JPH11228727A - 発泡性スチレン系樹脂粒子及びその製造法 - Google Patents
発泡性スチレン系樹脂粒子及びその製造法Info
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- JPH11228727A JPH11228727A JP3608098A JP3608098A JPH11228727A JP H11228727 A JPH11228727 A JP H11228727A JP 3608098 A JP3608098 A JP 3608098A JP 3608098 A JP3608098 A JP 3608098A JP H11228727 A JPH11228727 A JP H11228727A
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Abstract
樹脂粒子及びその製造法を提供する。 【解決手段】 平均粒子径が0.2〜1.2mm、重量
平均分子量が15万〜50万であるスチレン系樹脂粒子
を用いて、側鎖を有する炭素数が5以下の脂肪族炭化水
素を主成分とする発泡剤3〜10重量%を含有し、発泡
開始温度が50〜70℃,最高発泡温度が80〜110
℃で製造される発泡性スチレン系樹脂粒子及びその製造
法。
Description
性を有する発泡スチレン系樹脂粒子及びその製造法に関
するものである。
られる発泡プラスチックとしては、優れた断熱性、経済
性、衛生性等を有する発泡スチロールが多く使用されて
いる。発泡スチロールの製造工程には、予備発泡、成
形、乾燥等の熱を使用する諸工程があることから、これ
らにかかる熱的効率の向上及び省エネルギー対策が必要
不可欠である。特に、発泡、成形工程において、低温で
優れた発泡性を付与された低温発泡性スチレン系樹脂が
求められている。通常、一般に市販されている、発泡性
スチレン系樹脂粒子は熱媒としてスチームを使用するこ
とを前提としていることから、100℃以上での発泡に
適した材料が使用されている。
方法としては、スチレン系樹脂粒子の分子量を低下させ
る方法、見かけのガラス転移点の低下を目的とした可塑
剤の配合、ガラス転移点を低下させる効果のある単量体
と共重合すること等が一般的であった。
平均分子量は、15〜30万程度であり、これ以下では
スチロール成形品となったときの強度が低くなるため一
般的ではなく、充分な強度を得る範囲の分子量では、本
発明の目的とする低温で優れた発泡性を示すことは困難
であった。
方法では、相溶性の差から充分な低温発泡性を得ること
が困難であるばかりでなく、樹脂の軟化と発泡剤の逸散
速度のバランスをとることが困難であり実用に耐えうる
低温発泡性発泡性スチレン系樹脂粒子を得ることが困難
であった。
低温発泡化する方法として、スチレンを基材とし、これ
にガラス転移点を低下させる単量体を共重合することに
よる方法が提案されている。例えば、特公昭46−42
2236号公報及び特開昭60−156736号公報で
は、スチレン−アクリル酸エステル共重合を使用してカ゛
ラス転移温度を低下させることにより、より少ない発泡剤
量で良好な成型品が得られること、または低温で発泡成
形が可能なことが開示されている。しかし、この重合方
法では、充分な低温発泡性が得られないばかりでなく、
水性懸濁重合中に安定した油滴を形成することが難しい
ため、目的とする粒径範囲の樹脂粒子を高収率で得るこ
とが困難である。また、一般的な発泡剤では工業的に安
定した発泡性を得るのが困難である問題点を有してい
た。
を熱媒体とすることにより熱容量の差から省エネルギー
が可能となることより、熱水で優れた発泡性能を示し、
且つその性能発現期間の長い、発泡性スチレン系樹脂粒
子を、より経済的に市場に供することを目的とする。
能付与を行うに当たっては、アクリル酸エステル又は/
及びメタクリル酸エステルとの共重合体による低温発泡
性の効率的な発現のための組成、目的とする粒径範囲を
選択的に高収率で得ること、及び共重合体からの発泡剤
の逸散の少ない性質を付与することが課題である。
チレン系樹脂粒子を核として、スチレンと所定量配合さ
れたアクリル酸エステル又は/及びメタクリル酸エステ
ルとが含浸しつつ重合すること、重合の後半または重合
完結後に側鎖を有する炭素数が5以下の脂肪族炭化水素
を主成分とする発泡剤を含浸することにより、より効果
的に低温発泡性の共重合体をより経済的に得られること
を見いだし、本発明に至った。
0.2〜1.2mm、重量平均分子量が15万〜50万
であるスチレン系樹脂粒子を用いて、側鎖を有する炭素
数が5以下の脂肪族炭化水素を主成分とする発泡剤3〜
10重量%を含有し、発泡開始温度が50〜70℃,最
高発泡温度が80〜110℃で製造される発泡性スチレ
ン系樹脂粒子に関する。
スチレン系重合体またはスチレン、アクリル酸エステル
又は/及びメタクリル酸エステルとの共重合体であるス
チレン系樹脂粒子であることが好ましい。
粒子径に対し、0.33〜0.9倍の平均粒子径の発泡
性スチレン系樹脂粒子を発泡剤を含まない水系分散媒に
分散させて、スチレンとアクリル酸エステル又は/及び
メタクリル酸エステルの単量体を、含浸しつつ重合して
共重合樹脂粒子を得る際に、その重合の後半または完了
後に側鎖を有する炭素数が5以下の脂肪族炭化水素を主
成分とする発泡剤を含浸する発泡性スチレン系樹脂粒子
の製造法に関する。
脂粒子及びその製造法について説明する。本発明におい
ては、まずスチレン系樹脂粒子を核とし、スチレンとア
クリル酸エステル又は/及びメタクリル酸エステルを含
浸しつつ重合し、共重合樹脂粒子が製造される。ここで
核となるスチレン系樹脂粒子は、スチレンホモポリマー
もしくはスチレンを主成分とする共重合体であって、粒
子径が目的とする発泡性スチレン系樹脂粒子粒径の0.
33〜0.9倍の粒子径のものが使用される。重合方法
及び造粒方法にはとくに制限はないが、懸濁重合により
得られる球状の重合体粒子が好ましく、かつ分級等によ
り予め粒度を揃えることが好ましい。
む水性分散媒中で行われる。分散剤は、リン酸カルシウ
ム,炭酸カルシウム等の難溶性無機化合物、ポリビニル
アルコール,ポリビニルピロリドン,カルボキシメチル
セルロース,ヒドロキシエチルセルロース等の有機分散
剤等の従来公知のものの中より1種または2種以上を用
いることができる。
酸エステル又は/及びメタクリル酸エステルはスチレン
と共重合することによって、スチレンホモポリマーに比
べガラス転移温度を低下させる単量体の中から選ばれ
る。このような単量体としては、アクリル酸メチル,ア
クリル酸エチル,アクリル酸ブチル,アクリル酸プロピ
ル,アクリル酸2エチルヘキシル等のアクリル酸エステ
ル、及びメタクリル酸ブチル,メタクリル酸2エチルヘ
キシル等のメタクリル酸エステルがある。これらの共重
合組成は含浸及び重合される単量体に対し、10〜90
重量%の範囲から選ばれることが好ましい。
及び重合される単量体の比率は、目的とする粒径と核と
なる粒子径によって決定されるが、本発明においては、
核粒子の量は5〜60重量%であることが好ましい。5
重量%未満では、粒子径の安定的な制御が困難であり、
低温発泡性が付与できても、強度と発泡剤の逸散に問題
がある傾向があり、また60重量%を越えると十分な低
温発泡性を付与することが困難となる傾向がある。
酸化物の分解温度と単量体の沸点から決定されるが、7
0℃〜120℃の範囲とすることが好ましい。できる有
機過酸化物としては、ラウロイル パーオキサイド,ベ
ンゾイル パーオキサイド,t−ブチル パーオキシ ベ
ンゾエート,t−ブチル パーオキシ イソプロピル カ
ーボネイト等がある。
粒子径は0.2〜1.2mmとされ、0.3〜1.2m
mが好ましい。平均粒子径が0.2mm未満では、十分
な発泡性を付与させることが困難であり、また1.2m
mを越えると、合成時において合一粒子が発生しやすく
なり、目的とする収率を得ることが困難である。また本
発明におけるスチレン系樹脂粒子の重量平均分子量はポ
リスチレン換算で15万〜50万とされ、重量平均分子
量が10万〜50万であることが好ましい。重量平均分
子量が15万未満では発泡体としての十分な強度を得る
ことが困難であり、50万を越えると低温発泡性を付与
することが困難となる。
ブタン,イソペンタン等の側鎖を有する炭素数が5以下
の脂肪族炭化水素が主成分として用いられる。発泡剤は
3〜10重量%で含有される。発泡剤は3重量%未満で
あると十分な発泡性を付与させることが困難であり、ま
た発泡剤が10重量%を越えると可塑性が強くなり、異
形、合一粒子が発生する等の問題がある。また本発明に
おける発泡温度は、発泡開始温度が50〜70℃,最高
発泡温度が80〜110℃とされる。発泡開始温度が5
0℃未満であるとスチレン系樹脂が軟化できず、発泡を
開始しないの問題があり、また70℃を越えるとスチレ
ン系樹脂が軟化が大きくなり収縮してしまう問題があ
る。また最高発泡温度が80℃未満であると、良好な発
泡性を付与できない問題があり、また110℃を越える
と、発泡粒子自体が収縮して良好な発泡性を付与できな
い問題がある。
6以上の炭化水素,芳香族炭化水素、2−エチルヘキシ
ルアジペート(DOA),2−エチルヘキシルフタレー
ト(DOP),エポキシ化大豆油等の可塑剤を適宜用い
ることもできる。
子は、表面被覆剤により被覆することが好ましい。表面
被覆剤としては、予備発泡時の固化防止を目的とした金
属石鹸類や脂肪酸アマイド、熱融着性を促進するための
グリセライド類、静電気防止剤等従来公知の被覆剤が適
用できる。
るが、本発明はこれらにより制限されるものではない。
尚、物性の測定は次の方法により行った。 残留単量体の定量方法 :ガスクロマトグラフィー法によった 発泡剤含有量 :熱分解ガスクロマトグラフ法によった 発泡開始温度及び最高発泡温度の測定方法 :熱分解分析装置(TMA、精工 社 )を用い、昇温速度10℃/分、測定範囲30〜170℃とした。 熱水での発泡性能 :80℃のウォターバスに発泡性ホ゜リスチレン樹脂粒子 を投入 し、発泡させ乾燥後、密度を測定した。
ーカーに、ポリビニルアルコール3.0g(日本合成化
学製、PVA KH−20)を溶解した純水1000g
及び過酸化ベンゾイル3.0g,t−ブチルパーベンゾ
エート0.5gを溶解したスチレン450g及びアクリ
ル酸ブチル150gを入れ、ホモミキサーで分散し分散
液を調製した。 <ステッフ゜ 2 - 1 懸濁重合>3リットルの攪拌機付きオー
トクレーブに純水600g、分散剤としてリン酸三カル
シウム6g及びポリスチレン粒子(平均径0.28mm 日立
化成工業製 ハイヒ゛ース゛ 7SB)400gを仕込み、85
℃まで昇温した。85℃昇温後、1重量%ドデシルベン
ゼンスルホンソーダ水溶液12gを加え、引き続き、ステ
ッフ゜1 で調製した単量体分散液を240分かけて滴下
し、含浸及び重合させた。滴下完了後、同温度でさらに
1時間保持したのち、115℃まで昇温し3時間保温し
重合を完了した。 <ステッフ゜ 2-2 発泡剤含浸>115℃で保温完了後、10
0℃まで冷却したのち、イソブタン8重量%を圧入し、
さらに5時間保温した。保温完了後30℃まで冷却して
オートクレーブより取り出した。 <ステッフ゜ 3 後処理>得られたスラリーを洗浄,脱水,
乾燥工程を経て低温発泡性スチレン系共重合体粒子10
50gを得た。 得られた、共重合体粒子1000gに
ジンクステアレート1.0g、ステアリン酸アマイド
1.0gを混合被覆した。 <評価(1)>得られた低温発泡性スチレン系樹脂の性
状は次の通りであった。 残留単量体量 : 0.31重量%,重量平均分子量 : 28万 イソブタン含有量 : 6.3重量%,平均粒子径 0.37mm <評価(2)>低温発泡性を評価したところ熱機械分析
による、発泡開始温度,最高発泡温度はそれぞれ、56
℃,103℃であった。また、80℃の温水中に10分
間保持したときの発泡粒子の嵩密度は0.05g/mlで
あった。
製において、スチレンを300g,アクリル酸ブチル3
00gとした以外は、実施例1と同様に低温発泡性スチ
レン系樹脂粒子を作製した。評価結果を表1に示した。
製において、アクリル酸ブチルを用いないで全量をスチ
レンのみで懸濁重合した以外は実施例1と同様に発泡性
スチレン系樹脂粒子を作製した。評価結果を表1に示し
た。
チレン850g、アクリル酸ブチル150gを懸濁重合
で共重合した以外は実施例1と同様に発泡性スチレン系
樹脂粒子を作製した。評価結果を表1に示した。
は実施例1と同様に発泡性スチレン系樹脂粒子を作製し
た。評価結果を表1に示した。
熱水を熱媒体とすることにより熱容量の差から省エネル
ギーが可能となり、熱水で優れた発泡性能を示し、且つ
その性能発現期間の長い、発泡性スチレン系樹脂粒子
を、より経済的に市場に供することができる。
Claims (3)
- 【請求項1】 平均粒子径が0.2〜1.2mm、重量
平均分子量が15万〜50万であるスチレン系樹脂粒子
を用いて、側鎖を有する炭素数が5以下の脂肪族炭化水
素を主成分とする発泡剤3〜10重量%を含有し、発泡
開始温度が50〜70℃,最高発泡温度が80〜110
℃で製造される発泡性スチレン系樹脂粒子。 - 【請求項2】 スチレン系樹脂粒子がスチレン系重合体
またはスチレン、アクリル酸エステル又は/及びメタク
リル酸エステルとの共重合体である請求項1記載の発泡
性スチレン系樹脂粒子。 - 【請求項3】 スチレン系樹脂粒子の平均粒子径に対
し、0.33〜0.9倍の平均粒子径の発泡性スチレン
系樹脂粒子を発泡剤を含まない水系分散媒に分散させ
て、スチレンとアクリル酸エステル又は/及びメタクリ
ル酸エステルの単量体を、含浸しつつ重合して共重合樹
脂粒子を得る際に、その重合の後半または完了後に側鎖
を有する炭素数が5以下の脂肪族炭化水素を主成分とす
る発泡剤を含浸する請求項1または2記載の発泡性スチ
レン系樹脂粒子の製造法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1998036080A JP4587499B6 (ja) | 1998-02-18 | 発泡性スチレン系樹脂粒子及びその製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1998036080A JP4587499B6 (ja) | 1998-02-18 | 発泡性スチレン系樹脂粒子及びその製造法 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11228727A true JPH11228727A (ja) | 1999-08-24 |
JP4587499B2 JP4587499B2 (ja) | 2010-11-24 |
JP4587499B6 JP4587499B6 (ja) | 2011-02-02 |
Family
ID=
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7776244B2 (en) | 2002-06-14 | 2010-08-17 | Basf Aktiengesellschaft | Method for producing expandable polystyrene |
JP2015048356A (ja) * | 2013-08-29 | 2015-03-16 | 積水化成品工業株式会社 | 発泡性スチレン系樹脂粒子、発泡粒子、発泡成形体及び発泡粒子の製造方法 |
JP2018044050A (ja) * | 2016-09-13 | 2018-03-22 | 積水化成品工業株式会社 | 発泡性スチレン系樹脂粒子、発泡スチレン系樹脂粒子及び充填体 |
JP2018104550A (ja) * | 2016-12-26 | 2018-07-05 | 積水化成品工業株式会社 | 複合樹脂発泡性粒子及びその製法、複合樹脂発泡粒子及びその製法、並びに、複合樹脂発泡成形体及びその製法 |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7776244B2 (en) | 2002-06-14 | 2010-08-17 | Basf Aktiengesellschaft | Method for producing expandable polystyrene |
JP2015048356A (ja) * | 2013-08-29 | 2015-03-16 | 積水化成品工業株式会社 | 発泡性スチレン系樹脂粒子、発泡粒子、発泡成形体及び発泡粒子の製造方法 |
JP2018044050A (ja) * | 2016-09-13 | 2018-03-22 | 積水化成品工業株式会社 | 発泡性スチレン系樹脂粒子、発泡スチレン系樹脂粒子及び充填体 |
JP2018104550A (ja) * | 2016-12-26 | 2018-07-05 | 積水化成品工業株式会社 | 複合樹脂発泡性粒子及びその製法、複合樹脂発泡粒子及びその製法、並びに、複合樹脂発泡成形体及びその製法 |
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Publication number | Publication date |
---|---|
JP4587499B2 (ja) | 2010-11-24 |
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