備発泡粒子を二等分(例えば、粒径5mmの予備発泡粒子を2.5±0.5mmに切断する。)し、さらにその切断面の中心(少なくとも円の中心から1/4より内側)にATRプリズムを密着させて測定した。
また、表面の測定では、各予備発泡粒子の表面にATRプリズムを密着させて測定する。
各赤外線吸収スペクトルから吸光度比(D698/D1376)をそれぞれ算出し、最小の吸光度比と最大の吸光度比を除外した。そして、残余の8個の吸光度比の相加平均を吸光度比(D698/D1376)とした。なお、吸光度比(D698/D1376)は、例えば、Nicolet社(現在の社名:Thermofisher社)から商品名「フーリエ変換赤外分光光度計 MAGMA560」で販売されている測定装置を用いて測定した。
ポリスチレン系樹脂比率(質量%)は、前述の検量線に基づいて、吸光度比(D698/D1376)から算出した。
吸光度比(D698/D1376)は下記の要領で測定した。
すなわち、予備発泡粒子を加熱温度200℃〜250℃で加熱減容し、冷却した後に粉砕し、粉砕物を2g精秤した。
この粉砕物を小型射出成形機にて下記条件下に加熱混練して、直径が25mmでかつ高さが2mmの円柱状に成形することによって測定試料を得た。
なお、小型射出成形機としては、例えば、CSI社から商品名「CS−183」で販売されているものを用いた。
射出成形条件:加熱温度200℃〜250℃、混練時間10分 測定試料の表面を、ATR法赤外分光分析を行なって赤外吸収スペクトルを得た。
各赤外吸収スペクトルから吸光度比(D698/D1376)を算出した。なお、吸光度比(D698/D1376)は、例えば、Nicolet社(現在の社名:Thermofisher社)から商品名「フーリエ変換赤外分光光度計 MAGMA560」で販売されている測定装置を用いて測定した。
ポリスチレン系樹脂比率(質量%)は、前述の検量線に基づいて、吸光度比(D698/D1376)から算出した。
燃焼速度は、米国自動車安全基準FMVSS 302に準拠した方法で測定した。
試験片は、発泡倍数30倍、350mm×100mm×12mm(厚み)とし、少なくとも350mm×100mmの二面には表皮が存在するものとした。
発泡倍数30倍の発泡成形体において燃焼速度が80mm/min以下であれば自動車室内の構造部材として良好に用いることができるので、燃焼速度は、以下の基準で評価した。
○:燃焼速度80mm/min以下であり良好である。
×:燃焼速度80mm/minを超えており不良である。
ポリプロピレン系樹脂(プライムポリマー社製、商品名「F−744NP」、融点:140℃)1880gと、ファーネスブラック(三菱化学社製、商品名「#900」)120gを混合し、この混合物を押出機に供給して溶融混練してストランドカットにより造粒ペレット化することにより、ポリプロピレン系樹脂に、ファーネスブラックを6質量%含有させた球状(卵状)のカーボン含有ポリプロピレン系樹脂粒子を得た。
このときのカーボン含有ポリプロピレン系樹脂粒子を100粒あたり80mg、平均粒子径約1mmに調整した。
次に、撹拌機付5Lオートクレーブに、前記カーボン含有ポリプロピレン系樹脂粒子800gを入れ、水性媒体として純水2kg、ピロリン酸マグネシウム20g、ドデシルベンゼンスルホン酸ソーダ0.5gを加え、撹拌して水性媒体中に懸濁させ、10分間保持し、その後60℃に昇温して水系懸濁液とした。
次に、この懸濁液中にジクミルパーオキサイド0.8gを溶解させたスチレン単量体400gを30分で滴下した。滴下後30分保持し、カーボン含有ポリプロピレン系樹脂粒子にスチレン単量体を吸収させた。
次に、反応系の温度をカーボン含有ポリプロピレン系樹脂粒子の融点よりも5℃低い135℃に昇温して2時間保持し、スチレン単量体をカーボン含有ポリプロピレン系樹脂粒子中で重合(第1の重合)させた。
次に、第1の重合の反応液をカーボン含有ポリプロピレン系樹脂粒子の融点より20℃低い120℃にして、この懸濁液中に、ドデシルベンゼンスルホン酸ソーダ1.5gを加えた後、重合開始剤としてジクミルパーオキサイド3.6gを溶解したスチレン単量体800gを4時間かけて滴下し、カーボン含有ポリプロピレン系樹脂粒子に吸収させながら重合(第2の重合)を行った。
この滴下終了後、120℃で1時間保持した後に140℃に昇温し3時間保持して重合を完結し、カーボン含有改質ポリスチレン系樹脂粒子を得た。
次に、常温まで冷却し、該樹脂粒子を5Lオートクレーブから取り出した。取り出し後のカーボン含有改質ポリスチレン系樹脂粒子2kgと水2Lを再び撹拌機付5Lオートクレーブに投入し、発泡剤としてブタン300gを撹拌機付5Lオートクレーブに注入した。注入後、70℃に昇温し、4時間撹拌を続けた。
その後、常温まで冷却して5Lオートクレーブから取り出し、脱水乾燥した後に発泡性カーボン含有改質ポリスチレン系樹脂粒子を得た。
次に、得られた発泡性カーボン含有改質ポリスチレン系樹脂粒子を嵩発泡倍数30倍に予備発泡させ、カーボン含有改質ポリスチレン系樹脂発泡粒子を得た。
そして、得られたカーボン含有改質ポリスチレン系樹脂発泡粒子を用いて、吸光度の測定を行い、ポリスチレン系樹脂比率を算出した。
また、得られたカーボン含有改質ポリスチレン系樹脂発泡粒子を1日間室温に放置した後、400mm×300mm×50mmの大きさのキャビティを有する成形型の該キャビティ内に充填し、成形型に0.20MPaの水蒸気を50秒間導入して加熱し、その後、発泡成形体の最高面圧が0.001MPaに低下するまで冷却して、発泡成形体を得た。
この成形条件により外観、融着とも良好な発泡成形体を得た。
そして、得られたカーボン含有改質ポリスチレン系樹脂発泡成形体を用いて、発泡倍数、加熱寸法変化率、耐薬品性、黒度の測定を行った。
ポリプロピレン系樹脂(プライムポリマー社製、商品名「F−744NP」、融点:140℃)1880gと、ファーネスブラック(三菱化学社製、商品名「#900」)120gを混合し、この混合物を押出機に供給して溶融混練してストランドカットにより造粒ペレット化することにより、ポリプロピレン系樹脂に、ファーネスブラックを6質量%含有させた球状(卵状)のカーボン含有ポリプロピレン系樹脂粒子を得た。
このときのカーボン含有ポリプロピレン系樹脂粒子を100粒あたり80mg、平均粒子径約1mmに調整した。
次に、撹拌機付5Lオートクレーブに、前記カーボン含有ポリプロピレン系樹脂粒子600gを入れ、水性媒体として純水2kg、ピロリン酸マグネシウム20g、ドデシルベンゼンスルホン酸ソーダ0.5gを加え、撹拌して水性媒体中に懸濁させ、10分間保持し、その後60℃に昇温して水系懸濁液とした。
次に、この懸濁液中にジクミルパーオキサイド0.6gを溶解させたスチレン単量体300gを30分で滴下した。滴下後30分保持し、カーボン含有ポリプロピレン系樹脂粒子にスチレン単量体を吸収させた。
次に、反応系の温度をカーボン含有ポリプロピレン系樹脂粒子の融点よりも5℃低い135℃に昇温して2時間保持し、スチレン単量体をカーボン含有ポリプロピレン系樹脂粒子中で重合(第1の重合)させた。
次に、第1の重合の反応液をカーボン含有ポリプロピレン系樹脂粒子の融点より20℃低い120℃にして、この懸濁液中に、ドデシルベンゼンスルホン酸ソーダ1.5gを加えた後、重合開始剤としてジクミルパーオキサイド4.2gを溶解したスチレン単量体1100gを5時間30分かけて滴下し、カーボン含有ポリプロピレン系樹脂粒子に吸収させながら重合(第2の重合)を行った。
この滴下終了後、120℃で1時間保持した後に140℃に昇温し3時間保持して重合を完結し、カーボン含有改質ポリスチレン系樹脂粒子を得た。
次に、常温まで冷却し、該樹脂粒子を5Lオートクレーブから取り出した。取り出し後のカーボン含有改質ポリスチレン系樹脂粒子2kgと水2Lを再び撹拌機付5Lオートクレーブに投入し、発泡剤としてブタン300gを撹拌機付5Lオートクレーブに注入した。注入後、70℃に昇温し、4時間撹拌を続けた。
その後、常温まで冷却して5Lオートクレーブから取り出し、脱水乾燥した後に発泡性カーボン含有改質ポリスチレン系樹脂粒子を得た。
次に、得られた発泡性カーボン含有改質ポリスチレン系樹脂粒子を嵩発泡倍数30倍に予備発泡させ、カーボン含有改質ポリスチレン系樹脂発泡粒子を得た。
そして、得られたカーボン含有改質ポリスチレン系樹脂発泡粒子を用いて、吸光度の測定を行い、ポリスチレン系樹脂比率を算出した。
次に、実施例1と同様にして、カーボン含有改質ポリスチレン系樹脂発泡成形体を得た。
そして、得られたカーボン含有改質ポリスチレン系樹脂発泡成形体を用いて、発泡倍数、加熱寸法変化率、耐薬品性、黒度の測定を行った。
ポリプロピレン系樹脂(プライムポリマー社製、商品名「F−744NP」、融点:140℃)1880gと、ファーネスブラック(三菱化学社製、商品名「#900」)120gを混合し、この混合物を押出機に供給して溶融混練してストランドカットにより造粒ペレット化することにより、ポリプロピレン系樹脂に、ファーネスブラックを6質量%含有させた球状(卵状)のカーボン含有ポリプロピレン系樹脂粒子を得た。
このときのカーボン含有ポリプロピレン系樹脂粒子を100粒あたり80mg、平均粒子径約1mmに調整した。
次に、撹拌機付5Lオートクレーブに、前記カーボン含有ポリプロピレン系樹脂粒子1000gを入れ、水性媒体として純水2kg、ピロリン酸マグネシウム20g、ドデシルベンゼンスルホン酸ソーダ0.5gを加え、撹拌して水性媒体中に懸濁させ、10分間保持し、その後60℃に昇温して水系懸濁液とした。
次に、この懸濁液中にジクミルパーオキサイド1.0gを溶解させたスチレン単量体500gを30分で滴下した。滴下後30分保持し、カーボン含有ポリプロピレン系樹脂粒子にスチレン単量体を吸収させた。
次に、反応系の温度をカーボン含有ポリプロピレン系樹脂粒子の融点よりも5℃低い135℃に昇温して2時間保持し、スチレン単量体をカーボン含有ポリプロピレン系樹脂粒子中で重合(第1の重合)させた。
次に、第1の重合の反応液をカーボン含有ポリプロピレン系樹脂粒子の融点より20℃低い120℃にして、この懸濁液中に、ドデシルベンゼンスルホン酸ソーダ1.5gを加えた後、重合開始剤としてジクミルパーオキサイド3gを溶解したスチレン単量体500gを2時間30分かけて滴下し、カーボン含有ポリプロピレン系樹脂粒子に吸収させながら重合(第2の重合)を行った。
この滴下終了後、120℃で1時間保持した後に140℃に昇温し3時間保持して重合を完結し、カーボン含有改質ポリスチレン系樹脂粒子を得た。
次に、常温まで冷却し、該樹脂粒子を5Lオートクレーブから取り出した。取り出し後のカーボン含有改質ポリスチレン系樹脂粒子2kgと水2Lを再び撹拌機付5Lオートクレーブに投入し、発泡剤としてブタン300gを撹拌機付5Lオートクレーブに注入した。注入後、70℃に昇温し、4時間撹拌を続けた。
その後、常温まで冷却して5Lオートクレーブから取り出し、脱水乾燥した後に発泡性カーボン含有改質ポリスチレン系樹脂粒子を得た。
次に、得られた発泡性カーボン含有改質ポリスチレン系樹脂粒子を嵩発泡倍数30倍に予備発泡させ、カーボン含有改質ポリスチレン系樹脂発泡粒子を得た。
そして、得られたカーボン含有改質ポリスチレン系樹脂発泡粒子を用いて、吸光度の測定を行い、ポリスチレン系樹脂比率を算出した。
次に、実施例1と同様にして、カーボン含有改質ポリスチレン系樹脂発泡成形体を得た。
そして、得られたカーボン含有改質ポリスチレン系樹脂発泡成形体を用いて、発泡倍数、加熱寸法変化率、耐薬品性、黒度の測定を行った。
ポリプロピレン系樹脂(プライムポリマー社製、商品名「F−744NP」、融点:140℃)1940gと、ファーネスブラック(三菱化学社製、商品名「#900」)60gを混合し、この混合物を押出機に供給して溶融混練してストランドカットにより造粒ペレット化することにより、ポリプロピレン系樹脂に、ファーネスブラックを3質量%含有させた球状(卵状)のカーボン含有ポリプロピレン系樹脂粒子を得た。
このときのカーボン含有ポリプロピレン系樹脂粒子を100粒あたり80mg、平均粒子径約1mmに調整した。
以下、実施例1と同様にして、カーボン含有改質ポリスチレン系樹脂発泡粒子を得た後、このカーボン含有改質ポリスチレン系樹脂発泡粒子を用いて、吸光度の測定を行い、ポリスチレン系樹脂比率を算出した。
次に、実施例1と同様にして、カーボン含有改質ポリスチレン系樹脂発泡成形体を得た。
そして、得られたカーボン含有改質ポリスチレン系樹脂発泡成形体を用いて、発泡倍数、加熱寸法変化率、耐薬品性、黒度の測定を行った。
ポリプロピレン系樹脂(プライムポリマー社製、商品名「F−744NP」、融点:140℃)1840gと、ファーネスブラック(三菱化学社製、商品名「#900」)160gを混合し、この混合物を押出機に供給して溶融混練してストランドカットにより造粒ペレット化することにより、ポリプロピレン系樹脂に、ファーネスブラックを8質量%含有させた球状(卵状)のカーボン含有ポリプロピレン系樹脂粒子を得た。
このときのカーボン含有ポリプロピレン系樹脂粒子を100粒あたり80mg、平均粒子径約1mmに調整した。
以下、実施例1と同様にして、カーボン含有改質ポリスチレン系樹脂発泡粒子を得た後、このカーボン含有改質ポリスチレン系樹脂発泡粒子を用いて、吸光度の測定を行い、ポリスチレン系樹脂比率を算出した。
次に、実施例1と同様にして、カーボン含有改質ポリスチレン系樹脂発泡成形体を得た。
そして、得られたカーボン含有改質ポリスチレン系樹脂発泡成形体を用いて、発泡倍数、加熱寸法変化率、耐薬品性、黒度の測定を行った。
ポリプロピレン系樹脂(プライムポリマー社製、商品名「F−744NP」、融点:140℃)1880gと、ファーネスブラック(三菱化学社製、商品名「MA230」)120gを混合し、この混合物を押出機に供給して溶融混練してストランドカットにより造粒ペレット化することにより、ポリプロピレン系樹脂に、ファーネスブラックを6質量%含有させた球状(卵状)のカーボン含有ポリプロピレン系樹脂粒子を得た。
このときのカーボン含有ポリプロピレン系樹脂粒子を100粒あたり80mg、平均粒子径約1mmに調整した。
以下、実施例1と同様にして、カーボン含有改質ポリスチレン系樹脂発泡粒子を得た後、このカーボン含有改質ポリスチレン系樹脂発泡粒子を用いて、吸光度の測定を行い、ポリスチレン系樹脂比率を算出した。
次に、実施例1と同様にして、カーボン含有改質ポリスチレン系樹脂発泡成形体を得た。
そして、得られたカーボン含有改質ポリスチレン系樹脂発泡成形体を用いて、発泡倍数、加熱寸法変化率、耐薬品性、黒度の測定を行った。
ポリプロピレン系樹脂(サンアロマー社製、商品名「PC540R」、融点:132℃)1880gと、ファーネスブラック(三菱化学社製、商品名「#900」)120gを混合し、この混合物を押出機に供給して溶融混練してストランドカットにより造粒ペレット化することにより、ポリプロピレン系樹脂に、ファーネスブラックを6質量%含有させた球状(卵状)のカーボン含有ポリプロピレン系樹脂粒子を得た。
このときのカーボン含有ポリプロピレン系樹脂粒子を100粒あたり80mg、平均粒子径約1mmに調整した。
次に、撹拌機付5Lオートクレーブに、前記カーボン含有ポリプロピレン系樹脂粒子800gを入れ、水性媒体として純水2kg、ピロリン酸マグネシウム20g、ドデシルベンゼンスルホン酸ソーダ0.5gを加え、撹拌して水性媒体中に懸濁させ、10分間保持し、その後60℃に昇温して水系懸濁液とした。
次に、この懸濁液中にジクミルパーオキサイド0.8gを溶解させたスチレン単量体400gを30分で滴下した。滴下後30分保持し、カーボン含有ポリプロピレン系樹脂粒子にスチレン単量体を吸収させた。
次に、反応系の温度をカーボン含有ポリプロピレン系樹脂粒子の融点よりも8℃高い140℃に昇温して2時間保持し、スチレン単量体をカーボン含有ポリプロピレン系樹脂粒子中で重合(第1の重合)させた。
次に、第1の重合の反応液をカーボン含有ポリプロピレン系樹脂粒子の融点より7℃低い125℃にして、この懸濁液中に、ドデシルベンゼンスルホン酸ソーダ1.5gを加えた後、重合開始剤としてジクミルパーオキサイド3.6gを溶解したスチレン単量体800gを4時間かけて滴下し、カーボン含有ポリプロピレン系樹脂粒子に吸収させながら重合(第2の重合)を行った。
この滴下終了後、125℃で1時間保持した後に140℃に昇温し3時間保持して重合を完結し、カーボン含有改質ポリスチレン系樹脂粒子を得た以外は実施例1と同様にして、発泡性カーボン含有改質ポリスチレン系樹脂粒子を得た。
次に、実施例1と同様にして、カーボン含有改質ポリスチレン系樹脂発泡粒子を得た後、このカーボン含有改質ポリスチレン系樹脂発泡粒子を用いて、吸光度の測定を行い、ポリスチレン系樹脂比率を算出した。
次に、実施例1と同様にして、カーボン含有改質ポリスチレン系樹脂発泡成形体を得た。
そして、得られたカーボン含有改質ポリスチレン系樹脂発泡成形体を用いて、発泡倍数、加熱寸法変化率、耐薬品性、黒度の測定を行った。
ポリプロピレン系樹脂(サンアロマー社製、商品名「PC540R」、融点:132℃、融点:140℃)1880gと、ファーネスブラック(三菱化学社製、商品名「MA230」)120gを混合し、この混合物を押出機に供給して溶融混練してストランドカットにより造粒ペレット化することにより、ポリプロピレン系樹脂に、ファーネスブラックを6質量%含有させた球状(卵状)のカーボン含有ポリプロピレン系樹脂粒子を得た。このときのカーボン含有ポリプロピレン系樹脂粒子を100粒あたり80mg、平均粒子径約1mmに調整した。
次に、撹拌機付5Lオートクレーブに、前記カーボン含有ポリプロピレン系樹脂粒子800gを入れ、水性媒体として純水2kg、ピロリン酸マグネシウム20g、ドデシルベンゼンスルホン酸ソーダ0.5gを加え、撹拌して水性媒体中に懸濁させ、10分間保持し、その後60℃に昇温して水系懸濁液とした。
次に、この懸濁液中にジクミルパーオキサイド0.8gを溶解させたスチレン単量体400gを30分で滴下した。滴下後30分保持し、カーボン含有ポリプロピレン系樹脂粒子にスチレン単量体を吸収させた。
次に、反応系の温度をカーボン含有ポリプロピレン系樹脂粒子の融点よりも3℃高い135℃に昇温して2時間保持し、スチレン単量体をカーボン含有ポリプロピレン系樹脂粒子中で重合(第1の重合)させた。
次に、第1の重合の反応液をカーボン含有ポリプロピレン系樹脂粒子の融点より12℃低い120℃にして、この懸濁液中に、ドデシルベンゼンスルホン酸ソーダ1.5gを加えた後、重合開始剤としてジクミルパーオキサイド3.6gを溶解したスチレン単量体800gを4時間かけて滴下し、カーボン含有ポリプロピレン系樹脂粒子に吸収させながら重合(第2の重合)を行った。
この滴下終了後、120℃で1時間保持した後に140℃に昇温し3時間保持して重合を完結し、カーボン含有改質ポリスチレン系樹脂粒子を得た。
その後、反応系の温度を60℃にして、この懸濁液中に、トリ(2,3−ジブロモプロピル)イソシアネート(日本化成社製)40gを投入し、投入後、反応系の温度を140℃に昇温し4時間撹拌を続け、カーボン含有改質ポリスチレン系樹脂粒子を得た。
次に、常温まで冷却し、該樹脂粒子を5Lオートクレーブから取り出した。取り出し後のカーボン含有改質ポリスチレン系樹脂粒子2kgと水2Lを再び撹拌機付5Lオートクレーブに投入し、発泡剤としてブタン300gを撹拌機付5Lオートクレーブに注入した。注入後、70℃に昇温し、4時間撹拌を続けた。
その後、常温まで冷却して5Lオートクレーブから取り出し、脱水乾燥した後に発泡性カーボン含有改質ポリスチレン系樹脂粒子を得た。
次に、得られた発泡性カーボン含有改質ポリスチレン系樹脂粒子を嵩発泡倍数30倍に予備発泡させ、カーボン含有改質ポリスチレン系樹脂発泡粒子を得た。
そして、得られたカーボン含有改質ポリスチレン系樹脂発泡粒子を用いて、吸光度の測定を行い、ポリスチレン系樹脂比率を算出した。
また、得られたカーボン含有改質ポリスチレン系樹脂発泡粒子を1日間室温に放置した後、400mm×300mm×50mmの大きさのキャビティを有する成形型の該キャビティ内に充填し、成形型に0.20MPaの水蒸気を50秒間導入して加熱し、その後、発泡成形体の最高面圧が0.001MPaに低下するまで冷却して、発泡成形体を得た。
この成形条件により外観、融着とも良好な発泡成形体を得た。
そして、得られたカーボン含有改質ポリスチレン系樹脂発泡成形体を用いて、発泡倍数、加熱寸法変化率、耐薬品性、黒度、燃焼速度の測定を行った。
ポリプロピレン系樹脂(サンアロマー社製、商品名「PC540R」、融点:132℃、融点:140℃)1880gと、ファーネスブラック(三菱化学社製、商品名「MA230」)120gを混合し、この混合物を押出機に供給して溶融混練してストランドカットにより造粒ペレット化することにより、ポリプロピレン系樹脂に、ファーネスブラックを6質量%含有させた球状(卵状)のカーボン含有ポリプロピレン系樹脂粒子を得た。このときのカーボン含有ポリプロピレン系樹脂粒子を100粒あたり80mg、平均粒子径約1mmに調整した。
次に、撹拌機付5Lオートクレーブに、前記カーボン含有ポリプロピレン系樹脂粒子800gを入れ、水性媒体として純水2kg、ピロリン酸マグネシウム20g、ドデシルベンゼンスルホン酸ソーダ0.5gを加え、撹拌して水性媒体中に懸濁させ、10分間保持し、その後60℃に昇温して水系懸濁液とした。
次に、この懸濁液中にジクミルパーオキサイド0.8gを溶解させたスチレン単量体400gを30分で滴下した。滴下後30分保持し、カーボン含有ポリプロピレン系樹脂粒子にスチレン単量体を吸収させた。
次に、反応系の温度をカーボン含有ポリプロピレン系樹脂粒子の融点よりも3℃高い135℃に昇温して2時間保持し、スチレン単量体をカーボン含有ポリプロピレン系樹脂粒子中で重合(第1の重合)させた。
次に、第1の重合の反応液をカーボン含有ポリプロピレン系樹脂粒子の融点より12℃低い120℃にして、この懸濁液中に、ドデシルベンゼンスルホン酸ソーダ1.5gを加えた後、重合開始剤としてジクミルパーオキサイド3.6gを溶解したスチレン単量体800gを4時間かけて滴下し、カーボン含有ポリプロピレン系樹脂粒子に吸収させながら重合(第2の重合)を行った。
この滴下終了後、120℃で1時間保持した後に140℃に昇温し3時間保持して重合を完結し、カーボン含有改質ポリスチレン系樹脂粒子を得た。
その後、反応系の温度を60℃にして、この懸濁液中に、トリ(2,3−ジブロモプロピル)イソシアネート(日本化成社製)100gを投入し、投入後、反応系の温度を140℃に昇温し4時間撹拌を続け、カーボン含有改質ポリスチレン系樹脂粒子を得た。
次に、常温まで冷却し、該樹脂粒子を5Lオートクレーブから取り出した。取り出し後のカーボン含有改質ポリスチレン系樹脂粒子2kgと水2Lを再び撹拌機付5Lオートクレーブに投入し、発泡剤としてブタン300gを撹拌機付5Lオートクレーブに注入した。注入後、70℃に昇温し、4時間撹拌を続けた。
その後、常温まで冷却して5Lオートクレーブから取り出し、脱水乾燥した後に発泡性カーボン含有改質ポリスチレン系樹脂粒子を得た。
次に、得られた発泡性カーボン含有改質ポリスチレン系樹脂粒子を嵩発泡倍数30倍に予備発泡させ、カーボン含有改質ポリスチレン系樹脂発泡粒子を得た。
そして、得られたカーボン含有改質ポリスチレン系樹脂発泡粒子を用いて、吸光度の測定を行い、ポリスチレン系樹脂比率を算出した。
また、得られたカーボン含有改質ポリスチレン系樹脂発泡粒子を1日間室温に放置した後、400mm×300mm×50mmの大きさのキャビティを有する成形型の該キャビティ内に充填し、成形型に0.20MPaの水蒸気を50秒間導入して加熱し、その後、発泡成形体の最高面圧が0.001MPaに低下するまで冷却して、発泡成形体を得た。
この成形条件により外観、融着とも良好な発泡成形体を得た。
そして、得られたカーボン含有改質ポリスチレン系樹脂発泡成形体を用いて、発泡倍数、加熱寸法変化率、耐薬品性、黒度、燃焼速度の測定を行った。
ポリプロピレン系樹脂(プライムポリマー社製、商品名「F−744NP」、融点:140℃)1880gと、ファーネスブラック(三菱化学社製、商品名「CF9」)120gを混合し、この混合物を押出機に供給して溶融混練してストランドカットにより造粒ペレット化することにより、ポリプロピレン系樹脂に、ファーネスブラックを6質量%含有させた球状(卵状)のカーボン含有ポリプロピレン系樹脂粒子を得た。
このときのカーボン含有ポリプロピレン系樹脂粒子を100粒あたり80mg、平均粒子径約1mmに調整した。
以下、実施例1と同様にして、カーボン含有改質ポリスチレン系樹脂発泡粒子を得た後、このカーボン含有改質ポリスチレン系樹脂発泡粒子を用いて、吸光度の測定を行い、ポリスチレン系樹脂比率を算出した。
次に、実施例1と同様にして、カーボン含有改質ポリスチレン系樹脂発泡成形体を得た。
そして、得られたカーボン含有改質ポリスチレン系樹脂発泡成形体を用いて、発泡倍数、加熱寸法変化率、耐薬品性、黒度の測定を行った。
ポリプロピレン系樹脂(プライムポリマー社製、商品名「F−744NP」、融点:140℃)1880gと、ファーネスブラック(三菱化学社製、商品名「#2600」)120gを混合し、この混合物を押出機に供給して溶融混練してストランドカットにより造粒ペレット化することにより、ポリプロピレン系樹脂に、ファーネスブラックを6質量%含有させた球状(卵状)のカーボン含有ポリプロピレン系樹脂粒子を得た。
このときのカーボン含有ポリプロピレン系樹脂粒子を100粒あたり80mg、平均粒子径約1mmに調整した。
以下、実施例1と同様にして、カーボン含有改質ポリスチレン系樹脂発泡粒子(嵩発泡倍数30倍)を得ようと試みたが、発泡性が低く、嵩発泡倍数15倍までのものしか得られなかった。このカーボン含有改質ポリスチレン系樹脂発泡粒子を用いて、吸光度の測定を行い、ポリスチレン系樹脂比率を算出した。
なお、発泡倍数30倍の発泡成形体は得られなかった。
ポリプロピレン系樹脂(プライムポリマー社製、商品名「F−744NP」、融点:140℃)1880gと、ファーネスブラック(三菱化学社製、商品名「#900」)120gを混合し、この混合物を押出機に供給して溶融混練してストランドカットにより造粒ペレット化することにより、ポリプロピレン系樹脂に、ファーネスブラックを6質量%含有させた球状(卵状)のカーボン含有ポリプロピレン系樹脂粒子を得た。
このときのカーボン含有ポリプロピレン系樹脂粒子を100粒あたり80mg、平均粒子径約1mmに調整した。
次に、撹拌機付5Lオートクレーブに、前記カーボン含有ポリプロピレン系樹脂粒子800gを入れ、水性媒体として純水2kg、ピロリン酸マグネシウム20g、ドデシルベンゼンスルホン酸ソーダ0.5gを加え、撹拌して水性媒体中に懸濁させ、10分間保持し、その後60℃に昇温して水系懸濁液とした。
次に、この懸濁液中にジクミルパーオキサイド0.8gを溶解させたスチレン単量体400gを30分で滴下した。滴下後30分保持し、カーボン含有ポリプロピレン系樹脂粒子にスチレン単量体を吸収させた。
次に、反応系の温度をカーボン含有ポリプロピレン系樹脂粒子の融点よりも20℃低い120℃に昇温して2時間保持し、スチレン単量体をカーボン含有ポリプロピレン系樹脂粒子中で重合(第1の重合)させた。
次に、第1の重合の反応液をカーボン含有ポリプロピレン系樹脂粒子の融点より30℃低い110℃にして、この懸濁液中に、ドデシルベンゼンスルホン酸ソーダ1.5gを加えた後、重合開始剤としてジクミルパーオキサイド3.6gを溶解したスチレン単量体800gを4時間かけて滴下し、カーボン含有ポリプロピレン系樹脂粒子に吸収させながら重合(第2の重合)を行った。
この滴下終了後、110℃で1時間保持した後に140℃に昇温し3時間保持して重合を完結し、カーボン含有改質ポリスチレン系樹脂粒子を得た以外は実施例1と同様にして、発泡性カーボン含有改質ポリスチレン系樹脂粒子を得た。
次に、実施例1と同様にして、カーボン含有改質ポリスチレン系樹脂発泡粒子(嵩発泡倍数30倍)を得ようと試みたが、発泡性が低く、嵩発泡倍数15倍までのものしか得られなかった。このカーボン含有改質ポリスチレン系樹脂発泡粒子を用いて、吸光度の測定を行い、ポリスチレン系樹脂比率を算出した。
なお、発泡倍数30倍の発泡成形体は得られなかった。
ポリプロピレン系樹脂(プライムポリマー社製、商品名「F−744NP」、融点:140℃)1880gと、ファーネスブラック(三菱化学社製、商品名「#900」)120gを混合し、この混合物を押出機に供給して溶融混練してストランドカットにより造粒ペレット化することにより、ポリプロピレン系樹脂に、ファーネスブラックを6質量%含有させた球状(卵状)のカーボン含有ポリプロピレン系樹脂粒子を得た。
このときのカーボン含有ポリプロピレン系樹脂粒子を100粒あたり80mg、平均粒子径約1mmに調整した。
次に、撹拌機付5Lオートクレーブに、前記カーボン含有ポリプロピレン系樹脂粒子800gを入れ、水性媒体として純水2kg、ピロリン酸マグネシウム20g、ドデシルベンゼンスルホン酸ソーダ0.5gを加え、撹拌して水性媒体中に懸濁させ、10分間保持し、その後60℃に昇温して水系懸濁液とした。
次に、この懸濁液中にジクミルパーオキサイド0.8gを溶解させたスチレン単量体400gを30分で滴下した。滴下後30分保持し、カーボン含有ポリプロピレン系樹脂粒子にスチレン単量体を吸収させた。
次に、反応系の温度をカーボン含有ポリプロピレン系樹脂粒子の融点よりも5℃低い135℃に昇温して2時間保持し、スチレン単量体をカーボン含有ポリプロピレン系樹脂粒子中で重合(第1の重合)させた。
次に、第1の重合の反応液をカーボン含有ポリプロピレン系樹脂粒子の融点より30℃低い110℃にして、この懸濁液中に、ドデシルベンゼンスルホン酸ソーダ1.5gを加えた後、重合開始剤としてジクミルパーオキサイド3.6gを溶解したスチレン単量体800gを4時間かけて滴下し、カーボン含有ポリプロピレン系樹脂粒子に吸収させながら重合(第2の重合)を行った。
この滴下終了後、110℃で1時間保持した後に140℃に昇温し3時間保持して重合を完結し、カーボン含有改質ポリスチレン系樹脂粒子を得た以外は実施例1と同様にして、発泡性カーボン含有改質ポリスチレン系樹脂粒子を得た。
次に、実施例1と同様にして、カーボン含有改質ポリスチレン系樹脂発泡粒子を得た後、このカーボン含有改質ポリスチレン系樹脂発泡粒子を用いて、吸光度の測定を行い、ポリスチレン系樹脂比率を算出した。
次に、実施例1と同様にして、カーボン含有改質ポリスチレン系樹脂発泡成形体を得た。
そして、得られたカーボン含有改質ポリスチレン系樹脂発泡成形体を用いて、発泡倍数、加熱寸法変化率、耐薬品性、黒度の測定を行った。
ポリプロピレン系樹脂(サンアロマー社製、商品名「PC540R」、融点:132℃)1880gと、ファーネスブラック(三菱化学社製、商品名「#900」)120gを混合し、この混合物を押出機に供給して溶融混練してストランドカットにより造粒ペレット化することにより、ポリプロピレン系樹脂に、ファーネスブラックを6質量%含有させた球状(卵状)のカーボン含有ポリプロピレン系樹脂粒子を得た。
このときのカーボン含有ポリプロピレン系樹脂粒子を100粒あたり80mg、平均粒子径約1mmに調整した。
次に、撹拌機付5Lオートクレーブに、前記カーボン含有ポリプロピレン系樹脂粒子800gを入れ、水性媒体として純水2kg、ピロリン酸マグネシウム20g、ドデシルベンゼンスルホン酸ソーダ0.5gを加え、撹拌して水性媒体中に懸濁させ、10分間保持し、その後60℃に昇温して水系懸濁液とした。
次に、この懸濁液中にジクミルパーオキサイド0.8gを溶解させたスチレン単量体400gを30分で滴下した。滴下後30分保持し、カーボン含有ポリプロピレン系樹脂粒子にスチレン単量体を吸収させた。
次に、反応系の温度をカーボン含有ポリプロピレン系樹脂粒子の融点よりも13℃高い145℃に昇温して2時間保持し、スチレン単量体をカーボン含有ポリプロピレン系樹脂粒子中で重合(第1の重合)させた。
次に、第1の重合の反応液をカーボン含有ポリプロピレン系樹脂粒子の融点より13℃高い145℃にして、この懸濁液中に、ドデシルベンゼンスルホン酸ソーダ1.5gを加えた後、重合開始剤としてジクミルパーオキサイド3.6gを溶解したスチレン単量体800gを4時間かけて滴下し、カーボン含有ポリプロピレン系樹脂粒子に吸収させながら重合(第2の重合)を行った。
この滴下終了後、145℃で1時間保持した後に145℃に昇温し3時間保持して重合を完結し、カーボン含有改質ポリスチレン系樹脂粒子を得た以外は実施例1と同様にして、発泡性カーボン含有改質ポリスチレン系樹脂粒子を得た。
次に、実施例1と同様にして、カーボン含有改質ポリスチレン系樹脂発泡粒子(嵩発泡倍数30倍)を得ようと試みたが、発泡性が低く、嵩発泡倍数15倍までのものしか得られなかった。このカーボン含有改質ポリスチレン系樹脂発泡粒子を用いて、吸光度の測定を行い、ポリスチレン系樹脂比率を算出した。
なお、発泡倍数30倍の発泡成形体は得られなかった。
ポリプロピレン系樹脂(プライムポリマー社製、商品名「F−744NP」、融点:140℃)1880gと、ファーネスブラック(三菱化学社製、商品名「#900」)120gを混合し、この混合物を押出機に供給して溶融混練してストランドカットにより造粒ペレット化することにより、ポリプロピレン系樹脂に、ファーネスブラックを6質量%含有させた球状(卵状)のカーボン含有ポリプロピレン系樹脂粒子を得た。
このときのカーボン含有ポリプロピレン系樹脂粒子を100粒あたり80mg、平均粒子径約1mmに調整した。
次に、撹拌機付5Lオートクレーブに、前記カーボン含有ポリプロピレン系樹脂粒子1200gを入れ、水性媒体として純水2kg、ピロリン酸マグネシウム20g、ドデシルベンゼンスルホン酸ソーダ0.5gを加え、撹拌して水性媒体中に懸濁させ、10分間保持し、その後60℃に昇温して水系懸濁液とした。
次に、この懸濁液中にジクミルパーオキサイド0.8gを溶解させたスチレン単量体400gを30分で滴下した。滴下後30分保持し、カーボン含有ポリプロピレン系樹脂粒子にスチレン単量体を吸収させた。
次に、反応系の温度をカーボン含有ポリプロピレン系樹脂粒子の融点よりも5℃低い135℃に昇温して2時間保持し、スチレン単量体をカーボン含有ポリプロピレン系樹脂粒子中で重合(第1の重合)させた。
次に、第1の重合の反応液をカーボン含有ポリプロピレン系樹脂粒子の融点より20℃低い120℃にして、この懸濁液中に、ドデシルベンゼンスルホン酸ソーダ1.5gを加えた後、重合開始剤としてジクミルパーオキサイド2.4gを溶解したスチレン単量体400gを2時間かけて滴下し、カーボン含有ポリプロピレン系樹脂粒子に吸収させながら重合(第2の重合)を行った。
この滴下終了後、120℃で1時間保持した後に140℃に昇温し3時間保持して重合を完結し、カーボン含有改質ポリスチレン系樹脂粒子を得た以外は実施例1と同様にして、発泡性カーボン含有改質ポリスチレン系樹脂粒子を得た。
次に、実施例1と同様にして、カーボン含有改質ポリスチレン系樹脂発泡粒子(嵩発泡倍数30倍)を得ようと試みたが、発泡性が低く、嵩発泡倍数10倍までのものしか得られなかった。
なお、発泡倍数30倍の発泡成形体は得られなかった。
ポリプロピレン系樹脂(プライムポリマー社製、商品名「F−744NP」、融点:140℃)1880gと、ファーネスブラック(三菱化学社製、商品名「#900」)120gを混合し、この混合物を押出機に供給して溶融混練してストランドカットにより造粒ペレット化することにより、ポリプロピレン系樹脂に、ファーネスブラックを6質量%含有させた球状(卵状)のカーボン含有ポリプロピレン系樹脂粒子を得た。
このときのカーボン含有ポリプロピレン系樹脂粒子を100粒あたり80mg、平均粒子径約1mmに調整した。
次に、撹拌機付5Lオートクレーブに、前記カーボン含有ポリプロピレン系樹脂粒子200gを入れ、水性媒体として純水2kg、ピロリン酸マグネシウム20g、ドデシルベンゼンスルホン酸ソーダ0.5gを加え、撹拌して水性媒体中に懸濁させ、10分間保持し、その後60℃に昇温して水系懸濁液とした。
次に、この懸濁液中にジクミルパーオキサイド0.8gを溶解させたスチレン単量体100gを30分で滴下した。滴下後30分保持し、カーボン含有ポリプロピレン系樹脂粒子にスチレン単量体を吸収させた。
次に、反応系の温度をカーボン含有ポリプロピレン系樹脂粒子の融点よりも5℃低い135℃に昇温して2時間保持し、スチレン単量体をカーボン含有ポリプロピレン系樹脂粒子中で重合(第1の重合)させた。
次に、第1の重合の反応液をカーボン含有ポリプロピレン系樹脂粒子の融点より20℃低い120℃にして、この懸濁液中に、ドデシルベンゼンスルホン酸ソーダ1.5gを加えた後、重合開始剤としてジクミルパーオキサイド5.4gを溶解したスチレン単量体1700gを8時間30分かけて滴下し、カーボン含有ポリプロピレン系樹脂粒子に吸収させながら重合(第2の重合)を行った。
この滴下終了後、120℃で1時間保持した後に140℃に昇温し3時間保持して重合を完結し、カーボン含有改質ポリスチレン系樹脂粒子を得た以外は実施例1と同様にして、発泡性カーボン含有改質ポリスチレン系樹脂粒子を得た。
次に、実施例1と同様にして、カーボン含有改質ポリスチレン系樹脂発泡粒子を得た。
次に、実施例1と同様にして、カーボン含有改質ポリスチレン系樹脂発泡成形体を得た。
そして、得られたカーボン含有改質ポリスチレン系樹脂発泡成形体を用いて、発泡倍数、加熱寸法変化率、耐薬品性の測定を行った。
比較例1〜7の製造条件、得られたカーボン含有改質ポリスチレン系樹脂発泡粒子と発泡成形体に対する前記各試験の測定結果および評価結果を表2に記す。
なお、表1、2において、「PP」はポリプロピレン系樹脂を示し、「PS」はポリスチレン系樹脂を示す。
また、表1、2において、PP樹脂Aはプライムポリマー社製F−744NPを示し、PP樹脂Bはサンアロマー社製PC540Rを示す。
また、実施例1〜9で製造した発泡成形体は、ATR法赤外分光分析により測定された粒子表面の赤外線吸収スペクトルから得られる698cm−1および1376cm−1における吸光度比(D698/D1376)が2.09である比較例2で製造した発泡成形体と比べ、発泡成形性が優れていた。
また、実施例1〜9で製造した発泡成形体は、第2の重合温度がカーボン含有ポリプロピレン系樹脂粒子の融点より30℃低い比較例3で製造した発泡成形体と比べ、発泡成形性が優れていた。
また、実施例1〜9で製造した発泡成形体は、第2の重合温度がカーボン含有ポリプロピレン系樹脂粒子の融点より13℃高い比較例5で製造した発泡成形体と比べ、発泡成形性が優れていた。
また、実施例1〜9で製造した発泡成形体は、カーボン含有ポリプロピレン系樹脂100質量部に対して、ポリスチレン系樹脂を約67質量部含有する比較例6で製造した発泡成形体と比べて、発泡成形性が優れていた。
従って、本発明によれば、ポリスチレン系樹脂発泡成形体とポリプロピレン系樹脂発泡成形体の双方の欠点を改善して、剛性、発泡成形性、耐薬品性、耐熱性および黒度に優れた発泡成形体を提供できることが実証された。
Claims (16)
- カーボン含有ポリプロピレン系樹脂を含有し、
前記カーボン含有ポリプロピレン系樹脂100質量部に対して、ポリスチレン系樹脂を100質量部以上400質量部未満含有し、かつ、ATR法赤外分光分析により測定された粒子中心部の赤外線吸収スペクトルから得られる698cm−1および1376cm−1における吸光度比(D698/D1376)より算出される粒子中心部のポリスチレン系樹脂比率が、粒子全体のポリスチレン系樹脂比率に対して1.2倍以上であるカーボン含有改質ポリスチレン系樹脂粒子。 - 前記カーボン含有ポリプロピレン系樹脂100質量部に対して、難燃剤を1.5質量部以上6質量部未満含有する請求項1に記載のカーボン含有改質ポリスチレン系樹脂粒子。
- ATR法赤外分光分析により測定された粒子表面の赤外線吸収スペクトルから得られる698cm−1および1376cm−1における吸光度比(D698/D1376)が0.1〜2.5の範囲である請求項1または2に記載のカーボン含有改質ポリスチレン系樹脂粒子。
- 前記カーボン含有ポリプロピレン系樹脂中のカーボンの平均粒子径は、ポリプロピレン系樹脂に含有させる前において15nm〜35nmであり、かつ、1〜8質量%のカーボン粒子を含む請求項1〜3のいずれか1項に記載のカーボン含有改質ポリスチレン系樹脂粒子。
- 前記難燃剤はトリ(2,3−ジブロモプロピル)イソシアネートである請求項2に記載のカーボン含有改質ポリスチレン系樹脂粒子。
- 請求項1〜5のいずれか1項に記載のカーボン含有改質ポリスチレン系樹脂粒子に発泡剤が含浸されてなる発泡性カーボン含有改質ポリスチレン系樹脂粒子。
- 請求項6に記載の発泡性カーボン含有改質ポリスチレン系樹脂粒子を予備発泡させてなるカーボン含有改質ポリスチレン系樹脂発泡粒子。
- 請求項7に記載のカーボン含有改質ポリスチレン系樹脂発泡粒子を型内に充填し発泡成形させてなるカーボン含有改質ポリスチレン系樹脂発泡成形体。
- JIS K 6767に準拠した80℃の条件下における寸法変化測定における収縮率が1.0%以下であり、発泡倍数が20〜40倍の範囲である請求項8に記載のカーボン含有改質ポリスチレン系樹脂発泡成形体。
- 分散剤を含む水性懸濁中に、カーボン含有ポリプロピレン系樹脂粒子100質量部と、スチレン系単量体100質量部以上400質量部未満と、重合開始剤とを分散させる工程と、
得られた分散液を前記スチレン系単量体が実質的に重合しない温度に加熱して前記スチレン系単量体を前記カーボン含有ポリプロピレン系樹脂粒子に含浸させる工程と、
前記カーボン含有ポリプロピレン系樹脂粒子の融点をT℃としたとき、(T−10)℃〜(T+20)℃の温度で、前記スチレン系単量体の第1の重合を行う工程と、
前記第1の重合工程に続いて、スチレン系単量体と、重合開始剤とを加え、かつ、(T−25)℃〜(T+10)℃の温度とすることにより、前記カーボン含有ポリプロピレン系樹脂粒子への前記スチレン系単量体の含浸および第2の重合を行う工程とを有するカーボン含有改質ポリスチレン系樹脂粒子の製造方法。 - 前記第2の重合中の樹脂粒子、もしくは、前記第2の重合終了後の樹脂粒子に、難燃剤を含浸させる工程を有する請求項10に記載のカーボン含有改質ポリスチレン系樹脂粒子の製造方法。
- 前記カーボン含有ポリプロピレン系樹脂粒子の融点は120℃〜145℃である請求項10または11に記載のカーボン含有改質ポリスチレン系樹脂粒子の製造方法。
- 前記カーボン含有ポリプロピレン系樹脂中のポリプロピレン系樹脂が、プロピレン−エチレン共重合体である請求項10〜12のいずれか1項に記載のカーボン含有改質ポリスチレン系樹脂粒子の製造方法。
- 請求項10〜13のいずれか1項に記載のカーボン含有改質ポリスチレン系樹脂粒子の製造方法により得られたカーボン含有改質ポリスチレン系樹脂粒子に発泡剤を含浸させて発泡性カーボン含有改質ポリスチレン系樹脂粒子を得る発泡性カーボン含有改質ポリスチレン系樹脂粒子の製造方法。
- 請求項14に記載の発泡性カーボン含有改質ポリスチレン系樹脂粒子の製造方法により得られた発泡性カーボン含有改質ポリスチレン系樹脂粒子を加熱し予備発泡させて発泡粒子を得るカーボン含有改質ポリスチレン系樹脂発泡粒子の製造方法。
- 請求項15に記載のカーボン含有改質ポリスチレン系樹脂発泡粒子の製造方法により得られたカーボン含有改質ポリスチレン系樹脂発泡粒子を成形型のキャビティ内に充填し、次いで型内発泡成形し、次いで成形体を成形型から離型するカーボン含有改質ポリスチレン系樹脂発泡成形体の製造方法。
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