JP2001270959A - 発泡性樹脂粒子の製造法、発泡性樹脂粒子及び発泡成形品 - Google Patents
発泡性樹脂粒子の製造法、発泡性樹脂粒子及び発泡成形品Info
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Abstract
焼熱量が低く、かつ燃焼の際の黒煙、樹脂の溶融残差及
び灰分の発生が極めて少ない発泡成形品を提供する。 【解決手段】 易揮発性発泡剤を含み、アクリル酸エス
テル及び/又はメタクリル酸エステル、不飽和ニトリ
ル、並びに一般式(1)で表される重合性官能基含有シ
ラン化合物の懸濁重合により得られる発泡性樹脂粒子の
製造法、発泡性樹脂粒子及び発泡成形品。 【化1】 ただし、上式においてXは共重合可能な二重結合を有す
る有機基、Yは加水分解可能な基、Zは不活性な一価の
有機基、mは1〜3の整数、nは3−mの整数をそれぞ
れ表す。
Description
造法、発泡性樹脂粒子及びこれを用いて得られる発泡成
形品に関する。さらに詳しくは、得られる発泡成形品
が、高発泡度、高断熱性であり、しかも燃焼するときの
燃焼熱量が低く、燃焼の際の黒煙の発生、樹脂の溶融残
差及び灰分の発生が極めて少ない発泡性樹脂粒子の製造
法、発泡性樹脂粒子及びこれを用いた発泡成形品に関す
る。
られてきたが、木材資源の保護の観点から生産コスト、
重量、断熱性等の特性との兼ね合いによって、制約を受
けることからその需要が減少する傾向にある。この代替
材料として、各種のプラスチック容器が用いられている
が、その最終的な処分は焼却に依っている。
クによる箱は、燃焼熱量が約10,000cal/gと
高いこと及びスチレン系の樹脂にあっては、燃焼時に黒
煙が発生する問題があった。この解決策として、無機物
を配合、充填したポリプロピレンが提案されているが、
これは単位重量あたりの燃焼熱は下げられるものの、同
じ機能をもつ成形体としては、重量増につながり燃焼熱
量を低下させられないばかりか、逆に灰分の増加につな
がり、当初の目的に沿えるものではなかった。
レンが多く用いられているが、同じ機能を持つ成形体と
して考えたとき、発泡ポリスチレンの重量は木箱の数分
の1程度であり優れた容器であるが、燃焼する際に黒煙
が発生すること及び燃焼熱が高いことから専用の焼却炉
が必要であるという問題点がある。
て、これら木材代替のプラスチックは熱可塑性プラスチ
ックであることから、その燃焼の際には、燃焼速度より
も樹脂の溶融が先行してしまい、その結果、焼却炉の底
部に樹脂の残差が発生したり、解重合による臭気の発生
という問題点もあった。本発明は、これらの問題に鑑み
なされたものであり、発泡成形品が、高断熱性であり、
燃焼の際の黒煙、樹脂の溶融残差及び灰分の発生が極め
て少なく、かつ燃焼熱量が低い発泡性樹脂粒子の製造
法、発泡性樹脂粒子及びこれを用いて得られる発泡成形
品を提供するものである。
剤を含み、アクリル酸エステル及び/又はメタクリル酸
エステル、不飽和ニトリル、並びに一般式(1)で表さ
れる重合性官能基含有シラン化合物の懸濁重合により得
られる発泡性樹脂粒子の製造法、この製造法により得ら
れる発泡性樹脂粒子及びこれを用いて得られる発泡成形
品に関する。
る有機基、Yは加水分解可能な基、Zは不活性な一価の
有機基、mは1〜3の整数、nは3−mの整数をそれぞ
れ表す。
3段階の重合、発泡剤含浸の工程により製造することが
できる。 第1工程:懸濁重合により、アクリル酸エステル及び/
又はメタクリル酸エステル及び不飽和ニトリルを重合率
20〜90%まで重合させる。 第2工程:上記の重合性官能基含有シラン化合物を重合
系に導入し、重合率が90%を越えるまで共重合させ
る。第1工程及び第2工程の重合温度は通常60℃〜1
00℃とされる。 第3工程:重合温度を105℃未満として後重合を行
い、重合を完結させ、易揮発性発泡剤を導入して樹脂粒
子に含浸させる。
媒に、重合開始剤として有機過酸化物を溶解させたビニ
ル系単量体を分散させて行われるが、本発明においても
同様に行われる。本発明に用いられるアクリル酸エステ
ルは、アクリル酸及びアクリル酸エステルであり、アク
リル酸エステルとしては、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−2−エチル
ヘキシル等が挙げられる。
は、メタクリル酸及びメタクリル酸エステルであり、メ
タクリル酸エステルとしては、メタクリル酸メチル、メ
タクリル酸エチル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸
−2−エチルヘキシル等が挙げられる。本発明に用いら
れる不飽和ニトリルには、アクリロニトリル、メタクリ
ロニトリル等が挙げられる。
ン化合物は、下記一般式(1)で表されるものとされ
る。
る有機基、Yは加水分解可能な基、Zは不活性な一価の
有機基、mは1〜3の整数、nは3−mの整数をそれぞ
れ表す。
ニル基、アリル基、ブテニル基等のアルケニル基、シク
ロヘキセニル基、シクロペンタジエニル基、シクロヘキ
サジエニル基等のシクロアルケニル基、γ−メタクリロ
キシプロピル基、γ−メタクリロキシエチルプロピル基
等のメタクリロキシ基などが挙げられる。これらのうち
γ−メタクリロキシプロピル基、γ−メタクリロキシエ
チルプロピル基等のメタクリロキシアルキル基が好まし
い。
トキシ基、エトキシ基、ブトキシ基等のアルコキシ基、
ホルミルオキシ基、セトキシ基、−ON=C(CH3 )
2 、−ON=C(CH3 )C2 H5 、−ON=C(C6
H5 )2 基等の加水分解して水酸基を生成する基が好ま
しい。置換基Yは、mが2又は3のとき同一であっても
良いし、異なってもよい。上記一般式(1)のZとして
は、例えばメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基
等のアルキル基が好ましい。
される分散剤としては、ポリビニルアルコール、ポリビ
ニルピロリドン、セルロース誘導体等の有機系分散剤や
難溶性無機塩と陰イオン系界面活性剤の併用等、従来公
知のものが適用できる。本発明に用いられる重合開始剤
は、分解温度(10時間半減期温度)が110℃以下で
ある、従来公知の有機過酸化物が適用できる。
イルパーオキサイド(62℃)、ラウロイルパーオキサ
イド(62℃)、ステアロイルパーオキサイド(62
℃)、ベンゾイルパーオキサイド(74℃)、t−ブチ
ルパーオキシ−2エチルヘキサノエート(72℃)、ビ
ス(t−ブチルパーオキシ)トリメチルシクロヘキサン
(90℃)、ビス(t−ブチルパーオキシ)シクロヘキ
サン(91℃)、t−ブチルパーオキシベンゾエート
(105℃)、t−ブチルパーオキシイソプロピルカー
ボネート(97℃)等が挙げられる。
の共重合体粒子を得るために、2種類以上を組み合わせ
て使用してもよい。本発明においては、重合度の調整を
目的に懸濁重合の際に、従来公知の連鎖移動剤を使用す
ることができる。これらの連鎖移動剤としては、t−ド
デシルメルカプタン、n−オクチルメルカプタン等の硫
黄化合物、α−メチルスチレンダイマー等が適用でき
る。
スチレン換算の重量平均分子量で10万〜50万である
ことが好ましい。重量平均分子量が10万未満では、発
泡成形体としたときの強度が低くなる傾向があり、ま
た、50万を越えると高い発泡性を得ることが困難にな
る傾向がある。本発明における共重合体粒子の重合率
は、重合温度と有機過酸化物の種類の選択によって概ね
決まるが、95%以上であることが好ましい。
に発泡性スチレン系樹脂粒子に用いられている処方がそ
のまま適用できる。使用しうる発泡剤は、常温常圧で気
体、液体の易揮発性炭化水素である。これらの発泡剤と
しては、プロパン、イソブタン、ノルマルブタン、イソ
ペンタン、ノルマルペンタン、ノルマルヘキサン、イソ
ヘキサン、シクロヘキサン等がある。これらの発泡剤の
含浸量は、共重合体樹脂粒子に対して4〜15重量%が
好ましい。発泡剤の含浸量が4重量%未満では、充分な
発泡性の付与が困難になる傾向があり、15重量%を越
えて含浸させても発泡剤の効果は向上しなくなる。
粒子の懸濁重合の途中又は完了後に行われる。ここで重
合の途中とは、重合率が50%以上、好ましくは70%
以上である。本発明においては共重合体粒子への易揮発
性発泡剤の含浸時に、可塑剤を存在させることができ
る。可塑剤としては、樹脂粒子を溶解または膨潤させる
ことができる有機溶剤が使用でき、その沸点が、樹脂粒
子の軟化点より約10℃低い温度以上で150℃以下の
ものが好ましい。可塑剤としては、エチルベンゼン、ト
ルエン、スチレン、ベンゼン、キシレン等の芳香族炭化
水素、1,2−ジクロロプロパン、トリクロロエチレン
等のハロゲン化炭化水素、ジオクチルアジペート、ジオ
クチルフタレート、ジブチルセバテート、ブチルステア
レート、エポキシ化大豆油、植物油等が挙げられる。可
塑剤は、共重合体粒子に対して0.5〜6重量%使用さ
れるが好ましい。
ポリスチレン系樹脂粒子に用いられている種々の添加剤
で被覆される。すなわち、発泡工程において、予備発泡
における集塊化を防止するために集塊化防止剤を使用す
ることができる。集塊化防止剤としては、シリコーン
類、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム等の金
属石鹸、エチレンビスアミド、ステアリン酸アミド等の
高級脂肪酸アミドが挙げられる。集塊化防止剤は、発泡
性樹脂粒子に対して0.05〜0.5重量%使用される
のが好ましい。
士の融着を向上させるために融着促進剤を使用すること
もできる。融着促進剤としては、ステアリン酸トリグリ
セライド、オレイン酸グリセライド等の高級脂肪酸のト
リエステル、ジエステル、モノエステル類、ショ糖エス
テル類、ひまし硬化油等が挙げられる。融着促進剤は、
発泡性樹脂粒子に対して0.005〜0.2重量%使用
されるのが好ましい。
は、特に制限は無く従来公知の手段で行うことができ
る。例えば、リボブレンダー、V型ブレンダー、ヘンシ
ェルミキサー、レディゲミキサー等によって行うことが
できる。本発明による発泡性樹脂粒子の発泡、成形は、
水蒸気、熱風、熱水等により行われ、一般に行われる発
泡性スチレン系樹脂粒子の方法が適用され発泡成形品と
される。
明するが、本発明はこれらにより制限されるものではな
い。
8000g、リン酸3カルシウム12g、ドデシルベン
ゼンスルホン酸ナトリウム0.4g、硫酸ナトリウム
4.0gを入れ、200回転/分で攪拌しながら仕込ん
だ。次いで、同様に攪拌しながら、メタクリル酸メチル
3200g、メタクリル酸ブチル400g、アクリロニ
トリル400g、ラウリルパーオキサイド20g、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10g、n−オクチルメルカプタ
ン1.2gを混合溶解して、オートクレーブ中に仕込
み、窒素ガスでパージした。
昇温が完了し、2時間後にリン酸3カルシウムを8g追
加した。次いで60℃で1時間保温し、重合率が約60
%まで進んだ時点で、γ−メタクリロキシプロピルトリ
メトキシシラン12gを追加し、さらに3時間保温し
た。その後、オートクレーブを密閉して100℃に昇温
し、そのまま2時間保温して重合反応を完結させた。
て、ブタン(イソブタン/n−ブタン=3/7重量比)
400gを圧入し、さらに8時間保温した。その後、室
温まで冷却し、オートクレーブより取り出し、4,30
0gの発泡性樹脂粒子を得た。
12メッシュ通過、22メッシュ残の篩で分級し、4,
100gの発泡性樹脂粒子を得た。さらにこの粒子に対
してジンクステアレート3.28g、ヒマシ硬化油2.
05gを添加、混合して表面を被覆して発泡性樹脂粒子
を得た。
型予備発泡機で嵩密度が0.02g/mlになるように
予備発泡し、約24時間熟成した後、ダイセン工業製成
形機VS−500を用い、成形品肉厚50mm、成形圧
力0.11MPaの条件で成形して箱状成形品を得た。
量、発泡度、成形品の燃焼熱量、燃焼させた時の黒煙発
生の有無、樹脂の溶融残差発生の有無を表1に示す。な
お、残留単量体量及び発泡剤含有量はガスクロマトグラ
フィーで、発泡度は沸騰水に3分間保持したときの嵩密
度の逆数(ml/g)で、燃焼特性は目視で観察した結
果をそれぞれ示した。
にアクリル酸ブチルとした以外は、実施例1と同様に行
った。
トリメトキシシランを除いた以外は、実施例1と同様に
行った。
にスチレンとした以外は、実施例1と同様に行った。
度、高断熱性であり燃焼したときの燃焼熱量が低く、か
つ燃焼の際の黒煙、樹脂の溶融残差及び灰分の発生が極
めて少ない発泡成形品が得られる。
Claims (5)
- 【請求項1】 易揮発性発泡剤を含み、アクリル酸エス
テル及び/又はメタクリル酸エステル、不飽和ニトリ
ル、並びに一般式(1)で表される重合性官能基含有シ
ラン化合物の懸濁重合により得られる発泡性樹脂粒子の
製造法。 【化1】 ただし、上式においてXは共重合可能な二重結合を有す
る有機基、Yは加水分解可能な基、Zは不活性な一価の
有機基、mは1〜3の整数、nは3−mの整数をそれぞ
れ表す。 - 【請求項2】 一般式(1)で表される重合性官能基含
有シラン化合物が、懸濁重合の重合率が20〜90%の
時に重合系に導入され、重合温度を105℃未満とする
請求項1に記載の発泡性樹脂粒子の製造法。 - 【請求項3】 易揮発性発泡剤が炭化水素であって、懸
濁重合の途中又は完了後に、重合温度以下で含浸して得
られる請求項1または2に記載の発泡性樹脂粒子の製造
法。 - 【請求項4】 請求項1〜3のいずれか1項に記載の製
造法により得られる発泡性樹脂粒子。 - 【請求項5】 請求項4記載の発泡性樹脂粒子を用いて
得られる発泡成形品。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000088401A JP2001270959A (ja) | 2000-03-28 | 2000-03-28 | 発泡性樹脂粒子の製造法、発泡性樹脂粒子及び発泡成形品 |
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JP2000088401A JP2001270959A (ja) | 2000-03-28 | 2000-03-28 | 発泡性樹脂粒子の製造法、発泡性樹脂粒子及び発泡成形品 |
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001270959A true JP2001270959A (ja) | 2001-10-02 |
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ID=18604286
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---|---|---|---|
JP2000088401A Pending JP2001270959A (ja) | 2000-03-28 | 2000-03-28 | 発泡性樹脂粒子の製造法、発泡性樹脂粒子及び発泡成形品 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2001270959A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012167286A (ja) * | 2012-05-17 | 2012-09-06 | Kureha Corp | 熱発泡性マイクロスフェアー及びその製造方法 |
WO2022004692A1 (ja) * | 2020-06-30 | 2022-01-06 | 株式会社カネカ | 発泡性メタクリル酸メチル系樹脂粒子、メタクリル酸メチル系樹脂発泡粒子、メタクリル酸メチル系樹脂発泡成形体および消失模型 |
-
2000
- 2000-03-28 JP JP2000088401A patent/JP2001270959A/ja active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012167286A (ja) * | 2012-05-17 | 2012-09-06 | Kureha Corp | 熱発泡性マイクロスフェアー及びその製造方法 |
WO2022004692A1 (ja) * | 2020-06-30 | 2022-01-06 | 株式会社カネカ | 発泡性メタクリル酸メチル系樹脂粒子、メタクリル酸メチル系樹脂発泡粒子、メタクリル酸メチル系樹脂発泡成形体および消失模型 |
CN115867601A (zh) * | 2020-06-30 | 2023-03-28 | 株式会社钟化 | 发泡性甲基丙烯酸甲酯系树脂颗粒、甲基丙烯酸甲酯系树脂发泡颗粒、甲基丙烯酸甲酯系树脂发泡成型体和消失模型 |
CN115867601B (zh) * | 2020-06-30 | 2024-05-03 | 株式会社钟化 | 发泡性甲基丙烯酸甲酯系树脂颗粒、甲基丙烯酸甲酯系树脂发泡颗粒、甲基丙烯酸甲酯系树脂发泡成型体和消失模型 |
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